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            流量計等儀表設備在線診斷的重要性詳細說明

            作者: 來源: 發布時間:2020-11-12 17:52:24

                  設備診斷可以使用現場的手持通訊器,車間的筆記本電腦進行,也可以使用智能設備管理軟件作為資產管理系統的一部分進行,或者通過專用維護控制臺或集成在操作員控制臺中進行。

             
                  電子設備描述語言(EDDL)是設備制造商用來控制如何向技術人員顯示設備診斷信息的技術。借助向導和幫助等用戶指導,EDDL使智能變送器和其他智能設備的診斷更加容易,并提供了無與倫比的使用一致性。
             
                  通過“設備級訪問”和這些向導,現場總線設備和4-20 mA / HART設備的用戶界面已變得同樣易于使用,外觀幾乎相同,但是設備診斷并不相同。
             
            查看和監視內部變量也有助于故障排除。請參見有關內部變量的單獨白皮書。
             
            設備診斷
                  設備診斷由設備本身執行,即,自我診斷或自我測試。4-20 mA / HART,基金會現場總線,PROFIBUS或WirelessHART協議用于將自診斷的結果傳達給手持通訊器或智能設備管理軟件。
             
                  每種協議具有不同的報告診斷機制,因此執行方式也不同。即,計算機軟件或掌上電腦用于顯示。
             
                  在大多數情況下,診斷程序作為固件嵌入在設備本身中,因此可以連續監視設備。在極少數情況下,如果設備無法執行測試,則必須通過計算機軟件進行測試,其缺點是無法連續進行,僅在計算機軟件運行時才處于活動狀態。
             
                  不同的通信技術與設備的不同電源可用性相關聯,因此對于診斷而言,不同的復雜程度是可能的。
             
            基金會現場總線
             
            基金會現場總線設備中的信息按不同的塊進行組織:
             
            資源塊
            換能器塊
            功能塊
            功能塊稱為“控制應用程序”,資源塊和變送器塊稱為“設備應用程序”。
             
            每個設備具有一個資源塊以及一個或多個換能器和功能塊。功能塊是控制策略。每個傳感器或換能器都有一個換能器塊。
             
            每個模塊都有一些設備診斷程序(和一些設置參數)。但是,過去,通過塊對信息進行分隔使現場總線設備的故障排除變得麻煩,因為不同塊中的診斷沒有出現在設備管理軟件的同一頁上(技術人員必須知道針對每個潛在問題要看哪個塊被檢查)。
             
            但是,現在,通過在一頁上顯示所有診斷,“設備級訪問”(又名“跨塊”)使FOUNDATION現場總線設備更易于使用。技術人員不必擔心不同種類的模塊。
             
            功能塊
             
            功能塊的故障排除(控制策略問題)通常是由DCS工程師站而不是儀器技術人員從系統工程師那里進行的。
             
            換能器和資源塊
             
            換能器塊和資源塊用于設備本身的故障排除,通常由智能設備管理軟件處理。
             
            一個設備可能具有多個傳感器模塊,例如:傳感器傳感器模塊,執行器傳感器模塊,顯示傳感器模塊以及其他用于特殊功能的傳感器模塊,例如高級診斷,流量計算機等。
             
            PROFIBUS總線
             
            PROFIBUS將診斷分組在類似于基金會現場總線的塊(插槽)中。這將不再解釋。在PROFIBUS中,資源塊被稱為物理塊。
             
            設備整合
             
            工廠使用不同的通信協議混合了來自不同制造商的簡單和復雜(復雜)設備。可用的診斷取決于設備的類型:
             
            壓力變送器:傳感器故障,脈沖管路堵塞,超出傳感器溫度限制
            溫度變送器:傳感器故障,熱電偶退化
            控制閥定位器:行程直方圖,階躍響應,閥特征,壓力傳感器故障,異常驅動電流,行程偏差,反轉計數警報,累積行程警報,低供氣壓力,高供氣壓力,位置反饋傳感器故障等。
            截止閥監控器:部分行程測試(PST)
            科里奧利流量計:流量管剛度,驅動增益
            電磁流量計:磁場強度,線圈電阻,電極電阻,接地,噪聲和空管
            超聲波流量計:流量曲線,湍流,聲速
            渦街流量計:拾取故障
            pH分析儀:玻璃電極阻抗,參比電極阻抗
            氣相色譜儀:電源故障,用戶計算故障,熱啟動失敗,加熱器超出范圍,熄火,火焰超溫,無樣品流,載氣壓力低和流驗證失敗
            電動執行器/電動閥(MOV):過轉矩,執行器故障,失去控制電壓,缺相,電機過載和閥門失速
            不間斷電源(UPS):保險絲燒斷
            變速驅動器(VSD)/變頻驅動器(VFD):電動機減速太快,過載,過熱和電源丟失
            總線診斷:電源電壓,噪聲電平,信號電平和重傳統計信息
            從一個制造商到其他制造商,可用的診斷方法差異很大。
             
            例子
            溫度變送器診斷
             
            一個溫度變送器是一種相對簡單的設備,但高端機型有一些有趣的診斷。當傳感器發生故障時,診斷程序會顯示出它是哪個傳感器以及問題所在的信息。設備制造商專家經常提供條件圖像以清楚地說明問題。
             
             
             
