Мікропроцесорні комунікатори FIELDVUE.

     Фірмою Fisher розроблене нове комунікаційне мікропроцесорне устаткування FIELDVUE. Крім звичайної функції перетворення сигналу в пневматичний, пристрій FIELDVUE використовує комунікаційний протокол HART, що дозволяє здійснити легкий доступ до інформації, критичної для керування процесом. Це може бути зроблене за допомогою ручного комунікатора (рис.7.9), під'єднаного безпосередньо до встановленого на клапані контролера або до клемної коробки польового пристрою, а також за допомогою персонального комп'ютера або системної дисплейної станції  на пульті керування  через інтерфейсні канали зв'язку.

Рисунок 7.9- Підключення комунікатора до клапана з цифровим контролером

                 Цифрові контролери FIELDVUE.

       Цифрові контролери клапанів FIELDVUE серії DVC5000, представляють собою дистанційно керовані мікропроцесорні перетворювачі електричного сигналу в пневматичний. Цифрові контролери серії DVC5000, що використовують комунікаційний протокол HART, чи цифрові контролери серії DVC5000f, які застосовують протокол польової шини FOUNDATION, надають легкий доступ до інформації, необхідної для ведення технологічного процесу. Зв'язок здійснюється за допомогою персонального комп'ютера консолі цифрової системи керування, розташованої на пульті керування. З приладами серії DVC5000, які використовують комунікаційний протокол HART, зв'язок можна здійснювати за допомогою ручного комунікатора, що підключається до сполучної коробки цифрового контролера на клапані. Зворотний зв'язок по ходу штока клапана дозволяє виконувати діагностику не тільки самого контролера, але і системи клапан-привід. Інформація про роботу клапана може бути інтегрована в керуючу систему, або може надходити на окремий прийомний пристрій. Самодіагностика дозволяє 

Рисунок 7.10 – Цифровий контролер

DVC 5010

 

перевірити роботу клапана, не знімаючи його з трубопроводу. Можна порівняти параметри поточного стану (стендову уставку приводу, навантаження на сідло, тертя і т.д.) зі збереженими значеннями цих параметрів. Це дозволяє виявити зміни в роботі клапана до виникнення серйозних проблем. Одержана від цифрових контролерів FIELDVUE інформація і їхні можливості по керуванню, можуть допомогти знизити відхилення від нормального ходу процесу. Це у свою чергу зменшує витрати на сировину й відходи, одночасно підвищуючи продуктивність і якість продукції. Виконати технічне обслуговування цих пристроїв на робочому місці надзвичайно просто. Ремонт полягає в заміні основного модуля. При цьому не потрібно від'єднання яких-небудь трубок чи проводів. Ремонт основного модуля може бути швидко виконаний на ділянці технічного обслуговування. Випускаються наступні моделі пристроїв:

- Модель DVC5010 чи DVC5010f (рис. 7.10) для монтажу на приводах із поступальним рухом штока, наприклад, на моделях 657 і 3024s, а також на моделях H.D.Baumann 16, 32, 54 і 70.

- Модель DVC5020, DVC5020f, DVC5030 і DVC5030f для монтажу на поворотних приводах, наприклад, на моделях 1052 і 1061, а також на моделях H.D.Baumann 10 і 25.

- Модель DVC5040 і DVC5040f, яка поставляється в складі кінцевої керуючої системи FloVue, що включає регулюючий клапан, привід і додаткові пристрої.

    Усі цифрові контролери клапанів серії DVC5000f мають стандартні функції керування й діагностики. Стандартне керування (рис.7.11) містить у собі функціональні блоки аналогового виходу AO і ПІД-регулювання PID.

Рисунок 7.11-Спосіб інтегрування клапана з цифровим контролером у системи керування

     Стандартна діагностика містить у собі наступні діагностичні тести:

- Основні параметри відстеження роботи клапана;

- Параметри справності приладу;

- Запрограмовані тести, зв'язані з виконанням етапів обслуговуванню клапана;

- Смуга динамічних помилок;

- Внутрішній керуючий сигнал;

- Вихідний сигнал;

     Усі цифрові контролери клапанів серії DVC5000f мають можливість здійснювати комунікацію по польовій шині. Ці можливості містять у собі використання функціонального блоку аналогового виходу AO. Цей функціональний блок містить усі параметри, обумовлені стандартом Fieldbus Foundation для стандартних функціональних блоків польової шини, що забезпечують взаємодія з іншими функціональними блоками. Крім того, він забезпечує функції аварійної сигналізації. Блок PID регулювання стабілізує вихідну координату.

