การสอบเทียบฟิลด์บัสในทางปฏิบัติ: HART และ FOUNDATION Fieldbus กับ Yokogawa และ ABB

ทำไมการสอบเทียบ Fieldbus ยังคงสำคัญ

เครือข่ายดิจิทัลฟิลด์บัสได้เข้ามาแทนที่การเดินสายอนาล็อกจำนวนมาก HART และ FOUNDATION Fieldbus ยังคงเป็นที่นิยมในโรงงานกระบวนการ Yokogawa CENTUM VP และ ABB Ability 800xA ต่างก็รองรับโปรโตคอลเหล่านี้ การสื่อสารดิจิทัลช่วยให้มีการวินิจฉัยมากขึ้น อย่างไรก็ตาม การเลื่อนค่าการสอบเทียบยังคงเกิดขึ้น วงจรอุณหภูมิ การสั่นสะเทือน และการกัดกร่อนทางเคมีทำให้ค่าขาออกของเซ็นเซอร์เปลี่ยนแปลง การตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอช่วยให้วงจรอยู่ในช่วงความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้และป้องกันการตัดวงจรโดยไม่ตั้งใจ

บทความนี้เน้นขั้นตอนการสอบเทียบที่ใช้งานได้จริง โดยเปรียบเทียบพฤติกรรมของอุปกรณ์ Yokogawa และ ABB ทั้งสองแบรนด์มีไฟล์ Device Description และแพ็กเกจ DTM การเข้าใจเครื่องมือเหล่านี้ช่วยประหยัดเวลาหลายชั่วโมงในระหว่างการติดตั้ง

ขั้นตอนการสอบเทียบ HART สำหรับเครื่องส่งสัญญาณ Yokogawa

เครื่องส่งสัญญาณ Yokogawa เช่น ซีรีส์ EJA และ RAMC rotameter รองรับ HART 5, 6 หรือ 7 เครื่องมือสื่อสารแบบพกพาหรือ DTM บนแล็ปท็อปเชื่อมต่อผ่านวงจร 4-20 mA สัญญาณ HART ใช้ FSK ความเร็ว 1200 บอดซ้อนทับบนกระแสอนาล็อก ซึ่งช่วยให้สอบเทียบออนไลน์ได้โดยไม่รบกวนสัญญาณกระบวนการ

1. ขั้นตอนที่ 1: ติดตั้งไฟล์ Device Description ที่ถูกต้องสำหรับรุ่นและเวอร์ชันของเครื่องส่งสัญญาณ ไฟล์ DD ที่ไม่ตรงกันจะซ่อนพารามิเตอร์
2. ขั้นตอนที่ 2: ตั้งวงจรเป็นโหมดแมนนวลที่ DCS แจ้งห้องควบคุมก่อนเปลี่ยนช่วงหรือการหน่วงเวลา
3. ขั้นตอนที่ 3: ใช้อ้างอิงแรงดันหรือลมที่ช่วงต่ำที่ทราบ รอจนถึงสมดุลย์ความร้อน ปกติประมาณ 10 นาที
4. ขั้นตอนที่ 4: ปรับค่าช่วงล่างที่อุปกรณ์โดยใช้เมนูเครื่องมือสื่อสารแบบพกพาหรือซอฟต์แวร์ FieldMate
5. ขั้นตอนที่ 5: ใช้อ้างอิงช่วงสูงและปรับค่าช่วงบน บันทึกข้อมูลก่อนและหลังการปรับ
6. ขั้นตอนที่ 6: คืนวงจรเป็นโหมดอัตโนมัติ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่าที่ DCS อ่านตรงกับอ้างอิงที่ใช้

นอกจากนี้ ตรวจสอบการตั้งค่าโหมดบัสต์ (burst mode) โหมดบัสต์ช่วยเพิ่มความเร็วในการอัปเดตสำหรับวงจรที่เร็ว การโพลล์แบบมาตรฐานเหมาะกับเครือข่ายแบบมัลติ-ดรอปเพราะช่วยหลีกเลี่ยงการชนกันของบัส

