阀门定位器及变送器调试与参数设置.ppt

,阀门定位器及变送器调试与参数设置,冀宝敬广州石化建筑安装工程有限公司,广石化建安仪表,第一章阀门定位器,第一节阀门定位器的作用和应用阀门定位器接受控制回路的4-20MA信号，去驱动调节阀动作，并利用阀门的阀杆位移（直行程阀门）进行反馈，将位移信号直接与阀位比较，改善阀杆行程的线性度，克服阀杆的各种附加摩擦力，消除被测介质在阀上产生的不平衡力的影响，从而使阀门对应于控制回路的控制信号，实现正确定位。,广石化建安仪表,第二节ABB智能定位器介绍及参数设置,一、简介ABBTZIDC型智能定位器的认识(这是双输出方式的模型，我们用的基本是单输出),广石化建安仪表,ABB智能定位器的功能原理图,广石化建安仪表,中文说明功能原理图,广石化建安仪表,定位器处于关闭状态,广石化建安仪表,定位器处于开启状态,广石化建安仪表,下图为TZID-C型智能定位器的操作面板示意图,表示禁止修改参数,表示处于自动控制状态,表示处于手动控制状态，可以开关操作,表示处于组态状态，运行中断,广石化建安仪表,根据下列接线端子图以及设计要求进行相应的配线（一般只接+11，-12，+31，-32即可）,二、电气接线说明,广石化建安仪表,广石化建安仪表,三、调试准备：1、接通气源，检查减压阀后压力是否符合执行器的铭牌参数要求。2、按通4-20mA输入信号。（定位器的工作电源取自输入信号，我们正常情况下在信号线连接的条件就不必加入）。3、检查位置反馈杆的安装角度（在不更换气动执行机构情况下，可以不做）：按住MODE键。并同时点击或键，直到操作模式代码1.3显示出来。松开MODE键使用或键操作，使执行器分别运行到两个终端位置，记录两终端角度。两个角度应符合下列推荐角度范围直行程应用范围在-28-+28之内。角行程应用范围有-57-+57之内。（-45-+45，开“-”关“+”）全行程角度应小于25,广石化建安仪表,四、ABB定位器操作说明一、气路连接1、将气源连接到入口，供气压力范围应在0.1-0.6Mpa之间.注意不要超过执行器的最大压力2、将执行器供气接到OUT1接口(以及用于双作用的执行器的OUT2接口)二、电路连接1、+11/-12模拟输入,420mA；2、+31/-32模拟输出,位置反馈.420mA；三、基本操作（按钮）1、ENTER：。确认信息。启动运转。保存到永久存储器MODE：。选择操作模式（操作级别）。选择参数组或参数（组态级）2、改变模式:。按下MODE键不放；。再按或键直到所需的参照号和字符都出现在显示屏上；。释放按钮,广石化建安仪表,3、调整对比度:。按下ENTER键不放；约1.5秒后显示转换到对比度.。再按下和键以改变对比度,数值选定后马上起作用,所以你可检查显示上的对比度;。释放按钮,当释放ENTER键之后,数值被保存在永久性存储器中.4、转到组态级:。同时按下和键不放;。按一次ENTER键后释放;保持按着和键直到完成从3到0的倒计数.(时间大约3秒长);注意:如果在完成倒计数之前释放箭头按钮,组态级不起作用.。释放和键,现在已进入组态级.5、转到另一个参数组:。同时按下MODE和ENTER键不放;。再按压或键直到所需参数组的参考号和标记符显示出来为止;。放开所有按钮,新选择的参数组第一个参数被显示出来,现在可以在组内调整所需要的参数,广石化建安仪表,6、在一个参数组内选择一个参数:。按下MODE键不放;。再按上或下键直到显示出所需的参考号和标记符号;。放开所有按钮.7、改变参数:。按或键直到所需的数值或状况显示出来.(当保持按着相关的箭头时,参数随时着数值不断地变化,变化率每秒增加直到到达参数的限值),广石化建安仪表,8、保存数据并退出组态级。选择相应参数的“EXIT”参数，并使用上或下键把它设置到两个可用状况中的一个。NVSAVE所作的更改将起作用并被保存在永久存储器中返回到运行级CANCEL所作的更改被忽略，返回运行级。