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VALcare™ Software für intelligente Ventildiagnose
                  zur vorbeugenden Wartung


  
  

Die Ventildiagnose-Software VALcare™ ist verfügbar als Device Type Manager (DTM) zur Integration in Prozessleitsysteme, die auf der Field Device Tool (FDT) Technologie, wie z.B. das Foxboro I/A™ Series System, basieren.
  Diese Software dient durch seine Methoden zur Evaluierung des Ventilzustands, sowie zur Bedienung und Konfiguration des Stellungs-reglers.
  Die DTMs unterstützen dabei die Kommunikationsprotokolle HART, Profibus PA, FOUNDATION Fieldbus (FF) und FoxCom.
 


VALcare™ FDT/DTM-Technologie
  • DTMs basierend auf FDT-Spezifikation 1.2
  • DTMs für HART, Profibus PA, FOUNDATION Fieldbus und FoxCom


  
  

Das FDT-/DTM-Konzept spezifiziert eine "Rahmenapplikation" mit einer einheitlichen Plattform für Softwareanwendungen und bietet den Vorteil einer einfachen, standardisierten und allgemeinen Implementierungs- und Entwicklungsumgebung, zur Integration von Feldgeräten in jedes FDT-kompatible Prozess-leitsystem.
  Dieses definiert Schnittstellen und Mechanismen, die mit einem Device Type Manager (DTM) eine ebenso einfache Methode zur Integration eines Treibers für Feldgeräte bieten wie bei einem „Druckertreiber“.
  DTM beschreiben die Feldgeräte-spezifische Softwarekomponente. VALcare™ ist solch ein "Treiber" und unterstützt die Kommunikations-protokolle HART, Profibus PA, FOUNDATION Fieldbus und FoxCom.
  FDT ergänzt die DDL-Technologie und bietet viel mehr: eine vereinheitlichte Architektur für alle Feldgeräte in einer Anlage. Vorteil: der "Treiber" kann in jedes FDT-kompatible Prozessleitsystem integriert werden.

 


VALcare™ Management der Service- / Wartungszyklen
  • Kontinuierliche Evaluierung des Ventilzustands im laufenden Betrieb
  • Selbstüberwachung in Anlehnung an die NAMUR Empfehlung NE107


  
  

Diese Funktionalität erlaubt die freie Konfiguration der Zeitfenster für die Service-Intervalle und Historien.
  Das Service-Intervall wird verwendet, um automatisch nach Ablauf eines definierten Zeitraumes eine Warnmeldung zu erzeugen, wenn ein zeitlich vorbestimmter Geräteservice durchgeführt werden soll. Diese Funktionalität stellt sicher, dass die Geräte bei einer zyklischen Untersuchung nicht vergessen werden.
  Die Zeitfenster für die einzelnen Historien dienen dazu, den Erfassungszeitraum der Histogramme für das Regelverhalten, der Ventilposition und der Stopfbuchsenreibung zu definieren, um dabei z.B. die letzten 15 Minuten, 24 Stunden, 30 Tage oder 60 Monate anzuzeigen.
  Die angezeigten und dargestellten Daten, wie z.B. die Historie der Ventilposition oder des Regelverhaltens sowie die Status- und Diagnosemeldungen, die vom Stellungsregler erfasst werden, können zur Prozessoptimierung und zur vorbeugenden Wartung verwendet werden.
  Die so zur Verfügung gestellten Infomationen erlauben eine transparentere und gleichzeitig ökonomischere Prozesssteuerung, Dank einer schnelleren Lokalisierung von möglichen Störungen. Standzeiten können optimiert und Servicekosten folglich verringert werden.


