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設備管理與維護

數(shù)字時代的閥門

2025China.cn   2013年12月02日

  引言:本文介紹的是艾默生過程管理的產品經理對于數(shù)字閥門控制器相關問題的解答。

 

  問:關于過程控制,您認為數(shù)字閥門控制器相比于對應模擬裝置的關鍵優(yōu)勢是什么?

  答:總的來說,數(shù)字閥控制器可幫助過程用戶節(jié)約時間和資金。數(shù)字閥門控制器為用戶提供許多有價值的信息,可用于提高操作的安全性、識別并減少過程變化、實現(xiàn)更智能的維護并縮短過程停機時間。

  具體包括:

  ? 標準化降低了庫存成本:單個數(shù)字閥門控制器可用于眾多應用以及幾乎所有閥門/執(zhí)行機構組合中。

  ? 不同的技術人員執(zhí)行的相同的標定:數(shù)字閥門控制器采用基于軟件的標定工具,因此可重復標定。模擬閥門定位器的標定需要精細的機械調整,在不同的儀表之間可能產生差異。

  ? 可獲得設備健康和狀態(tài)信息:基于微處理器的定位器具備自我監(jiān)控功能,以及在需要工作人員注意時通過標準化的通信協(xié)議(HART、基金會現(xiàn)場總線和PROFIBUS等)報告狀態(tài)信息的能力。

  ? 更具價值的功能:專業(yè)的在線診斷可以突出顯示問題和閥門性能降低的情況(例如其他情況下可能不會被識別的摩擦力變化),從而使閥的性能更可靠并減少了時間和經濟損失。

  問:用戶在從模擬閥解決方案轉向數(shù)字閥解決方案時,是否必須有一個明確的轉折點?您能舉出具體應用中數(shù)字閥解決方案具有絕對優(yōu)勢或模擬閥更加適合的例子嗎?

  答:此類決策的轉折點可能包含多個不同的因素,具體取決于用戶的需求。

  數(shù)字閥門解決方案在用戶需要從閥總成獲得直接、即時的反饋(即使那樣會影響性能、可靠性或可用性)時具有特殊優(yōu)勢。當技術人員面臨提高效率的壓力時也十分有用;諸如自動化預報通知以及組態(tài)和標定向導等工具可以帶來極大的幫助。智能閥門將健康狀和狀態(tài)信息直接傳送到控制室和資產管理系統(tǒng),從而使有限的維護資源可以集中在解決問題和優(yōu)化過程上。某些用于數(shù)字閥門控制器的診斷軟件甚至可提供潛在的解決方案用于發(fā)出狀況警告,以此幫助經驗較少的人員執(zhí)行高級故障排除工作。

  標定的便捷和可重復性以及數(shù)字閥控制器提供的信息都是該方案的重要特性,然而,也有技術上不能使用數(shù)字閥控制器的實例。例如在某些燃氣管道應用中無法提供電力的邊遠地區(qū)。這種情況下,模擬解決方案或電池供電的無線解決方案可能是更好的選擇。核輻射暴露程度較高的設備也傾向于優(yōu)先選擇模擬型儀表。基于微處理器的儀表在這類應用中存在局限性。

  將智能無線THUM?適配器安裝在旋轉閥總成上的Fisher? FIELDVUE? DVC6200,是一種可以提供專業(yè)無線在線診斷和通信的數(shù)字閥門控制器。

  問:如今的數(shù)字閥診斷功能有哪些?在過去的5-10年里,數(shù)字閥門診斷經歷了哪些發(fā)展或改進?

