杜彥飛，王培華，李宏文

西博思電動執(zhí)行機構(gòu)有限公司（原西門子執(zhí)行器）生產(chǎn)的SIOPS 5 Flash執(zhí)行器用途廣泛，其內(nèi)部集成了一體化變頻智能控制單元可以有效地對閥門進(jìn)行開關(guān)控制和頻繁調(diào)節(jié)。SIPOS 5 Flash具有開放的控制接口，可與各種控制系統(tǒng)兼容，通過增加少量必要的模塊，可使其適用于各種控制模式（從簡單的開關(guān)控制到PROFIBUS通訊控制）。該執(zhí)行器在電廠、供熱系統(tǒng)、水泥廠、鋼鐵廠、供水系統(tǒng)、污水處理廠、食品工業(yè)和化工等行業(yè)得到了大量的應(yīng)用。

1 設(shè)備故障現(xiàn)象及原因分析

西博思執(zhí)行器用在制成車間的主排風(fēng)機入口閥門上，可通過調(diào)節(jié)閥門開度改變風(fēng)量，從而調(diào)節(jié)水泥產(chǎn)量。

正常運行幾年以后，執(zhí)行器開始出現(xiàn)故障，表現(xiàn)為在中控DCS畫面上執(zhí)行器反饋波動，收塵器入口壓力也波動。到現(xiàn)場觀察執(zhí)行器本身確實來回波動，并非由于信號干擾而波動。經(jīng)過詳細(xì)檢查DCS系統(tǒng)AO輸出模塊、信號隔離模塊，沒有發(fā)現(xiàn)問題，說明信號給定沒有問題；檢查DCS側(cè)、執(zhí)行器側(cè)接線沒有發(fā)現(xiàn)松動等異常現(xiàn)象；把執(zhí)行器打到本地方式后現(xiàn)場給定執(zhí)行器，波動現(xiàn)象消失，排除了執(zhí)行器本身問題引起波動。

由于查找不出問題，故障一直存在，只能由崗位人員用手動葫蘆固定執(zhí)行器，防止波動。用這種方法調(diào)節(jié)風(fēng)量，費時費力，調(diào)節(jié)慢，準(zhǔn)確度差，經(jīng)常出現(xiàn)操作不及時或閥門開度過大引起排風(fēng)機跳停的現(xiàn)象，導(dǎo)致磨系統(tǒng)停車的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了公司的正常生產(chǎn)。

表1 遠(yuǎn)程控制方式

2 改造思路及實施過程

2.1 改造思路及方案

在經(jīng)過分析討論與研究后認(rèn)為是由于信號干擾導(dǎo)致執(zhí)行器波動。確定了故障原因后經(jīng)仔細(xì)查閱研究使用手冊，了解到西博思執(zhí)行器在遠(yuǎn)程控制時有十種控制方式可供選擇，見表1。

由于DCS是較老的ABB FREELACE2000系統(tǒng)，執(zhí)行器沒有采用現(xiàn)場總線控制，所以用的是第四種控制方式PosCntr Currlnp，位置控制器模擬量給定，也就是比例型控制，既執(zhí)行器的開度與給定信號成比例，給定信號增大，執(zhí)行器開度增大，給定信號減小，執(zhí)行器開度減小。在這種控制方式下，如果信號受到干擾，就會引起執(zhí)行器波動。

如果采用第七種Permcont Binl?np端子板開關(guān)量持續(xù)接點控制方式，就可以避免信號干擾引起波動。這種控制方式是積分型控制，執(zhí)行器的開度只與開關(guān)命令的時間長短有關(guān)，時間長開度大，時間短開度小，避免了信號干擾。

2.2 改造實施過程接線

執(zhí)行器控制板接線端子圖見圖1。

端子3為24V電源正做為控制回路的公共線（COM），來自DCS的開、關(guān)信號經(jīng)中間繼電器隔離轉(zhuǎn)換后分別接在端子4、端子5上。需要注意的是要用執(zhí)行器本身提供的24V電源。線路圖如圖1。

2.3 在DCS中添加程序

采用這種方式只需在DCS中添加相應(yīng)的功能塊（電機控制塊），發(fā)出開、關(guān)、開關(guān)量指令并接到4、5端子上，將端子驅(qū)動執(zhí)行器正反轉(zhuǎn)即可。程序如圖2。

2.4 執(zhí)行器中的參數(shù)設(shè)定

2.4.1 設(shè)定執(zhí)行器的控制方式

在remote control菜單選中Perm?cont Binlnp。

圖1 PROFITRON專業(yè)型帶繼電器板的端子板直接連接

圖2 在DCS中添加程序

2.4.2 改變執(zhí)行器的速度

在改造調(diào)試過程中中控操作人員反映執(zhí)行器速度太快不好操作。調(diào)整執(zhí)行器速度參數(shù)CLOSING SPEED、OPENING SPEED兩個參數(shù)，降低執(zhí)行器速度，以便于操作人員操作。

3 改造后的效益

改造完成后，執(zhí)行器波動現(xiàn)象消失，中控室操作人員可以正常調(diào)節(jié)風(fēng)量，無需用手拉葫蘆調(diào)節(jié)閥門。在不增加投資的情況下，利用現(xiàn)有設(shè)備，排除了干擾制成車間正常運行的故障，降低了工人勞動強度，提高了設(shè)備運轉(zhuǎn)率和磨機臺時產(chǎn)量，有利保障了設(shè)備的正常運行。用這種方法同時改造了三臺西博思執(zhí)行器，為公司節(jié)約了二十多萬元，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。