当使用EXIT-SAVE离开组态级时，全部参数都被保存在永久性存储器中。可能要在不同组别中更改几个参数，当用EXITSAVE离开最后的参数组时，所有前面所做的校正都被保存和应用。保持按看ENTER键不放，直到显示上完成3到0的倒计数。释放ENTER键。,广石化建安仪表,9、自动校正:以下参数可以由自动校正调整确定:-执行器的方向-执行器的行程时间-双向行程时间-各种控制参数-用于I/P模件的偏置.要启动自动校正,按下ENTER键不放直到完成从3到0的倒计数,定位器就进入了自动校正状态.注意:必须用ENTER确认以下所有信息（RUN除外）RUN自动校正正在运行CALC-ERR不能通过真实性检验COMPLETE自动校正圆满成功BREAK自动校正已被操作者停止.OUTOFRNG已超出定位器的传感器范围,自动校正被停止.NOSCALE阀范围限值还未被确定,因此局部的自动调整不完整.RNGERR使用的传感器范围小于10%.TIMEOUT超时:在两分钟内参数没被确定,自动调整就停止.SPR_ERR弹簧回动式与所组态的不吻合.,广石化建安仪表,当全部完成自动校正而不出错时,定位器在底行显示出信息”RUN”,并在顶行显示代码号,表示目前执行到哪一步：10气压已完全从执行器(OUT1)排空;11完全排空的位置被保存;12分辨率(A/D转换)被确定和保存;20执行器(OUT1)已完全充满气;21完全加压的位置被保存;2230确定的行程时间已配备好;31执行器传动从100%0%,行程时间被测出并保存;32执行器传动从0%10,行程时间被测出并保存;40允差范围被确定并保存(最小值).快速控制的PD参数大于允差范围被确定并保存50120PID参数精调的控制误差小于允差范围被确定并保存;200自动校正完成.,广石化建安仪表,五、参数设定为了简化操作过程，按照如下方式把不同的参数分组项目标志符名称P1._STANDARD标准P2._SETPOINT设定点P3._ACTUATOR执行器P4_MESSAGES信息P5_ALARMS报警P6_MAN_ADJ手动调整P7_CTRL_PAR控制参数P8_ANLG_OUT模拟输出P9_DIG_OUT数字输出P10._DIG_IN数字输入P11._FS/IP工厂设定,广石化建安仪表,1、执行器类型:选项:LINEAR直行程执行器ROTARY旋转式执行器出厂设定:LINEAR注意:设定执行器类型后,必须实行自动调整,执行器选型错误将造成非线性故障.,广石化建安仪表,2、阀门作用:阀门作用表明阀门的移动方向和设定值之间的关系,指定设定值范围和行程范围的限值.对于正作用阀门.其动作是随着设定的增加而走向100%的,因此下限设定值为行程的下限,而上限设定值为行程的上限.对于反作用阀门的动作,是随着设定值的增加而走向0%的,这样,下限设定值被指定为行程的上限,而上限设定值被指定为行程的下限.这种指定与阀门的作用方向无关,与指定的供气和阀门的运行方向无关.选项:DIRECT(正作用)信号4.0-20mA=位置0-100%REVERSE(反作用)信号20.0-4mA=位置0-100%现厂设定:DIRECT3、最小行程范围:组态行程范围小于阀门实际的机械停止位置,设定值范围总是参照行程范围的,使用这个参数可以确定行程范围的下限.输入值:0.0-100%出厂设定:0.0%,广石化建安仪表,3、最大行程范围:.输入值:0.0-100%出厂设定:100.0%4、零位:使用这个参数,可以指定显示的零位对应于连杆轴,按顺时针或逆时针转到停止位置.选项:CLOCKKW顺时针到达停止位置CTCLOCKW逆进针到达停止位置出厂设定:CTCLOCKW(逆时针)5、返回到运行级:要离开组态组(存储或不存储),按下ENTER键不放,直到完成从3到此为止的倒计数,存储过程有信息”NV_SAVE”显示出来,如果有检查和存储期间出现错误,数据就不能被保存.