Akıllı valf konumlandırıcılı ayar valflerinin ayarlanması sorunları ve çözümleri

Thread Content

Akıllı valf konumlandırıcılı ayar vanalarının kalibrasyon sorunları ve çözümleri. Akıllılaştırma, endüstriyel kontrol ve otomasyonun günümüzdeki ve gelecekteki gelişim yönlerinden biridir; endüstri ve otomasyon alanlarında yeni teknolojilerin, yeni yöntemlerin ve yeni ürünlerin gelişim eğilimi ve belirgin bir işareti haline gelmiştir. Akıllı valf konumlandırıcıları, kontrol hassasiyeti, çevreye uyumluluk, devreye alınması, bakım ve işletim maliyetleri gibi açılardan geleneksel valf konumlandırıcılarından daha üstün olduğundan, gerçek uygulamalarında giderek daha fazla kullanılmaktadır. Ayrıca saha ayarlamaları sırasında karşılaşılan sorunlar da artmaya başlamıştır. Bu sorunlarla nasıl başa çıkılıp akıllı valf konumlayıcılarının daha iyi bir şekilde kullanılması sağlanır, bu; sahadaki kurulum ve ayar ekibimizin karşılaşmak zorunda olduğu bir sorundur. 1 Akıllı vani pozisyonlayıcısının çalışma prensibi: Akıllı vani pozisyonlayıcılar genellikle modüler bir tasarıma sahiptir; içlerinde, sahada kabloların veya boruların sökülmesine gerek kalmadan alt modüllerin kolayca değiştirilebileceği bağımsız bir modül tabanı bulunur. Bu modül tabanına bazı alt modüller monte edilebilir: I/P dönüştürücüler, elektronik ve mikroişlemci birimleri, pnömatik aktüatörler, valf konum sensörleri, basınç göstergeleri vb. Bunlardan basınç göstergesi gibi bazı alt modüller isteğe bağlı parçalardır. İç yapısı Şekil 1’de gösterilmiştir: Şekil 1 – Akıllı valf konumlandırıcısının iç yapısı. Akıllı valf konumlandırıcısında yüksek entegrasyonlu bir mikrodenetleyici bulunur ve geleneksel kuvvet dengesi prensibinin yerine elektriksel denge (dijital denge) prensibi kullanılır. Kontrol sisteminden gelen giriş sinyalleri, mikroişlemci ve I/P dönüştürücü aracılığıyla pnömatik konumlandırma sinyallerine dönüştürülerek valf pozisyonunun kontrolü sağlanır. Dijital açma, durdurma ve kapama sinyalleri ise pnömatik aktüatörün hareketlerini yönlendirmek için kullanılır. Valf pozisyonu geri bildirim sinyalleri ise yüksek hassasiyetli bir konum sensörü aracılığıyla dijital sinyallere dönüştürülerek mikroişlemciye iletilir ve burada karşılaştırma yapılır. Böylece hem elektrik/pnömatik dönüşüm işlevi hem de valfin hassas konumlandırılması sağlanmış olur. Akıllı valf konumlandırıcılarında entegre edilen basınç sensörleri, valf konumlandırıcısının valf aktüatörüne gönderdiği hava basıncı sinyallerini toplamak için kullanılır; bu sayede valfin konumlandırma hassasiyeti daha da artırılır ve akıllı konumlandırıcının kendi kendine teşhisi için bir temel oluşturulur. Akıllı valf konumlandırıcısının elektriksel denge prensibi Şekil 2’de gösterilmiştir: Şekil 2 Elektriksel denge prensibi 2 Akıllı valf konumlandırıcısının ana özellikleri (1) Yüksek çıkış gücü ve hareket hızı ； (2) Yüksek ayarlama hassasiyeti (en küçük hareket çözünürlüğü %0,05’e kadar), doğru konumlandırmayı sağlar ； (3) Kurulumu basit, yüksek derecede otomatik ayarlama ； (4) Neredeyse bakım gerektirmeyen çalışma, bu da zaman tasarrufu ve kullanım kolaylığı anlamına gelir ； (5) Sıfır noktası ve hareket aralığına sahip manuel ve otomatik kalibrasyon özelliği ； (6) Seçilebilir veya programlanabilir çıkış özelliklerine sahip olmak ； (7) Güçlü bir öz-teşhis işlevine sahiptir ； (8) Hava tüketimi, geleneksel valf konumlandırıcılarına kıyasla çok daha azdır ； (9) Ayar değerleri ve kontrol değişkenlerinin sınır değerleri seçilerek belirlenebilir ； (10) Ayar vanasının ölü bölge ayarı yapılabilir ； (11) Çevrimiçi uyumlu programlar, zorlu çevre koşullarında bile yüksek kalitede kontrol sağlamak anlamına gelir ； (12) Akıllı valf konumlandırıcılarında yerleşik olan gizli parametreler birçok işlev sağlayabilir ； (13) Konumlayıcı, valf özellikleri, hareket mesafesi sınırlaması veya bölümlü çalışma gibi esnek ve basit bir şekilde yapılandırılabilir ； (14) Sıcaklık ve sıkıştırılmış hava basıncındaki değişikliklerin akıllı valf konumlayıcıları üzerindeki etkisi son derece azdır ve neredeyse ihmal edilebilir düzeydedir. 3. Hata Ayıklama Sürecinde Karşılaşılan Sorunlar ve Çözüm Yolları
Yıllar boyunca akıllı valf konumlandırıcılarıyla ilgili ayarlamalar ve kullanımlar sırasında bazı sorunlar ve arızalarla karşılaştık. Aşağıda, en sık rastlanan bu sorunların çözüm yolları özetlenmiştir:
3.1 Akıllı valf konumlandırıcısının otomatik kalibrasyonu gerçekleştirememesi
Genellikle akıllı valf konumlandırıcılarını kalibre ederken, ayar vanasının kalibrasyonunu tamamlamak için doğrudan el cihazındaki otomatik kalibrasyon özelliğini kullanırız. Ancak bazen otomatik kalibrasyon başarısız olabilir. Bu durumda el cihazındaki manuel kalibrasyon özelliği kullanılabilir. Manuel kalibrasyon başarılı olduktan sonra tekrar otomatik kalibrasyon yapılırsa genellikle bir sorun kalmaz. 3.2 Akıllı valf konumlandırıcı otomatik ve manuel kalibrasyonu gerçekleştiremez. Akıllı konumlandırıcının hem otomatik hem de manuel kalibrasyonu başarısız olursa, öncelikle aşağıdaki adımlara göre kontrol ve işlem yapılmalıdır: (1) Gaz yolunda bir sorun olmadığından ve valf konumlandırıcısının gaz yolunun tıkanmadığından emin olun. (2) Montaj gibi sorunlar nedeniyle vananın açılıp kapanma sırasında tıkanma olup olmadığını kontrol edin ； (3) Akıllı konumlandırıcıda ayarlanan vanaların parametrelerinin doğru olup olmadığını kontrol edin; vananın modeli ve boyutu gibi parametreler gerçek durumla uyuşmalıdır. Özellikle dikkat edilmesi gereken nokta, vananın modelinin gerçekte kullanılan modelle aynı olmasıdır. Çünkü vananın modelinde, üreticinin bu vanaya ilişkin birçok gizli ayar parametresi bulunur. Eğer el cihazındaki ayarlarda yanlış vana modeli seçilirse, öngörülemeyen hatalar meydana gelebilir ； (4) Vanal konumlandırıcı geri bildirim çubuğunun yanlış monte edilmesi de akıllı konumlandırıcının otomatik ve manuel kalibrasyonları tamamlayamamasına neden olur. Genellikle taşıma veya diğer nedenlerden dolayı, akıllı konumlandırıcıdaki geri bildirim çubuğundaki kilitleme somunu gevşer ve bu da vani konumlandırıcısının geri bildirim çubuğunun orijinal montaj konumundan sapmasına neden olur; bu durumda geri bildirim çubuğunun montaj konumunun yeniden ayarlanması gerekir. Genellikle akıllı ayar vanalarında özel bir geri bildirim çubuğu konumlandırma deliği bulunur; ayar vanasının hava beslemesi kapatıldığında, geri bildirim çubuğunun konumu doğrudan bu konumlandırma deliği aracılığıyla belirlenebilir. Akıllı valf konumlandırıcıları yüksek uyum yeteneğine sahip oldukları için, geri bildirim çubuğunun montaj konumunda meydana gelen küçük sapmalar genellikle akıllı konumlandırıcının arızalanmasına neden olmaz; ancak sapma çok büyük olduğunda valf konumlandırıcısı otomatik ve manuel kalibrasyonları gerçekleştiremez ； 3.3 Ayar vanasının sızıntısı fazla, ayarlama sonrasında sorun hâlâ devam ediyor. Ayar vanaları, fabrikadan çıkmadan önce üreticiler tarafından titiz bir şekilde ayarlanır ve test edilir. Sahada monte edildikten sonra, proses borularının temiz olduğu ve vananın iç parçalarının sıkışmamış veya hasar görmemiş olduğundan emin olduktan sonra, akıllı konumlayıcının otomatik kalibrasyonu yapıldığında genellikle fazla sızıntı olmaz. Eğer valf otomatik kalibrasyondan sonra hâlâ sorun yaşıyorsa, aşağıdaki yöntemler uygulanabilir: (1) Hava kapatmalı valfler için önce 20mA’lık bir sinyal verilerek valf tamamen kapalı konuma getirilir; ardından valf milini aşağıya doğru hareket ettirmek için mil üzerindeki iki kilitleme somunu kullanılır ve mil artık aşağıya hareket edemez hale gelene kadar bu işlem devam ettirilir. Ardından yaklaşık 12mA’lık bir sinyal girilir ve valf çubuğunun aşağıya doğru çeyrek tur hareket etmesi, valf çubuğundaki iki kilitleme somunu kullanılarak ayarlanır. (2) Hava ile çalışan vaniler için öncelikle 4mA’lık bir sinyal verilerek vani tamamen kapalı konuma getirilebilir; ardından vani milini aşağı doğru hareket ettirmek için mil üzerindeki iki kilitleme somunu kullanılır ve mil, daha fazla aşağı hareket edemeyecek hale gelene kadar bu şekilde ayarlanır. Ardından yaklaşık 12mA’lık bir sinyal girilir ve valf çubuğunun aşağıya doğru çeyrek tur hareket etmesi, valf çubuğundaki iki kilitleme somunu kullanılarak ayarlanır. Yukarıdaki yöntemler birçok durumda başarıyla uygulanmış, ayar vanalarındaki sızıntıların fazla olması nedeniyle kontrol devresinin kullanılamaması sorununu çözmüştür; ayrıca bu ayarlama yöntemi, akıllı olmayan vana konumlayıcıları kullanılan ayar vanalarında da aynı şekilde uygulanabilir. 3.4 Vanal konumlandırıcı titreşimi 3.4.1 Ayar vanasının montaj sorunları (1) Vananın montaj sorunları, vana milinin sıkışmasına neden olur. Ayar valfi dikey olarak monte edilmemiş, bu da valf çubuğunun sıkışmasına neden olmuş ve böylece ayar valfinin titreşim göstermesi mümkün hale gelmiştir. (2) Hava yolu bağlantısı doğru değil. Büyük çaplı akıllı ayarlanabilir vanalarda, valf pozisyonlayıcısının hava kaynağının önünde bir hava kaynağı amplifikatörü bulunur. Montaj talimatları olmadığı için, yanlışlıkla akıllı pozisyonlayıcının hava girişi, hava kaynağı amplifikatörünün egzoz bağlantısına bağlanmıştır. Hava kaynağı amplifikatörünün egzoz bağlantısından valfin hareketi sırasında yeterli hava sağlanamadığı için, valf ayarlanırken sarsılma meydana gelmiştir. 3.4.2 İşlem boru hattı sorunları: İşlem boru hattında, akışkanın dalgalı akış oluşturmasına neden olabilecek kapasitif amplifikatörler gibi cihazlar var mıdır? Eğer bu tür cihazlar mevcutsa, ayar vanalarını kalibre etmeden önce bunların ayarlanması gerekir; aksi takdirde bu da ayar vanalarında titreşimlere neden olur. 3.4.3 Akıllı konumlayıcının hassasiyetinin ayarlanması: Son olarak, el cihazı aracılığıyla vanalı konumlayıcıdaki vananın tepki hassasiyeti, ölü bölge ve kazanç ayar parametreleri değiştirilerek vanalı konumlayıcıdaki salınım sorunu çözülebilir. Elbette, birçok durumda, montaj ve boru hattı işlemlerinde sorunlar olsa bile, valf pozisyonlayıcısındaki valf tepki hassasiyeti, valf ölü bölgesi ve valf kazancı parametrelerini doğrudan değiştirerek valfin salınım sorununu çözebiliriz. Ancak bu şekilde valf kullanılabilse de, uzun süreli kullanım kaçınılmaz olarak valfin kendisine ciddi zararlar verecek ve valfin kullanım ömrünü etkileyecektir. Ayrıca, valf konumlandırıcısındaki hava yollarının tıkanması da konumlandırıcının kalibrasyonunu tamamlayamamasına veya valf konumlandırıcısının titremesine neden olur; arıza giderilmeden önce bu durumun öncelikle giderilmesi gerekir. 4 Sonuç: Akıllı valf pozisyonlayıcıları, mikroişlemci içeren ve elektriksel denge prensibini kullanan yeni nesil valf pozisyonlayıcılardır. Zamanın ilerlemesi ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte, uygulamaları giderek daha yaygın hale gelecektir. Güçlü bir öz-teşhis özelliğine sahip olduğu için, bir sorun ortaya çıktığında genellikle akıllı yer belirleyicisindeki belirli bir parçanın arızalı olduğuna dair bir uyarı verir; ancak bazen bu uyarılar bizi yanıltabilir. Akıllı valf pozisyonlayıcılarıyla ilgili sorunlar ele alınırken, öncelikle akıllı valf pozisyonlayıcılarının kendi arızalanma oranlarının oldukça düşük olduğu göz önünde bulundurulmalıdır; genellikle sorunlar diğer bileşenlerden kaynaklanır, ancak bu sorunlar valf pozisyonlayıcısında kendini gösterir. Bu durum, sorunları bütünsel bir sistem perspektifiyle ele almamızı gerektirir. Çoğu zaman, geleneksel valf pozisyonlayıcılarının arıza giderme yöntemleri de aynı şekilde uygulanabilir.