一、概述
ABB定位器的核心是微處理器控制CPU,所有程式的處理運算皆在此。輸入信號及位置反饋經過4000步12位,20ms採樣的A/D轉換後進行處理。從而保證了信號處理的精度及快速性。CPU的供電直接取自輸入信號。
操作程式包括用於自動調整參數的自整定過程,及自適應程式,用於精巧定位的最佳化控制操作。帶3/3位氣動開關的電氣轉換氣驅動電氣調節閥。從CPU發出的定位電信號成比例子地轉換成氣信號,也就是成比例地調節3/3氣動開關。氣體從定位器輸出至氣動執行器太氣體的排放均成比例地調節。當達到設定定位值,3/3氣動開關在中間位置關閉。
ABB定位器配有內置的操作鍵盤,包括一排LCD顯示和3個按鍵。操作鍵盤的設計是基於在操作過程中最佳化就地組態,調試及監視。此外,ABB是一標準雙線制裝置。供電電壓產生4~20mA信號。不需要外界電源。當定位器採用工廠設定值工作時,可在無任何數字通訊的情況下使用。如需要通訊,可以通過RS232接口和LKS適配器進行通訊或在4~20mA信號上調製通訊。
二、功能原理
ABB定位器有一個堅固的鋁殼並且有一個獨立的接線盒,分開的模組都在下面。鏇轉執行機構帶有100°角的凸輪。執行機構的運動帶動定位器的鏇轉軸。通過一個感應式非接觸體感應器來掃描,鏇轉的角度隨後轉化為電氣信號。位置感測器也包括一個測量箱內溫度的溫度感測器。凸輪不需要用戶替換。位置感測器,凸輪和CPU形成一個只能由製造商替換的調節單元。氣動輸出模組由一個引
導級和一個作為主級的模擬3位3通閥組成。引導級將電氣信號轉變為壓力信號。此過程由一系統來完成,系統由一個線圈磁鐵和一個噴嘴舌門組成。最終的壓力控制主級。除了兩個進氣和出氣位置,還有一個中間位置。在達到設定點後,閥切換到中間位置以使在主級沒有空氣損失。對於雙作用輸出可以有兩個主級。電氣單元讀如4~20mA輸入迴路設定點和由A/D轉換器變換的位置感測器來控制過程量。微處理器計算控制偏差並且將相應的校正信號輸出給氣動單元(如下圖)。
三、調試方法
對於鏇轉執行機構,定位器有100°的操作範圍。定位器的鏇轉軸體為傳動軸的延長部分直接安裝。首先,對供氣源(supply)和執行機構供氣(Y1/Y2)進行氣動連線,將選擇器開關設定到位置2(手動控制),接通氣源,檢查減壓閥後壓力是否符合執行器的銘牌參數要求(定位器的最大供氣壓力為7BAR,但實際供氣壓力必須參考執行器所容許的最大氣源壓力),接通4~20mA輸入信號。(定位器的工作電源取自輸入信口,由DCS二線制供電,不能將24VDC直接加至定位器,否則有可能損壞定位器電路)。根據接線端子圖以及設計要求進行相應的配線(一般只需+ll,-12)。
用手動方式打開/關閉閥直到到達停止位置,確保操縱桿自由地移動。開始自動行程操作,按如下進行:先切換到操作形式2級,同時按UP和DOWN鍵保持,短暫地按RESET鍵,等一會直到顯示的從3到0的到計數完成。放開UP和DOWN鍵,等大約2~5分鐘直到完成自動行程。自動形成操作一結束,形成就以百分率和閃光的冒號在顯示器上顯示。按RESET鍵3秒以在永久性存儲器中保留測量值(EEPROM)。
使設備返回到操作形式1級,確保鏇轉開關在位置0或1(自適應控制或固定控制)。自動行程功能確定閥停止和調節控制參數,在此功能成功地運行後,定位器將切換到控制形式。
如果自動行程功能失敗,則要檢查供氣壓力,通過手動作用檢查定位器正確的操作範圍。如果閥有振動達到趨勢,增加不工作區域(建議值0.5%~1.5%)。
四、套用
加熱爐區控制煤氣流量的儀器就是ABB定位器。控制流程如圖1。定位器的作用使檔板按照運行人員的意願動作,使被調對象達到要
求的範圍,使設備達到安全運行。具體是操作人員在CP1,通過手操器(能夠指示從現場執行機構反饋回來的閥位信號,並能將此信號傳送至智慧型調節器)將4~20mA的模擬量信號輸入給定位器(定位器的鏇轉位移與4~20mA的輸入信號成正比,即4mA對應定位器鏇轉0°讓檔板關閉,20mA對應定位器鏇轉90°,讓檔板完全打開)。同時,手操器上顯示閥門開度的大小與定位器上的LCD顯示大小相一直。手操器與定位器的接線如下圖2。五、存在問題原因及解決
存在問題:(1)因為加熱爐燃燒控制特殊,煤氣管道中焦油含量高,常使檔板粘粘在一起,使定位器的鏇轉力量帶不動其所連線的檔板,所以,定位器控制的檔板出現了打不開、開不到位、或關不閉,閥動作不靈敏等現象。(2)定位器長時間頻繁的運行動作,使之內部的元氣件性能降低,出現了回響時間長,定位不精確等問題。使被調工況超出允許範圍。
解決方法:(1)首先,對檔板進行了清洗。(2)進行了閥範圍的調整(如圖3)。在定位器範圍之內的預定範圍可打開或關閉一個閥。閥範圍限制閥的行程運動。所以進行閥範圍的重新調整,以獲得新的閥範圍,而為行程範圍設定的百分率不變,所以對生產工藝中的控制量沒有改變。(3)對閥作用參數的調整。因為,閥作用參數體現輸入電流和閥運動方向之間的聯繫。如閥作用是正向
六、結束語
ABB定位器能夠滿足生產運行的要求,並且工作狀況穩定,故障率底,調節特性靈敏。通過對定位器的調整使已下線的定位器重新上線,並且運行情況穩定。不僅節約了成本,而且保證了加熱爐的燃燒控制。