使用 ABB TZID-C定位器改造氣動執行機構的成功案例_ABB_TZID-C定位器

使用 ABB TZID-C定位器改造氣動執行機構的成功案例

2011/2/16 15:51:00

       菏澤電廠原設計使用F40、F20的風門檔板都是風、煙系統上的重要設備，如送風機入口冷風、暖風調節檔板，六個二次風調節檔板，爐底注入風調節檔板、磨煤機熱風、冷風調節檔板、磨煤機旁路風調節檔板，這些設備運行狀況的好壞，涉及到重大輔機的保護、跳閘問題，使機組降出力，嚴重時使鍋爐燃燒不穩定，導致鍋爐滅火，甚至毀壞設備。英巴公司對此問題也進行了表態，承認F40、F20定位器質量不可靠。通過了解聊城電廠F40、F20定位器使用情況，和我廠情況一樣，故障率特別高，曾經給機組的安全穩定運行構成不同程度的威脅，聊城電廠已將F40、F20定位器全部更換成ABB定位器，效果有明顯改善，風門、檔板控制的工況更加穩定，保證了機組的安全運行。因此為保證我廠機組的安全穩定高效運行，將F40、F20定位器改造成質量較可靠的雙端控制輸出氣源ABB定位器。ABB定位器在我廠的其它設備上已經長時間使用，工作穩定，故障率底，調節特性靈敏，深受電廠單位的青睞。
      目前#4爐所用的F40和F20兩種類型的I/P電氣轉換器經常出現堵塞、漏氣、反饋信號不可靠、線性不好等缺陷，使風門、檔板無法按照運行人員的意愿動作，使風門、檔板失控，導致風門、檔板要么拒動，要么全開全關，使被調工況超出允許范圍，直接威脅機組的安全運行，英巴公司對此問題表態，承認F40、F20定位器質量不可靠，為保證機組的安全穩定運行，將F40定位器改造成質量較可靠的雙端輸出氣源ABB定位器。
       將F40定位器改造成質量較可靠的ABB定位器，使風門、檔板按照運行人員的意愿動作，使被調對象達到要求的范圍，使設備達到安全運行。F40改造成ABB定位器，只需加工ABB定位器與現氣缸連接轉換接頭，再將ABB定位器通過轉換接頭安裝在現氣缸上，將氣源管路配接牢固，和機務重新定位調試。

1 F40型I/P電氣轉換器
F40型定位器是通過將微處理器技術與氣動控制裝置電氣接口有機結合起來，最基本的型號為2線式儀器，一個工業標準的20mA信號既用作控制信號，又用作電子線路的電源，通過插接接頭可進行連接，微處理器的采用使設置操作變得非常簡單、迅速。自動初始化程序自動設置基本功能（如零位、范圍、速度、靈敏度），所有操作只需要按按鈕就可完成，如圖1所示。

如果執行機構具有60°或90°或180°的行程，則定位器將自動將其范圍設定為該行程。由于具有自動性能監視功能，因此，即使在工藝條件變化很大時也能確保最佳性能；對于單作用或雙作用執行機構，所用的常見功能均能夠實現：分程操作、反作用操作等。有兩種基本類型，一種為角行程定位器，另一種為直行程定位器，兩者間的主要不同在于安裝方法及機械行程，兩種類型均可用于雙作用及彈簧復位執行機構；標準反饋系統使輸入信號與輸出的位移量之間呈線性關系，而且還內置了可選的設置，用于快速打開及等百分數設置；“用戶自定義曲線”選項可在基本控制特性曲線的基礎上實現1000種不同形式，利用內置的5按鈕鍵盤及LCD顯示器，可方便進行復位及重新設置，基本功能及用戶作出的設置均存儲在可擦寫編程只讀存儲器EPROM中，因此即使在信號失靈后，原設置仍保持不變。

