اهمیت استفاده از پوزیشنرهای تنظیم شده در تمام کنترل ولو ها

مقاله زیر از کتاب ISA توسط گرگ مک میلان و هانتر وگاس با عنوان 101 نکته برای یک حرفه اتوماسیون موفق است که از برنامه مربی ISA الهام گرفته شده است. این نکته شماره 82 است و توسط گرگ نوشته شده است.

🔹ارائه دهنده: تیم تولید محتوای میراکنترل

فهرست مطالب:

🔰مفهوم اهمیت استفاده از پوزیشنرهای تنظیم شده در تمام کنترل ولو ها

🔰درباره نویسنده

من تشویق شدم که در یکی از اولین پروژه هایم در دهه 1970 به عنوان مهندس ابزار اصلی، پوزیشنرها را حذف کنم. یک تکنسین سابق تعمیر و نگهداری سیستم قدرت که مسیر شغلی جدیدی را در تعمیر و نگهداری ابزار انتخاب کرده بود، تصمیم گرفت که پوزیشنرها پیچیدگی و تشدید غیر ضروری را اضافه کنند. خوشبختانه این درخواست مبنی بر نداشتن پوزیشنر شیر ها پس از اتمام پروژه رخ داد. در زمان پوزیشنرهای پنوماتیکی، تنظیم پیوندها و رله های پنوماتیکی به مهارت های خاصی نیاز داشت. پوزیشنرها ظرف شش ماه از کالیبراسیون خارج شدند و عدم بازخوانی موقعیت، تعمیر و نگهداری را دشوارتر و ارزش پوزیشنر را مشکوک تر کرد.

مهندس ابزار اصلی یکپارچه ساز سیستم برای پروژه بعدی من راه های مختلفی را برای کاهش هزینه های پروژه پیشنهاد کرد. در حالی که او نیت خوبی داشت و بسیار با تجربه بود، اما همه پیشنهادات او که اجرا شد مشکلاتی را ایجاد کرد که باید در هنگام راه اندازی و پس از راه اندازی اصلاح می شد. یک پیشنهاد این بود که ما باید پوزیشنرها را فقط بر روی کنترل ولو های انتخاب شده بر اساس یک مطالعه پاسخ فرکانسی از یک تکنسین برجسته قرار دهیم که نشان داد به جای پوزیشنرها در حلقه های سریع باید از بوسترها استفاده شود. با این حال، متوجه شدم که بسیاری از شیرهای دوار تا زمانی که جریان خروجی مبدل پنوماتیکی (I/P) 30 درصد نباشد باز نمی شوند. در حین راه اندازی، ما پوزیشنر ها را روی اکثر شیرها قرار می دهیم.

زمانی که من به سمت فناوری مهندسی ارتقا یافتم، زمینه‌های تخصص من شامل حلقه‌های فوق‌العاده سریع مانند کنترل نوسان کمپرسور و کنترل فشار کوره فسفر شد. این حلقه ها به قدری سریع بودند که به زمان های اجرای PID دیجیتال آنالوگ یا فوق العاده سریع نیاز داشتند. در کمپرسورهای مخصوصاً بزرگ، من توصیه می‌کنم که شیر های موجی پروانه‌ای 24 اینچی با بوستر جایگزین شوند (همانطور که در مطالعه پاسخ فرکانسی ذکر شده در بالا نشان داده شد). شیر های افزایش به طور غیرقابل توضیحی به هم خوردند. وقتی روز بعد به میدان رفتم، تکنسین به من نشان داد که چگونه می تواند یک پروانه بزرگ را که دارای یک تقویت کننده بود، فقط با گرفتن ساقه به صورت دستی حرکت دهد، در حالی که پروانه ای که دارای پوزیشنر بود را نمی توان با دست حرکت داد. من متوجه شدم که قرار دادن یک تقویت کننده بر روی یک اکچویتور بدون پوزیشنر می تواند بازخورد مثبتی ایجاد کند، جایی که تقویت کننده به ادامه حرکت کمک می کند.

تقویت کننده مقداری حرکت ناشی از تلاطم را به موقعیت بسته کمک کرده بود. متعاقباً مقاله‌ای در سال 1958 (مرجع 34) حفر کردم که نشان می‌داد نباید پوزیشنر را حذف کنید و باید بوستر را روی خروجی پوزیشنر قرار دهید و دریچه بای پس کمی باز باشد. چند سال بعد، زمانی که زمان ضربه سریع را برای کنترل فشار کوره تعیین کرده بودم، تامین کننده بوسترهای بدون پوزیشنر را روی شیر های پروانه ای بزرگ قرار داد. در آزمایشی در کارخانه، نشان دادم که چگونه می توانم شیرهای بزرگ را به صورت دستی حرکت دهم و مقاله را به آنها نشان دادم. سپس بوسترها روی خروجی پوزیشنر قرار گرفتند و دریچه های بای پس تقویت کننده برای پاسخ سریع و پایدار تنظیم شدند.

مفهوم اهمیت استفاده از پوزیشنرهای تنظیم شده در تمام کنترل ولو ها

پوزیشنرهای دیجیتال هوشمند امروزی کالیبراسیون خود را حفظ می کنند و تشخیص و تنظیم انعطاف پذیر را ارائه می دهند. با قرار دادن بوستر روی خروجی پوزیشنر و تنظیم شیر بای پس و تنظیمات پاسخ پوزیشنر می توان سرعت پاسخ شیر را افزایش داد. با این حال، قوانین تنظیم به طور گسترده مستند نشده اند. آموزشگاه‌های پشتیبانی و آموزش میدانی توسط تامین‌کننده در حال حاضر تخصص مورد نیاز را برای استفاده حداکثری از یک پوزیشنر فراهم می‌کنند. بازخورد بازنشانی خارجی و بازخوانی سریع می‌تواند از تغییر سریع‌تر کنترل‌کننده PID فرآیند به دلیل اندازه یا تنظیم جلوگیری کند.

جزئیات: حساسیت آستانه حدود 0.1٪ برای پوزیشنرهای دیجیتال، 0.2٪ برای پوزیشنرهای پنوماتیکی رله دو مرحله ای با بهره بالا، و برای پوزیشنرهای پنوماتیک نوع قرقره 2٪ است. از پوزیشنرهای دیجیتال استفاده کنید. قبل از نصب یک پوزیشنر روی شیر تنظیم کنید. پس از نصب در دما و فشار کارکرد، پوزیشنر را دوباره تنظیم کنید. از اقدام یکپارچه خودداری کنید. اگر باید از عمل انتگرال استفاده شود، باند مرده انتگرال را در پوزیشنر تنظیم کنید تا چرخه های حد را متوقف کند. اگر باید سرعت شیر ​​افزایش یابد، روی هر خروجی پوزیشنر که به محرک می رود، یک بوستر با بای پس نصب کنید.

اکچویتورهای پیستونی دو کاره به دو خروجی و در نتیجه دو تقویت کننده نیاز دارند. برای اکچویتور های پیستونی از یک تقویت کننده با نوار مرده استفاده کنید. برای همه انواع اکچویتور ها، شیر بای پس تقویت کننده را به اندازه کافی باز کنید تا از چرخش سریع شیر جلوگیری کنید (مثلاً 1 چرخه در ثانیه). برای شیر های بزرگ، زمان مرگ و سرعت چرخش قبل از ضربه را مشخص کنید. برای حلقه های سریع، تنظیم پوزیشنر را آزمایش کنید تا مطمئن شوید که پاسخ شیر سریعتر از پاسخ کنترل کننده فرآیند است. اگر پاسخ کنترل ولو را نمی توان به اندازه کافی سریع انجام داد، یک بازخوانی موقعیت فوق العاده سریع با بازخورد تنظیم مجدد خارجی به ازای هر نکته #85 اضافه کنید یا کنترل کننده فرآیند را تنظیم کنید تا از نوسانات ناگهانی خروجی کنترل کننده فرآیند سریعتر از تغییر کنترل ولو جلوگیری شود. در صورت تغییرات بزرگ نقطه تنظیم یا اختلالات بزرگ.

توجه

طراحی یا اندازه ضعیف اکچویتور یا شیر می تواند کاری را که یک پوزیشنر می تواند انجام دهد محدود کند (نکته 81). بازخوانی پوزیشنر در موقعیت شفت اکچویتور است و نه عنصر جریان داخلی (به عنوان مثال، توپ، پروانه، یا دوشاخه دوار). برای شیر‌های روشن و خاموش، تفاوت موقعیت بین عنصر جریان داخلی و محور اکچویتور می‌تواند به اندازه 8 درصد باشد که منجر به یک باند مرده یا لغزش 8 درصدی ناشی از برگشت و باد کردن شفت می‌شود (نکته 83). برای شیر ‌های روشن-خاموش که نوار مرده و لغزش چسبنده را نشان می‌دهند، نمودارهای تشخیصی و روند در پوزیشنر ممکن است نشان دهند که نوار مرده و لغزش چسبنده مرتبه‌ای کمتر از مقدار واقعی هستند. حتی باهوش ترین و پیشرفته ترین پوزیشنر نیز در چنین شرایطی نتایج عملکردی اشتباهی را ارائه می دهد. بنابراین، قرار دادن یک پوزیشنر عالی روی یک کنترل ولو ممکن است همه مشکلات پاسخ را حل نکند.

استثناها

اگر زمان اجرای PID کمتر از 0.1 ثانیه باشد یا برای کنترل خوب به یک کنترلر آنالوگ نیاز باشد، به یک درایو با سرعت متغیر بدون محدودیت باند یا نرخ در تنظیم درایو نیاز است. حلقه‌هایی که برای PID دیجیتال و بنابراین برای کنترل ولو های بسیار سریع هستند (محل نگه‌داری کنترل آنالوگ) در وبلاگ Control Talk ذکر شده‌اند بهترین زمان اجرای PID چیست؟

بینش

کنترل بازخوانی موقعیت شیر، مجموعه ای از مجهولات را در ارتباط با پاسخ شیر جبران می کند، اما یک پوزیشنر، مانند یک کنترل کننده، باید تنظیم شود.

قانون شست

از پوزیشنرهای تنظیم شده در تمام کنترل ولو ها استفاده کنید و در صورت لزوم برای سرعت بخشیدن به پاسخ شیر، بوسترهایی با دریچه های بای پس تنظیم شده روی خروجی های پوزیشنر اضافه کنید.

درباره نویسنده

Gregory K. McMillan، CAP، یک عضو ارشد بازنشسته از Solutia/Monsanto است که در آنجا در فناوری مهندسی در بهبود کنترل فرآیند کار می‌کرد. گرگ همچنین استاد وابسته دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس بود. گرگ همکار ISA است و جایزه زیست محیطی ISA Kermit Fischer را برای کنترل pH در سال 1991 دریافت کرد، جایزه مهندس سال مجله کنترل برای صنعت فرآیند در سال 1994، در سال 2001 به تالار مشاهیر اتوماسیون فرآیندها در مجله کنترل معرفی شد، مورد تجلیل قرار گرفت. توسط مجله InTech در سال 2003 به عنوان یکی از تأثیرگذارترین مبتکران در اتوماسیون، و جایزه ISA Life Achievement Award در سال 2010 دریافت کرد. گرگ نویسنده کتاب های متعددی در مورد کنترل فرآیند، از جمله پیشرفت در اندازه گیری و کنترل راکتور و Essentials of Modern Measurements و Final است. عناصر در صنعت فرآیند گرگ از سال 2002 ستون نویس ماهانه “Control Talk” برای مجله Control بوده است. در حال حاضر، گرگ مشاور پاره وقت مدل سازی و کنترل در فناوری شبیه سازی فرآیند برای راه حل های اتوماسیون امرسون است که متخصص در استفاده از کارخانه مجازی برای کاوش در فرصت های جدید است. او بیشتر وقت خود را صرف نوشتن، تدریس و رهبری برنامه مربی ISA می کند که در سال 2011 تأسیس کرد.

[fusion_person name=”تیم تولیدمحتوای میراکنترل” title=”میراکنترل؛کنترل فرایند اتوماسیون” picture=”https://miracontroller.com/wp-content/uploads/2021/02/icons8-manager-80.png” picture_id=”21002|full” pic_link=”” linktarget=”_self” pic_style=”” pic_style_blur=”” pic_style_color=”” pic_bordersize=”” pic_bordercolor=”” pic_borderradius=”” hover_type=”none” background_color=”” content_alignment=”center” icon_position=”bottom” social_icon_boxed=”” social_icon_boxed_radius=”” social_icon_color_type=”” social_icon_colors=”” social_icon_boxed_colors=”” social_icon_tooltip=”left” blogger=”” deviantart=”” digg=”” dribbble=”” dropbox=”” facebook=”” flickr=”” forrst=”” instagram=”” linkedin=”” myspace=”” paypal=”” pinterest=”” reddit=”” rss=”” skype=”” soundcloud=”” spotify=”” tumblr=”” twitter=”” vimeo=”” vk=”” whatsapp=”https://wa.me/989125376505″ xing=”” yahoo=”” yelp=”” youtube=”” email=”info@miracontroller.ir” show_custom=”no” hide_on_mobile=”small-visibility,medium-visibility,large-visibility” class=”” id=””]تمامی محتوای قرارگرفته در این سایت نتیجه زحمات یکایک افراد تیم تولیدمحتوای میراکنترل است. استفاده از این مطالب با ذکر منبع بلامانع می باشد.[/fusion_person][/fusion_builder_column][/fusion_builder_row][/fusion_builder_container]