Viele Leute, die noch nicht einmal Instrumente kennen, fühlen sich überwältigt, wenn sie zum ersten Mal die Vielzahl der Instrumente vor Ort sehen.
Bei Namen wie Druckmessgeräten, Thermometern, Durchflussmessern, Höhenmessern, Steuerventilen, Transmittern, SPS, DCS, Alarmen und Analysatoren ist es leicht, sich darüber zu verwirren, wie man sie kategorisiert.
In Wirklichkeit ist die Automatisierungsinstrumentierung nicht so komplex, sondern dreht sich vor allem aus Sicht des Standorts um ein einziges Ziel: die Messung von Prozessparametern, deren Übertragung,sie ausstellen, und sie zu steuern, während bei Bedarf auch Alarme und Ausrüstungsschutz bereitgestellt werden.
Auf der Grundlage der Funktion können Automatisierungsinstrumente im Allgemeinen in sechs Hauptkategorien eingeteilt werden:
Feldmessgeräte, Feldsteuergeräte, Feldbetätigungsgeräte, Anzeigungs- und Aufzeichnungsgeräte, Regulierungs-/Steuergeräte und spezielle Messgeräte.
I. Welche Funktionen haben Automatisierungsinstrumente?
Automatisierungsinstrumente sind nicht nur Geräte zum "Lesen von Werten".
In einer vollständigen Steuerungsschleife sammeln Messgeräte Feldparameter, der Steuergerät führt Analysen und Berechnungen durch, der Aktor führt Aktionen aus,und Anzeige-/Aufzeichnungsgeräte die Daten an die Bediener übermitteln und für das System speichern.
Nehmen wir beispielsweise eine Temperaturregelungsschleife: ein Thermoelement oder ein Widerstandsthermometer misst die Temperatur; ein Temperatursender sendet das Signal an eine SPS oder ein DCS;Die Steuerung berechnet die erforderliche Antwort und gibt ein Signal aus.Ein Steuerventil regelt den Dampf, das heiße Wasser oder das Kühlwasser.
Daher existieren die Geräte nicht isoliert: Bei der Fehlerbehebung vor Ort kann man sich nicht nur auf ein einzelnes Messgerät konzentrieren.Das Gerät muss im Rahmen der gesamten Steuerungsschleife analysiert werden.
II. Feldmessgeräte
Die Messgeräte dienen als Datenquelle für die Automatisierungssysteme. Wenn die Messungen ungenau sind, werden die anschließenden Anzeige-, Aufzeichnungs- und Steuerungsfunktionen beeinträchtigt.
Zu den gängigen Messgeräten gehören solche zur Messung des Flüssigkeitsniveaus, des Drucks, der Temperatur und des Durchflusses sowie Gas- und Flüssigkeitsanalyseinstrumente.
Niveaulinstrumente werden zur Messung von Flüssigkeitsniveaus, Materialniveaus oder Schnittstellenpositionen in Speichertanks, Türmen, Reaktoren und Silos verwendet.Schwimmer-Levelgauges, Radaranzeiger, Ultraschall-Anzeiger, Kapazitätsanzeiger, Differenzdruck-Anzeiger und Anzeiger.
Druckmessgeräte werden verwendet, um Druck, Differenzdruck oder Vakuum in Rohrleitungen, Behältern und Anlagen zu messen.DifferentialdrucktransmitterDruckmessgeräte werden hauptsächlich für Messungen vor Ort, Drucktransmitter für die Fernübertragung von Signalen,mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 50 W.
Temperaturmessgeräte messen die Temperatur eines Mediums oder der Oberfläche einer Ausrüstung.mit einer Leistung von mehr als 50 W, Temperaturübertragungsgeräte, Temperaturschalter und Infrarotthermometer.Während RTDs besser für Messungen von niedrigen bis mittleren Temperaturen geeignet sind, sind die.
Durchflussgeräte messen die Durchflussrate von Gasen, Flüssigkeiten oder Dampf. Zu den gängigen Arten gehören elektromagnetische, Wirbel-, Turbinen-, Ultraschall-, Massen-, Öffnungsplatten- und variablen Flächen (Rotameter) -Durchflussmesser.Die Auswahl erfordert eine sorgfältige Überprüfung des Mediums, Strömungsbereich, Druck und Temperatur, Viskosität, Leitfähigkeit und Anforderungen an die Geraden.