      Підключення клапанів з протоколом HART приведені на рис.7.12. Частина інформації, яка циркулюює в інтерфейсній лінії, можна конвертувати в аналогову форму з використанням HART- конвертора моделі 333.

Рисунок 7.12- Інтегрування клапанів з протоколом HART і засоби їх налагодження

      Програмне забезпечення  ValveLink.

     Програмний пакет ValveLink дає можливість роботи з приладами FIELDVUE   із HART   і польовою шиною FOUNDATION  . Програмне

забезпечення ValveLink серії VL2000, установлене на персональному комп'ютері, забезпечує простий спосіб конфігурації, калібрування й діагностики цифрових контролерів клапанів як серії DVC5000, так і серії DVC5000f. Використовуючи програмне забезпечення ValveLink, інженерний,

обслуговуючий чи керівний персонал може одержати інформацію, необхідну для виявлення проблем до того, як вони почнуть впливати на технологічний процес. Програма ValveLink дозволяє визначити, який з керуючих клапанів вимагає ремонту в процесі планової зупинки виробництва. Програма ValveLink працює на персональному комп'ютері під керуванням операційної системи Microsoft Windows 95/98/NT і виводить інформацію в зручному для користувача виді. Для кожного з вікон і для більшості полів програми надається контекстна підказка (Help). Ці повідомлення оперативної підказки пояснюють різні наявні варіанти й можливості, чим допомагають виконати необхідні задачі.                                                       

 

  7.3 Інтелектуальні приводи регулюючої арматури класу IQ

     Сучасні досягнення в мікроелектроніці, зокрема, бурхливий розвиток мікропроцесорної техніки, дозволив інтелектуалізувати традиційні засоби автоматизації, суттєво покращивши та розширивши їх функціональні та експлуатаційні характеристики.Дані тенденції прослідковуються і при створенні сучасних інтелектуальних приводів регулюючої арматури. Провідні виробники регулюючої арматури почали розробку інтелектуальної арматури нового класу IQ. Типовим представником даного класу є RОТОRК.

     Фірма RОТОRК використовує технологію виготовлення привідного двигуна і головної механічної частини, яка розроблялася для приводу класу «А» протягом 35 років, і з'єднав її з останніми досягненнями в електроніці. Це забезпечує поєднання в одному стандартному виробі  самого приводу та  системи контролю, що дає низку  переваг усім,  хто  має справу з електроприводною арматурою.

     Досвід показує, що філософія безкомпромісної уваги до якості герметизації від впливу оточуючого середовища, внесла найбільший вклад в надійність електроприводної арматури. Саме інтелектуальний привід класу  IQ робить ще один крок уперед, вводячи концепцію приводу, який не  потребує втручання.

      Привід даного класу має такі покращені експлуатаційні характеристики:

 -Може встановлюватися й налагоджуватись без зняття кришок електричної частини;

-Надійне обслуговування. Надзвичайно простий механічний пристрій, який не потребує втручання для ручного настроювання, у сполученні з класичною окремо герметизованою клемною коробкою RОТОРК, і функцією електронного захисту;

 -Швидке налагодження. Установка  рівнів крутних моментів, кінцевих вимикачів і інших функцій контролю й індикації за принципом «набери й натисни» за допомогою дистанційного пульта на інфра-червоних променях;

- Зручність і безпека.Oскільки робота з інфра-червоним пультом не потребує втручання, вcе налагодження  може проводитися у вибухонебезпечних або вологих умовах;

-Просте виявлення несправностей.Місцевий дисплей з підсвіткою показує стан приводу;

- Спрощене конфігурування. У стандартну специфікацію включений широкий набір функцій керування;

-Покращена якість. Знижено кількість деталей, що рухаються, і забезпечений гнучкий набір стандартних функцій керування;

-Повна місцева індикація. Цифрова місцева індикація з підсвіткою: положення арматури, встановленого рівня моменту, попереджуючих сигналів та конфігурації контрольних функцій.

-Подвійне ущільнення. Усі приводи IQ мають подвійне ущільнення. Як стандарт є забезпечення повного захисту від пилюки й вологи. Таким чином, цілісність внутрішніх електричних деталей незалежна від герметизації кабельних уводів.

Конструкція приводу показана на рис.7.13, де введені наступні позначення:

   1.Клемна коробка з окремим ущільненням забезпечує цілісність електроустаткування, навіть, якщо кришка коробки знята для під’єднання кабелів на об'єкті.

