¿Cuáles son las funciones principales del posicionador de válvulas?

En el uso de válvulas reguladoras, generalmente es necesario estar equipado con un posicionador. El posicionador es el terminal del sistema de control. Una vez que falla, afectará directamente el funcionamiento seguro del dispositivo. tienen un gran impacto en el proceso de producción. Los posicionadores inteligentes utilizan posicionadores de válvulas inteligentes para mejorar las características de flujo y el rendimiento de las válvulas de control. Pueden mejorar las capacidades de control de producción de las empresas a través de la comunicación de información digital con DCS o equipos de bus, y brindar garantía para una producción segura y estable de dispositivos. El más utilizado es el posicionador de válvula inteligente. Introduzcamos sus funciones:

1. Desventajas de los posicionadores mecánicos ordinarios

1) Los posicionadores mecánicos ordinarios se basan principalmente en el principio de equilibrio de fuerzas mecánicas. Utilizan un mecanismo deflector de boquilla y tienen muchas piezas móviles, que son susceptibles a fluctuaciones de temperatura, vibraciones externas, etc. Se ve afectado por interferencias y tiene poca resistencia ambiental; el coeficiente elástico del resorte puede cambiar en ambientes hostiles, lo que causará no linealidad en la válvula de control y reducirá la calidad del control que se transmite al mecanismo de equilibrio de fuerza. provoca fácilmente desgaste de los componentes y desviación del punto cero y de la carrera. También dificulta el funcionamiento del posicionador.

2) Debido a las características de la boquilla en sí, el actuador consume una gran cantidad de aire comprimido; el estado estable si se utiliza una mayor cantidad de actuadores, el consumo de energía será mayor y la boquilla en sí es una fuente potencial de falla y se bloquea fácilmente con partículas de polvo o suciedad, lo que hace que el posicionador no funcione correctamente. ;

3) El ajuste manual de los posicionadores convencionales requiere el uso de equipos especiales y no aísla el bucle de control. Es imposible, y el ajuste del punto cero y la carrera se afectan entre sí y requieren ajustes repetidos. , Lo cual requiere mucho tiempo y trabajo. Cuando la no linealidad es grave, es más difícil de ajustar.

2. La composición y el principio del posicionador de válvula inteligente Logix520

2.1 La composición del posicionador de válvula inteligente Logix520

El posicionador de válvula inteligente Logix520 es un posicionador de válvula inteligente con protocolo de comunicación HART, compuesto por Consta de tres partes: módulo de control electrónico con microprocesador, que incluye un módulo de comunicación HART y un interruptor de interfaz de usuario local; válvula piezoeléctrica del módulo convertidor eléctrico/neumático;

2.2 Principio de funcionamiento del posicionador de válvula inteligente Logix520

Todo el circuito de control está controlado por una señal de dos cables de 4-20 mA. El módulo HART envía y recibe información digital superpuesta a la señal de 4-20 mA para lograr una comunicación digital bidireccional con el microprocesador. La señal analógica de 4~20 mA se transmite al microprocesador y se compara con la retroalimentación del sensor de posición de la válvula. El microprocesador realiza cálculos de control (control de primer nivel) según el tamaño y la dirección de la desviación y emite instrucciones de control eléctrico al. Válvula piezoeléctrica para que realice acciones de apertura y cierre. La válvula piezoeléctrica corresponde al incremento de la presión de salida del amplificador neumático según el ancho del pulso de comando de control. Al mismo tiempo, la salida del amplificador neumático se devuelve al circuito de control interno y se compara nuevamente con. el resultado de la operación del microprocesador (control secundario). El control de dos etapas envía una señal al actuador, y los cambios en la presión del aire dentro del actuador controlan la carrera de la válvula. Cuando la desviación de control es grande, la válvula piezoeléctrica envía una señal de pulso amplia, lo que hace que el posicionador emita una señal continua, que cambia en gran medida la presión de señal del actuador para hacer que la válvula se mueva rápidamente a medida que la válvula se acerca al requerido; posición, el comando requiere La diferencia entre la posición y la posición medida se vuelve más pequeña, y la válvula piezoeléctrica emite una señal de pulso con un ancho de pulso más pequeño, que cambia de manera intermitente y ligeramente la presión de la señal al actuador, de modo que el actuador se mueve suavemente hacia el nuevo puesto de mando. Cuando la válvula alcanza la posición requerida (entra en la zona muerta), la válvula piezoeléctrica no tiene salida de pulso y la salida del posicionador permanece cero, lo que hace que la válvula sea estable en una posición determinada.