本定位器可將氣動執行機構定位于全開與全關之間的任何一點，執行機構的位移與4～20mA的輸入信號成正比，因此可對執行機構的位移進行精確的控制，執行機構的位移由反饋電位計監視，這些模擬信號被轉換為數字信號，以使之能夠被定位器主板上的微處理器所利用，在正常運行過程中，控制電路的比較器邏輯部分對這兩個信號進行連續地比較，只要這兩個信號相等，就沒有輸出信號，執行機構保持在現有位置，即保持在“設定點”上；當這兩個信號間出現差值時，定位器將向氣動控制閥中的一個或另外一個發送一命令，使其向新的設定點移動，當達到新的設定點時，發送至氣動控制閥中的信號終止，而執行機構停留在該位置上，如果輸入的mA信號發生變化或執行機構的位置發生變化，則產生一個新命令，并保持該命令，直到達到新的設定點為止，氣動控制閥中裝有一些電氣控制元件，這些元件提供了高靈敏度的電/氣動接口，這些接口決定了系統的精度，定位器向設定點移動的速度決定于它必須移動的距離，如果位置變化較大，則最初的移動速度較大，當離設定點較近時，氣動裝置的工作方式被切換為脈動方式，脈動方式逐步使執行機構的移動速度減小，并最終停止于設定位置上，這種方式既可保證精確的最終位置，又不會引起過調。

2 初始化程序
初始化定位器時，只需接上mA信號，然后按初始化按鈕INIT，所有的其他操作將由F40自動進行，在初始化過程中，定位器進行一系列的操作周期，并對多種基本功能（如零位、范圍、速度、靈敏度）進行電氣設置。
將定位器安裝到執行機構上，并連接供氣管路，接上mA信號，將它設定為20mA，按“+”或“-”鍵，顯示mA輸入信號值，如果LCD控制板顯示20mA，則進入第4步，如果顯示的值不對，則檢查mA信號及其連接方式是否正確，按“INIT”鍵，定位器將執行其初始化程序，首先按照下列方式確立其缺省設置值，然后，確立其診斷設置值，程序進行過程中，LCD將顯示其狀態。

執行機構開關數次，這樣就以機械方式設定了電位計的指示位置，執行機構開關一次，這樣就確定零位及范圍的設置值，執行機構開關一次，并停止于多個位置，這樣就檢查了一個行程所用的時間，并相應地設定了調節速度的門檻值，將執行機構調節至中間位置，并前后移動，進行幾個較短的行程，這樣就使當前應用條件下的死區值得以最優化。

      成功地完成上述步驟后，定位器切換至“運行模式”并處于準備就緒狀態，此時，可以斷開mA信號，重新接上mA信號后，無須再初始化就可直接使用。
3 存在問題原因
      原F40型定位器性能差，壽命短，內部橡膠密封圈老化，控制輸出線性較差，氣室內部普遍存在漏氣、串氣現象，且控制輸出氣孔較小，極易堵塞，造成控制輸出氣源不穩定，執行機構動作不靈活，經常造成風門擋板失控，使被調工況超出允許范圍，影響機組的安全運行。
4 定位器更換技術
      拆除原來的F40定位器，加工ABB定位器與現氣缸連接轉換接頭，ABB定位器與轉換接頭裝配，ABB定位器安裝到氣缸上，重新進行管路配接、接線，ABB定位器送電，機務定位風門擋板開度位置，單體調試，系統聯調，最終調試達到工作要求。

1）定位器配件齊全，安裝固定牢固，無松動現象，定位器和氣缸連接無空行程。2）定位器接線要準確，氣源管路連接正確，定位器控制氣源管路各接口要纏繞生料帶。3）擋板或閥門的全開和全關定位要和機務、運行人員一塊進行，確保定位準確。4）檢查電氣轉換器各功能菜單顯示正常。檢查電氣轉換器各參數設置準確。切換至組態模式，修改組態參數。5）儀用氣源閥門打開，調整減壓閥壓力，使氣源壓力符合要求，對失氣后保位手柄進行復位。6）ABB定位器進行自動整定。滿足擋板全開全關旋轉角度的條件。滿足4～20MA輸入信號和擋板開關方向的對應關系在定位器更換前后一
致，零點、量程和閥門實際開度一致。7）通過就地操作面板或手掄操作執行機構，檢查執行機構和擋板或閥門動作情況，執行器動作靈活無卡澀。8）通過CRT遠方操作執行機構，核實開關方向、閥位反饋和擋板或閥門動作情況應一致。9