لماذا لا تزال الإشارة تنحرف بعد استبدال جهاز إرسال الضغط؟ ربما تكون قد أغفلت السبب الحقيقي.

لماذا لا تزال الإشارة تنحرف بعد استبدال جهاز إرسال الضغط؟ ربما تكون قد أغفلت السبب الحقيقي.

في صناعة الأتمتة، توجد مشكلة أكثر إزعاجاً من التعثر، وأكثر خفاءً من الإنذارات، وأكثر إحباطاً من الإجراءات الخاطئة - ألا وهي انحراف الإشارة.

جوهر انحراف الإشارة

معظم عيوب جهاز إرسال ضغط المقياس تحدث فجأة: إما أن تتعطل، أو تقفز، أو تطلق الإنذارات.

لكن الانجراف ليس كذلك.

الأمر ليس كعطل، بل أشبه بتغير تدريجي - اليوم هو خاطئ ببضعة مللي أمبير، وبعد أسبوع يكون خاطئًا ببضع نقاط مئوية، وبعد شهر تصبح وحدة التحكم غير دقيقة، وبعد نصف عام يصبح مخطط الاتجاه غير مفهوم بالفعل.

يكمن سبب صعوبة اكتشاف الانحراف في أنه نادرًا ما يمثل مشكلة مع عنصر واحد. جهاز إرسال الضغط من نوع السعةبل هو تغيير تدريجي طفيف في نقطة واحدة، أو عدة نقاط، أو حتى سلسلة الإشارة بأكملها.

يتضمن هذا الرابط ما يلي:

أداة→جهاز الإرسال→كابل→صالة→المعزل→مدخل تناظري لوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة→مزود الطاقة→التأريض→البيئة الميدانية→تداخل التوافق الكهرومغناطيسي

إذا تدهورت أي من الروابط ولو قليلاً، فإن التراكم سيؤدي إلى انحراف.

هذا هو بالضبط المكان الذي يصبح فيه الأمر مرعباً للغاية.

اثنين

لماذا يحدث انحراف الإشارة؟

على الرغم من أن انحراف الإشارة يتجلى بطرق مختلفة، إلا أنه يمكن تصنيف أسبابه الجذرية تقريبًا إلى عدة فئات.

عدم اتساق نقطة الصفر " الناتج عن فرق الجهد الأرضي

هذا هو المصدر الأكثر شيوعًا والأصعب في التفكير فيه للانجراف.

لا توجد نقطة صفر مشتركة بين طرف وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) وجهاز إرسال الضغط 4-20 مللي أمبير عند النهاية، لا يكونان على نفس المرجع. طالما أن فرق الجهد يصل إلى عشرات الميليفولتات، تبدأ القيمة التناظرية بالانحراف. وكلما كان مبنى المصنع أقدم، ازدادت هذه المشكلة خطورة.

يظهر هذا عادةً على شكل تذبذب في القيمة صعودًا وهبوطًا عند تشغيل الجهاز وإيقافه. وكلما زادت مسافة الأسلاك، زاد الانحراف. أو قد يستقر الانحراف فور إضافة عازل. إذا واجهت انحرافًا يبدو غير طبيعي، فغالبًا ما يكون هذا هو السبب.

2. تراكب ضوضاء الإشارة الناتج عن التداخل الكهرومغناطيسي

في البيئات ذات التداخل القوي (مثل المناطق التي تحتوي على محولات تردد عالية الطاقة، أو تشغيل وإيقاف متكرر للمحركات، أو آلات لحام مركزة، أو مصادر طاقة تبديل عالية الطاقة)، ​​تكون الإشارات التناظرية عرضة للتداخل. لا يعني ذلك أنها تتعطل بسبب تغيرات مفاجئة، بل تتأثر باستمرار.

غالبًا ما تتميز اتجاهات الإشارة بتعرّجات دقيقة، واهتزازات متقطعة، أو اضطرابات ملحوظة في المتغيرات الصغيرة. يُعدّ التداخل الكهرومغناطيسي شائعًا في المصانع، ولا يُسبب أعطالًا مباشرة، ولكنه يُشوّه الإشارات. 40% من الانحرافات في الهندسة مرتبطة بالتداخل الكهرومغناطيسي.

3. التوهين وضعف الاتصال الناتج عن الكابلات والموصلات

من الطبيعي تمامًا ألا تُغيّر المصانع القديمة خطوط إنتاجها لأكثر من عقد من الزمان. ومع ذلك، قد تتعرض أسلاك الكابلات للرطوبة والتقادم، وقد تتدهور العازلية، وقد تتأكسد الأطراف، وقد تنكسر طبقة الحماية، وقد تزداد المعاوقة، وكل ذلك قد يتسبب في خلل في الإشارة التناظرية لـ جهاز إرسال الضغط HART أن ينجرف ببطء.

هذه هي المشكلة الأكثر شيوعاً والتي يسهل التغاضي عنها.

4. غالباً ما يحدث ارتخاء الأطراف وعدم كفاية ضغط السلك.

