通過 FIELDVUE 實現(xiàn)閥門管理技術創(chuàng)新 - 沙鋼永新棒-

1、通過FIELDVUE實現(xiàn)閥門管理技術創(chuàng)新-沙鋼永新棒線廠控制閥技術改造文:秦志明/周偉摘要:為提高水箱閥門控制器的穩(wěn)定性,通過分析原系統(tǒng)電氣控制器原理以及工藝控制要求,合理改造升級FISHER新一代FIELDVUE智能閥門定位器,并推動閥門維護由被動反應向預測性模式轉(zhuǎn)變,以不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量并降低在線生產(chǎn)的故障率。關鍵詞:FIELDVUE智能閥門定位器、PID控制、HART多路轉(zhuǎn)換器、ValveLink 工作站沙鋼集團下屬永新棒線廠三車間軋線冷卻裝置有8臺水箱,其中1#和2#水箱用來控制精軋機入口溫度,其余6臺水箱用來控制吐絲溫度。水箱的控制是由CP3主控臺操作員負責并按工藝要求而設定,一旦水箱

2、的流量及入口溫度、吐絲溫度設定完成后,經(jīng)二級系統(tǒng)的AC450控制器程序按PID控制原理對水箱的主從調(diào)節(jié)器閥進行閥位的調(diào)節(jié),其調(diào)節(jié)性能的好差則決定到水箱流量的穩(wěn)定性,如果水箱流量不穩(wěn)則直接影響到成品的抗拉強度、屈服強度等力學性能而形成次品,同樣由此還可能引起精軋機廢品箱內(nèi)堆鋼或吐絲機吐絲圈形不好等故障,既產(chǎn)生中廢又影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此可見,水箱流量在生產(chǎn)過程中必須要保持穩(wěn)定,不能忽高忽低,也不能出現(xiàn)壓力失控。一旦流量失控,勢必會出現(xiàn)生產(chǎn)故障或?qū)е屡啃源纹?。從車間的生產(chǎn)現(xiàn)場了解到,水箱調(diào)節(jié)閥門控制器為FISHER公司的早期產(chǎn)品,隨著現(xiàn)場一些實際情況的改變,如壓縮空氣氣壓不穩(wěn)、部分氣源控制器性能變差

3、等,逐步出現(xiàn)了水閥控制性能差不能很好地滿足工藝控制要求,部分水調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)為避免調(diào)節(jié)波動而直接打開至某一固定位置的尷尬局面,車間電氣工程師雖多次修改并優(yōu)化控制程序及PID調(diào)節(jié)量但都效果不佳。隨著車間與星域控制工程(上海有限公司雙方工程技術人員對現(xiàn)場深入細致的探索,發(fā)現(xiàn)存在以下問題:1、現(xiàn)場氣源壓力不穩(wěn)定,最低時不足1 bar。2、現(xiàn)場空氣過濾器普遍缺乏維護保養(yǎng),不能保證清潔的氣源。3、閥門上原配的電氣轉(zhuǎn)換器故障點較多且難以根本性解決。4、電氣轉(zhuǎn)換器的開環(huán)控制模式無法滿足控制精度的要求。在這樣的情況下,主控即使采用手動控制也很難調(diào)定好。針對這種現(xiàn)狀,水箱閥門定位器升級改造方案逐步形成。經(jīng)過現(xiàn)場的多

4、次勘察并做了大量的準備工作后,于2008年12月下旬,我們正式啟動了改造工作。星域控制工程(上海有限公司作為這次技術改造的中標商,提供了整套的產(chǎn)品及技術服務,永新公司技術人員在現(xiàn)場提供協(xié)助。首先,將原有水箱回水旁路調(diào)節(jié)閥上的電氣轉(zhuǎn)換器全部換成FIELDVUE DVC6010PD 型智能定位器,這樣就很好地解決了原先由于電氣轉(zhuǎn)換器失控以及定位精度不理想造成的水箱流量控制不穩(wěn)定的問題。 (改造前(改造后更換DVC6010PD型智能定位器并完成調(diào)試后,8臺回水旁路閥的控制精度明顯得到改善,穩(wěn)定性也大幅度提高,CP3主控臺的技術人員對此十分滿意。此次技改完成恢復投用當天,CP3主控臺技術人員就明顯感覺

5、到回水閥調(diào)節(jié)起來更穩(wěn)定,控制精度也大為提高,再也不用擔心由于溫度控制不當造成工藝生產(chǎn)的損失。從以下DCS控制曲線圖上我們可以明顯地看到這種變化: (FV-5:原電氣轉(zhuǎn)換器控制效果 (FV-5:改造后控制效果得到明顯改善現(xiàn)場改造過程中,星域公司負責原有電氣轉(zhuǎn)換器的拆除以及新定位器DVC6010PD的安裝、配管、現(xiàn)場調(diào)試等工作。星域公司技術人員在改造過程中有針對性地講解了閥門的基本結(jié)構(gòu)、日常維護保養(yǎng)注意事項、正確的應急處理辦法等,使在場的我公司技術人員認識到一些平時處理不夠規(guī)范或者不夠正確的地方,同時也進一步加深了對閥門的理解。此次改造除了替換掉性能不佳的電氣轉(zhuǎn)換器,最重要的是增加了閥門在線性能監(jiān)

6、控系統(tǒng)。這樣做是為了更好地監(jiān)控閥門的性能,可以在閥門出現(xiàn)問題而未影響到工藝操作之前發(fā)現(xiàn)并解決問題,從而實現(xiàn)預測性維護,以達到工廠整體效益的最大化。由于目前使用的ABB系統(tǒng)不支持HART通訊協(xié)議,因此我們采用了HART多路轉(zhuǎn)換器方案,即通過HART多路轉(zhuǎn)換器來讀取/傳送HART信息,將沙鋼集團永新棒線廠三車間軋線冷卻裝置的這16臺閥門連接到ValveLink工作站,由ValveLink軟件對這些閥門實行在線管理。由于原有的8臺主給水調(diào)節(jié)閥上的DVC6020HC的定位器不支持閥門診斷功能,我們也借這個機會將定位器進行在線升級到PD等級,以實現(xiàn)閥門性能的整體提升。我們通過多次勘察,決定把HART多路

7、轉(zhuǎn)換器安裝在原有的機柜內(nèi),這大大降低了成本和施工難度,并且節(jié)省了施工時間。從原有的控制柜接線端子排引出并聯(lián)短接線至HART多路轉(zhuǎn)換器的輸入通道,然后通過RS485/232的轉(zhuǎn)換器將HART多路轉(zhuǎn)換器聯(lián)接到ValveLink工作站。詳見下圖: 通過ValveLink在線閥門監(jiān)控系統(tǒng),在主電室就可以對定位器進行調(diào)試,而不必像以往必須到現(xiàn)場才可以操作,操作人員的工作環(huán)境得到了很大改善。當現(xiàn)場的閥門出現(xiàn)故障,監(jiān)控畫面也能快速、直觀地顯現(xiàn)出來,便于檢修人員及早發(fā)現(xiàn)閥門問題并有針對性地進行檢修,閥門檢修效率和效果都得到了大幅度提高。 (通過以上所示的報警畫面,維護人員可以輕易地發(fā)現(xiàn)閥門的問題所在,并根據(jù)提示采取相