การสอบเทียบและทดสอบการใช้งานวาล์วโพซิชันเนอร์: คู่มือปฏิบัติสำหรับวาล์วควบคุม

ตัวปรับตำแหน่งวาล์วช่วยให้วาล์วควบคุมไปยังตำแหน่งที่ระบบควบคุมร้องขอ อย่างไรก็ตาม การติดตั้งที่ถูกต้องเพียงอย่างเดียวไม่ได้รับประกันการทำงานที่แม่นยำ หากตัวปรับตำแหน่งถูกตั้งค่าไม่ถูกต้อง การป้อนกลับการเคลื่อนที่ผิดตำแหน่ง หรือการเชื่อมต่อลมไม่เหมาะสม วาล์วอาจไม่ตอบสนองต่อสัญญาณอินพุตตามที่คาดไว้

ดังนั้น การปรับเทียบและการทดสอบการทำงานจึงเป็นขั้นตอนสำคัญเมื่อติดตั้งตัวปรับตำแหน่งใหม่ เปลี่ยนยูนิตที่มีอยู่ หรือนำวาล์วควบคุมกลับมาใช้งานหลังการบำรุงรักษา

ขั้นตอนที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปตามรุ่น แอคทูเอเตอร์ และการกำหนดค่าของวาล์ว คู่มือต่อไปนี้จะสรุปการตรวจสอบหลักๆ ที่วิศวกรควรถือว่าสำคัญก่อนเริ่มทดสอบการทำงานของตัวปรับตำแหน่ง

ตัวปรับตำแหน่งวาล์วจะเปรียบเทียบตำแหน่งที่ร้องขอ กับการเคลื่อนที่ของวาล์วที่วัดได้หรืออนุมาน จากนั้นจะปรับเอาต์พุตลมเพื่อลดความแตกต่าง

การปรับเทียบจะสร้างความสัมพันธ์ระหว่างอินพุตของตัวปรับตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของวาล์ว ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ การตั้งค่าอาจรวมถึงการเลือกประเภทแอคทูเอเตอร์ การกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ การยืนยันช่วงสัญญาณ และการตรวจสอบเซ็นเซอร์ป้อนกลับหรือแรงดัน

การปรับเทียบไม่เหมือนกับการทดสอบการทำงานที่สมบูรณ์ ตัวปรับตำแหน่งอาจผ่านขั้นตอนการปรับเทียบ แต่ยังคงทำงานได้ไม่ดีเนื่องจากแรงเสียดทานของแอคทูเอเตอร์ แรงดันลมที่ไม่เพียงพอ การรบกวนทางกล หรือการกำหนดค่าการควบคุมที่ไม่เหมาะสม

ดังนั้น กระบวนการทดสอบการทำงานที่เชื่อถือได้จึงรวมถึงทั้งการตั้งค่าอุปกรณ์และการตรวจสอบชุดวาล์วที่สมบูรณ์

ก่อนเริ่มการปรับเทียบ ให้ยืนยันว่าตัวปรับตำแหน่งเหมาะสมกับวาล์วและแอคทูเอเตอร์

ตรวจสอบรุ่นตัวปรับตำแหน่ง ประเภทแอคทูเอเตอร์ รูปแบบการติดตั้ง การเคลื่อนที่ของวาล์ว สัญญาณอินพุต และโปรโตคอลการสื่อสาร ยืนยันว่าการกำหนดค่าที่ติดตั้งตรงกับฮาร์ดแวร์จริง

หากมีการเปลี่ยนตัวปรับตำแหน่ง อย่าสันนิษฐานว่าสามารถคัดลอกการกำหนดค่าเดิมได้โดยไม่ต้องตรวจสอบ การเปลี่ยนอาจมีการตั้งค่า รูปแบบการป้อนกลับ หรือข้อกำหนดการทำงานที่แตกต่างกัน

