مشاكل ضبط الصمامات التنظيمية المزودة بموضعيات صمامات ذكية وطرق معالجتها

Thread Content

مشاكل ضبط الصمامات التنظيمية المزودة بموضعيات صمامات ذكية وطرق معالجتها. يُعد التحول الذكي أحد اتجاهات التطور في مجال التحكم الصناعي والأتمتة، سواء في الوقت الحالي أو في المستقبل، وقد أصبح بالفعل الاتجاه السائد والعلامة المميزة لتطور التقنيات والأساليب والمنتجات الجديدة في مجالي الصناعة والأتمتة. نظرًا لأن موضعيات الصمامات الذكية تتفوق على موضعيات الصمامات التقليدية من حيث دقة التحكم والقدرة على التكيف مع البيئة المحيطة، بالإضافة إلى تكاليف التشغيل والصيانة، فإن استخدامها يزداد انتشارًا يومًا بعد يوم، كما بدأت المشاكل التي تظهر أثناء التعديلات الميدانية في الزيادة أيضًا. كيفية التعامل مع هذه المشاكل لتحسين استخدام أجهزة تحديد موقع الصمامات الذكية، هي مشكلة يجب على فريق التركيب والضبط في الموقع مواجهتها. ١ مبدأ عمل جهاز تحديد موضع الصمامات الذكي: يتميز جهاز تحديد موضع الصمامات الذكي بتصميمه المودولاري، حيث يحتوي على قاعدة مودولات منفصلة داخله، مما يسمح بتغيير الوحدات الفرعية في الموقع بسهولة، دون الحاجة إلى فك الأسلاك أو الأنابيب الموجودة في الموقع. يمكن تركيب بعض الوحدات الفرعية في قاعدة هذا الوحدة: محولات الإدخال/الإخراج، ووحدات المعالجة الإلكترونية والدقيقة، والمحركات الهوائية، ومستشعرات مواقع الصمامات، ومؤشرات الضغط، وغيرها. وبعض هذه الوحدات الفرعية، مثل مؤشرات الضغط، تعتبر خيارات اختيارية. يوضح الشكل 1 الهيكل الداخلي لجهاز تحديد موقع الصمامات الذكية: الشكل 1: الهيكل الداخلي لجهاز تحديد موقع الصمامات الذكية. يحتوي جهاز تحديد موقع الصمامات الذكية على متحكم دقيق للغاية، ويستخدم مبدأ التوازن الكهربائي (التوازن الرقمي) بدلاً من مبدأ التوازن القوي التقليدي. يتم تحويل الإشارات الواردة من نظام التحكم إلى إشارات تحكم في موقع الصمام باستخدام المعالج الدقيق ومحول I/P. كما يتم استخدام إشارات رقمية لتشغيل أو إيقاف الصمام، ويتم تحويل إشارات موقع الصمام إلى إشارات رقمية باستخدام مستشعرات الإحداثيات عالية الدقة، ثم يتم إدخالها إلى المعالج الدقيق لإجراء المقارنات اللازمة. وبذلك، يتم تحقيق وظيفة التحويل بين النظام الكهربائي والنظام الهوائي، بالإضافة إلى تحديد موقع الصمام بدقة. يُستخدم مستشعر الضغط المدمج في جهاز تحديد موقع الصمامات الذكية لجمع إشارات ضغط الغاز الصادرة من جهاز تحديد الموقع إلى آلية تشغيل الصمام، وذلك بهدف تحسين دقة تحديد موقع الصمامات بشكل أكبر، كما يوفر هذا المستشعر أساسًا للتشخيص الذاتي لجهاز التحديد الذكي. مبدأ التوازن الكهربائي لجهاز تحديد موضع الصمامات الذكية موضح في الشكل 2: الشكل 2: مبدأ التوازن الكهربائي. الميزات الرئيسية لجهاز تحديد موضع الصمامات الذكية: (1) قوة خرج عالية وسرعة أداء عالية ； (2) دقة