选项:NV_SAVE保存设定到永久存储器CANCEL放弃最后一次作参数存储操作之前的全部改动.,广石化建安仪表,六、故障分析,带ABBTZID-C智能定位器的调节阀在运行中出现喘振现象，阀门正确检查步骤及可能存在的故障原因1、检查气源的压力。检查减压阀后压力是否符合执行机构的供气要求。2、检查定位器输出部分各接头是否有漏气现象。因为如果接头出现漏气，则定位器输出因漏气而达不到原先设定的控制要求，定位器就要不断的把漏掉的气进行补充，这样就引起了定位器出现喘振现象。3、检查执行机构是否有漏气现象。4、检查工艺管道是否因为工艺介质不稳定从而造成了阀的喘振。5、把填料压盖在不引起填料漏的情况下松一松。填料压盖压得太紧会增加静摩擦力，使执行机构动作困难，从而引起定位器出现喘振现象。,广石化建安仪表,6、检查定位器内部参数设置。ABB定位器自整定后，定位器内部的设定数据有可能不符合本身的要求又或者是运行一断时间后受外界的影响，比如：管道的震动、外界信号的干扰等都会使定位器里面的参数发生改变，所以要对内部的参数重新进行调整。我们一般都是调整P7.4执行脉冲（向上）、P7.5执行脉冲（向下），由于Autoadjust确定的数值不应增加，否则会造成过量，所以这两个数值一般都要向下调；P7.6Y偏移（向上）、P7.7Y偏移（向下）我们通过无数次的调校经验得出，由Autoadjust确定的数值往下调会得到比较满意的控制效果；P7.8灵敏度一般灵敏度无需选择高于0.03%。7、检查定位器过滤是否堵塞。气源的质量不符合要求，过滤是否堵塞一般都会引起ABB出现喘振或者是无作用等现象（根据ABB厂家对气源质量的要求，其现场检查要求：把气源直接对着手心吹3-5分钟，如果不出现脏、有水等现象，则气源质量是符合要求的）。8、清洁或者更换I/P模块。因为I/P模块可能因为气源脏或者其他原因，已经被堵塞或者损坏。,广石化建安仪表,第三节西门子定位器使用说明及常见故障,一、定位器的安装1、定位器的安装定位器的安装有一个重要原则就是，定位器、阀杆、反馈杆三部分要构成闭环负反馈。安装时可以这样检验：定位器安装后，阀杆和反馈杆不连接，用手转动反馈杆，若阀杆动作方向与反馈杆动作方向相反，则说明已构成闭环负反馈；此时要将调节阀阀位置于50，并使反馈杆处于水平位置，然后将反馈杆和阀杆固定，这样可以保证定位器工作在最佳线性段。定位器安装不平正，也会增加其线性偏差。,广石化建安仪表,广石化建安仪表,2、定位器流量特性的选择调节阀的流量特性是由阀芯的加工特性所决定的，如果工艺要求与其相符，则定位器的输出特性应选择线性输出；在实际使用中，若阀芯特性与工艺要求不符，则可以通过定位器输出特性的设置来改变阀门的整体流量特性，如可以将阀芯为线性特性的调节阀通过把定位器输出特性设置为等百分比特性，即可将具有线性阀芯的阀门变为等百分比流量特性的阀门来使用。,广石化建安仪表,3、对调节信号的带负载能力有较高的要求在实际使用过程中，智能定位器的输入阻抗较高，当输入信号为20mA时，供电电压的最小要求值为12VDC、带负荷能力不小于600，否则定位器不能正常工作；最小输入电流不小于3.6mA时，才能确保其性能。,二、定位器的调试由于有多种应用，所以定位器装配后必须与执行机构相适应（初始化）。初始化可用以下三种方式进行：a.自动初始化初始化是自动进行的。定位器顺序测定作用方向，行程或转角、执行器的行程时间，并配以执行器动态工况时的控制参数。b.手动初始化执行机构的行程或转角可用手动调整；其余参数同自动初始化一样自动测定。这一功能在软端停时需要。c.复制初始化参数对具有HART功能的定位器，其初始化数据可以读出并传送到另一个定位器。因此，更换一台故障定位器，不会因为初始化而中断生产过程。,广石化建安仪表,广石化建安仪表,1.1、直行程执行器调试准备,1、用相应的安装配件安装定位器。注意：杠杆比率开关的位置对定位器非常重要。