ตรวจสอบตัวยึด การจัดแนวการเชื่อมต่อการป้อนกลับหรือเซ็นเซอร์ และความคล่องตัวในการเคลื่อนที่ของวาล์ว มองหาการเชื่อมต่อที่หลวม การรบกวน การคลอนมากเกินไป หรือความเสียหายที่มองเห็นได้

สำหรับวาล์วแบบหมุน ให้ยืนยันว่าการป้อนกลับตำแหน่งสอดคล้องกับทิศทางการหมุนที่ต้องการ สำหรับวาล์วแบบสไลด์สเต็ม ให้ตรวจสอบว่ากลไกการป้อนกลับสามารถติดตามการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่ต้องการได้

ยืนยันว่าแหล่งจ่ายลมตรงตามข้อกำหนดของอุปกรณ์และแอคทูเอเตอร์ ตรวจสอบท่อ ข้อต่อ และการเชื่อมต่อลมว่ามีการรั่วไหลหรือข้อจำกัดหรือไม่

สำหรับตัวปรับตำแหน่งดิจิทัลที่ทำงานด้วยไฟฟ้า ให้ยืนยันการเดินสายอินพุต ขั้ว (ถ้ามี) ข้อกำหนดการต่อลงดิน และการเชื่อมต่อการสื่อสารตามคำแนะนำของผู้ผลิต

การกำหนดค่าจะกำหนดว่าตัวปรับตำแหน่งตีความคำสั่งและทำงานกับแอคทูเอเตอร์อย่างไร

ขึ้นอยู่กับรุ่น การตั้งค่าที่เกี่ยวข้องอาจรวมถึง:

• ช่วงสัญญาณอินพุตและโหมดการทำงาน

• ประเภทและแอคชั่นของแอคทูเอเตอร์

• ช่วงและการเคลื่อนที่ของวาล์ว

• การกำหนดค่าการป้อนกลับตำแหน่ง

• การตั้งค่าเอาต์พุตลมและการตอบสนอง

• ตัวเลือกการสื่อสารและการวินิจฉัย

ตัวอย่างเช่น ตัวปรับตำแหน่งที่ใช้กับสัญญาณควบคุม 4–20 mA จะต้องถูกกำหนดค่าสำหรับช่วงสัญญาณที่ถูกต้องและแอคชั่นวาล์วที่ต้องการ หากวาล์วถูกกำหนดค่าให้ปิดเมื่ออินพุตเพิ่มขึ้นเมื่อแอปพลิเคชันต้องการพฤติกรรมตรงกันข้าม ชุดวาล์วอาจตอบสนองไม่ถูกต้องแม้ว่าตัวปรับตำแหน่งเองจะทำงานได้ก็ตาม

เมนูการกำหนดค่าและชื่อพารามิเตอร์จะแตกต่างกันไปตามรุ่นและเฟิร์มแวร์ ให้ใช้คำแนะนำที่ใช้กับอุปกรณ์ที่แน่นอนเสมอ

การปรับเทียบการเคลื่อนที่สร้างความสัมพันธ์ระหว่างคำสั่งและการเคลื่อนที่ทางกายภาพของวาล์ว

ขั้นตอนทั่วไปอาจรวมถึงขั้นตอนต่อไปนี้ โดยขึ้นอยู่กับคำแนะนำของผู้ผลิต:

1. ตั้งค่าเครื่องมือให้อยู่ในโหมดการปรับเทียบหรือโหมดนอกการบริการที่ต้องการ

2. ยืนยันว่าแอคทูเอเตอร์และกลไกการป้อนกลับได้รับการติดตั้งอย่างถูกต้อง

3. เริ่มขั้นตอนการปรับเทียบการเคลื่อนที่ที่อนุมัติ

4. ปล่อยให้อุปกรณ์ระบุหรือกำหนดจุดสิ้นสุดการเคลื่อนที่ที่ต้องการ

5. ตรวจสอบว่าการป้อนกลับสอดคล้องกับตำแหน่งวาล์วจริง

6. บันทึกการกำหนดค่าและนำเครื่องมือกลับสู่โหมดการทำงานที่ตั้งใจไว้

7. ตรวจสอบการตอบสนองตลอดช่วงการเคลื่อนที่ที่ต้องการ

ตัวปรับตำแหน่งดิจิทัลบางรุ่นรองรับการปรับเทียบการเคลื่อนที่อัตโนมัติ ในขณะที่บางรุ่นอาจต้องปรับด้วยตนเองหรือกำหนดค่าเพิ่มเติม