Gasanalysegeräte ermitteln die Zusammensetzung und Konzentration von Gasen.mit einer Leistung von mehr als 50 W, Lasergasanalysatoren und Gaschromatographen.
Flüssigkeitsanalyseinstrumente messen Parameter wie pH, Leitfähigkeit, Trübung, Konzentration, Dichte, Viskosität, gelösten Sauerstoff, COD und Ammoniak Stickstoff.Diese Instrumente erfordern eine relativ hohe WartungDie Reinigung, Kalibrierung und Inspektion von Probenahmeleitungen sind wesentliche Aufgaben.
III. Feldkontrollgeräte
Feldsteuerungsgeräte sind für die Signalverarbeitung vor Ort, die Signalumwandlung und die lokale Steuerung verantwortlich.
Zu den gängigen Typen gehören pneumatische, elektrische und hydraulische Steuergeräte.
Pneumatische Steuergeräte nutzen Druckluft als Energiequelle; sie haben relativ einfache Strukturen und bleiben für explosionssichere Anwendungen wertvoll.Elektrische Steuergeräte verwenden elektrische SignaleHydraulische Steuerungsgeräte liefern eine hohe Leistungskraft und werden typischerweise in Anwendungen mit hoher Last oder hohem Antrieb eingesetzt.
Zu den wichtigsten Faktoren bei der Auswahl dieser Geräte gehören Eingangs-/Ausgangssignale, Steuergenauigkeit, Reaktionsgeschwindigkeit, Stromversorgungsbedingungen, Explosionssicherheit, Feldumgebung,und Systemschnittstellen.
IV. Feldbetätigungsgeräte
Feldbetätigungsgeräte sind die Komponenten in einer Steuerungsschleife, die tatsächlich die physikalische Aktion ausführen.
Nachdem das Steuerungssystem einen Befehl erteilt hat, führt der Aktor ihn durch Einstellung von Ventilen, Dämpfern, Schleusen oder anderen mechanischen Strukturen aus, um die Prozessbedingungen wie Durchfluss, Druck,FlüssigkeitsgradZu den gängigen Betätigungsvorrichtungen gehören pneumatische, elektrische und hydraulische Steuerventile; Abschaltventile; Schmetterlingsventile; Kugelventile; Torventile; Betätigungsvorrichtungen; Ventilpositionierer;mit einer Leistung von mehr als 100 W.
Bei der Wartung vor Ort ist nicht nur zu prüfen, ob der Aktor einfach geöffnet und geschlossen werden kann, sondern auch, ob er reibungslos arbeitet, genau positioniert ist, normale Rückkopplungssignale,angemessene Reaktionszeiten, und ob die ausfallsichere Position den Prozessanforderungen entspricht.
Viele Steuerungsschwankungen resultieren nicht aus Parameter-Einstellungen des Steuerers, sondern aus Problemen wie Ventilkleberei, ungenaue Positionierer, instabiler Luftdruck oder langsame Aktorenantwort.
V. Anzeigungs- und Aufnahmegeräte
Anzeige- und Aufzeichnungsgeräte zeigen Feldparameter, Ausrüstungszustand und Alarminformationen und speichern gleichzeitig kritische Daten.
Zu den gängigen Beispielen gehören digitale Displays, analoge Displays, Display-Controller, Multi-Point-Scanner, papierbasierte Aufzeichner, papierlose Aufzeichner, Touchscreen-HMIs, Operatorstationsterminals,und Schall-/Schauermeldegeräte.
Digitale Displays eignen sich für die Überwachung von Parametern in einem einzigen Punkt.Papierlose Datenspeicher eignen sich hervorragend, um Trends in Parametern wie Temperatur zu verfolgenHMI und Bedienerstationen werden für visuelle Schnittstellen, Parameterkonfiguration, Alarmüberwachung und Betrieb von Geräten verwendet.
Zu den wichtigsten Auswahlkriterien gehören Eingangssignale, Anzeigemethoden, Aufzeichnungsintervalle, Speicherkapazität, Kommunikationsschnittstellen, Alarmausgänge und Stromverlustschutz.
VI. Regelungs- und Kontrollinstrumente
Regulierungs- und Steuerungsinstrumente dienen als das "Gehirn" des Automatisierungssystems und handhaben automatische Regulierung, Logiksteuerung, Sequenzsteuerung und Sicherheitsschutz.
Zu den gängigen Feldgeräten gehören PID-Controller, Single- und Multi-Loop-Regulatoren, PLCs, DCSs, FCSs, ESDs, SISs und Industriecomputer.