التعديل عالية جداً (يمكن أن تصل دقة التحكم في المسافة المقطوعة إلى 0.05%)، مما يسمح بالتحديد الدقيق للموقع ； (3) تركيبه بسيط، ويتمتع بقدرة عالية على التعديل الأوتوماتيكي ； (4) يعمل تقريبًا بدون الحاجة إلى صيانة، مما يعني توفير الوقت وسهولة الاستخدام ； (5) وظيفة معايرة يدوية وأوتوماتيكية مع موضع صفر ونطاق حركة ； (6) تتمتع بخصائص إخراج قابلة للاختيار أو البرمجة ； (7) يتمتع بوظيفة تشخيص ذاتي قوية ； (8) كمية الغاز المستهلكة أقل بكثير مقارنة بأجهزة تحديد موضع الصمامات التقليدية ； (9) يمكن تحديد قيم التعيين والقيم القصوى للمتغيرات الخاضعة للتحكم ； (10) يمكن ضبط منطقة العمل الخاملة للصمام التنظيمي ； (11) يعني البرنامج التكيفي عبر الإنترنت أنه يمكن تحقيق التحكم بجودة عالية حتى في ظروف بيئية صعبة ； (12) يمكن للمعاملات الخفية المضمنة في جهاز تحديد موقع الصمامات الذكية أن توفر العديد من الوظائف ； (13) يمكن تكوين جهاز التحديد بطريقة مرنة وبسيطة، مثل خصائص الصمامات، أو تحديد نطاق الحركة، أو التشغيل المتعدد المراحل ； (14) تأثير التغيرات في درجة الحرارة وضغط الهواء المضغوط على موضعي الصمامات الذكية ضئيل للغاية، ويمكن تجاهله تقريبًا. ٣. المشاكل التي تظهر أثناء عملية التصحيح وطرق حلها
خلال السنوات الماضية، أثناء عملية ضبط واستخدام أجهزة تحديد مواقع الصمامات الذكية، واجهنا بعض المشاكل والأعطال. فيما يلي بعض طرق حل المشاكل الشائعة:
٣.١ عدم قدرة جهاز تحديد مواقع الصمامات الذكية على إجراء عملية الضبط التلقائي
عادةً، عند ضبط جهاز تحديد مواقع الصمامات الذكية، نستخدم وظيفة الضبط التلقائي الموجودة في الجهاز لإتمام عملية الضبط. لكن أحيانًا قد لا ينجح الضبط التلقائي، وفي هذه الحالة يمكن استخدام وظيفة الضبط اليدوي الموجودة في الجهاز. بعد إتمام الضبط اليدوي، يمكن إجراء الضبط التلقائي مرة أخرى، وعادةً لا تكون هناك مشاكل. 3.2 لا يمكن لجهاز تحديد موضع الصمامات الذكي إتمام عملية المعايرة التلقائية أو اليدوية. عندما يفشل جهاز التحديد الذكي في إتمام عملية المعايرة التلقائية واليدوية على حد سواء، يجب اتباع الخطوات التالية للفحص والتصحيح: (1) التأكد من عدم وجود مشاكل في مسار الغاز، وأن مسار الغاز الخاص بجهاز تحديد موضع الصمامات ليس مسدودًا. (2) التحقق مما إذا كانت هناك مشاكل في التركيب أو غيرها تسبب عنقودية الصمام أثناء عملية الفتح والإغلاق ； (3) تحقق من صحة معلمات الصمامات المحددة في جهاز التحديد الذكي، مثل نوع الصمام وأبعاده وغيرها من المعلمات، ويجب أن تتطابق هذه المعلمات مع الواقع. من المهم جدًا أن يتطابق نوع الصمام مع النوع المستخدم فعليًا، لأن نوع الصمام يحتوي على العديد من المعلمات الخاصة به من قبل الشركة المصنعة. إذا تم اختيار نوع صمام خاطئ في إعدادات جهاز التحكم، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث أخطاء غير متوقعة ； (4) قد يؤدي وضع قضيب التغذية الراجعة لجهاز تحديد موضع الصمام بشكل غير مناسب إلى عدم قدرة جهاز التحديد الذكي على إجراء عمليات المعايرة الأوتوماتيكية واليدوية. عادةً، بسبب النقل أو أسباب أخرى، يصبح الصامولة المثبتة على قضيب التغذية الراجعة لجهاز التحديد الذكي مرتخية، مما يؤدي إلى انحراف قضيب التغذية الراجعة لجهاز التحكم في الصمام عن موضع تركيبه الأصلي، وفي هذه الحالة يلزم إعادة ضبط موضع تركيب قضيب التغذية الراجعة. عادةً ما تحتوي صمامات التنظيم الذكية على فتحات مخصصة لتحديد موضع قضيب التغذية الراجعة، وعند إيقاف تزويد الصمام بالغاز، يمكن تحديد موضع قضيب التغذية الراجعة مباشرةً من خلال هذه الفتحات. نظرًا لقدرة جهاز تحديد موضع الصمامات الذكية على التكيف العالي، فإن انحراف موضع قضيب التغذية الراجعة قليلاً لا يسبب أي مشاكل في عمل جهاز التحديد الذكي، لكن إذا كان الانحراف كبيرًا جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى عدم قدرة جهاز تحديد الموضع على إجراء عمليات التعديل التلقائية واليدوية ； 3.3 كمية التسرب من صمام التحكم كبيرة، ولا يزال المشكلة قائمة بعد عملية التعديل. يخضع صمام التحكم لعمليات تعديل واختبار دقيقة من قبل الشركة المصنعة قبل تسليمه، وبعد تركيبه في الموقع، وبعد التأكد من نظافة أنابيب العمليات وعدم وجود أي انسداد أو تلف في أجزاء الصمام، يتم إجراء عملية معايرة آلية باستخدام جهاز التحديد الذكي، وبذلك عادةً لا تحدث كميات تسرب كبيرة. إذا استمرت المشكلة في الصمام بعد عملية التعديل التلقائي، يمكن استخدام الطرق التالية: (1) بالنسبة للصمامات التي تُغلق بواسطة الغاز، يمكن أولاً إدخال إشارة بقوة 20 مللي أمبير، حتى يصبح الصمام في حالة إغلاق كامل، ثم استخدام مسماري القفل الموجودين على قضيب الصمام لتعديل موضعه، بحيث ينخفض قضيب الصمام حتى لا يمكن تحريكه أكثر. ثم أدخل إشارة بقوة حوالي 12 مللي أمبير، واستخدم الصامولتين الموجودتين على قضيب الصمام لتعديل موضع قضيب الصمام لينزل ربع دورة. (2) بالنسبة للصمامات التي تعمل بالهواء، يمكن أولاً إدخال إشارة بقيمة 4 مللي أمبير، حتى يكون الصمام في حالة إغلاق كامل. ثم يتم استخدام الصامولة الموجودة على قضيب الصمام لضبط موضع قضيب الصمام، بحيث ينخفض القضيب نحو الأسفل، حتى لا يمكن تحريكه أكثر من ذلك. ثم أدخل إشارة بقوة حوالي 12 مللي أمبير، واستخدم الصامولتين الموجودتين على قضيب الصمام لتعديل موضع قضيب الصمام لينزل ربع دورة. لقد تم استخدام الطريقة المذكورة أعلاه في العديد من المناسبات بنجاح، حيث ساعدت في حل مشكلة عدم قدرة دوائر التحكم على العمل بسبب كمية التسرب الكبيرة من الصمامات التنظيمية. كما يمكن استخدام هذه الطريقة أيضًا مع الصمامات التنظيمية التي لا تحتوي على أجهزة تحديد موقع ذكية. 3.4 اهتزاز جهاز تحديد موضع الصمامات 3.4.1 مشاكل تركيب