FOUNDATION Fieldbus กับ Positioner ของ ABB

Positioner ของ ABB เช่น ซีรีส์ TZIDC สื่อสารโดยตรงผ่าน FOUNDATION Fieldbus พวกเขาเผยแพร่บล็อกฟังก์ชันสำหรับอินพุตอนาล็อก, PID และเอาต์พุต ซึ่งช่วยให้ควบคุมได้ในอุปกรณ์ภาคสนามเอง DCS ของ Yokogawa สามารถกำหนดเวลาการทำงานของบล็อกฟังก์ชันผ่าน Link Active Scheduler

1. ขั้นแรก: ดาวน์โหลดไฟล์ DD หรือ CFF ที่ถูกต้องลงในเครื่องมือวิศวกรรมโฮสต์ ABB ให้ไฟล์เหล่านี้ผ่านพอร์ทัลสนับสนุนผลิตภัณฑ์
2. ขั้นที่สอง: สร้างเซกเมนต์ FOUNDATION Fieldbus ในการตั้งค่า DCS
3. ขั้นที่สาม: กำหนดแท็กอุปกรณ์และที่อยู่โหนด ที่อยู่โหนดต้องไม่ซ้ำกันในเซกเมนต์
4. ขั้นที่สี่: กำหนดค่าบล็อกทรานสดิวเซอร์สำหรับขนาดแอคชูเอเตอร์และการทำงานของลม
5. ขั้นที่ห้า: รันการสอบเทียบอัตโนมัติจากเมนูอุปกรณ์ Positioner จะขับวาล์วเปิดสุดและปิดสุดเพื่อเรียนรู้ขอบเขตการเดินทาง

อย่างไรก็ตาม ให้ใส่ใจเวลาของมาโครไซเคิล หากมาโครไซเคิลสั้นเกินไป LAS จะไม่สามารถทำการถ่ายโอนที่กำหนดไว้ทั้งหมดได้ วงจรช้าอาจใช้เวลานานกว่า วงจรควบคุมการไหลเร็วต้องการเวลาสั้นกว่า

ข้อผิดพลาดและการแก้ไขในการสอบเทียบทั่วไป

การสอบเทียบ Fieldbus ดูเหมือนง่ายจนกว่าจะเกิดปัญหา ปัญหาที่พบบ่อยคือการทำงานของแอคชูเอเตอร์กลับด้าน Positioner คิดว่าเปิดคือปิดและขับวาล์วไปยังขอบเขตผิด อีกปัญหาคือไฟล์ DD เก่าหมดอายุ DCS จะแสดงรหัสพารามิเตอร์เป็นเลขฐานสิบหกแทนข้อความธรรมดา อัปเดตไลบรารี DD เพื่อแก้ไข

ข้อผิดพลาดในการต่อกราวด์ก็สร้างปัญหา FOUNDATION Fieldbus ต้องการกราวด์จุดเดียวสำหรับชิลด์ กราวด์หลายจุดสร้างสัญญาณรบกวนที่ทำลายเฟรมดิจิทัล ใช้เครื่องตรวจสอบเซกเมนต์วัดระดับสัญญาณและสัญญาณรบกวน สุดท้าย ตรวจสอบการตอบสนองของอุปกรณ์ควบคุมสุดท้ายหลังการสอบเทียบ Positioner อาจสอบเทียบได้ดีแต่ยังควบคุมไม่ดีหากบรรจุวาล์วแน่นเกินไป

บทสรุปและคำแนะนำในการปฏิบัติ

อุปกรณ์ภาคสนามของ Yokogawa และ ABB ให้ความแม่นยำยอดเยี่ยมเมื่อสอบเทียบอย่างถูกต้อง ใช้ไฟล์ DD หรือ DTM ที่เหมาะสม ตรวจสอบอ้างอิง และปฏิบัติตามกฎการกราวด์จุดเดียว ทดสอบทั้งเซกเมนต์ HART และ FOUNDATION Fieldbus ภายใต้ภาระปกติก่อนส่งมอบ จดบันทึกค่าก่อนและหลังการปรับสำหรับทุกเครื่องมือ การปฏิบัติเหล่านี้ช่วยให้วงจรกระบวนการมีเสถียรภาพและเป็นไปตามมาตรฐานโรงงาน