PID-Steuerungen werden typischerweise zur Regulierung kontinuierlicher Parameter wie Temperatur, Druck, Durchfluss und Niveau verwendet.VerriegelungsschutzDCS eignen sich für die zentrale Überwachung und verteilte Steuerung großer kontinuierlicher Produktionsanlagen.SIS und ESD werden hauptsächlich für Sicherheitsverriegelungen und Notschaltungen verwendetSie sollten nicht nur als Standardkontrollsysteme betrachtet werden.
Zu den Auswahlfaktoren gehören der kontrollierte Prozess, die Anzahl der E/A-Punkte, die Steuerungsstrategie, die Kommunikationsprotokolle, die Redundanzvoraussetzungen, die Sicherheitsintegritätsniveaus (SIL), das Alarmmanagement,und langfristige Wartungsfähigkeiten.
VII. Spezielle Messgeräte
Spezialisierte Messgeräte werden hauptsächlich zur Erkennung einzigartiger Parameter, zur Überwachung des Zustands der Ausrüstung und zur Durchführung von Feldkalibrierung verwendet.mit einer Leistung von mehr als 10 W, Tachometer, Waagen, Dickenmessgeräte, Signalkalibratoren, Flammmelder, Online-Feuchtigkeitsanalysatoren, Online-Dichtemessgeräte und Geräte zur Überwachung des Zustands der Ausrüstung.
Instrumente zur Messung der Wellenvibration, der Wellenverschiebung und der Drehgeschwindigkeit werden typischerweise an rotierenden Geräten wie Kompressoren, Dampfturbinen, Ventilatoren und Pumpen verwendet.In Silos werden Waagen verwendet.Sie werden verwendet, um die Dicke von Platten, Rohren und Behälterwänden sowie die Beschichtungsdicke zu messen.Flammmelder werden üblicherweise für den Verbrennungsschutz in Kesseln verwendet, Heizöfen und Verbrennungsanlagen.
Bei der Auswahl dieser Instrumente müssen Faktoren wie Ausrüstungstyp, Messparameter, Standort der Installation, Reaktionsgeschwindigkeit, Ausgangssignale und Schutzanforderungen berücksichtigt werden.
VIII. Schlüsselpunkte für die Auswahl und Verwendung vor Ort
Bei der Auswahl von Automatisierungsinstrumenten sollte man sich nicht nur auf die Modellnummer und den Preis konzentrieren.
Zuerst müssen die zu messenden Parameter ermittelt werden, dann die Messbereiche, die Genauigkeit, die Baumaterialien, die Installationsmethode, die Stromversorgung und das Ausgangssignal.
Wenn das Medium ätzend ist, müssen die benetzten Teile aus dem geeigneten Material hergestellt werden.Wenn das Medium anfällig für Kristallisation oder Verstopfung ist, oder Verunreinigungen enthält, sollten Sie Diaphragmen, Säuberung, Spülen oder Vorbehandlung der Proben in Betracht ziehen.
Sobald das Gerät in Betrieb genommen wurde, überprüfen Sie regelmäßig den Nullpunkt, die Spannweite, die Verkabelung, die Stromversorgung, die Erdung, die Kommunikation, die Alarmausgänge und den Verriegelungsstatus.
Bei der Fehlerbehebung vor Ort folgen Sie folgender Reihenfolge: Überprüfen Sie die Stromversorgung, dann das Signal, dann die Verkabelung, dann die Parameter-Einstellungen und schließlich das Sensorelement und die Prozessbedingungen.
Zusammenfassung
Die Klassifizierung der Automatisierungsinstrumente ist nicht schwer zu merken, da jeder Typ eine bestimmte Funktion erfüllt.
Zum Beispiel erfassen Messgeräte Daten; Steuergeräte verarbeiten Signale; Aktoren führen physikalische Aktionen im Feld aus; Anzeigungs- und Aufzeichnungsgeräte zeigen und speichern Daten;Regulierungs- und Steuerungsinstrumente steuern Steuerung und Verriegelung und spezialisierte Messgeräte ermitteln einzigartige Parameter.
Wenn man ein Instrument vor Ort tatsächlich verwendet, sollte man es nicht als isoliertes Gerät betrachten, sondern es im Zusammenhang mit der gesamten Steuerungsschleife betrachten, und viele Probleme werden leichter zu diagnostizieren.
Ihre Nachricht muss zwischen 20 und 3.000 Zeichen enthalten!