البراغي الموجودة علىجهاز إرسال الضغطلم يتم إحكام ربطها بشكل صحيح، وأصبحت أطراف التوصيل مرتخية بسبب الاهتزاز أو الأكسدة عند نقاط التلامس. يفشل العديد من المهندسين في تحديد هذه المشكلات لاعتقادهم أنها بسيطة للغاية.

5. دائرة غير مستقرة ناتجة عن تغيرات في مصدر الطاقة

تموج كبير في مصدر الطاقة، وتغيرات في الأحمال، وعوامل متعددة  جهاز إرسال فرق ضغط الهواء هل يمكن أن يؤدي توصيلها بنفس مصدر الطاقة إلى انحراف بطيء في الإشارة التناظرية، ولكن أجهزة إرسال الضغط نفسها تعمل بشكل جيد؟

تأكد من فحص مصدر الطاقة 24 فولت. الحمل الكامل، وتموج مصدر الطاقة، وانخفاض الجهد اللحظي، وخطوط إمداد الطاقة المشتركة... كلها عوامل قد تتسبب في عدم استقرار الدوائر.

6. تأثير درجة الحرارة على انحراف الإشارة

تُعدّ درجة الحرارة في الواقع العامل الأكثر خفاءً الذي يُساهم في انحراف الإشارة. سواءً كان ذلك بسبب قلب الضغط، أو مقياس درجة الحرارة المقاوم، أو المزدوجة الحرارية، أو الكابلات والموصلات، أو حتى البنية البلورية الداخلية، فجميعها مواد تتغير قليلاً مع تغير درجة الحرارة. ومع ارتفاع وانخفاض درجة الحرارة، تتغير مقاومتها وحساسيتها وتشوهها بشكل طفيف. هذه التغيرات غير واضحة في الحياة اليومية، ولكن في ظل التقلبات المتكررة التي تصل إلى عشرات الدرجات في المصانع، تتراكم هذه التغيرات الصغيرة لتُشكّل اتجاهًا لانحراف تدريجي.

3

كيفية تثبيت الإشارة؟

قد يبدو الانجراف معقدًا، لكنه في النهاية يختصر إلى ثلاث كلمات:

غير مستقر.

1. مرجع مستقر: إنشاء بيئة "zero-point" موثوقة

يمكن للعوازل وحواجز الأمان المعزولة أن تقطع بشكل فعال فروق الجهد الأرضي، مما يحافظ على نظافة نقطة المرجع.

تُعد إضافة العزل في سلسلة الإشارة طريقة معروفة وفعالة لتحقيق استقرار الانحراف في المجال الهندسي.

يمكن للعزل أن يحل مشاكل مثل فرق الجهد الأرضي، وتداخل الاقتران، وحلقات الإشارة غير المتناسقة، ونقاط التأريض المتعددة، ويمكنه أن يعالج ما يقرب من 70٪ من مشاكل الانحراف.

2. التحكم في التداخل: إبقاء خطوط الإشارة بعيدة عن مصادر التداخل.

إن فصل كابلات الإشارة التناظرية عن خطوط الطاقة، وتأريض طبقة الحماية من أحد طرفيها، وتركيب مرشحات التوافق الكهرومغناطيسي على محول التردد، وتجنب بكرات الكابلات، وتوجيه خطوط الطاقة عبر صواني كابلات الطاقة وخطوط الإشارة عبر صواني كابلات الإشارة - كل هذه تدابير أساسية وفعالة.

العديد من الانحرافات الغريبة في الموقع ناتجة عن الأسلاك.

3. تحسين الدائرة: ضمان موثوقية الكابلات والمحطات الطرفية.

إن استخدام الكابلات الصناعية المحمية، والفحص المنتظم لتثبيت الأطراف، وتجنب رطوبة الكابلات هي المفاتيح الرئيسية لتقليل الانحراف على المدى الطويل.

4. تحسين جودة مصدر الطاقة: يجب أن يكون مصدر الطاقة 24 فولت مستقرًا.

إذا حدث انحراف في النظام ولم يتم العثور على السبب، فعادة ما يقول المهندسون: جرب مصدر طاقة مختلف.

هذا حدس احترافي للغاية لأن التموج، وانخفاض الجهد، والأرضية المشتركة، وتغيرات الحمل لمصدر الطاقة 24 فولت سيتم توصيلها جميعًا إلى الكمية التناظرية.

5. إدارةأجهزة إرسال الضغطالمعايرة المنتظمة ضرورية.

بدون معايرة، لا يمكن التخلص من الانحراف الطبيعي. خاصةً بالنسبة لأجهزة الإرسال الرئيسية مثل تلك الخاصة بدرجة الحرارة والضغط ومستوى السائل، يمكن لنظام معايرة جيد أن يحافظ على الانحراف ضمن نطاق معقول.

يجب إحكام ربط براغي التوصيل.

تُعدّ الأطراف المفكوكة أحد الأسباب الرئيسية وراء جميع أنواع الأعطال الغريبة. وخاصة في غرف المضخات والمراوح والضواغط، حيث تصبح مفكوكة طالما وُجد اهتزاز.