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數(shù)字閥門技術(shù)的特點控制閥是控制系統(tǒng)的最終控制單元,起到關(guān)鍵作用,數(shù)字閥門定位器是實現(xiàn)數(shù)字閥門技術(shù)的重要組成部分, 也是它的核心部分,數(shù)字閥門技術(shù)實際是定位器智能化,所以數(shù)字閥門定位器也稱智能定位器。在石油化工裝置自動化控制系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)閥的選用對精度而言至關(guān)重要,它的使用情況影響到產(chǎn)品質(zhì)量,并關(guān)系到裝置安全生產(chǎn),普通的閥門定位器不能滿足要求,數(shù)字閥門技術(shù)在這背景下應(yīng)運而生。智能化和數(shù)字化控制技術(shù)將逐步取代電子和模擬控制技術(shù),數(shù)字閥門技術(shù)逐步在控制系統(tǒng)中得到應(yīng)用,將是控制閥發(fā)展的趨勢。
一.?dāng)?shù)字閥門技術(shù)的工作原理與特點 智能定位器,這種基于微處理器的控制器具有通信功能,采用氣動控制,并具有內(nèi)部邏輯能力。除了將電流信號轉(zhuǎn)換為氣壓信號對閥門進(jìn)行控制外,智能定位器還采用了HART通信協(xié)議,以方便進(jìn)行過程操作關(guān)鍵信息的存取。智能定位器能收到關(guān)于閥門移動位置和補充及激勵氣壓的反饋。這使得智能定位器不僅能自我診斷,還能夠診斷它所連接的閥門。
智能定位器可以實時信息控制、提高安全性和減少硬件開支。對石化企業(yè)來說它的優(yōu)點體現(xiàn)三方面:
1.節(jié)省空氣消耗,減少能耗,由于智能定位器結(jié)構(gòu)特點,它的空氣消耗只是傳統(tǒng)定位器20%。
2. 可以在線更換,連續(xù)性生產(chǎn)裝置重要閥門一般沒有復(fù)線,一旦損壞,嚴(yán)重影響生產(chǎn),但是智能定位器通過PC機(jī)保存組態(tài)數(shù)據(jù)和初試化數(shù)據(jù),故障時更換智能定位器,只需將組態(tài)數(shù)據(jù)和初試化數(shù)據(jù)下載到定位器中就可以使用,精度達(dá)到1%。
3.在線診斷,通過診斷信息分析可以縮短儀表維護(hù)人員的故障處理時間。
二.智能定位器應(yīng)用情況:
1.應(yīng)用類型:
智能定位器在我廠應(yīng)用始于1999年重整裝置,2003年在100萬噸加氫裝置大量應(yīng)用,上海光輝調(diào)節(jié)閥配西門子6DR5000系列智能定位器,F(xiàn)ISHER調(diào)節(jié)閥配FISHER DVC6000系列智能定位器。目前,智能定位器生產(chǎn)廠家比較多,采用智能化模塊,但在國內(nèi)應(yīng)用廣泛和成熟的為西門子和FISHER智能定位器。
2.應(yīng)用范圍和數(shù)量:
現(xiàn)在隨著數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用,在其他裝置普遍使用,但是考慮它的價格,在其他裝置應(yīng)用數(shù)量比較少。使用的裝置包括一催化、二催化、重整、加氫、焦化。
3.特殊應(yīng)用場合
智能定位器除了在加氫裝置大范圍使用,其他使用的地方均為比較特殊的場所,智能定位器的可靠性和控制精度在特殊閥門上有比較大的優(yōu)越性,同時考慮
特殊閥門的控制在生產(chǎn)裝置的重要性,所以選用智能閥門定位器。
3.1一催化煙機(jī)入口閥控制以前采用吳忠VPT定位器和SMC氣動定位器,控制精度不高,經(jīng)常出現(xiàn)振動,嚴(yán)重影響機(jī)組運行,2005年對煙機(jī)入口閥控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,選用西門子智能定位器6DR5000系列,采用角行程安裝,代替氣動定位器連桿傳動反饋,消除機(jī)械傳動誤差。同時取消閥門位置變送器,在智能定位器安裝回訊模塊實現(xiàn)回訊遠(yuǎn)傳指示。減少了閥門的安裝附件,投用一年多時間,運行穩(wěn)定,控制精度高,在2006年對大旁路和小旁路閥進(jìn)行同樣的改造,三分程閥門的控制精度達(dá)到了投用以來的最好水平。
3.2在機(jī)組重要閥門上使用智能定位器,焦化富氣壓縮機(jī)防喘振回流閥使用FISHER智能電位器,一催化氣壓機(jī)出口放火炬閥和二催化放火炬閥使用了西門子智能定位器,保障了機(jī)組可靠和穩(wěn)定運行。
3.3壓差較大和比較惡劣工況下應(yīng)用。焦化輻射入口閥前后壓差達(dá)10Kgf/cm3,介質(zhì)為含催化劑渣油,裝置運行后期,閥芯和閥套沖刷嚴(yán)重,控制不穩(wěn),出現(xiàn)滑量,嚴(yán)重影響生產(chǎn)。經(jīng)過改變調(diào)節(jié)閥形式,更換為智能定位器,投用以后控制平穩(wěn),控制。
4.目前運用存在的問題及解決措施。
4.1智能定位器可以減少維護(hù)量,但是在投用前安裝調(diào)試環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)和步驟執(zhí)行,特別在自校驗和初始化階段,盡量減少錯誤發(fā)生,避免存在的運行隱患。應(yīng)定期檢查定位器周圍的工作環(huán)境,同時保證其工作氣源的穩(wěn)定和潔凈,減少外界因素造成的儀表波動和故障。
4.2由于設(shè)計結(jié)構(gòu)上原因,智能定位器對氣路密封的要求比較高,西門子智能定位器由壓電閥組成氣路控制及放大部分,執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動作時候,壓電閥關(guān)閉,執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣缸不進(jìn)氣。在使用的時候定位器輸出氣路密封不嚴(yán)或氣缸漏氣導(dǎo)致氣壓下降,壓電閥動作,導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作振動,所以要求在安裝環(huán)節(jié)質(zhì)量保證,確保氣路密封嚴(yán)密。
4.3智能定位器采用微處理芯片,當(dāng)采用兩線制連接時,它完全從4-20ma信號中獲取電源,微處理器工作有最小電流限制。西門子智能定位器最小維持電流為3.6Ma,F(xiàn)ISHER智能定位器不致引起微處理器重新啟動的最小電流為3.5ma。但是在ABB控制系統(tǒng)中電流輸出范圍組態(tài)為-14%~114。
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