冲程杆比率开关位置520mm短33（及以下）2535mm短90（及以上）40130mm长90（及以上）2、推动杆上驱动销钉的位置，到达额定冲程的位置或更高的一个刻度位置后，用螺帽拧紧驱动销钉。3、用气动管缆连接定位器与执行机构，给定位器提供气源。4、连接相应的电流或电压源。5、现在定位器处于“Pmanua1”方式。在显示屏上一行显示当前电位计的百分比电压值（P），例如“P37.5”，显示屏下行“NOINI”在闪烁：显示：,广石化建安仪表,6、通过和键移动执行机构达到每一个最终位置，来检查机械装置是否可在全部调整范围内自由移动。注：当你保持第一方向键向下按压的同时下压另一方向键时，可快速移动执行机构7、现在移动执行器，使杆达到水平位置，显示屏将显示一个介于P48.0到P52.0之间的值。如果不是这种情况，调整磨擦夹紧单元，直到杆水平并显示“P50.0”时。确切的说，你达到了这一值，定位器能测定的位移将更精确。1.1.1直行程执行机构的初始化正确移动执行机构，离开中心位置，开始初始化。1按下方式键5秒以上，进入组态方式。显示：2通过短按方式键，切换到第二参数。显示：注：这一参数必需与杠杆比率开关的设定值相匹配。,广石化建安仪表,3用方式键切换到下列显示显示：如果你希望在初始化阶段完成后，计算的整个冲程量用mm表示，这一步必须设置。为此，你需要在显示屏上选择与刻度杆上驱动钉设定值相同的值。4用方式键切换到如下显示：显示：5按下键超过5秒，初始化开始显示：初始化进行时，“RUN1”至“RUN5”一个接一个出现于显示屏下行。注：初始化过程依据执行机构，可持续15分钟。,广石化建安仪表,有下列显示时，初始化完成。在你短促按下方式键后，出现显示：通过下按方式键超过5秒，退出组态方式。约5秒后，软件版本显示，在你松开方式键时，处于手动方式。1.1.2直行程执行器手动初始化利用这一功能，不需硬性驱动执行机构到终点位置即可进行初始化。杆的开始和终止位置可手工设定。初始化剩下的步骤（控制参数最佳化）如同自动初始化一样自动进行。直行程执行机构手动初始化的顺序步骤。,广石化建安仪表,1对直行程执行机构实行初始化。通过手工驱动保证覆盖全部冲程，即显示电位计设定处于P5.0和P95.0的允许范围中间。2下按方式键5秒以上，你将进入组态方式。显示：3短按方式键，切换到第二参数：显示：注：这一值必需与传送速率选择器的设定相对应。（33或90）,广石化建安仪表,4用方式键转到下列显示：显示：如果你希望初始化过程结束时，测定的全冲程用mm表示，你需要在显示器中选择与驱动销钉在杆刻度上设定的值相同，或对介质调整来说下一个更高的值。5通过下按方式键两次：显示：6下按增加键5秒以上，开始初始化显示：,广石化建安仪表,75秒之后，显示改变：用增加键（）和减少键（）趋动执行机构到你规定的两个终端位置的第一个位置。然后下按方式键。用这种方法，当前位置被终点位置1取代，并将切换到下一步。注：如果信息RANGE在出现，所选终点位置在规定测量范围之外。可通过以下措施纠正这一错误：调整磨擦夹紧单元，直到出现OK，然后再按一次方式键。用增加键和减少键趋动到另一个结束位置。下按方式键，中断初始化，你已切换到手动方式，按照第1步校正行程和测量位置。8第7步成功完成后，出现下列显示：,广石化建安仪表,现在用增加（）和减少（）键驱动执行机构到你希望规定的第二终点位置。然后下按方式键当前位置将被终点位置2取代。注：如果信息RANGE出现在下行，所选终点位置超出允许的测量范围，或者是测量跨度太小。有几种选择可纠正这一错误：用增加和减少键驱动到另一终点位置。通过下按方式键中断初始化，这样你已切换到PManual方式，按照步骤1修改行程和进行位置测量。注：如果信息SetMiddle出现，杆臂需要增加和减少键移到水平位置，并按压方式键。这样调整直行程执行机构正弦修正基准点。9初始化的停止是自动出现的。