ตัวอย่างเช่น ตัวควบคุมวาล์วดิจิทัล Fisher FIELDVUE DVC6200 มีฟังก์ชันการตั้งค่าและการปรับเทียบการเคลื่อนที่แบบแนะนำ ขั้นตอนที่แน่นอนขึ้นอยู่กับเวอร์ชันอุปกรณ์และการกำหนดค่า

หลังจากการปรับเทียบ ให้ตรวจสอบว่าวาล์วตอบสนองต่อคำสั่งอย่างถูกต้องหรือไม่

สำหรับตัวปรับตำแหน่งที่กำหนดค่าสำหรับสัญญาณ 4–20 mA การตรวจสอบควรยืนยันว่าช่วงอินพุตที่ระบุสอดคล้องกับช่วงการเคลื่อนที่ที่ต้องการ ความสัมพันธ์ที่แน่นอนขึ้นอยู่กับแอคชั่นที่กำหนดค่าของวาล์วและข้อกำหนดการทำงาน

ระหว่างการทดสอบ ให้สังเกต:

• วาล์วตอบสนองในทิศทางที่ถูกต้องหรือไม่

• การเคลื่อนที่ถึงจุดสิ้นสุดที่ต้องการหรือไม่

• ตำแหน่งระหว่างกลางสามารถทำซ้ำได้หรือไม่

• วาล์วเคลื่อนที่อย่างราบรื่นหรือไม่ หรือแสดงอาการติดขัดหรือกระตุกหรือไม่

• ตัวปรับตำแหน่งรายงานสัญญาณเตือนที่ไม่คาดคิดหรือไม่

• แรงดันแอคทูเอเตอร์และการเคลื่อนที่ดูสอดคล้องกับคำสั่งหรือไม่

อย่าพึ่งพาค่าการเคลื่อนที่ที่แสดงบนตัวปรับตำแหน่งเพียงอย่างเดียว หากทำได้และปลอดภัย ให้เปรียบเทียบตำแหน่งที่ระบุกับตำแหน่งทางกลจริง

วาล์วที่เคลื่อนที่ถูกต้องที่จุดสิ้นสุด แต่ทำงานได้ไม่ดีที่ตำแหน่งระหว่างกลาง อาจมีแรงเสียดทาน การคลอน ข้อจำกัดของแอคทูเอเตอร์ หรือปัญหาอื่นๆ ที่การปรับเทียบเพียงอย่างเดียวไม่สามารถแก้ไขได้

หากวาล์วเคลื่อนที่ผิดทิศทาง ให้ตรวจสอบแอคชั่นของแอคทูเอเตอร์ การกำหนดค่าตัวปรับตำแหน่ง และรูปแบบการป้อนกลับก่อนทำการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่า

การเคลื่อนที่ไม่สมบูรณ์อาจเกิดจากแรงดันลมไม่เพียงพอ ข้อจำกัดของแอคทูเอเตอร์ การรบกวนทางกล การกำหนดค่าการเคลื่อนที่ผิด หรือแรงในการทำงานของวาล์วมากเกินไป

การแกว่งหรือการล่าอาจเกิดจากแรงเสียดทานมากเกินไป แรงดันลมที่ไม่เสถียร การตั้งค่าการตอบสนองที่ไม่เหมาะสม หรือการโต้ตอบกับการควบคุมกระบวนการ ตรวจสอบชุดวาล์วทั้งหมดแทนที่จะปรับตัวปรับตำแหน่งซ้ำๆ โดยไม่มีการวินิจฉัย