 


VALcare™ Selbstüberwachung in Anlehnung an
                  die NAMUR Empfehlung NE107
  • Intelligentes Alarm- Management
  • Farb-Kodierungen zur Alarm-einstufung wie bei einer Ampel
  • Individuelle Ursachen-beschreibung der Alarme und Maßnahmen zur Fehler-behebung


  
  

Die Selbstüberwachung und Diagnose folgt der NAMUR-Empfehlung NE107. Diese Empfehlung definiert die Vereinheitlichung von Status-meldungen für Feldgeräte und versorgt den Bediener mit Informationen über den Zustand des Feldgerätes.
  Die vorhandenen Informationen zeigen dabei klar an, welcher Gerätealarm aktiviert wurde, wo dieser Alarm seinen Ursprung hat, möglicher Grund für den Alarm und welche Maßnahmen eingeleitet werden müssen, um wieder einen normalen Betriebszustand herzustellen.
  Die unten abgebildeten Darstellung zeigt die Umsetzung. Alle Alarme werden dabei im Stellungsregler aktiviert und können jederzeit hochgeladen werden. Die Spalten in der Darstellung zeigen dabei die Statusmeldung an, u.a. bleibende Regelabweichung, Ausfall der Druckluftversorgung oder zu hohe Stopfbuchsenreibung, gefolgt von den Spalten mit aktuellem und historischem Alarm, eine Volltextbeschreibung für den möglichen Grund der Statusmeldung und empfohlene Aktionen zur Beseitigung der Störung.

Statusmeldungen werden durch Farb-Kodierungen unterschieden, die denen einer Ampel ähneln, und durch Text beschrieben:

Grün zeigt an, dass keine Statusmeldung vorliegt; grau, dass eine Statusmeldung vorliegt aber keine Wartung erforderlich ist; gelb, dass eine Wartung erforderlich, aber ein Betrieb noch möglich ist; rot zeigt einen Wartungsbedarf an, der einen sofortigen Service erfordert.
  Die Gegenüberstellung von historischer und aktueller Statusmeldung unterstützt den Bediener, ob alle Störungen abgearbeitet wurden.

Diagnose-Liste:

 


VALcare™ Histogramme für Ventilposition und Regelverhalten
  • Datenspeicherung bis zu 60 Monate
  • Daten werden im Stellungs-regler abgespeichert
  • Farb-Kodierungen zeigen dem Bediener, ob es sich um einen kritischen (rot) oder
    unkritischen (grün)
    Betriebszustand handelt.


  
  

Die im Stellungsregler gespeicherten Daten können jederzeit in ein Prozessleistsystem oder zu einem PC hochgeladen werden, um schon während des Betriebes eine Zustandsanalyse durchzuführen. Dadurch werden unnötige Stillstände vermieden, weil das Ventil noch während des Betriebs kontrolliert werden kann.
  Die Daten können in den unterschiedlich definierten Zeitfenstern der einzelnen Historien dargestellt werden. Dieses erlaubt z.B. die Überprüfung der letzten 15 Minuten, 24 Stunden, 30 Tage und bis 60 Monate.
  Unterschiedliche Farbkennzeichnungen zeigen dem Bediener, ob dies ein kritischer (rot) oder unkritischer (grüner) Betrieb ist.
 
Historie der Ventilposition:
 


 
Historie des Regelverhaltens:
 

 


VALcare™ Ermittlung der Stopfbuchsenreibung zur Verhinderung von
                  Leckagen und blockierenden Spindeln
 
  • Ermittlung der Stopfbuchsen-Reibung zur Verhinderung von Leckagen und blockierenden Spindeln
  • Histogramm für Historie der Stopfbuchsenreibung


  
  

Die Ermittlung der Stopfbuchsenreibung zur Ventilspindeln ist ein unentbehrlicher Bestandteil zur vorbeugenden Wartung von modernen Regelventilen.
  Diese Eigenschaft erlaubt das frühzeitige Erkennen von Leckagen sowie die Blockade von Ventilen und verhindert im Gegenzug das Austreten gefährlicher Stoffe aus dem Prozesskreislauf, Verletzungen des Personals, sowie Beschädigungen der Anlage wie auch die Verunreinigung der Luft. Die Früherkennung von Störungen spart auch kostspielige Stillstände des Ventils.
  Die internen Druck-Sensoren (optional) messen kontinuierlich den Ausgangsdruck für jede Sollwertänderung. Daraus errechnet der Mikroprozessor des Stellungsreglers in Millisekunden die Reibungsverhältnisse der Stopfbuchse zur Ventilspindel. Der tatsächliche Reibungswert wird dabei als Mess- und Durchschnittswert angezeigt und zusätzliche "Schleppzeiger" dienen dazu, den Maximal- und den Minimalwert festzuhalten.
  Grenzwerte für die Reibungsverhältnisse können konfiguriert werden, um ein Über- oder Unterschreiten dieser Werte durch einen Alarm anzuzeigen.
  Die Festlegung eines Referenzwertes erlaubt dem Bediener eine Ursprungssituation („fingerprint“) zu definieren, der den Durchschnittswert zu einer bestimmten Betriebsdauer definiert. Dieser Wert wird dann als vertikale Linie im Histogramm für die Historie der Stopfbuchsenreibung hervorgehoben.

