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應(yīng)用設(shè)計

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使用 ABB TZID-C定位器改造氣動執(zhí)行機構(gòu)的成功案例

使用 ABB TZID-C定位器改造氣動執(zhí)行機構(gòu)的成功案例

       菏澤電廠原設(shè)計使用F40、F20的風(fēng)門檔板都是風(fēng)、煙系統(tǒng)上的重要設(shè)備,如送風(fēng)機入口冷風(fēng)、暖風(fēng)調(diào)節(jié)檔板,六個二次風(fēng)調(diào)節(jié)檔板,爐底注入風(fēng)調(diào)節(jié)檔板、磨煤機熱風(fēng)、冷風(fēng)調(diào)節(jié)檔板、磨煤機旁路風(fēng)調(diào)節(jié)檔板,這些設(shè)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(yán)重時使鍋爐燃燒不穩(wěn)定,導(dǎo)致鍋爐滅火,甚至毀壞設(shè)備。英巴公司對此問題也進行了表態(tài),承認F40、F20定位器質(zhì)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(jīng)給機組的安全穩(wěn)定運行構(gòu)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(fēng)門、檔板控制的工況更加穩(wěn)定,保證了機組的安全運行。因此為保證我廠機組的安全穩(wěn)定高效運行,將F40、F20定位器改造成質(zhì)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(shè)備上已經(jīng)長時間使用,工作穩(wěn)定,故障率底,調(diào)節(jié)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(zhuǎn)換器經(jīng)常出現(xiàn)堵塞、漏氣、反饋信號不可靠、線性不好等缺陷,使風(fēng)門、檔板無法按照運行人員的意愿動作,使風(fēng)門、檔板失控,導(dǎo)致風(fēng)門、檔板要么拒動,要么全開全關(guān),使被調(diào)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(tài),承認F40、F20定位器質(zhì)量不可靠,為保證機組的安全穩(wěn)定運行,將F40定位器改造成質(zhì)量較可靠的雙端輸出氣源ABB定位器。
       將F40定位器改造成質(zhì)量較可靠的ABB定位器,使風(fēng)門、檔板按照運行人員的意愿動作,使被調(diào)對象達到要求的范圍,使設(shè)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(xiàn)氣缸連接轉(zhuǎn)換接頭,再將ABB定位器通過轉(zhuǎn)換接頭安裝在現(xiàn)氣缸上,將氣源管路配接牢固,和機務(wù)重新定位調(diào)試。

