Η νεκρή ζώνη της βαλβίδας ελέγχου, η υστερέση και η στίξη: Πώς επηρεάζουν τον έλεγχο της διαδικασίας

Εισαγωγή

Μια βαλβίδα ελέγχου μπορεί να λαμβάνει ένα μεταβαλλόμενο σήμα ελέγχου χωρίς να παράγει την αναμενόμενη κίνηση.η βαλβίδα μπορεί να ανταποκριθεί μόνο μετά από αισθητή καθυστέρηση, ή ο κινητήρας μπορεί να κινείται επανειλημμένα σε μικρά άλματα αντί να ακολουθεί ομαλά την εντολή.

Αν και οι όροι χρησιμοποιούνται μερικές φορές εναλλάξ, περιγράφουν διαφορετικές πτυχές της συμπεριφοράς της βαλβίδας.Η κατανόηση της διαφοράς βοηθά τους μηχανικούς να εντοπίσουν την πραγματική αιτία ενός κακού ελέγχου αντί να προσαρμόζουν επανειλημμένα τον ελεγκτή ή να αντικαθιστούν περιττά εξαρτήματα.

1- Τι είναι η κλειστή ζώνη της βαλβίδας ελέγχου;

Η νεκρή ζώνη είναι μια περιοχή αλλαγής σήματος εισόδου κατά την οποία η βαλβίδα δεν παράγει ανιχνεύσιμη αλλαγή στη θέση ή στην έξοδο.

Για παράδειγμα, το σήμα ελέγχου μπορεί να αυξηθεί ελαφρώς, αλλά η βαλβίδα παραμένει ακίνητη.

Το deadband μπορεί να προκύψει από μηχανική αντίδραση στις συνδέσεις, χαλαρότητα στις συνδέσεις τοποθέτησης, τριβή ή από τη συνδυασμένη απόκριση του ενεργοποιητή και του τοποθετητή.Το πρόβλημα είναι πιο αισθητό όταν η κατεύθυνση της κίνησης αλλάζει.

Σε κύκλους θερμοκρασίας, πίεσης ή ροής, αυτό μπορεί να προκαλέσει τη μεταβλητή της διαδικασίας να παρασυρθεί πριν από την ανταπόκριση της βαλβίδας.

2Τι είναι η Υστερέση;

Η υστερέση συμβαίνει όταν η θέση της βαλβίδας εξαρτάται εν μέρει από την κατεύθυνση από την οποία προσεγγίζει μια δεδομένη είσοδο.

Για παράδειγμα, η βαλβίδα μπορεί να φτάσει σε μια θέση ενώ το σήμα αυξάνεται και σε ελαφρώς διαφορετική θέση όταν το ίδιο σήμα πλησιάζεται ενώ το σήμα μειώνεται.

Η μηχανική τριβή, η ελαστική παραμόρφωση, η αντίδραση και άλλα χαρακτηριστικά του συνόλου της βαλβίδας μπορούν να συμβάλουν σε αυτή τη συμπεριφορά.

Η υστερέση καθιστά τη σχέση μεταξύ του σήματος ελέγχου και της πορείας της βαλβίδας λιγότερο επαναληπτική.ιδιαίτερα όταν η διαδικασία λειτουργεί εντός στενής εμβέλειας ελέγχου.

Η νεκρή ζώνη και η υστερέση μπορεί να εμφανίζονται μαζί, αλλά δεν είναι πανομοιότυπες.Η υστερέση περιγράφει μια διαφορά στην απόκριση ανάλογα με την κατεύθυνση προσέγγισης..

3Τι είναι το Stiction;

Η τριβή, ή η στατική τριβή, συμβαίνει όταν η δύναμη που απαιτείται για να ξεκινήσει η κίνηση της βαλβίδας είναι μεγαλύτερη από τη δύναμη που απαιτείται για να διατηρηθεί η κίνηση.

Μια βαλβίδα που επηρεάζεται από σύσφιξη μπορεί να παραμείνει κολλημένη ενώ το σήμα ελέγχου αλλάζει.που παράγει ένα μοτίβο γλιστρίματος με μπαστούνι.

Συχνές αιτίες περιλαμβάνουν:

• Υπερβολική τριβή συσκευασίας ή εσφαλμένη ρύθμιση συσκευασίας.

• Η διάβρωση, οι εναποθέσεις ή η μόλυνση γύρω από τα κινούμενα στοιχεία.

• Κατεστραμμένα ή κατεστραμμένα εξαρτήματα ενεργοποιητή.

• Μηχανολογική διαταραχή ή κακή τοποθέτηση.

• Προβλήματα με τον εδραιωτή ή τον αέρα που εμποδίζουν την ομαλή κίνηση του ενεργοποιητή.

Η στύση μπορεί να οδηγήσει σε επαναλαμβανόμενες ταλαντώσεις της διαδικασίας, περιττές κινήσεις του ενεργοποιητή και αυξημένη φθορά.ή ασταθής αέρας οργάνουΗ διάγνωση πρέπει επομένως να λαμβάνει υπόψη τον πλήρη κύκλο ελέγχου.

4Πώς αυτά τα προβλήματα επηρεάζουν την απόδοση της διαδικασίας

Οι λειτουργικές συνέπειες εξαρτώνται από την εφαρμογή, αλλά οι κοινές επιπτώσεις περιλαμβάνουν:

• Δυναμική ταχύτητας:Ο ελεγκτής συνεχίζει να ρυθμίζει την έξοδο του επειδή η βαλβίδα δεν ανταποκρίνεται ομαλά.