Alarme für Stopfbuchsenreibung
 
 
Historie der Stopfbuchsenreibung
Das Histogramm für die Historie der Stopfbuchsenreibung ist ein einfaches Instrumentarium, um dem Bediener den tatsächlichen Zustand der Stopfbuchsenreibung über der Zeit anzuzeigen.
  Die vertikale Linie zeigt dabei den Bezugswert, den der Bediener als Referenzwert festlegen kann, nachdem sich das Ventil nach einigen Betriebsstunden gesetzt hat. Im weiteren Betrieb wird dann die Datenerfassung selbstständig vom Stellungsregler übernommen.
  Wenn sich im Betrieb die Reibungsverhältnisse verringern, verschieben sich die Histogramme nach links, nehmen diese zu, verschieben sich die Histogramme nach rechts. Wenn Grenzwerte für die Reibungsverhältnisse konfiguriert wurden, werden diese Histogramme rot angezeigt und der Stellungsregler setzt bei Überschreitung dieser Grenzwerte automatisch eine Diagnosemeldung ab.
  Die erfassten Daten können dann zwischen zwei verschiedenen Historien von 1 bis 30 Tage und 1 bis 60 Monate angezeigt und miteinander verglichen werden.
 


VALcare™ Teilhubtest (Partial Stroke Test) 
                  für sicherheitsgerichtete ESD-Armaturen
  • Testfunktion von ESD-Ventilen in Applikationen wie Auf-Zu, oder zur Entlüftung und Belüftung
  • Manuelle oder automatische Aktivierung des Tests
  • Anzeige des Testergebnisses


  
  

Stellantriebe in ESD-Anwendungen wie AUF-ZU-, Entlüftungs- und Belüftungs-Ventile stehen oft über einen langen Zeitraum auf dem gleichen Ist-Wert. Ohne jegliche mechanische Bewegung neigen sie dazu, z.B. durch Korrosion in dieser Stellung blockiert zu sein. Damit steigt die Wahrscheinlichkeit, dass diese Antriebe im Bedarfsfall nicht richtig funktionieren, mit möglicher Gefährdung von Personal, Anlage und Umwelt.
  Der Partial Stroke Test (PST) ermöglicht dem Bediener, die sichere Funktion von solchen ESD-Ventilen zu prüfen. Der Test kann mit der FDT-basierenden Konfigurations- und Diagnosesoftware VALcare™ ganz einfach ausgeführt werden. Das Ventil wird dabei kurzzeitig um einen definierten Betrag (bis zu 30 %) verstellt und die Reaktion überwacht.
  Im Manual mode wird der Test gestartet durch Klicken auf “Start”.
  Bei Automatic wird ein Zeitintervall in Stunden eingegeben, der Test wird dann regelmäßig automatisch ausgeführt. Bei “maximum wait time” ist anzugeben, wie lang die Reaktionszeit höchstens sein darf (abhängig vom Ventil, Medium, ...). Bei bestandenem Test wechselt der Status vom PST auf "OK", andernfalls auf “Error”.
  Außerdem werden im Stellungsregler statis-tische Daten aufgezeichnet (z.B. Ventilreibung, Zuluft- und Ausgangsdruck, Regelverhalten, ...), aus denen sich weitere Rückschlüsse auf den Zustand des Ventils ziehen lassen.
 

 

 
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Letzte Änderung 15.11.05