ABB智能定位器震蕩的一般處理方法
ABB智能定位器結(jié)構(gòu)緊湊，功能較多，安裝及調(diào)試方便，故障率低，贏得廣大客戶的青睞，所以應(yīng)用很廣泛。僅惠州煉油廠運(yùn)行一部，就有320臺在使用。最近發(fā)現(xiàn)有22臺定位器震蕩導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥波動(dòng)，由不同的原因?qū)е鲁霈F(xiàn)此現(xiàn)象。文章通過對出現(xiàn)震蕩的不同現(xiàn)象，進(jìn)行分析判斷，總結(jié)出原因，并逐個(gè)列出每種原因的具體處理方法。
1、ABB定位器的使用現(xiàn)狀
隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展及智能設(shè)備的發(fā)展，智能閥門定位器已經(jīng)在很多行業(yè)，如煉油、化工、食品、煤炭等廣泛使用，并且將慢慢普及。智能定位器有很多家，如西門子、KOSO、山武、FISHER、SOMSON等，在中海油惠州煉油廠氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥幾乎全部使用ABB智能定位器，除了FISHER、SOMSON、西門子等進(jìn)口調(diào)節(jié)閥(數(shù)量不多)，以及個(gè)別使用機(jī)械式定位器調(diào)節(jié)閥之外，其他均使用ABB定位器，僅一部就有320臺(全部氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥373臺)，此定位器結(jié)構(gòu)緊湊，安裝調(diào)試方便，但是實(shí)際使用過程中，故障率較高，其中一個(gè)最主要的原因就是很容易引起調(diào)節(jié)閥震蕩，導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥盤根泄漏，工藝操作不穩(wěn)定，甚至無法操作，所以有必要對定位器引起調(diào)節(jié)閥震蕩進(jìn)行研究，下面就根據(jù)筆者的處理經(jīng)驗(yàn)，羅列一些調(diào)節(jié)閥震蕩的現(xiàn)象，然后闡述一般的處理方法。
2、ABB定位器引起調(diào)節(jié)閥震蕩的原因
引起調(diào)節(jié)閥震蕩的原因很多，最常見的有4種：
(1)DCS整定參數(shù)PID不合適：調(diào)節(jié)閥室內(nèi)自控波動(dòng)，改為手動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥不波動(dòng)。
(2)反饋桿松動(dòng)：檢查反饋桿
(3)定位器到調(diào)節(jié)閥的輸出氣路漏風(fēng)：
(4)定位器參數(shù)不合適：調(diào)整參數(shù)P7.0~P7.9的值較少見的有4種：
(5)定位器電路板接線柱松脫，管線或調(diào)節(jié)閥震蕩時(shí)，突然間斷電，瞬間又恢復(fù)。
(6)定位器始終有輸出，導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥震蕩
(7)調(diào)節(jié)閥盤根比較緊，造成調(diào)節(jié)閥小信號不動(dòng)作，等調(diào)節(jié)閥動(dòng)作，已經(jīng)超出所給信號，閥位震蕩一次，才能回到給定位置，引起調(diào)節(jié)閥震蕩，這種情況只出現(xiàn)在剛更換過填料的調(diào)節(jié)閥。
(8)定位器位移傳感器壞，在某一個(gè)點(diǎn)位移傳感器故障，會出現(xiàn)ERROR12故障報(bào)警，定位器自動(dòng)復(fù)位，3s后恢復(fù)，期間定位器不輸出風(fēng)壓，調(diào)節(jié)閥動(dòng)作，當(dāng)錯(cuò)過這個(gè)位置，定位器就按正常輸出，所以出現(xiàn)震蕩，如果信號偏差大一點(diǎn)，直接跳過此點(diǎn)，輸出沒有影響，所以必須以1%的偏差才能試出來。