1 F40型I/P電氣轉(zhuǎn)換器
        F40型定位器是通過將微處理器技術(shù)與氣動控制裝置電氣接口有機結(jié)合起來,最基本的型號為2線式儀器,一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)置操作變得非常簡單、迅速。自動初始化程序自動設(shè)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(zhí)行機構(gòu)具有60°或90°或180°的行程,則定位器將自動將其范圍設(shè)定為該行程。由于具有自動性能監(jiān)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(zhí)行機構(gòu),所用的常見功能均能夠?qū)崿F(xiàn):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(fù)位執(zhí)行機構(gòu);標(biāo)準(zhǔn)反饋系統(tǒng)使輸入信號與輸出的位移量之間呈線性關(guān)系,而且還內(nèi)置了可選的設(shè)置,用于快速打開及等百分數(shù)設(shè)置;“用戶自定義曲線”選項可在基本控制特性曲線的基礎(chǔ)上實現(xiàn)1000種不同形式,利用內(nèi)置的5按鈕鍵盤及LCD顯示器,可方便進行復(fù)位及重新設(shè)置,基本功能及用戶作出的設(shè)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(shè)置仍保持不變。
       如果執(zhí)行機構(gòu)具有60°或90°或180°的行程,則定位器將自動將其范圍設(shè)定為該行程。由于具有自動性能監(jiān)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(zhí)行機構(gòu),所用的常見功能均能夠?qū)崿F(xiàn):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(fù)位執(zhí)行機構(gòu);標(biāo)準(zhǔn)反饋系統(tǒng)使輸入信號與輸出的位移量之間呈線性關(guān)系,而且還內(nèi)置了可選的設(shè)置,用于快速打開及等百分數(shù)設(shè)置;“用戶自定義曲線”選項可在基本控制特性曲線的基礎(chǔ)上實現(xiàn)1000種不同形式,利用內(nèi)置的5按鈕鍵盤及LCD顯示器,可方便進行復(fù)位及重新設(shè)置,基本功能及用戶作出的設(shè)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(shè)置仍保持不變。
       本定位器可將氣動執(zhí)行機構(gòu)定位于全開與全關(guān)之間的任何一點,執(zhí)行機構(gòu)的位移與4~20mA的輸入信號成正比,因此可對執(zhí)行機構(gòu)的位移進行精確的控制,執(zhí)行機構(gòu)的位移由反饋電位計監(jiān)視,這些模擬信號被轉(zhuǎn)換為數(shù)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(xù)地比較,只要這兩個信號相等,就沒有輸出信號,執(zhí)行機構(gòu)保持在現(xiàn)有位置,即保持在“設(shè)定點”上;當(dāng)這兩個信號間出現(xiàn)差值時,定位器將向氣動控制閥中的一個或另外一個發(fā)送一命令,使其向新的設(shè)定點移動,當(dāng)達到新的設(shè)定點時,發(fā)送至氣動控制閥中的信號終止,而執(zhí)行機構(gòu)停留在該位置上,如果輸入的mA信號發(fā)生變化或執(zhí)行機構(gòu)的位置發(fā)生變化,則產(chǎn)生一個新命令,并保持該命令,直到達到新的設(shè)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(tǒng)的精度,定位器向設(shè)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(dāng)離設(shè)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(zhí)行機構(gòu)的移動速度減小,并最終停止于設(shè)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(diào)。
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(shè)置。
將定位器安裝到執(zhí)行機構(gòu)上,并連接供氣管路,接上mA信號,將它設(shè)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(zhí)行其初始化程序,首先按照下列方式確立其缺省設(shè)置值,然后,確立其診斷設(shè)置值,程序進行過程中,LCD將顯示其狀態(tài)。
       執(zhí)行機構(gòu)開關(guān)數(shù)次,這樣就以機械方式設(shè)定了電位計的指示位置,執(zhí)行機構(gòu)開關(guān)一次,這樣就確定零位及范圍的設(shè)置值,執(zhí)行機構(gòu)開關(guān)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(yīng)地設(shè)定了調(diào)節(jié)速度的門檻值,將執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)至中間位置,并前后移動,進行幾個較短的行程,這樣就使當(dāng)前應(yīng)用條件下的死區(qū)值得以最優(yōu)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(zhǔn)備就緒狀態(tài),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(nèi)部橡膠密封圈老化,控制輸出線性較差,氣室內(nèi)部普遍存在漏氣、串氣現(xiàn)象,且控制輸出氣孔較小,極易堵塞,造成控制輸出氣源不穩(wěn)定,執(zhí)行機構(gòu)動作不靈活,經(jīng)常造成風(fēng)門擋板失控,使被調(diào)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(shù)
      拆除原來的F40定位器,加工ABB定位器與現(xiàn)氣缸連接轉(zhuǎn)換接頭,ABB定位器與轉(zhuǎn)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(wù)定位風(fēng)門擋板開度位置,單體調(diào)試,系統(tǒng)聯(lián)調(diào),最終調(diào)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(xiàn)象,定位器和氣缸連接無空行程。2)定位器接線要準(zhǔn)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(guān)定位要和機務(wù)、運行人員一塊進行,確保定位準(zhǔn)確。4)檢查電氣轉(zhuǎn)換器各功能菜單顯示正常。檢查電氣轉(zhuǎn)換器各參數(shù)設(shè)置準(zhǔn)確。切換至組態(tài)模式,修改組態(tài)參數(shù)。5)儀用氣源閥門打開,調(diào)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(fù)位。6)ABB定位器進行自動整定。滿足擋板全開全關(guān)旋轉(zhuǎn)角度的條件。滿足4~20MA輸入信號和擋板開關(guān)方向的對應(yīng)關(guān)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(zhí)行機構(gòu),檢查執(zhí)行機構(gòu)和擋板或閥門動作情況,執(zhí)行器動作靈活無卡澀。8)通過CRT遠方操作執(zhí)行機構(gòu),核實開關(guān)方向、閥位反饋和擋板或閥門動作情況應(yīng)一致。9
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