制御バルブポジショナの校正は、入力コマンドを実際のバルブの移動量と一致させますが、バルブ、アクチュエータ、取り付け、フィードバックリンケージ、および計器用空気供給がチェックされ、必要な故障動作が確認された後にのみ開始する必要があります。通常、校正には、直接動作または逆動作の確認、ゼロとスパンの確立、またはデバイス固有の自動校正ルーチンの完了、両方向のいくつかの信号点での移動のチェック、フィードバックおよび故障動作の検証、および最終設定の記録が含まれます。機械的スティクション、不適切なトラベルストップ、不適切なアクチュエーター力、不安定な空気供給、または過大なバルブを隠すためにキャリブレーションを使用しないでください。
コミッショニングワークパック
コントロールバルブポジショナーの校正
目的
コマンドを検証済みのバルブトラベルに一致させる
適用対象
リニアおよびロータリーモジュレーションバルブ
一次証拠
インプット、実際の走行記録、フィードバック記録
パッケージのリリース条件: ポジショナーのキャリブレーションにより、コマンドと移動の関係が確認されます。組み立てられたバルブ、アクチュエーター、ポジショナー パッケージの最終的な試運転は、バルブが両方向にスムーズに動き、承認された移動限界に達し、正しい位置を報告し、指定された故障アクションを実行するまで完了しません。
ポジショナは、空気圧、アナログまたはデジタルのコマンドを受け取り、バルブ ステムまたはシャフトが要求された位置に到達するようにアクチュエータの圧力またはアクチュエータの出力を調整します。機械式ポジショナーは一般に、ゼロ調整とスパン調整を使用します。デジタル バルブ コントローラーは、移動限界を特定し、内部調整パラメーターを選択する自動セットアップ ルーチンを使用する場合があります。
正確なメニュー、調整手順、および安全手順は、ポジショナーのモデルによって異なります。メーカーの取扱説明書とプロジェクトの試運転手順が引き続き文書を管理します。このガイドでは、エンジニアリングのワークフローと収集する必要がある証拠について説明します。デバイス固有の命令を置き換えるものではありません。
フェーズ 1
リリース
アセンブリが安全で機械的に準備ができていることを証明します。
フェーズ2
設定する
アクチュエータ、信号、アクション、フィードバックの設定を確認します。
フェーズ3
校正する
ゼロ/スパンを確立するか、承認されたセットアップ ルーチンを実行します。
フェーズ4
検証する
移動、フィードバック、応答、および故障時の動作をテストします。
フェーズ5
記録
設定、テスト結果、リリースステータスを保存します。
フェーズ 1 · リリース
未リリースのバルブアセンブリを校正しないでください
ポジショナは、それに接続されている機構の位置決めのみを行うことができます。カップリングが滑ったり、アクチュエータの位置がずれたり、トラベルストップが間違っていたり、パッキンの摩擦が過剰な場合、校正を繰り返しても信頼性の高い制御バルブは作成できません。
校正信号を適用する前に、承認された作業許可、絶縁およびエネルギー制御要件を確認してください。設置されているバルブについては、バルブを動かすことでプロセスが妨げられるか、インターロックを迂回するか、冷却が中断されるか、容器の圧力が変化するか、または貯蔵された空気圧、油圧、または電気エネルギーに人がさらされる可能性があるかどうかを判断してください。
計器用空気、信号および試験機器のリリース
空気圧供給
アクチュエータの動作中にポジショナで供給圧力を確認します。ろ過、排水、チューブのサイズ、継手、レギュレーターの設定、および空気経路内のソレノイドまたはブースターを検査します。
コマンドソース
適切な校正済み信号源または承認された制御システム出力を使用してください。デバイスが空気圧入力、電流入力、電圧入力、またはデジタル通信を想定しているかどうかを確認します。
移動量測定
機械的インジケータ、位置フィードバック、移動センサー、または独立した測定方法を検証します。指令値だけでは実際のバルブ位置を証明するものではありません。
地域分類
テスト機器、コミュニケータ、カバー、ケーブル接続口、および作業方法は、該当する危険区域および電気要件に準拠する必要があります。
フェーズ 2 · 構成
ゼロまたはスパンを調整する前に構成を確認してください
構成が正しくないと、正しく取り付けられたポジショナが間違った方向に駆動したり、移動量が十分に達しないうちに停止したり、誤った位置が報告されたりする可能性があります。開始する前に、必要な設定を記録してください。
| 構成アイテム | 確認事項 | 間違っている場合の典型的なエラー |
|---|---|---|