الصمامات التنظيمية (1) تسبب مشاكل تركيب الصمامات في عطل محور الصمام. لم يتم تركيب صمام التحكم بشكل عمودي، مما أدى إلى انسداد مقبض الصمام، وهو ما قد يسبب حدوث اهتزازات في صمام التحكم. (2) الاتصال في مسار الغاز غير صحيح. في الصمامات ذات القطر الكبير ذات التنظيم الذكي، يوجد مضخم للضغط الهوائي أمام مصدر الهواء الخاص بجهاز تحديد موضع الصمام. وبسبب عدم توفر رسومات التركيب، تم توصيل مدخل الهواء الخاص بجهاز التحديد الذكي بشكل خاطئ بمخرج الهواء في المضخم. ونتيجة لذلك، كانت كمية الهواء المتوفرة أثناء حركة الصمام غير كافية، مما أدى إلى حدوث اهتزازات في الصمام أثناء عملية التنظيم. 3.4.2 مشاكل أنابيب العمليات: هل توجد على أنابيب العمليات أجهزة مثل المضخات التي قد تسبب تذبذب تدفق السائل؟ إذا كانت هناك مثل هذه الأجهزة، فيجب ضبطها أولاً قبل ضبط صمامات التحكم، وإلا فقد يؤدي ذلك إلى حدوث تذبذب في أداء صمامات التحكم. 3.4.3 ضبط حساسية جهاز التحديد الذكي: في النهاية، يمكن حل مشكلة التذبذب في جهاز تحديد موضع الصمام عن طريق استخدام جهاز التحكم اليدوي لضبط معاملات حساسية رد فعل الصمام، ومنطقة الخمول الخاصة بالصمام، بالإضافة إلى قيمة المكاسب الخاصة به. بالطبع، في كثير من الأحيان، حتى في حالة وجود مشاكل في عملية التركيب أو في الأنابيب المستخدمة، يمكننا التغلب على مشكلة تذبذب الصمامات عن طريق تعديل معاملات حساسية الصمام ومنطقة العمل الخاصة به ومعاملات التعزيز الموجودة في جهاز تحديد موضع الصمام. لكن رغم أن الصمام سيظل قادرًا على العمل بهذه الطريقة، إلا أن ذلك سيؤدي بالتأكيد إلى تلف الصمام على المدى الطويل، مما يؤثر على عمره الافتراضي. بالإضافة إلى ذلك، فإن انسداد مسار الهواء داخل جهاز تحديد موضع الصمام قد يؤدي أيضًا إلى عدم قدرة الجهاز على إتمام عملية المعايرة أو حدوث اهتزاز في جهاز تحديد موضع الصمام، ويجب التخلص من هذه المشكلة أولاً قبل معالجة الأعطال. ٤. خاتمة: جهاز تحديد موضع الصمامات الذكي هو جهاز من الجيل الجديد من أجهزة تحديد موضع الصمامات، وهو يحتوي على معالج دقيق، كما أنه يعمل وفقًا لمبدأ التوازن الكهربائي. مع مرور الوقت وتطور التكنولوجيا، سيزداد استخدامه على نطاق واسع. نظرًا لوجود وظيفة تشخيص ذاتي قوية فيه، فإنه عادةً ما يُعطي تنبيهات حول عطل في أحد مكونات جهاز التحديد الذكي عند حدوث مشكلة، لكن في بعض الأحيان قد تكون هذه التنبيهات مضللة أيضًا. عند التعامل مع المشاكل المتعلقة بموضعيات الصمامات الذكية، يجب أولاً أخذ في الاعتبار أن معدل الأعطال في هذه الموضعيات منخفض للغاية، وعادةً ما تكون المشاكل ناتجة عن أجزاء أخرى، لكن هذه المشاكل تظهر في شكل أعطال في موضعيات الصمامات نفسها. ولذلك، يتطلب الأمر التعامل مع المشكلات من منظور النظام ككل، وفي كثير من الأحيان، تكون طرق معالجة أعطال موضعيات الصمامات التقليدية صالحة أيضًا.