一、概述
在過程控制系統(tǒng)中，氣動薄膜調(diào)節(jié)閥(以下簡稱調(diào)節(jié)閥)作為控制系統(tǒng)中的最終控制單元，起到了極其關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)概念上的閥門定位器作為調(diào)節(jié)閥的一個主要附件，主要用于提高調(diào)節(jié)閥控制精度。隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，與之相匹配的現(xiàn)場智能化儀表也得到了加速發(fā)展，對于調(diào)節(jié)閥要實現(xiàn)智能化，就必備智能化閥門定位器，也就是說智能型閥門定位器是實現(xiàn)調(diào)節(jié)閥智能化的重要組成部分;另外從功能上來講智能型閥門定位器與模擬閥門定位器也有本質(zhì)區(qū)別，智能型閥門定位器除了實現(xiàn)對調(diào)節(jié)閥控制功能外，還有一個更重要的方面就是對調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)的診斷功能。并通過診斷軟件，分析和判別調(diào)節(jié)閥的"健康"狀況，從而改變了傳統(tǒng)觀念上調(diào)節(jié)閥的維護，減少了調(diào)節(jié)閥在運行期間的事故發(fā)生，延長了調(diào)節(jié)閥的使用壽命。
二、調(diào)節(jié)閥的維護
典型的調(diào)節(jié)閥的維護有以下三種方法：被動性維護(Reactive Maintenance);預防性維護 (Preventive Maintenance);預測性維護(Predictive Maintenance)。
被動性維護一一當調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障后，對調(diào)節(jié)閥進行檢修。在使用過程中，調(diào)節(jié)閥自身或者某些附件出現(xiàn)故障，造成調(diào)節(jié)閥不能正常工作，更嚴重的情況導致整個系統(tǒng)不能正常工作，造成很大的事故發(fā)生。
預防性維護一一按照過去的生產(chǎn)過程經(jīng)驗，有計劃地安排某些調(diào)節(jié)閥進行維護或檢修，以防止調(diào)節(jié)閥的事故發(fā)生。它對前者來說是一個有計劃安排，雖然能避免一些調(diào)節(jié)閥事故的產(chǎn)生，但由于沒有現(xiàn)場使用的調(diào)節(jié)閥的許多信息，在安排上不能避免的造成某些調(diào)節(jié)閥工作正常也被安排在檢修行列，而某些不適用的調(diào)節(jié)閥仍被使用在過程控制系統(tǒng)中。
預測性維護一一通過智能儀表或其它診斷設備獲取調(diào)節(jié)閥的信息。氣動調(diào)節(jié)閥不能存貯自身任何信息，而智能型閥門定位器開發(fā)使用，它們除了提高調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)品質(zhì)外，對調(diào)節(jié)閥的診斷功能也逐步加強。下面對智能型閥門定位器的自身診斷及對調(diào)節(jié)閥診斷功能作一些分析。
三、智能型閥門定位器的自身診斷
由于智能型閥門定位器是安裝在氣動調(diào)節(jié)閥上，其工作環(huán)境相對惡劣，如環(huán)境溫度、管道振動等因素都會對智能型閥門定位器正常工作帶來不利影響。智能型閥門定位器在設計過程中，考慮到這些不利因素，設計了一些自身的診斷功能。另一方面，大多數(shù)智能型閥門定位器都具有通訊功能，如HART、FF、PROFIBUS等通信協(xié)議，控制系統(tǒng)通過這些通信協(xié)議可以獲得所需的現(xiàn)場儀表管理信息、以及故障報警信息。
1、智能型閥門定位器的自診斷
智能型閥門定位器的自診斷是它的基本功能之一，自診斷在不影響正常工作情況下進行，常見的診斷有開機診斷、周期性診斷。
2、輸入信號超量程
當規(guī)定智能型閥門定位器輸入信號設定后，如果控制信號超出設定值，智能型閥門定位器發(fā)出超量程報警信號。
3、傳感器故障
由于智能型閥門定位器直接安裝在調(diào)節(jié)閥上，受到調(diào)節(jié)閥振動的影響造成智能型閥門定位器反饋部件失靈，如反饋桿松脫、線路故障、位置傳感器自身故障等，智能型閥門定位器檢測不到正常的反饋信號，它會發(fā)出一個報警信號。
以上1、2兩種情況智能型閥門定位器仍然可以正常工作，但它會發(fā)出報警信號;但對于3種情況，定位器將出現(xiàn)不正常工作，并發(fā)出報警信號，儀表工程師根據(jù)報警內(nèi)容，做出相應判斷并及時加以處理，減少不必要的停產(chǎn)。
四、智能型閥門定位器對調(diào)節(jié)閥的診斷
智能型閥門定位器對調(diào)節(jié)閥的故障診斷是通過附加傳感器來完成的。定位器內(nèi)部的微處器通過定時采集各種傳感器的數(shù)據(jù)，并對各種數(shù)據(jù)進行運算、比較、分析、組態(tài)，將出現(xiàn)異常的信息通過組態(tài)軟件輸出報警信號。智能型閥門定位器對調(diào)節(jié)閥的診斷分為在線診斷、離線診斷;在線診斷包括:調(diào)節(jié)閥的動作次數(shù)、行程累加、填料函泄漏診斷、噪聲診斷、環(huán)境溫度診斷等，離線診斷包括:執(zhí)行機構(gòu)及氣路的密封性、靜特性、階躍過渡及頻率響應特性。