  答:診斷功能可以包括通信警告和性能測試的組合,可以報告閥門的當前健康狀況。通常在閥門離線時執(zhí)行控制閥門的全范圍內移動診斷測試,或者可以在不中斷過程的情況下移動閥門。此類診斷測試可提供閥門、執(zhí)行機構和儀表潛在健康問題(例如組件功能故障、閥門摩擦力增大、動作粘滑以及調節(jié)和性能相關問題)的報告。

  近期最突出的發(fā)展包括在線診斷,即在不關閉過程或從管道上取下閥門總成的情況下評估閥門性能和健康狀況。最先進的數(shù)字閥門控制器包含多個面板傳感器,在閥門繼續(xù)遵循由過程控制器驅動的正常設置點變化時,它們能夠執(zhí)行測試和實時讀取。在線診斷能夠識別諸如供氣量少、執(zhí)行機構泄漏、執(zhí)行機構彈簧斷裂、閥門卡滯、閥門摩擦力過大、閥總成死區(qū)過大、標定漂移等問題。

  近期還對診斷信息的顯示方式進行了改進。數(shù)字閥門控制器隨附軟件提供的各種圖形工具可以簡化數(shù)據(jù)的顯示,而且軟件中還提供了解析和分析工具。行業(yè)的發(fā)展趨勢是人性化設計的圖形和數(shù)據(jù)解析工具,以及能夠在閥門發(fā)生故障之前預測問題(預診斷能力)并提供糾正措施建議。

  問:縱觀數(shù)字閥門技術的未來,您認為該領域中最顯著的趨勢、發(fā)展和/或應用是什么?

  答:隨著數(shù)字通信主機控制系統(tǒng)和現(xiàn)場設備的逐漸普及,對通信一致性的需求會逐漸增加。主流通信協(xié)議目前都要求設備在注冊時符合其協(xié)議,我們相信此趨勢將會持續(xù)并且可能更加普遍。

  這一要求的積極意義在于,用戶可以在無互操作性沖突的情況下整合并接收來自不同制造商的設備的信息。

  HART無線技術的普及是另一個顯著趨勢。它對數(shù)字閥門技術具有巨大的潛在影響。工廠中有許多這樣的實例,由數(shù)字閥門控制器控制的閥門從不支持且不能進行數(shù)字通信的主機系統(tǒng)接收控制信號,而所有診斷測試結果、警告或警報均在其發(fā)生時滯留在現(xiàn)場設備中,因為信息無法傳遞。通過向這些現(xiàn)場數(shù)字設備添加無線HART適配器,可以在以前無法提供信息的場所為其提供通信方法,并使用戶能更好地了解閥門的健康和狀態(tài)。

  問:除了以上內容,您還希望向最終用戶傳達哪些關于數(shù)字閥門技術的信息、最佳實踐或提示?

  答:從數(shù)字閥門控制器接收的信息只有在得到利用后才能體其價值。從一開始就確定能充分利用數(shù)字閥門控制器出色的狀態(tài)和診斷功能的控制策略,并且不要止步于此。制定預先規(guī)劃的維護工作規(guī)范,以對從數(shù)字設備持續(xù)獲得的狀態(tài)信息作出反應。這將使您和您的工作人員能夠借助掌握的信息進行更快、更智能的操作。

  作者介紹:

  Afton Coleman(CFSP),艾默生過程管理FIELDVUE SIS產品經理。她曾在艾默生過程管理應用工程部任職,致力于化學制品、紙漿和造紙、金屬采礦以及核工業(yè)。Coleman女士于2005年加入艾默生,自2007年起研究安全儀表系統(tǒng)應用,并在2010年成為經認證的功能安全專業(yè)人員(CFSP)。

  Jeff VonAhnen是艾默生過程管理FIELDVUE產品經理,他自1982年起就在該公司工作。在加入FIELDVUE團隊之前,他在系統(tǒng)和閥門儀表部門擔任制造支持工程設計職位。自1995年加入FIELDVUE團隊后,他先后為DVC5000、DVC5000f、DVC6000、DVC6000f和775無線THUM適配器產品系列提供技術支持,并負責產品市場營銷。

(轉載)

標簽:艾默生 數(shù)字閥控制器 THUM?適配器 我要反饋 
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