以上5與8這兩種情況，均可以讓DCS做4~20mA疊加HART監(jiān)視有沒有故障報(bào)警來判斷�；芈烦霈F(xiàn)斷路與故障，均會發(fā)出故障報(bào)警。
3、調(diào)節(jié)閥震蕩的原因的判斷及解決方法
針對上面列出的8種原因，我們一一進(jìn)行分析判斷，講述相應(yīng)的解決方法：
(1)如果調(diào)節(jié)閥在自動(dòng)控制狀態(tài)下震蕩，讓操作人員將自動(dòng)控制改為手動(dòng)控制，調(diào)節(jié)閥不震蕩，一旦改為自動(dòng)控制就震蕩，說明DCS整定參數(shù)PID不合適，適當(dāng)調(diào)整DCS控制參數(shù)PID值，問題將得到解決。
(2)如果調(diào)節(jié)閥在手動(dòng)控制狀態(tài)下，出現(xiàn)震蕩，就要進(jìn)行仔細(xì)分析判斷，首先檢查定位器反饋桿是否松動(dòng)，檢查方法為目測或撥動(dòng)一下反饋桿，使調(diào)節(jié)閥動(dòng)作，然后松開，如果調(diào)節(jié)閥能回到原位，說明反饋桿正常，否則，反饋桿松動(dòng)，需要重新安裝反饋桿，問題將得到解決。
(3)如果調(diào)節(jié)閥在手動(dòng)控制狀態(tài)下，出現(xiàn)震蕩，用泡沫液或肥皂水試漏，噴灑在定位器的輸出氣路上的所有接頭及密封點(diǎn)，包括調(diào)節(jié)閥的膜頭，檢查是否有漏點(diǎn)，如果調(diào)節(jié)閥在切除狀態(tài)，可以將定位器改到手動(dòng)控制模式，給到中間閥位，等1min，閥位穩(wěn)定，氣路不漏風(fēng)，不穩(wěn)定，氣路漏風(fēng)，處理漏點(diǎn)。
(4)以上描述的定位器在手動(dòng)控制模式給某一閥位，閥位不能穩(wěn)定，如果調(diào)節(jié)閥為氣關(guān)(FO)，調(diào)節(jié)閥往開的方向運(yùn)動(dòng)，則是定位器I/P模塊有故障，始終有輸出造成的，這種故障并不多，從開工到現(xiàn)在3年多，一部只出現(xiàn)2臺這種故障，101-FV-01706與101-LV-20101就是這樣的情況，更換I/P模塊，自整定后投用正常。
(5)如果以上情況都不存在，有可能是接線端松動(dòng)造成，可以輕輕撥動(dòng)接線看看是否松動(dòng)后接線柱松脫，如果是，需要更換電路板或重新接線，這種情況也不是經(jīng)常見到，101-FV-03402與101-FV04301B/F出現(xiàn)過這種故障，如果不是，繼續(xù)往下判斷。
(6)如果以上5種情況都不是，將定位器改到手動(dòng)控制模式，讓調(diào)節(jié)閥緩緩的從0%~100%之間運(yùn)動(dòng)1周(以0.1%梯度慢慢增加或減小)，仔細(xì)看看有沒有在中間位置，閥位突然間跳變或定位器斷電復(fù)位，如果有，說明位移傳感器在此點(diǎn)位置有故障，更換位移傳感器，問題將解決。(如105-FV-00803與101-FV-04001C)如果沒有，則說明是定位器參數(shù)不合適，需要調(diào)整參數(shù)P7.0~P7.9的值或調(diào)節(jié)閥盤根比較緊。下面重點(diǎn)講述這兩種故障原因的處理方法。
(7)以101-FV-03403為例，講解現(xiàn)場處理方法及過程，將2種故障原因一塊解決。
�、偈紫葘⑵涠ㄎ黄鞲臑�1.2模式(手動(dòng)模式)，將調(diào)節(jié)閥閥位給到中間位置25%(10%~90%任意位置都可以)，等2min，閥位沒有自動(dòng)變化，說明定位器輸出到調(diào)節(jié)閥膜頭整個(gè)氣路沒有漏風(fēng)的地方。
圖1 手動(dòng)控制1.2模式