在過程控制系統(tǒng)中，氣動薄膜調(diào)節(jié)閥(以下簡稱調(diào)節(jié)閥)作為控制系統(tǒng)中的最終控制單元，起到了極其關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)概念上的閥門定位器作為調(diào)節(jié)閥的一個主要附件，主要用于提高調(diào)節(jié)閥控制精度。隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，與之相匹配的現(xiàn)場智能化儀表也得到了加速發(fā)展，對于調(diào)節(jié)閥要實現(xiàn)智能化，就必備智能化閥門定位器，也就是說智能型閥門定位器是實現(xiàn)調(diào)節(jié)閥智能化的重要組成部分;另外從功能上來講智能型閥門定位器與模擬閥門定位器也有本質(zhì)區(qū)別，智能型閥門定位器除了實現(xiàn)對調(diào)節(jié)閥控制功能外，還有一個更重要的方面就是對調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)的診斷功能。并通過診斷軟件，分析和判別調(diào)節(jié)閥的"健康"狀況，從而改變了傳統(tǒng)觀念上調(diào)節(jié)閥的維護，減少了調(diào)節(jié)閥在運行期間的事故發(fā)生，延長了調(diào)節(jié)閥的使用壽命。
二、調(diào)節(jié)閥的維護
典型的調(diào)節(jié)閥的維護有以下三種方法：被動性維護(Reactive Maintenance);預防性維護 (Preventive Maintenance);預測性維護(Predictive Maintenance)。
被動性維護一一當調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障后，對調(diào)節(jié)閥進行檢修。在使用過程中，調(diào)節(jié)閥自身或者某些附件出現(xiàn)故障，造成調(diào)節(jié)閥不能正常工作，更嚴重的情況導致整個系統(tǒng)不能正常工作，造成很大的事故發(fā)生。
預防性維護一一按照過去的生產(chǎn)過程經(jīng)驗，有計劃地安排某些調(diào)節(jié)閥進行維護或檢修，以防止調(diào)節(jié)閥的事故發(fā)生。它對前者來說是一個有計劃安排，雖然能避免一些調(diào)節(jié)閥事故的產(chǎn)生，但由于沒有現(xiàn)場使用的調(diào)節(jié)閥的許多信息，在安排上不能避免的造成某些調(diào)節(jié)閥工作正常也被安排在檢修行列，而某些不適用的調(diào)節(jié)閥仍被使用在過程控制系統(tǒng)中。
預測性維護一一通過智能儀表或其它診斷設備獲取調(diào)節(jié)閥的信息。氣動調(diào)節(jié)閥不能存貯自身任何信息，而智能型閥門定位器開發(fā)使用，它們除了提高調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)品質(zhì)外，對調(diào)節(jié)閥的診斷功能也逐步加強。下面對智能型閥門定位器的自身診斷及對調(diào)節(jié)閥診斷功能作一些分析。
三、智能型閥門定位器的自身診斷
由于智能型閥門定位器是安裝在氣動調(diào)節(jié)閥上，其工作環(huán)境相對惡劣，如環(huán)境溫度、管道振動等因素都會對智能型閥門定位器正常工作帶來不利影響。智能型閥門定位器在設計過程中，考慮到這些不利因素，設計了一些自身的診斷功能。另一方面，大多數(shù)智能型閥門定位器都具有通訊功能，如HART、FF、PROFIBUS等通信協(xié)議，控制系統(tǒng)通過這些通信協(xié)議可以獲得所需的現(xiàn)場儀表管理信息、以及故障報警信息。
1、智能型閥門定位器的自診斷
智能型閥門定位器的自診斷是它的基本功能之一，自診斷在不影響正常工作情況下進行，常見的診斷有開機診斷、周期性診斷。
2、輸入信號超量程
當規(guī)定智能型閥門定位器輸入信號設定后，如果控制信號超出設定值，智能型閥門定位器發(fā)出超量程報警信號。
3、傳感器故障
由于智能型閥門定位器直接安裝在調(diào)節(jié)閥上，受到調(diào)節(jié)閥振動的影響造成智能型閥門定位器反饋部件失靈，如反饋桿松脫、線路故障、位置傳感器自身故障等，智能型閥門定位器檢測不到正常的反饋信號，它會發(fā)出一個報警信號。
以上1、2兩種情況智能型閥門定位器仍然可以正常工作，但它會發(fā)出報警信號;但對于3種情況，定位器將出現(xiàn)不正常工作，并發(fā)出報警信號，儀表工程師根據(jù)報警內(nèi)容，做出相應判斷并及時加以處理，減少不必要的停產(chǎn)。
四、智能型閥門定位器對調(diào)節(jié)閥的診斷
智能型閥門定位器對調(diào)節(jié)閥的故障診斷是通過附加傳感器來完成的。定位器內(nèi)部的微處器通過定時采集各種傳感器的數(shù)據(jù)，并對各種數(shù)據(jù)進行運算、比較、分析、組態(tài)，將出現(xiàn)異常的信息通過組態(tài)軟件輸出報警信號。智能型閥門定位器對調(diào)節(jié)閥的診斷分為在線診斷、離線診斷;在線診斷包括:調(diào)節(jié)閥的動作次數(shù)、行程累加、填料函泄漏診斷、噪聲診斷、環(huán)境溫度診斷等，離線診斷包括:執(zhí)行機構(gòu)及氣路的密封性、靜特性、階躍過渡及頻率響應特性。