3． Calibración del localizador inteligente Logix520

A través del interruptor de configuración DIP de la interfaz de usuario local, se pueden completar configuraciones básicas como ganancia, efectos positivos y negativos, características del localizador y si se permite el ajuste automático sin agregar condiciones; de la herramienta, el posicionador se puede calibrar automática o manualmente y la válvula reguladora se puede controlar manualmente a través del botón de control manual de la interfaz de usuario local.

3.1 Ajuste automático

Establezca el interruptor DIP "Quick_cal" en "Auto", presione y mantenga presionado el botón "Quick_cal" en el panel de interfaz local del localizador durante aproximadamente tres segundos, el localizador La válvula se cerrará completamente y se registrará la posición 0%. Luego, la válvula se abrirá hasta detenerse y se registrará la posición 100%, repetido dos veces. Durante este proceso, el posicionador medirá la velocidad de posicionamiento. ambas direcciones para determinar el aumento de posicionamiento mínimo (durante la segunda pasada, haga una pausa al 50 % para detectar el desplazamiento del punto medio de la posición de la válvula), durante el cual las luces indicadoras de estado en el panel parpadearán en el orden "Y-R-G-G", indicando. que la calibración está en progreso. La calibración se completa automáticamente cuando las luces indicadoras vuelven a la secuencia de cambio comenzando con la luz verde.

3.2 Ajuste manual

Establezca el interruptor DIP "Quick_cal" en "Avance lento". El proceso de calibración cerrará la válvula al principio y la posición del punto cero se establecerá automáticamente. en el asiento de la válvula el usuario debe configurar manualmente el rango de medición; cuando las luces indicadoras de estado en el panel parpadeen en la secuencia "Y-R-R-G", use el botón "Avance lento ↑" para ajustar manualmente la válvula a aproximadamente 100%. y luego presione los dos botones de "Avance lento" al mismo tiempo, la válvula realizará la carrera de conmutación. Cuando la luz indicadora de estado en el panel parpadee nuevamente en la secuencia "Y-R-R-G", use el botón "Avance lento ↑". para ajustar la válvula con una precisión del 100% nuevamente y luego presione los dos botones "Avance lento" simultáneamente nuevamente para registrar la posición del 100%, y no se requiere ninguna operación adicional durante el proceso de calibración posterior. La calibración se completa cuando las luces vuelven a la secuencia que comienza con la luz verde.

Esta función hace que el ajuste funcione de manera conveniente y rápida, y el ajuste tiene buena linealidad, alta precisión, velocidad de respuesta moderada y zona muerta, y buena estabilidad.

4. Otras características del posicionador de válvula Logix520

1) El panel local está equipado con tres diodos emisores de luz rojo, amarillo y verde, que pueden indicar el estado de funcionamiento o condiciones de advertencia a través de varias combinaciones, y tienen diagnóstico y monitoreo. funciones tres LCD El significado básico de la combinación de secuencia de parpadeo: cualquier secuencia de parpadeo que comience con luz amarilla indica que está en modo de funcionamiento normal, sin problemas internos, errores y alarmas; cualquier secuencia de parpadeo que comience con luz amarilla indica que está en modo especial; estado de verificación o prueba; cualquier secuencia intermitente que comience con una luz roja indica un problema operativo o mal funcionamiento.