การปรับเทียบที่ไม่สำเร็จอาจบ่งชี้ถึงการติดตั้งที่ไม่ถูกต้อง การป้อนกลับที่ไม่น่าเชื่อถือ การเคลื่อนที่ถูกจำกัด การกำหนดค่าแอคทูเอเตอร์ที่ไม่เหมาะสม หรือปัญหาการตั้งค่าเฉพาะของอุปกรณ์ ปฏิบัติตามขั้นตอนการแก้ไขปัญหาของผู้ผลิตเพื่อระบุสาเหตุ

หากวาล์วไม่ติดตามสัญญาณควบคุมตามที่คาดไว้ ให้ตรวจสอบช่วงอินพุต การเดินสาย แอคชั่นที่กำหนดค่า และการตั้งค่าระบบควบคุมหรือการสื่อสาร

ก่อนส่งมอบวาล์วกลับคืนสู่การใช้งาน ให้ยืนยันว่า:

• รุ่นของตัวปรับตำแหน่งและแอคทูเอเตอร์เข้ากันได้

• การติดตั้ง การป้อนกลับ ท่อ และการเดินสายได้รับการตรวจสอบแล้ว

• แรงดันลมตรงตามข้อกำหนดที่ระบุ

• การกำหนดค่าและการปรับเทียบการเคลื่อนที่ที่ถูกต้องเสร็จสมบูรณ์แล้ว

• การเคลื่อนที่ของวาล์วได้รับการตรวจสอบตลอดช่วงการทำงานที่ต้องการแล้ว

• สัญญาณเตือนและข้อความวินิจฉัยได้รับการตรวจสอบแล้ว

• การทำงานเมื่อเกิดความผิดพลาดตามที่ต้องการได้รับการตรวจสอบแล้ว (หากจำเป็นตามแผนการทดสอบการทำงาน)

• การจัดเตรียมการทดสอบชั่วคราวทั้งหมดถูกนำออกแล้ว และระบบได้รับการส่งคืนสู่การกำหนดค่าการทำงานที่อนุมัติแล้ว

• ผลการปรับเทียบและการตั้งค่าสุดท้ายได้รับการบันทึกแล้ว

ขอบเขตของการทดสอบควรเป็นไปตามขั้นตอนการทดสอบการทำงานของไซต์และเอกสารประกอบอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง ฟังก์ชันความปลอดภัยที่ติดตั้งไว้ต้องมีข้อกำหนดการตรวจสอบที่อนุมัติของตนเอง การปรับเทียบตัวปรับตำแหน่งทั่วไปเพียงอย่างเดียวไม่สามารถยืนยันได้ว่าฟังก์ชันความปลอดภัยเป็นไปตามข้อกำหนด

การปรับเทียบตัวปรับตำแหน่งวาล์วเป็นส่วนสำคัญของการทดสอบการทำงานของวาล์วควบคุม แต่ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ขึ้นอยู่กับมากกว่าการทำตามขั้นตอนการตั้งค่าอัตโนมัติ การติดตั้งที่ถูกต้อง แรงดันลม การกำหนดค่า การป้อนกลับการเคลื่อนที่ ประสิทธิภาพของแอคทูเอเตอร์ และการทดสอบขั้นสุดท้าย ล้วนมีส่วนช่วยให้ได้ผลลัพธ์ที่ดี

ตัวปรับตำแหน่งดิจิทัล เช่น Fisher FIELDVUE DVC6200, Masoneilan SVI และ Neles ND9000 มีฟังก์ชันการตั้งค่าและการวินิจฉัยที่ขึ้นอยู่กับรุ่น ซึ่งสามารถสนับสนุนงานบำรุงรักษาและการทดสอบการทำงานได้

การปฏิบัติตามขั้นตอนเฉพาะรุ่นที่ถูกต้องและการบันทึกการกำหนดค่าสุดท้ายช่วยลดปัญหาในการเริ่มต้นใช้งานและทำให้การแก้ไขปัญหาในอนาคตมีประสิทธิภาพมากขึ้น