RUN1到RUN5顺序出现在显示屏的下行。当初始化已全部完成时，出现如下显示：,广石化建安仪表,如果已有3YWAY参数输入设置了杆长，显示屏首行附加出现以mm表示的规定冲程。短按方式键，5INITM再次出现在下行。这表示，你现在是重来一次组态方式。下按方式键超过5秒，离开杆组态方式。接近5秒后，软键显示将出现。松开方式键后，装置将在Manual方式。1.2角行程执行器调试准备注：非常重要：切换杠杆比率开关成为901用相应的配件安装定位器2用气动管缆连接执行机构和定位器，并给定位器提供气源3连接适当的电流或电压源4定位器现处于“Pmanual”方式。显示屏上行，显示当前电位计电压（P）的百分比值，例如：“P37.5”，下行“NOINI”在闪烁：,广石化建安仪表,5用和键调整执行机构到每一个最终位置，自由移动遍及全部设定范围，从而可检验机械装置注：当你保持第一方向键下按时，再按另一个键，可快速移动执行机构。1.2.1角行程执行机构的自动初始化通过正确调整角度，你能移动执行机构，离开中心位置，开始自动初始化：1下按方式键超过5秒，进入组态方式。2用键调整参数到“turn”：,广石化建安仪表,3用短按方式键切换到第二参数。第二参数自动设在90显示：4用方式键切换到下列显示：显示：5下按键超过5秒，初始化开始。显示：初始化进行时，“RUN1”至“RUN5”顺序出现在显示器下行注：依据执行机构，初始化可持续15分钟。,广石化建安仪表,下列显示出现时，初始化完成：上行值是执行机构旋转的全部角度值。（例如93.5）在你短按方式键后，下列显示出现：下按方式键超过5秒，退出组态方式。大约5秒后，软件版本显示。当你松开方式键，单元处于手动方式。1.2.2角行程执行机构手动初始化利用这一功能，定位器初始化不需要硬性驱动执行机构到终点停止。手工调整行程的开始和终止位置。初始化步骤的保存（最佳控制参数）可与自动初始化一样自动测定。,广石化建安仪表,角行程执行机器手动初始化的顺序步骤：1完成对角行程执行机构初始化准备，通过手动驱动保证遍及全部行程，该行程显示的电位器设定处于允许的P5.0到P95.5范围之间。2下按方式键超过5秒，用此方法进入组态方式。显示：3用减少键（）调整参数YFCT改变。显示：4短按方式键，切换到第二参数。显示：注：保证传输速率选择在90,广石化建安仪表,5按方式键两次，到下列显示：显示：下面的步骤与直行程执行机构初始化的第6到第9步相同。初始化完成后，测定的转角度数出现在显示屏下行。短按方式键后，5INITM出现在显示屏下行。现在你再一次处于组态方式。下按方式键超过5秒，退出组态方式。接近5秒软件版本出现。松开方式键，装置处于手动方式。1.3复制初始化数据（定位器置换）有了这一功能，你可以不经初始化即可对定位器调试。这样，就可以不中断生产过程置换一台没经初始化的定位器给一台正在运行的设备。,广石化建安仪表,注：初始化（自动或手动）尽可能在后来进行。因为只有这样做，才是对执行机构的机械和动态特性最佳化调整的定位器。从被置换定位器到置换定位器的数据传输通过HART通讯接口。如要置换定位器，必需完成如下步骤：1从被置换的定位器中，通过PDM或HART通讯器和存贮器中读出装置参数和初始化数据（初始化时测定的）。如果装置已由PDM初始化并且数据已被储存，这一步可以不要。2固定执行器在通常位置上（机械的或气动的）。3从被置换的定位器的显示中读出当前位置值并且记录。如果电子器件有故障，通过执行机构或阀门的测定来测出当前位置。4拆下定位器，安装定位器杆臂到置换装置上，安装置换定位器的附件，送置传送速率选择开关在与故障装置相同的位置。读出装置数据和来自PDM或Handheld的初始化数据。,广石化建安仪表,5如果显示的当前值与从故障定位器记录的值不一样，用磨擦夹紧装置调出正确值。6现在定位器已经可以操作。与正确初始化过的定位器相比，精度和动态特性是有限的。