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利用DeltaV 實現防混閥控制

供稿:艾默生自動化解決方案 2019/11/14 15:40:44
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使用閥陣進行流體傳輸對企業而言是一個很大的挑戰,包括復雜閥板以及由于錯誤和貼標不良引起的安全問題。防混閥可以簡化面板,提高安全性并確保產品的完整性。

眾所周知,防混閥是一種使兩種不同的產品流經同一閥門實現防混應用的閥門。艾默生過程自動化工程師Anders Kao在2019年艾默生全球用戶大會上表示:“防混閥可以實現流體從源到目的地的準確控制,比普通閥門更安全、更靈活。”

Anders詳細介紹了防混閥及其狀態、防混閥陣控制模塊邏輯,以及如何使防混閥陣設備模塊符合PCSD標準。伴隨防混閥陣代替傳統的轉換面板,我們需要改變思路,使DeltaV的控制設計能與項目管理辦公室配置標準PCSD兼容。”

  

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艾默生的Anders Kao介紹了如何在DeltaV控制系統中顯示防混閥陣:“我們采用項目方式處理防混閥,從而滿足PCSD標準。”

防混閥工作原理

每個防混閥都有一個閥頂通道和一個閥底通道。通道狀態為:閥頂通道和閥底通道都關閉;閥頂通道和閥底通道混合;閥頂排水和閥底排水。配有多個限位開關,可驗證閥門的狀態。

在標準流量控制面板中,閥門以行陣和列陣的形式使用。一個流體源連接所有閥頂通道,一個流體目的地連接所有閥底通道。

Anders認為:“每個閥門都可能控制兩個流體,而非僅控制一個。在DeltaV系統中沒有防混閥或閥陣的標準庫,也沒有獨立的控制模塊。”防混閥可在多個階段使用,一次使用兩套裝置和/或兩個產品。此外,閥陣中單個閥門的狀態取決于閥陣整體的狀態,且閥陣可執行多個操作。

Anders補充道:“我們采用與其它項目一致的方式來處理防混閥,從而滿足PCSD標準。”

例如,三行五列的閥陣可處理三個流體源(每行一個)和五個流體目的地(每列一個)。流體源串聯到該行中所有閥門的閥頂通道,流體目的地串聯到該列中所有閥底通道。

在DeltaV系統顯示中,流體源連接該行所有閥頂通道,流體目的地連接該列所有閥底通道。利用源頭和目的地就可以唯一確定流體。源設備模塊(EM)始終連接流體的閥頂通道,而目標設備模塊始終連接流體的閥底通道。

為防止交叉污染,任何兩個(或更多)流體都不能共享同一個源頭或同一個目的地,除非閥頂通道和閥底通道都用于同一種流體,否則請勿打開防混閥。同一閥陣可同時從兩個單獨的源頭中分離出兩個單獨的目的地。

總而言之,設備有N個源頭,就有N個公共源頭(閥頂通道)的源設備模塊。這些設備模塊都確定了自己的目標路徑(閥底通道),因此管理控制模塊(CM)可確保沒有流體共享同一個目的地或源頭。

DeltaV中進行定義

防混閥定義為:閥門包含閥頂通道、閥底通道和排放通道。可通過以下設備將通道隔開:打開(混合);閥頂排水;閥底排水;關閉(隔離)。

DeltaV防混閥管理控制模塊可控制閥頂通道和閥底通道,包括以下EDC狀態:

1.打開(混合)

2.閥頂排水

3.閥底排水

4.關閉(隔離)

DeltaV防混閥管理控制模塊有兩個附加命令:

1.高處脈沖(關閉和閥頂排水之間的脈沖)

2.低處脈沖(關閉和閥底排水之間的脈沖)

Anders警告:“請確保有足夠的限位開關來了解閥門是否處于防混狀態。” 

給定設備模塊擁有流體源Y和流體目的地X,可使用合適的控制模塊選擇合適的閥頂通道和閥底通道,確定所需通道。例如,CMij表示流體源i和流體目的地j的防混閥控制模塊。

打開防混閥(控制閥頂通道,控制閥底通道)的設備模塊結束指令是“完成后關閉”。閥頂通道始終由源設備模塊控制,閥底始終由目標設備模塊控制。”

對于閥頂排水的防混閥(控制閥頂通道,未控制閥底通道),結束指令是“僅控制閥頂通道。”同樣,對于下閥底排水的混合閥(控制閥底通道,未控制閥頂通道),指令是“僅控制閥底通道。”

順序為:

1. 一個階段可通過別名獲取源設備模塊,并設置其控制器ID和流體目的地;

2. 防混閥陣設備模塊將其目標地發送至控制模塊管理器;

3. 給定源設備模塊及流體目的地由控制模塊管理器批準(或不批準):

? 兩個或兩個以上的流體不能使用同一個目的地或源頭

? 兩個或多個設備模塊不能同時執行邏輯(隊列)

4. 如果控制模塊管理器不同意,則該階段可能會失敗。否則,將繼續執行邏輯。

方案優勢及建議

Anders表示:“這種方法的優勢在于,為了滿足PCSD邏輯要求無需對上級設施進行大量更改。”通過修改流體目的地進行重新分配,使用源設備模塊別名來指定源裝置。重新使用大多數發電功能(控制模塊)、面板(控制模塊)以及面板和發電機(設備模塊),只需要適當部分修改圖形。

由于沒有兩個或兩個以上的流體可以使用同一個源頭或目的地,因此在線清洗流體無法同時流向多個流體源。以及流體源由設備模塊控制一一對應,流體不能同時有多個源頭。

控制優化就是在閥陣使用一個設備模塊。Anders總結:“設備管理模塊通過流體的源頭和目的地控制每條流體通道,不受源裝置或目標裝置約束。由于涉及的模塊(和故障點)較少,通常需要采用不同的優化方式。”

關于艾默生 

艾默生(美國紐約證券交易所代碼:EMR)是一家全球性的技術與工程公司,為工業、商業及住宅市場客戶提供創新性解決方案。自動化解決方案業務幫助過程、混合和離散行業制造商優化其能效和運營成本,促進生產,確保人員安全和保護環境。商住解決方案幫助確保人類舒適度和健康,保障食品質量和安全,提升能效,打造可持續發展的基礎設施。如欲了解更多信息,歡迎訪問:www.emerson.cn

 

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(艾默生自動化解決方案官方微信公眾平臺)

審核編輯(陳佳利)
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