چرا کالیبراسیون فیلدباس هنوز اهمیت دارد
شبکههای دیجیتال فیلدباس جایگزین بسیاری از سیمکشیهای آنالوگ شدند. HART و FOUNDATION Fieldbus همچنان در کارخانههای فرآیندی غالب هستند. Yokogawa CENTUM VP و ABB Ability 800xA هر دو از این پروتکلها پشتیبانی میکنند. ارتباط دیجیتال تشخیصهای بیشتری ارائه میدهد. با این حال، انحراف کالیبراسیون هنوز رخ میدهد. چرخههای دما، ارتعاش و حمله شیمیایی خروجی سنسور را تغییر میدهند. تأیید منظم باعث میشود حلقهها در محدوده تحمل باقی بمانند و از قطعهای ناخواسته جلوگیری شود.
این مقاله بر مراحل عملی کالیبراسیون تمرکز دارد. رفتار دستگاههای Yokogawa و ABB را مقایسه میکند. هر دو برند فایلهای Device Description و بستههای DTM ارائه میدهند. درک این ابزارها در زمان راهاندازی ساعتها صرفهجویی میکند.
روند کالیبراسیون HART برای فرستندههای Yokogawa
فرستندههای Yokogawa مانند سری EJA و روتامتر RAMC از HART 5، 6 یا 7 پشتیبانی میکنند. یک ارتباطدهنده دستی یا DTM لپتاپ از طریق حلقه 4-20 میلیآمپر متصل میشود. سیگنال HART از FSK با سرعت 1200 بود بر روی جریان آنالوگ سوار شده است. این امکان کالیبراسیون آنلاین بدون قطع سیگنال فرآیند را فراهم میکند.
- مرحله 1: فایل Device Description صحیح برای مدل و نسخه فرستنده نصب شود. فایلهای DD نامتناسب پارامترها را مخفی میکنند.
- مرحله 2: حلقه را در حالت دستی در DCS قرار دهید. قبل از تغییر بازه یا دمپینگ، اتاق کنترل را مطلع کنید.
- مرحله 3: یک مرجع فشار یا جریان کممحدوده شناخته شده اعمال کنید. منتظر تعادل حرارتی بمانید، معمولاً 10 دقیقه.
- مرحله 4: مقدار بازه پایین را در دستگاه با استفاده از منوی دستی یا نرمافزار FieldMate تنظیم کنید.
- مرحله 5: مرجع بازه بالا را اعمال کرده و مقدار بازه بالا را تنظیم کنید. دادههای قبل و بعد از تنظیم را ثبت کنید.
- مرحله 6: حلقه را به حالت خودکار بازگردانید. مطمئن شوید خوانش DCS با مرجع اعمال شده مطابقت دارد.
علاوه بر این، تنظیم حالت burst HART را بررسی کنید. حالت burst سرعت بهروزرسانی را برای حلقههای سریع بهبود میبخشد. نظرسنجی استاندارد برای شبکههای چند نقطهای بهتر است چون از برخوردهای باس جلوگیری میکند.
FOUNDATION Fieldbus با موقعیتدهندههای ABB
موقعیتدهندههای ABB مانند سری TZIDC به طور بومی از FOUNDATION Fieldbus استفاده میکنند. آنها بلوکهای عملکردی برای ورودی آنالوگ، PID و خروجی منتشر میکنند. این امکان کنترل در خود دستگاه میدانی را فراهم میکند. یک DCS Yokogawa میتواند اجرای بلوک عملکردی را از طریق Link Active Scheduler برنامهریزی کند.
- اول: فایل DD یا CFF صحیح را در ابزار مهندسی میزبان دانلود کنید. ABB این فایلها را در پورتال پشتیبانی محصول ارائه میدهد.
- دوم: یک بخش FOUNDATION Fieldbus در پیکربندی DCS ایجاد کنید.
- سوم: برچسب دستگاه و آدرس گره را اختصاص دهید. آدرسهای گره باید در بخش یکتا باشند.
- چهارم: بلوک ترنسدیوسر را برای اندازه محرک و عملکرد هوا پیکربندی کنید.
- پنجم: کالیبراسیون خودکار را از منوی دستگاه اجرا کنید. موقعیتدهنده شیر را کاملاً باز و بسته میکند تا محدودیتهای حرکت را یاد بگیرد.
با این حال، به زمانبندی ماکروسیکل توجه کنید. اگر ماکروسیکل خیلی کوتاه باشد، LAS نمیتواند همه انتقالهای برنامهریزی شده را کامل کند. حلقههای کند چرخههای طولانیتر را تحمل میکنند. کنترل جریان سریع نیاز به چرخههای کوتاهتر دارد.
اشتباهات رایج کالیبراسیون و راهحلها
کالیبراسیون فیلدباس ساده به نظر میرسد تا زمانی که مشکلی پیش بیاید. یک مشکل رایج، معکوس بودن عملکرد محرک است. موقعیتدهنده فکر میکند باز یعنی بسته و شیر را به حد اشتباه میراند. مشکل دیگر فایلهای DD قدیمی است. DCS کدهای پارامتر هگز را به جای متن ساده نمایش میدهد. بهروزرسانی کتابخانه DD این مشکل را حل میکند.
اشتباهات زمین کردن نیز مشکلساز است. FOUNDATION Fieldbus نیاز به زمین نقطهای واحد برای شیلد دارد. زمینهای متعدد نویزی ایجاد میکنند که فریمهای دیجیتال را خراب میکند. از چکر بخش برای اندازهگیری سطح سیگنال و نویز استفاده کنید. در نهایت، همیشه پاسخ عنصر کنترل نهایی را پس از کالیبراسیون تأیید کنید. ممکن است موقعیتدهنده بهخوبی کالیبره شود اما اگر پکینگ شیر خیلی سفت باشد، کنترل ضعیف ارائه دهد.
نتیجهگیری و توصیههای عملی
دستگاههای میدانی Yokogawa و ABB دقت عالی ارائه میدهند وقتی به درستی کالیبره شوند. از DD یا DTM مناسب استفاده کنید، مراجع را تأیید کنید و قوانین زمین نقطهای را رعایت کنید. هر دو بخش HART و FOUNDATION Fieldbus را تحت بار عادی قبل از تحویل تست کنید. مقادیر قبل و بعد از تنظیم هر ابزار را مستندسازی کنید. این روشها حلقههای فرآیندی را پایدار و مطابق با استانداردهای کارخانه نگه میدارند.