Die Software Trovis Expert diagnostiziert auf Basis der Stellungsreglerdaten den aktuellen Zustand des Stellgerätes, führt eine detaillierte Fehleranalyse durch und gibt weitreichende Hinweise und Empfehlungen für die vorbeugende Wartung und Instandhaltung. Die Diagnose kann hierbei sowohl online als auch offline erfolgen.
Wie wichtig eine vorbeugende Wartung und Fehlererkennung sein kann, zeigt eine Studie der Namur mit etwa 300 zu Reparaturzwecken ausgebauten Stellgeräten. Danach verschulden analoge Stellungsregler allein 64% aller Probleme bei Stellventilen. Ursachen, wie die Verschiebung des Nullpunktes, der Spanne oder der Verstärkung, verbunden mit unbeabsichtigten mechanischen Verformungen am Hubabgriff, nehmen dabei wiederum ca. 60% ein. Daher kann schon der Einsatz eines digitalen Stellungsreglers mit integriertem Anbau 40% der Fehlerursachen verhindern. Mit einem Diagnoseprogramm können weitere Fehlerursachen ohne Ausbau erkannt und vor Ort behoben werden.
GezielteDiagnosetests
Die Software beinhaltet gezielte Tests zur Überprüfung des statischen und des dynamischen Stellverhaltens des Ventils, des Antriebs und des Stellungsreglers. Anhand der aufgenommenen Sprungantworten lassen sich die Regelkreisparameter Proportionalitätsfaktor und Tote Zone untersuchen und gegebenenfalls optimieren. Weitere Daten liefert die Aufnahme der Führungs- und Regelgröße während des Betriebes. Hier wird die relative Verweildauerdichte und das Hubintervall ermittelt. Die relative Verweildauerdichte gibt Informationen über die Arbeitsbereiche des Ventils. Arbeitet das Ventil vorwiegend in den unteren Endlagen, dann sind Verschleißprobleme zu erwarten. Die Erfassung von Hubintervallen unterstützt die Beurteilung der dynamischen Belastung eines Metallbalges oder einer Stopfbuchse im Stellventil. Die Untersuchung von Fehlererkennung bei Ventilparameteränderungen wie Packungsreibung komplettiert das Programm.
Die Analysen erfolgen während des Betriebs oder im Offline-Modus. Kern der Untersuchungen ist der Diagnose-Sprungantworttest um eine bestimmte Ventilstellung. Im laufenden Betrieb wird mit kleinen Führungsgrößensprüngen von maximal 2% gearbeitet, um nur geringe Prozessstörungen auszulösen. Ein weiterer Test im Online-Modus ist der Leckagetest. Während des Offline-Betriebes führt der Anwender darüber hinaus Nullpunkt-, Schließzeit- und Öffnungszeittest durch. Die Testergebnisse werden auf Basis des Referenztestes analysiert, der vor der Auslieferung des Stellventils beim Hersteller durchgeführt und in der Software hinterlegt wurde.
Beispiele für den Einsatz
Als Ergebnis einer gemessenen Sprungantwort im mittleren Hubbereich ermittelt die Software beispielsweise eine 74-%ige Abnahme der Ventilhysterese. Daraus kann auf eine nicht mehr ausreichend dichtende Stopfbuchsenpackung geschlossen werden. Das Wartungspersonal erhält darauf hin von Trovis Expert die Empfehlung, die Stopfbuchse auf Undichtigkeit zu prüfen.
Sinkt im Feld der Versorgungsdruck des Stellungsreglers z.B. durch Verstellen des vorgeschalteten Druckminderers oder durch eine verstopfte Zuluftdruckleitung, wird auch dies in der diagnostischen Abfrage erkannt. Der Meldung „Versorgungsdruck reduziert“ folgt die Anweisung „Netzdruck überprüfen“ sowie die Nachricht, dass sich die Schließkraft und der maximal zulässige Differenzdruck am Stellventil reduziert hat. Sind die geometrischen Daten von Ventil und Antrieb bekannt, errechnet Trovis sogar die aktuellen Werte. br
E cav 203
SOFTWARE Die Tests im Einzelnen
Nullpunkttest: Dieser Test ermittelt offline die Schließposition des Ventils. Abweichende Werte im laufenden Betrieb können von Verschmutzungen im Sitzbereich oder durch Verschleiß am Ventilkegel oder -sitz resultieren.
Leckagetest: Die beiden Magnetventile des Stellungsreglers werden on- oder offline während des Tests geschlossen, so dass weder eine Ent- noch eine Belüftung möglich ist. Auftretende Ventilstellungsänderungen deuten auf eine Leckage im Stellantrieb hin. Die Leckagerate kann unmittelbar aus der Ventilstellungsänderung berechnet werden.
Schließ- und Öffnungszeittest: Dieser Test ermittelt offline die Zeitparameter bei voller Luftleistung des Stellungsreglers.
Diagnose-Sprungantworttest: Bei einer bestimmten Ventilstellung wird die Regelgröße nach einem Einheitssprung untersucht. Im Online-Betrieb wird mit kleinen Auslenkungen gearbeitet, die Sprünge erfolgen in beiden Richtungen. Die Auswertung liefert zwei Verzugszeitwerte und zwei Laufzeitwerte für Be- und Entlüften.
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