• Μειωμένη ακρίβεια ελέγχου:Μικρές αλλαγές στο σήμα ελέγχου δεν παράγουν προβλέψιμες αλλαγές στην ροή.

• Αυξημένη κατανάλωση ενέργειας:Οι αντλίες, οι συμπιεστές, τα συστήματα θέρμανσης ή ψύξης μπορεί να εργάζονται πιο σκληρά για να αντισταθμίσουν τον ασταθή έλεγχο.

• Προωθημένη φθορά συστατικών:Επαναλαμβανόμενες κινήσεις γλιστρούμενης ράβδου μπορούν να αυξήσουν τη μηχανική πίεση.

• Άχρηστη συντήρηση:Οι ομάδες μπορούν να αντικαταστήσουν τοποθετητές ή κινητήρες όταν το πραγματικό πρόβλημα είναι μηχανική τριβή ή εγκατάσταση.

Οι επιδράσεις αυτές μπορούν να είναι ιδιαίτερα σημαντικές σε διεργασίες που εξαρτώνται από σταθερή πίεση, θερμοκρασία ή ρύθμιση ροής.

5Πρακτική προσέγγιση επίλυσης προβλημάτων

Εάν η έξοδος του ελεγκτή αλλάζει συνεχώς ενώ η μεταβλητή της διαδικασίας ταλαντεύεται, συγκρίνετε το σήμα ελέγχου με την πραγματική πορεία της βαλβίδας,όταν είναι διαθέσιμη αξιόπιστη ανατροφοδότηση θέσης.

Στη συνέχεια, ελέγξτε το σύνολο βαλβίδων με ελεγχόμενη διαδικασία συντήρησης.

Ελέγξτε τα μηχανικά στοιχεία.Εξετάστε τις συνδέσεις τοποθέτησης, την αντίδραση των συνδέσεων, την κατάσταση συσκευασίας, την κίνηση του ενεργοποιητή και τα σημάδια μόλυνσης ή διάβρωσης.

Ελέγξτε το πνευματικό σύστημα.Επιβεβαιώνεται ότι η παροχή αέρα στο όργανο είναι σταθερή και ότι οι σωλήνες, τα εξαρτήματα και οι συνδέσεις των ενεργοποιητών δεν έχουν διαρροές ή περιορισμό.

Αξιολόγησε τον εντοπιστή.Ένας ψηφιακός εντοπιστής θέσης μπορεί να βοηθήσει στη διάκριση μεταξύ μιας εντολής θέσης και της πραγματικής απόκρισης της βαλβίδας.

Επανεξετάστε τη ρύθμιση του χειριστή.Εάν τα μηχανικά και τα πνευματικά συστήματα λειτουργούν σωστά, εξετάζεται αν ο κυκλώνας ελέγχου είναι υπερβολικά επιθετικός ή αν ανταποκρίνεται σε διαταραχές της διαδικασίας.

Να αποφεύγεται η χρήση ρυθμίσεων του ελεγκτή για την αντιστάθμιση της έντονης μηχανικής τριβής.

6Μπορεί να βοηθήσει ένας έξυπνος ελαστικός ελαστικός;

Οι ψηφιακοί εντοπιστές θέσης βαλβίδων μπορούν να παρέχουν χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με την πορεία της βαλβίδας, το σήμα εισόδου, την πίεση του ενεργοποιητή και την κατάσταση διάγνωσης, ανάλογα με το μοντέλο και τη διαμόρφωση.

Για παράδειγμα, οι ψηφιακοί ελεγκτές βαλβίδων Fisher FIELDVUE DVC6200 μπορούν να χρησιμοποιηθούν με υποστηριζόμενα διαγνωστικά εργαλεία για την αξιολόγηση της απόδοσης της βαλβίδας.Παρόμοια αξιολόγηση μπορεί να είναι δυνατή με άλλους ψηφιακούς εντοπιστές θέσης, συμπεριλαμβανομένων των μοντέλων Masoneilan SVI και Neles ND9000, με την επιφύλαξη των ατομικών δυνατοτήτων τους.

Η διάγνωση μπορεί να βοηθήσει στην αναγνώριση της μη φυσιολογικής απόκρισης, αλλά δεν αποδεικνύει αυτόματα ότι μια βαλβίδα έχει στύση.και συνθήκες λειτουργίας.

Συμπεράσματα

Η νεκρή ζώνη, η υστερέση και η στύση μπορούν να μειώσουν όλες τις επιδόσεις της βαλβίδας ελέγχου, αλλά περιγράφουν διαφορετικές συμπεριφορές και μπορεί να έχουν διαφορετικές αιτίες.Ο προσδιορισμός του σωστού μηχανισμού είναι ουσιώδης για την επιλογή αποτελεσματικής διορθωτικής δράσης.

Μια συστηματική έρευνα των μηχανικών εξαρτημάτων, του αέρα του οργάνου, της ανατροφοδότησης του ελεγκτή θέσης και της ρύθμισης του ελεγκτή είναι γενικά πιο αποτελεσματική από την αντικατάσταση εξαρτημάτων με βάση τα συμπτώματα.

Για επίμονα προβλήματα απόκρισης της βαλβίδας, αναθεωρήστε τις τάσεις λειτουργίας και τη διαμόρφωση της βαλβίδας πριν αποφασίσετε αν απαιτείται προσαρμογή, συντήρηση ή αντικατάσταση.