2.Ручки місцевого керування і селекторний перемикач " Місцеве-Стоп-Дистанційне " керують внутрішніми магнітними перемикачами.

   3.Все налаштування і діагностика приводу здійснюється через герметичне індикаторне вікно. Немає необхідності в знятті кришки, що позбавляє впливу атмосфери на внутрішні компоненти приводу.

4.Високомоментний низькоінерційний двигун. Двигун видає піковий момент відразу після старту і малий пробіг після відключення живлення. Термостат в обмотках забезпечує точний контроль температури незалежно від умов навколишнього середовища для оптимізації теплого режиму двигуна.

   5.Обмотки давачів  для виміру моменту двигуна через електронну схему з температурною компенсацією - що усуває необхідність використання пружин, вимикачів і важелів при контролі моменту.

   6.Одноступінчатий черв’ячно-зубчатий привід в маслонаповненій оболонці для максимального    терміну служби з допусками на зміну температури

Рисунок 7.13-Конструкція інтелектуального приводу фірми ROTORK

навколишнього середовища.

     7. Магнітно-імпульсний лічильник точно вимірює й контролює хід приводу без використання шестерень і вимикачів.

      8. Ручний дублер прямої установки ( маховик на незалежному редукторі, великих розмірів) забезпечує надійне екстрене ручне керування у випадку втрати електроживлення. 

   9.Важіль " Ручне-Автоматичне" розташований на низькошвидкісному валі для безпечного вмикання навіть при працюючому двигуні. Проте робота від електроніки завжди має пріоритет.

   10. Фланцева основа з “вічною” змазкою, що відокремлюється, якщо необхідно зняти привід, не змінюючи положення й стан арматури.

11. Знімна ведуча втулка, оброблена під шток для зручної адаптації до арматури.

12. Вал двигуна й вал черв’яка роз'єднуються для спрощення зміни швидкості приводу.

    IQ-привід включає в себе систему, яка набагато спрощує процес установки і конфігурування приводу на об’єкті – без необхідності відкриття оболонки. За допомогою зовнішнього портативного ручного пульта налагодження на ІЧ-променях параметри налагодження приводу можуть бути легко, швидко і безпечно відрегульовані.

     Користувачі можуть оптимізувати роботу арматури, уникнути пошкоджень й істотно продовжити термін служби устаткування завдяки наявності багатофункціонального дисплеа на рідких кристалах. Дисплей, спроможний  відтворювати широкий діапазон інформації, наприклад, положення арматури, рівень крутного моменту і т.д.

     Ручки селекторів " Місцеве-Стоп-Дистанційне" керують магнітними перемикачами, що знаходяться усередині корпуса IQ-приводу. Оскільки відсутні які-небудь стрижні, немає необхідності в ущільненнях.

     У IQ-приводі замінені пружини, механічне відключення за моментом і мікровимикачі надійними й довговічними електронними засобами контролю, тому завдяки меншому числу деталей, що рухаються, привід став надійнішим і точним у роботі.

   У приводах класу IQ RОТОRК успішно об'єднані прості й надійні механічні й електронні елементи традиційних приводів класу А зі складною, але також надійною, системою контролю на ІЧ-променях, що пропонує користувачу багато переваг. Вперше контрольні функції приводу можуть бути миттєво встановлені, перевірені і змінені «без втручання» із пульта налагодження приводу. Використовуючи пульт налагодження IQ можна швидко визначити й усунути багато потенційних несправностей, включаючи помилку оператора або втрату напруги живлення. Спілкування з приводом відбувається через приймач-передавач на ІЧ-променях, вмонтований в індикаторну панель IQ.

  Перевага налагодження  « без втручання» - це можливість здійснювати налаштування  у вибухонебезпечних зонах без демонтажу відділень з електричними частинами та при роботі приводу   під напругою. Система RОТОRК на магнітних імпульсах робить можливим досягнення точної установки кінцевих вимикачів у практично необмеженому діапазоні. IQ також може по запиту вивести на дисплей інформацію й попередження про стан таких параметрів: установка моментів; спрацювання термостата; встановлення режиму дистанційного керування; положення приводу при дії дистанційної команда " відкрити-закрити"; спрацювання кінцевих вимикачів " відкрито-закрито" ; арматура відкрита чи  закрита.

      У індикаторну панель IQ також вмонтований рідкокристалічний дисплей з цифровою індикацією стану приводу. З одного боку, можна побачити, чи цілком відкрита чи закрита арматура, а також фіксується проміжне положення приводу з кроком у 1%. Використовуючи пульт налагодження  IQ, можна миттєво підтвердити уставки моментів, а проста функція діагностики виявляє причину можливої неправильної роботи приводу. Індикується, крім того, втрати напруги живлення, блокування тощо.