            單擊按鈕即可顯示問題的詳細信息,使技術人員可以確定問題出在變送器上,而不是傳感器上。由于突出顯示了問題區域,因此節省了大量時間。
             
            過去,溫度變送器中帶有基本診斷功能的原始設備只能診斷傳感器是死的還是生的。如今,溫度變送器具有先進的診斷功能,能夠檢測溫度傳感器是否正在緩慢退化,并在傳感器完全失效之前發出警報。
             
            壓力變送器診斷
             
            過去,壓力變送器中帶有基本診斷功能的原始設備只能診斷傳感器是死的還是生的。如今,壓力變送器具有先進的診斷功能,能夠檢測脈沖管線是否堵塞以及其他異常情況,例如檢測氣流中意外的液體,液體中意外的充氣,攪動的損失和泄漏。
             
            過去,壓力變送器不像現在那樣智能,并且原始DD不具備圖形顯示功能。那時,診斷的智能和顯示必須在專用程序或計算機中運行的插件軟件中進行,例如,用于插入式脈沖線路檢測的插件軟件。
             
            設備變得越來越智能,并且隨著設備變得越來越智能,它們能夠全天候在內部執行所有功能。結果以圖形方式顯示,無需外部軟件。
             
            閥門定位器診斷
             
            甲閥門定位器是具有先進的診斷復雜的設備來監控完整組件包括閥體,致動器和定位器本身的健康。定位器制造商使用分層樹,選項卡和框架在邏輯上組織診斷信息,從而對信息進行結構化處理,使閥門組件易于在任何控制系統上進行故障排除。
             
            視覺千分表是設備制造商選擇提供信息的一種方式。數值非常準確,但是數值的上下移動使您很難看清數值是在增加還是減少,或者改變得更快或更慢。
             
            對于閥門定位器,刻度盤圖形可以使可視化的執行器腔室排氣或充滿空氣,就像定位器本身的機械壓力表一樣。因此,圖形有助于解決氣動問題。
             
            閥門定位器還跟蹤運行統計數據,例如總行程和反轉次數(周期)。這可用于更準確地估計實際磨損,以更精確地預測剩余壽命和維護計劃,例如更換或閥桿填料或閥座等。
             
            趨勢條形圖有助于某些調整,因此由設備制造商提供。多個值通常顯示在同一圖形中。
             
            位置直方圖顯示了閥桿大部分時間都花在哪個位置。這有助于確定錯誤的閥門尺寸。
             
            在工廠沒有設備管理軟件來提供此功能的情況下,閥門定位器還可以在內部記錄事件(例如故障)的情況下保持審計跟蹤。
             
            關斷閥監控器診斷
             
            特殊設備用于監視緊急關閉閥,并定期執行部分行程測試(PST)。測試的結果以圖形方式呈現為簽名。
             
            開/關閥耦合器診斷
             
            使用現場總線閥聯軸器可以進行診斷,例如行程時間,循環次數,閥卡死以及開/關閥可能發生的部分行程,并可以判斷電磁閥是否正常工作。
             
            振動變送器診斷
             
            振動變送器本質上是專用診斷設備,因此略有不同。也就是說,診斷不僅針對變送器本身,還針對其監視的機械。
             
            他們監視諸如電動機,泵,風扇,攪拌器,傳送帶和齒輪等設備,以檢測發展中的故障狀況,例如失衡,不對中,松動和zui新的壽命問題。
             
            電磁流量計診斷
             
            現場儀表驗證可測試電磁流量計的完整性能,以檢測磁場強度,線圈電阻或電極電阻的變化,以確定是否需要校準。
             
            現在可以從任何控制系統啟動儀表校驗。流量計制造商創建的向導將逐步指導技術人員;不需要專門的培訓。向導可能會為冗長的過程顯示完成百分比,因此技術人員知道他們需要等待多長時間。
             
            高級診斷并不一定意味著需要解釋的呈現難以理解的數值或圖表。相反,真正的高級診斷可提供清晰,可操作的信息。例如,明確的通過或失敗結果。測試結果可以自動顯示在報告中,以便從中打印出來。
             
            某些設備可能會在同一頁面上組合說明圖形和解釋文本
             
            pH分析儀診斷
             
            除了測量pH值外,分析儀還連續測量pH玻璃電極和參比電極的阻抗,以檢測傳感器故障或退化。參比電極的高阻抗表示結點已堵塞,或者填充液或凝膠已耗盡(干燥)。
             
            低的玻璃電極阻抗表示玻璃破裂,而高的阻抗則表明玻璃已經老化并接近使用壽命。
             
            超聲波流量計診斷
             
            超聲波流量計診斷需要設置一些基線值。由流量計制造商的專家創建的設置向導將指導技術員逐步操作,以捕獲基線值。
             
            流量分布圖和測得的聲速可以輕松查看并在條形圖中進行比較,以識別換能器上的堆積物。
             
            氣相色譜儀(GC)診斷
             
            過去,氣相色譜(GC)診斷僅需要合格的GC專家才能使用專有軟件。如今,現場總線將GC與其他現場儀器集成在同一軟件中。
             
            GC制造商說明了引起問題的原因以及解決方法。GC診斷可能包括:電源故障,用戶計算故障,熱啟動失敗,加熱器超出范圍,熄火,火焰超溫,無樣品流,載氣壓力低以及流驗證失敗等。
             
            電動執行器/電動閥(MOV)診斷
             
            電動執行器的診斷信息,例如過熱,轉矩過大,執行器故障,控制電壓丟失,缺相,電機過載和閥門失速等,都通過現場總線進行通信。許多內部變量也可用。

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