2) El consumo de aire es muy pequeño, solo 0,12 NM3/h en estado estable de 0,6 MPa, menos del 8% de los posicionadores convencionales y no es sensible a los cambios en la presión de la fuente de aire;

3) El mismo modelo se puede utilizar tanto para carrera lineal como para carrera angular; seleccionando el módulo de doble efecto, se puede controlar el actuador del cilindro de pistón de doble efecto;

4) " Función de "cierre hermético" La presión del aire de arranque se establece de forma predeterminada para garantizar la presión de posicionamiento adecuada del actuador en el asiento de la válvula, de modo que la válvula reguladora pueda garantizar un "cierre hermético" de la posición cero en diferentes condiciones de trabajo;

5) Utilice el protocolo de comunicación HART para comunicarse con el posicionamiento. El dispositivo realiza una comunicación bidireccional;

5. Problemas a los que se debe prestar atención en el uso real

5.1 Existen mayores requisitos para la capacidad de carga de la señal de ajuste

Durante el uso real, debido a la alta impedancia de entrada del Logix520 posicionador, cuando la señal de entrada es de 20 mA, el valor mínimo requerido del voltaje de la fuente de alimentación es de 12 V CC y la capacidad de carga no es inferior a 600 Ω; de lo contrario, el posicionador no puede funcionar normalmente, su rendimiento solo se puede garantizar cuando la corriente de entrada mínima no es igual; menos de 3,6 mA.

5.2 La zona muerta de acción del localizador debe establecerse razonablemente

Cuanto menor sea la configuración de la zona muerta del localizador, mayor será la precisión del posicionamiento. Esto crea un malentendido entre las personas. Cuanto más pequeña sea la zona muerta, mejor, pero esto hará que las piezas móviles como las válvulas piezoeléctricas y las varillas de retroalimentación se muevan con más frecuencia, lo que a veces causa oscilación de la válvula y afecta la vida útil del posicionador y la válvula. no es fácil que el posicionador sea demasiado pequeño; la configuración del posicionador debe reajustarse antes de que pueda surtir efecto;

Instalación del posicionador 5.3 Logix520

Un principio importante para la instalación del posicionador es que las tres posiciones del posicionador, el vástago de la válvula y la varilla de retroalimentación deben formar una retroalimentación negativa de circuito cerrado.

Puede comprobarlo de esta manera durante la instalación: Después de instalar el posicionador, el vástago de la válvula y la palanca de retroalimentación no están conectados. Gire la palanca de retroalimentación con la mano si la dirección de acción del vástago de la válvula es opuesta a la dirección de acción de la retroalimentación. palanca, significa que se ha formado una retroalimentación negativa de circuito cerrado en este momento, el ajuste La posición de la válvula está al 50% y la palanca de retroalimentación está en una posición horizontal, y luego la palanca de retroalimentación y el vástago de la válvula están fijos; Esto garantiza que el posicionador trabaje en el segmento lineal óptimo. Si el posicionador se instala de manera desigual, su desviación lineal también aumentará.

5.4 Selección de las características de flujo del posicionador Logix520

Las características de flujo de la válvula reguladora están determinadas por las características de procesamiento del núcleo de la válvula. Si los requisitos del proceso son consistentes con ellas, el. características de salida del posicionador Se debe seleccionar la salida lineal; en el uso real, si las características del núcleo de la válvula no coinciden con los requisitos del proceso, las características de flujo generales de la válvula se pueden cambiar configurando las características de salida del posicionador. Puede ser una válvula reguladora con características lineales, ajustando las características de salida del posicionador a características de porcentaje igual, la válvula con carrete lineal se puede utilizar como una válvula con características de flujo de igual porcentaje.