        На додаток до цифрової індикації, у дисплей умонтовані три сигнальні лампи, які сигналізують про поточне положення приводу

 ( " закрито", " відкрито", " проміжне положення" ).

                Привідний двигун.

     Трифазний з ізоляцією по класу F двигун типу ротор-статор спеціальної конструкції з низькою інерцією і високим моментом. Час умикання 15 хвилин щогодини при циклічному навантаженні від 25% до 33% від номінального вихідного моменту. Стандартні напруги живлення 380, 415, 500 і 600 В для 50 Гц та  230, 460 і 575 В для 60 Гц. Для захисту від вигоряння вмонтований термостат із можливістю обходу при умовах екстреного закриття. Блок живлення: містить механічно- і електричновзаємозв’язаний реверсивний стартер, трансформатор контрольного живлення, що живиться від двох фаз силової напруги, і коло " синхрофаза" з захистом від утрати фази.

                       Система захисту приводу.

        RОТОRК розробив схему " cинхрофаза" (автоматична корекція фаз обертання) для запобігання ушкодження арматури, що може бути викликано неправильним підключенням живлення. Оскільки не існує простого засобу забезпечення правильної послідовності фаз до включення приводу, " cинхрофаза" забезпечує те, що до трифазного приводу IQ усі три фази живлення завжди підключені в правильній послідовності.

     Ланцюг автоматичної тимчасової затримки IQ усуває ударні навантаження, які здатні викликати передчасний знос штока й редуктора арматури при одержанні приводом сигналу на «миттєву» зміну напрямку руху. Цей ланцюг також обмежує тимчасові підвищення сили струму через контактор.

    Привідний двигун IQ захищений від перегріву у випадку заклинювання арматури, завдяки включенню в нього логічного кола, яке відключає контактор, якщо немає руху продовж 7-15 секунд після сигналу на запуск.

    Крім контролю за перегрівом двигуна, електроніка IQ постійно стежить за всіма трьома фазами живлення. При втраті однієї або більше фаз, контрольне коло забороняє подачу напруги на контактори. Як стандартна функція, передбачена місцева або дистанційна сигналізація про неповне живлення.

   У кожній обмотці двигуна вмонтований термостат, що прямо вимірює їх температуру нагріву. При перегріві обмоток двигуна, термостат переключає контрольне коло. Можливою причиною перегріву може бути робота приводу більший час, ніж той, на який він розрахований.

Місцеве керування.

    У приводі установлені два селектори: один – для установки " Місцеве-Стоп-Дистанційне", що фіксується в кожному положенні, інший - для керування " відкрити-закрити". Селектори керують внутрішніми магнітними перемикачами без будь-яких отворів в оболонці.

Процесор дистанційного вводу.

     Для дистанційного переключення функцій приводу( відкрити, закрити, стоп, екстрене відключення, обхід термостату і блокування), вмонтований процесор із комунікаційним інтерфейсом на ІК-променях, який може живитися від напруги 24 В, виробленої всередині приводу або від зовнішньої напруги 20-60 В чи  60-120 В постійного або змінного струму.

    Чотири незалежно конфігуровані контакти передбачені для сигналізації одного з наступних положень арматури: процес відкриття, закриття, руху (безупинний або пульсуючий), цілком відкрито, цілком закрито, двигун відключений за моментом у середині пробігу, перевищення встановленого моменту, блокування двигуна, слабкі батареї, керування приводу вручну.

      Кожний контакт установлюється, або нормально відкритим або нормально закритим із діапазоном 5А, 250В змінного чи З0 В постійного струму. Функція екстреного закриття, при відповідному виборі, забезпечує дистанційний активний сигнал високого рівня на відкриття або закриття арматури, що має пріоритет над будь-яким місцевим сигналом керування (відкрити або закрити сигналом і термостатом двигуна).

                Процесор моменту.

    Він забезпечує налаштування меж моменту й числа оборотів.

Уставка оборотів: до 100 000 оборотів із дозволом 150 рівнів.Установка моменту: від 40% до 100% від номінального моменту.

    Для формування витримки відключення за моментом через високі інерційні наавнтаження в процесі «заклинювання» арматури або під час старту з проміжного положення, в системі контролю моменту вмонтована електронна затримка. Коло захисту відключає двигун через декілька секунд, якщо не відбувається переміщення після одержання сигналу на відкриття або закриття.

⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒

Поделиться: