Вопросы техобслуживания
Техобслуживание необходимо для обеспечения эффективной продолжительности работоспособности Распределенной Системы Управления. Такое техобслуживание распространяется на конечные элементы, а также модули на магистрали передачи данных и модули Локальной Вычислительной Сети (LAN).
Техобслуживание конечных элементов
Распределенная Система Управления может эффективно работать только в том случае, если конечные элементы поддерживаются в хорошем рабочем состоянии. РСУ опирается на информацию, получаемую от подключенных к ней датчиков: если регулировка нуля или регулировка пределов измерений датчика точно не откалиброваны, то РСУ, принимая правильный сигнал от датчика, будет осуществлять неправильное управление или выдавать неточные показания. Аналогично, работа РСУ основывается на хорошей работе регулирующих клапанов, на которые она подает сигналы. Если контрольный клапан заедает при срабатывании, не откалиброван, полностью не закрывается и/или не открывается, в клапане утечка, то результатом будет плохое управление.
На РИС.14.1 показаны элементы типичного контура управления.
Сенсорный элемент распознает технологическую величину и отправляет ее значение на преобразователь (датчик). Обычно он воспринимает один из следующих показателей:
уровень жидкости в емкости
температура жидкости или газа
поток жидкости или газа
давление, оказываемое жидкостью или газом.
Датчик принимает входной сигнал от сенсорного элемента и преобразовывает его в выходной сигнал, обычно в диапазоне от 4 дo 20 мA. Нулевая точка датчика должна быть соответствующим образом отстроена по отношению к нижнему значению диапазона технологической величины PVLO, и диапазон датчика должен быть настроен на выходной сигнал 20 мA при верхнем значении технологической величины PVHI.
РИС. 14.1. Элементы типичного контура управления.
Для уровня, давления и потока PVLO обычно равно нулю, таким образом, когда жидкость в емкости отсутствует, или ее давление равно атмосферному (нулевое манометрическое давление), либо поток флюида отсутствует, на выходе датчика будет 4 мA. При измерении температуры PVLO находится при заданной температуре в зависимости от диапазона измеряемой температуры. Иногда вместо манометрического давления может быть измерено абсолютное давление.
PVHI - это точка в пределах диапазона датчика, которая соответствует максимальному ожидаемому значению технологической величины. Во многих случаях нормальное рабочее значение технологической величины берется как 50% от рабочего диапазона датчика. Это позволяет зафиксировать большинство уставок на 50 % отметке для нормальной работы и дает большой диапазон с обеих сторон для настроек оператором уставок для аварийных режимов и отключения.
Аналоговые данные РСУ вводятся в значениях напряжения. Поэтому регулирующий резистор в 250 Ом (высокой точности), установленный в клеммном блоке, преобразует тока от 4 дo 20 мА датчика во входной сигнал 1 до 5 вольт, подаваемый входную плату контроллера.
Выходной сигнал из клеммного блока затем преобразуется во входную технологическую величину, поступающую на контроллер. На РИСУНКЕ 1 показан обычный ПИД регулятор с локальной уставкой. Выходной сигнал контроллера первоначально находится в диапазоне от 1 дo 5 вольт, но он преобразуется внутри, в выходной плате, в выходной сигнал от 4 дo 20 мA и подается на клеммный блок.
Большинство регулирующих клапанов на месторождении имеют пневматический привод. Некоторые регулирующие клапаны снабжены клапанными позиционерами, некоторые нет. В любом случае, сигнал контроллера от 4 до 20 мA должен быть преобразован в сигнал давления воздуха от 0.2 дo 1.0 бар(м). Такое преобразование производится с помощью преобразователя тока в давление. Наиболее важным моментом является точная калибровка данного прибора, иначе может произойти неправильное преобразование сигнала.
Затем пневматический сигнал поступает на привод регулирующего клапана или клапанный позиционер. Данный сигнал от 0.2 дo 1.0 бар(м) должен за счет правильной и точной калибровки обеспечить ход регулирующего клапана в пределах его рабочего диапазона. Примите во внимание, что увеличение или снижение выходного сигнала контроллера для данного изменения значения технологической величины зависит от конфигурации слота управления, настроенного как слот управления прямого действия, либо обратного действия.
Открытие или закрытие клапана управления при увеличении пневматического сигнала зависит от его оснащенности приводом прямого или обратного действия. Обычно такой выбор определяется требованием перемещения клапана управления в безопасное положение при потере управляющего давления воздуха.