�、趯⒛Ｊ礁幕氐�1.1模式(自控模式)，讓調(diào)節(jié)閥0、25、50、75、100走正反行程，發(fā)現(xiàn)上行程閥位很穩(wěn)定，下行程調(diào)節(jié)閥震蕩2~3次才能穩(wěn)定，于是檢查定位器設(shè)置參數(shù)P7.0-P7.9�，F(xiàn)在簡單講述一下這些參數(shù)的作用：P7.0與P7.1是開向與關(guān)向放大比例，數(shù)值較高，控制速度快，但同時(shí)影響穩(wěn)定性，數(shù)值太大將會引起波動(dòng)，數(shù)值：1.0~400.0之間;P7.2與P7.3是開向與關(guān)向積分時(shí)間，數(shù)值較高，控制速度快，但同時(shí)影響穩(wěn)定性，數(shù)值：10~800之間，P7.4與P7.5是開向與關(guān)向脈沖，加速啟動(dòng)，數(shù)值過大，引起經(jīng)常超出給定值，數(shù)值：0~200之間，對于小執(zhí)行器，設(shè)置為0.，2011年以后的定位器，已經(jīng)取消P7.4與P7.5，P7.6與P7.7是開向與關(guān)向偏移量，個(gè)人理解，是類似與超調(diào)量的一個(gè)參數(shù)，數(shù)值大了，會引起波動(dòng)，數(shù)值小了，動(dòng)作速度慢。檢查定位器參數(shù)發(fā)現(xiàn)P7.1偏大(關(guān)向放大比例為24.3)，正常值應(yīng)該在2~10之間(經(jīng)驗(yàn)值)，P7.3偏小(關(guān)向積分常數(shù)為83)，正常值應(yīng)該在120以上(經(jīng)驗(yàn)值)，P7.8偏大(關(guān)向偏移量85)，正常值應(yīng)該在20~60之間(經(jīng)驗(yàn)值)，將3個(gè)值分別改為5.0，300，50，保存退出后，再進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)下行程調(diào)節(jié)閥震蕩1次就能穩(wěn)定，又將P7.8的值降低到40，再次進(jìn)行試驗(yàn)，上下行程均穩(wěn)定。
圖2 開向放大比例
圖3 開向積分時(shí)間
圖4 開向脈沖
圖5 開向偏移量
�、弁ㄟ^詢問內(nèi)操人員，說此閥容易在50%左右發(fā)生震蕩，正常調(diào)節(jié)閥開度在40%~60%之間調(diào)節(jié)，所以就在40%~60%的范圍內(nèi)以1%大小的尺度試驗(yàn)調(diào)節(jié)閥的上下行程，發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥上行程很穩(wěn)定，下行程仍然波動(dòng)1次后才穩(wěn)定，但是已10的尺度試驗(yàn)，沒有震蕩，于是再次將P7.8的值降低到30，進(jìn)行試驗(yàn)，沒有明顯變化，試驗(yàn)的過程中，發(fā)現(xiàn)下行程的時(shí)候，室內(nèi)信號給出后，定位器在排氣，而閥位滯后較長的時(shí)間才動(dòng)作，動(dòng)作的時(shí)候較快，閥位已經(jīng)差3%了，所以又往反方向動(dòng)作2%的閥位穩(wěn)定了。給10%的信號試驗(yàn)就沒有此現(xiàn)象，直接穩(wěn)定，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的盤根比較緊，閥位偏差給小定位器排氣較少，閥并不動(dòng)作，等調(diào)節(jié)閥動(dòng)作的時(shí)候，已經(jīng)超出所給的信號，所以調(diào)節(jié)閥又返回，導(dǎo)致出現(xiàn)震蕩。于是，將調(diào)節(jié)閥盤根松動(dòng)0.5圈后，仍然以1%尺度進(jìn)行試驗(yàn)，調(diào)節(jié)閥的上下行程均穩(wěn)定，問題得到解決。
4、結(jié)束語
通過對定位器波動(dòng)的各種現(xiàn)象羅列，進(jìn)行原因分析，總結(jié)出不同的處理方法。從中發(fā)現(xiàn)智能定位器的參數(shù)調(diào)整特別繁瑣，經(jīng)常出現(xiàn)自整定后參數(shù)不合適的現(xiàn)象，需要花很多時(shí)間反復(fù)試驗(yàn)才能達(dá)到滿意的控制參數(shù)。為了縮短這部分時(shí)間，今后還要多多總結(jié)手動(dòng)參數(shù)調(diào)整的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)希望廠家對自整定過程參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。
