西门子智能电气阀门定位器调试及常见故障分析

西门子智能电气阀门定位器调试及常见故障分析

徐博阳

沧州渤海石化工程有限公司   266500

摘要：本文章还将重点对我国西门子自动调节阀系统以及引进德国的西门子公司生产的西门子SIPART PS二型智能电子阀门定位仪等系统设备的主要工作基本原理、调试和装配的方法过程、常见的故障和检测的分析处理方法过程以及一些常用的数据处理技术方法过程等内容进行了比较系统详细全面的技术介绍和分析。

关键词:调节阀；定位器 ；调试；故障分析；处理

前言

西门子智能电气阀门定位器被广泛用于石油化工企业，其是人机交互操作的典型定位器，操作人员可以根据LCD显示的具体情况进行实际操作，凭借能耗小、结构简单、操作方便深受各大企业的喜爱。基于此，本文就工程实际，对该定位器在实际应用过程中的一系列常见问题进行分析，以期能够有效解决问题。

一、西门子智能阀门定位器的特点

SIPARTPS2智能定位器的特点采用了新型的传导性塑料、压电阀等控制部件，实现了高精度的定位，并通过采用微处理技术，使定位器的调整和应用范围得到了极大地提高。它的主要特征是：

(1)易于安装，能实现自动调节。其组态简单、灵活，可以很容易地设置阀门的正反动作、流量特性、行程限制和分段运行。

(2)定位装置的空气消耗很少，常规定位装置的喷嘴和挡板系统都是持续的消耗气体，而智能定位装置的喷嘴、挡板系统取代了传统的喷嘴和挡板系统，并且五级脉冲压电阀的控制方法可以快速、准确地定位阀门，智能定位装置只在输出压力降低时才会排出，所以大多数时候都是无消耗的，它的耗气量为20升/小时，与常规的定位装置相比，几乎可以忽略不计。

(3)具有智能通信或方便的现场显示，使维护人员能够及时地检查和维护定位器的运行状况。

(4) 因为智能定位仪采用的是位置信号反馈的器件即为电势计,所以其阀位信号全部采用了电子信号来传递,从而就能够实现在一个CPU范围内自动就地自动调节各种阀门开关的性能。所以,在外部还安装了冲程位置检测的设备,将阀位器的反馈器组件自身和定位器组件的自身进行分别的安装。在执行部门位置上设有长冲程位置,定位器和操纵杆之间保持着一定长度的间距,这样就极大限度地大大拓展出了定位器部件的实际使用的范围,因此,可同时作为一些大型工程的如阻尼器、闸门等重要的非规范性构件中的执行控制部门位置和超长冲程结构（已有许多这种应用），这种设备与电子阀门的智能定位系统相结合，使其控制和定位的准确性得到了极大的改善。

(5)该冲程位置检测保护装置的同时也可以直接使用无接触位置传感器,应用于在环境严酷恶劣的特殊工作场所,比如是在有高频振动、高低温和核辐射区等的工作环境条件中,可避免这些恶劣工作环境条件对定位仪工作的直接影响,也保障了定位仪设备的正常工作性能和使用寿命。具备了丰富全面的自我健康检测能力。该监控系统可以实时自动地判断自身系统的正常运行状况,而且能够定量地测量和诊断调节阀、执行器的工作状态，例如气门行程的变化，以及对气门极限位置的变化的测量，从而对气门的磨损进行诊断；通过对阀座位置的测量，可以判断出阀座的位置周期是否合适，以及是否会产生振动；并能检查气缸的密封性等，为气缸的检修工作提供科学的参考。

(6)能够很容易地进行安全检查和实验操作，特别是在安全仪器系统中，对于阀门的可靠性要求很高的情况下，能够在线检验 SIS安全仪器系统的阀门运行的安全性。

二、定位器的维护与流量特性的选取

定位器各功能组件受损，导致定位器不能正常工作时，若全部更换，成本较高；此时，可采用无故障组件来装配定位器，但装配完成后需按调整阀调整，因采用定位器的调整阀（冲程等）发生变化，采用自动调整无法满足使用需求，此时可人工调整以确定其冲程，并经自动调整校正。通过这种方法，可以精确定位，具有适当的反应速度，既能达到工艺控制的要求，又能节省大量的投资。

调节阀的流量特征取决于阀芯的加工性能，当工艺条件符合时，其输出特性应该采用线性输出；在实际应用中，当阀芯性能与工艺要求不一致时，可以根据定位器的输出特性设定来调整阀的总体流速，如果能够将阀芯为线性的调节阀，将其设定成等比例的定位器输出特性，就可以将带直线的阀变成等比例的流量。

三、定位器基本调试方法

2.1操作面板

在调整定位器之前，应该了解定位器上的操作面板。在控制面板上有一个模式键，按下5 s键，就可以进入到定位器的设定界面，也有增加键和减少键。

2.2参数设置

当设定参数时，应先按工作方式按键，并维持5秒，然后进入参数设定界面，每次点击操作模式按键，选单就会切换到下一参数，如果要更改特定的参数，则按下向上或向下按钮。

定位器比较常用参数菜单名称代号及功能如下:

第一项“1.YFCT”的特点是：角行程，直行程选择点，用上升键或向下键进行选择。第二项 “2.YAGL”用于设置执行机构的移动模式。该设定仅有33度和90度的选择，若为角度行程，则设定为90度，若为直线冲程则设定为33度。第三个项 “3.YWAY”行程范围设定。若冲程大于20毫米，则选择90度；若冲程小于20毫米，则选择33度。第四个项 “4.INITA”自动校验。在需要进行自动检查的时候，按下“+”键5秒完成自我检查。通常不建议第五项手动校验。第六个项目“6. SCUR”设置了阀门的电流。0毫安是0 -20毫安，4毫安是4至20毫安。“7. SDIR”第七个项目设置了数值的方向。按4-20 ma的信号阀的动作方向设置，反向动作为向下键，正向动作为上升键。第十个项目“10. TSUP”的数值是斜向上升的，选择自动驾驶。

四、常见故障及处理方法

第一种情况是如果定位仪的排气口一直是空的，那么输入和输出通道就会倒置。还有就是气阀出现喘振，有可能是因为没有找到平衡，出现了漏气，现场发现的气门喘振有90%以上是因为定位仪的出口气体管路泄漏造成的。当然如果定位器接收到4-20 mA的信号，与现场的阀门实际运行方向不符，这时，在菜单上分别调整参数设置值7、38，以保证现场与控制室相符合。最后，当你遭遇一次失败（即死区）时，如果阀门无法通过前一、二、三步，那么你就会意识到反馈棒出问题了，反馈棒没有固定好，螺钉没有固定在反馈杆的滑动槽中，这时候只需将反馈杆找对，然后再将其旋紧，这样就可以进行自检了。在其他的情形下，如果遇到死区，在定位仪的自我检查期间，可以转动皮带轮，使之通过。

结束语

通过对多年来在西门子公司SIPARTPS二型智能电子阀定位仪产品的安装调试过程，和调试过程中产品所可能出现故障的各种技术问题等进行了全面分析研究,并着重对安装调试的过程方法技巧和对实际故障解决的经验方法做出了总结。希望本文中详细叙述的仪器设备安装调试的过程分析和解决技术方案，可以进一步为我国仪器业界中的安装和调试工作提供借鉴。

参考文献

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