特别是硬件停的位置和相应的工作数据将显出偏差。因而，初始化必需在下一个可能的机会完成。,广石化建安仪表,三、常见故障分析1、西门子阀门定位器，定位器反馈信号不变，无法进行初始化。故障现象：手动调节阀的开度时，P开度值不变。但是阀门动作。故障处理：诊断为反馈没有连接好，重新拧紧位置反馈的小螺钉后，问题解决,广石化建安仪表,广石化建安仪表,2、直行程阀门定位器，双作用。阀门定位器无法初始化，第一步无法通过。故障原因：发现气路连接错误，将进气接到定位器出口位置上。改正后，初始化正常。使用正常。,3、如果在自动初始化过程中，第二步出现以下故障显示解决办法：调整过程为，调整以下黑色波轮，水平微调,直至液晶屏出现以下P开度值后约为69之间的读数即可，退出后，重新初始化。,广石化建安仪表,4、如果在自动初始化过程中，第二步出现以下故障显示调整过程为，调整以下黑色波轮，水平微调直至液晶屏出现以下，P开度值后约为69之间的读数即可，退出后，重新初始化,广石化建安仪表,5、如果在自动初始化过程中，第二步出现以下故障显示,调整过程为，调整以下黑色波轮，水平微调直至液晶屏出现以下，P开度值后约为9095之间的读数即可，退出后，重新初始化,广石化建安仪表,第二章变送器,变送器在自动检测和控制系统中的作用，是将各种工艺参数，如温度、压力、流量、液位、成分等物理量转换成统一的标准信号，以供显示、记录或控制之用。,广石化建安仪表,一、变送器常用的参数,位号设置(TAGNO)测量范围设置(LRVURV)阻尼时间常数设置内藏指示计显示选择与单位设置输出方式设置测量工程单位设置开方设置，主要用于流量测量故障保护设置传感器系数设置传感器类型设置,广石化建安仪表,1、进入在线画面打开电源开关，等待HART375进入主菜单画面，如下图所示界面：,二、常用参数设置（以3051压力变送器为例）,广石化建安仪表,375主菜单允许你执行以下操作：运行HART应用、现场总线应用、运行设置菜单、与PC通信以及启动ScratchPad应用，双击HARTAPPLICATION启动HART应用，如果手操器与变送器通讯正常，则画面应转入在线画面，如下图所示界面，这个界面会显示在线变送器的各个实时参数，比如实时的过程变量值、电流输出值、量程上限与下限值，其中最重要的是仪表设置这个选项，他是变送器能够进行组态的关键菜单。,广石化建安仪表,2、组态过程在变送器与手操器通讯正常的情况下，可以双击“仪表设置”菜单即可进入变送器的组态菜单，仪表组态画面有5个选项，如下图所示显示界面。,广石化建安仪表,A）双击“显示过程变量”后，您可以察看与变送器相关的所有测量参数。B）进入诊断画面，您可以对仪表进行各种校验及回路测试，另外仪表的各项报警也可以查看！C）进入“基本设置”可以进行修改位号、工程单位、量程、仪表的阻尼系数与传递涵数，因此，这是最常用的菜单。可以双击5个选项的任一个进入该菜单，下图是菜单3“基本设置”的子菜单。,广石化建安仪表,注意：单击左箭头可以退回上一级菜单，单击“”图标退回主菜单(此时可以关机)。单击“HOME”退回在线单。(此菜单为实时更新画面)双击“单位”进入修改工程单位子菜单，如下图所示，该子菜单中拥有几十种国际、国内通用的使用单位，可以根据实际使用情况进行选择。,广石化建安仪表,使用光笔单击所选定的单位，然后单击“ENTER”，这时候会出现一个提示，告诉你当前过程变量在该选定单位尚未发送至变送器之前仍然为原单位，提示你应在下随菜单中进行发送(SEND)。因此，见到提示后，即按OK则出现下随菜单，如下图所示。,广石化建安仪表,此时单击“SEND”并在见到提示后，按OK，修改后的单位即下装到变送器中。最后见提示单击OK完成该操作。(注意，单位Unit左上角“*”在发送成功后，应消失！)在基本设置中，用光标笔选中“3量程”并双击，则进入量程修改菜单，如下图所示，在此菜单中，有两种修改方式。A）直接键