Reparación del posicionador 5.5Logix520

Cuando diferentes módulos funcionales del posicionador están dañados y el posicionador no se puede utilizar, será costoso reemplazar el posicionador completo, en este caso falla; Se pueden usar módulos libres. Vuelva a ensamblar el posicionador, pero después del ensamblaje, debe restablecerse de acuerdo con las diferentes válvulas reguladoras. Dado que la válvula reguladora (carrera, etc.) del posicionador ha cambiado, es posible que el ajuste automático no cumpla con los requisitos de uso. En este caso, primero puede ajustarlo manualmente. Calibrar para determinar su carrera y luego usar la calibración automática para calibrarlo. Esto permite que la válvula de control se posicione con precisión y tenga una velocidad de respuesta adecuada, cumpliendo así con los requisitos de control de procesos y ahorrando mucho dinero.

6. Aplicación práctica del posicionador de válvula Logix520 en una determinada fábrica

1) La unidad de presión de oxígeno C-203A/B/C de una planta de metanol vibra violentamente y la válvula reguladora PCV-2008A/B/C en su tubería de retorno, cuando se utiliza un posicionador convencional, el deflector de la boquilla se desgasta pronto, el rango del punto cero se desplaza, el posicionador se daña con frecuencia, la calidad del control del proceso es extremadamente pobre y la seguridad de la producción se pone en peligro después de usar el posicionador Logix520; su estructura completamente sellada, las partes móviles Muy raramente, no hay transmisión mecánica en el proceso de conversión de fuerza, lo que elimina la interferencia causada por la vibración, resolviendo así este problema, reduciendo en gran medida la cantidad de mantenimiento, ahorrando dinero y asegurando la calidad de control del proceso y funcionamiento seguro del dispositivo.

2) La válvula de control de nivel de líquido LCV-2003A/B en la caldera de residuos de un gasificador de un determinado dispositivo utilizó un posicionador convencional antes de la transformación y se instaló cerca del gasificador. La temperatura del ambiente de trabajo es relativamente. alto (alrededor de 80°C, el estado medio es alta temperatura y alta presión (304°C, 8MPa) Para evitar fugas del medio, la empaquetadura se presiona firmemente, lo que resulta en un movimiento lento y lento del vástago de la válvula y cambios de paso. en la posición de la válvula, mala estabilidad y un mayor impacto en el control del proceso. Además, la operación es difícil y requiere mucho mantenimiento del instrumento. Después de usar el posicionador Logix520, el posicionador pasa el control de dos niveles y la válvula piezoeléctrica conectada a la línea de aire de control principal puede liberar un pulso de control corto, de modo que la salida. al cabezal de la membrana La señal es más precisa y estable, y la posición de la válvula cambia de manera suave y precisa. El interruptor DIP de "estabilidad de la válvula" en la interfaz local del posicionador también se puede mover al extremo "HiFriction" del "HiFriction" y Opciones de "LoFriction" para reducir la válvula. Los efectos de la alta fricción y las fuerzas desequilibradas que experimentan las varillas eliminan esencialmente los problemas anteriores.

3) En abril de 2015, cuando el personal de mantenimiento del instrumento inspeccionó la válvula reguladora de nivel de líquido LV-1501B del reactor de hidrogenación de cierto dispositivo, encontraron que la luz indicadora de estado del posicionador de válvula Logix520 mostraba " R-Y-Y-Y". A partir de esto, se determinó y verificó que se detectó la fuga de aire del cabezal de diafragma de la válvula reguladora, y se trató oportunamente para no poner en peligro la producción segura del dispositivo debido al mal funcionamiento del regulador. También fue el personal de mantenimiento quien descubrió la indicación de estado del posicionador de válvula Logix520 de la válvula reguladora TV-0706B durante la inspección. La luz muestra "R-Y-Y-R", lo que indica que la salida de la válvula reductora de presión se ha vuelto más pequeña y la. La presión de suministro de aire de la válvula reguladora es insuficiente para cumplir con los requisitos de carrera.

Después de la inspección, el personal de mantenimiento encontró que la válvula reductora de presión estaba dañada, por lo que rápidamente la reemplazaron y restauraron la presión de la fuente de aire de acuerdo con los requisitos nominales, evitando el proceso de operación.