| バルブの動き | リニアまたはロータリー。実際のストロークまたは角度 | フィードバックの形状または移動制限が正しくありません |
| アクチュエータの種類 | 単動、複動、スプリングリターン、ピストンまたはダイヤフラム | 間違った空気圧出力または故障応答 |
| 制御動作 | 入力を増やすとバルブが開閉します | バルブはコントローラのコマンドとは逆に動きます |
| 入力範囲 | プロジェクト信号と分割範囲の制限 | 間違った信号範囲でフルトラベルが発生する |
| フィードバックソース | 内部センサー、リンケージ、シャフトピックアップまたはリモートセンサー | ポジショナーが誤ったまたは逆のフィードバック信号を制御する |
| 移動制限 | 承認された機械的制限およびソフトウェア制限 | シートの過負荷、不完全な開きまたは停止の衝撃 |
| 失敗時の動作 | 指揮、航空、電力、通信の喪失 | 異常時の予期せぬ動作 |
フェーズ 3 · 校正
正しいキャリブレーション パスの選択
パスA
機械式、空気圧式、またはアナログ式ポジショナー
- 承認された最小コマンド信号を適用します。
- バルブが必要な最小トラベル位置にあることを確認します。
- デバイス固有の方法を使用してゼロを調整します。
- 承認された最大コマンド信号を適用します。
- 機械を強制的に停止させずに最大移動量を確認します。
- メーカーの手順に従ってスパンを調整してください。
- ゼロとスパンは相互作用する可能性があるため、最小点と最大点を繰り返します。
- 両方向の中間点をチェックします。
次のことを想定しないでください。 調整方向、カム、ビーム、リンケージ、またはレンジ スプリングは、ポジショナー モデル間で同一です。
パスB
デジタルバルブコントローラーまたはスマートポジショナー
- アクチュエータの種類、移動方向、フィードバック配置を確認してください。
- 承認された信号、移動量、およびアクチュエータの構成を入力または確認します。
- メーカーのセットアップまたは自動校正ルーチンは、バルブが移動のために解放された後にのみ開始してください。
- アクチュエータが激しく停止したり、間違った方向に動いたり、移動を完了できない場合は、ルーチンを停止してください。
- 報告された移動制限、調整結果、アラート、および校正ステータスを確認します。
- 独立したコマンド ポイントを適用して、自動化された結果を確認します。
- 最終的な構成とデバイスの記録を保存します。
次のことを想定しないでください。 自動キャリブレーションが成功すると、正しいサイジング、健全なパッキング、適切なアクチュエータ力、または許容可能なループ性能が証明されます。
フェーズ 4 · 検証
2 つのエンドポイントだけでなく、完全な移動を検証する
ゼロとスパンは校正範囲を確立しますが、中間チェックでは非線形性、機械的干渉、フィードバック誤差、ヒステリシス、方向依存の動作が明らかになります。承認された信号範囲全体にわたって、いくつかの増減コマンド ポイントを適用します。正確なポイント、許容誤差、およびサイクル数は、プロジェクトのテスト手順またはメーカーの仕様に従う必要があります。
| コマンドポイント | オープニングトラベル | 終わりの旅行 | 報告されたフィードバック | 観察 |
|---|---|---|---|---|
| 最小値 | 記録 | 記録 | 記録 | シートアプローチ、ストップコンタクト、安定性 |
| 低中級 | 記録 | 記録 | 記録 | スティクション、ジャンプ、連動遊び |
| 旅行の途中 | 記録 | 記録 | 記録 | 位置の安定性と応答性 |
| 中上級 | 記録 | 記録 | 記録 | 制限またはアクチュエータの制限 |
| 最大値 | 記録 | 記録 | 記録 | 停止過負荷なしのフルトラベル |
このテーブルは記録形式であり、広く受け入れられている標準ではありません。許容偏差、不感帯、ヒステリシス、整定時間、および応答基準は、承認されたバルブ データシート、ポジショナ仕様、プロジェクト手順、または該当するテスト規格から得られる必要があります。
リリース前の 5 つの承認ゲート
ゲート1
方向
コマンドはバルブを承認された方向に動かします。
ゲート2
旅行
ストロークまたは角度は、停止衝撃がなく承認された範囲に一致します。
ゲート3
再現性
バルブは両方向から一貫して戻ります。
ゲート4
フィードバック
ローカル位置と送信位置は実際の移動量と一致します。
ゲート5
障害への対応
パッケージは、指定された失敗アクションを実行します。
信号障害、空気障害、および電源障害は別のテストです
1 つの故障テストですべての異常状態を表すことはできません。コミッショニング手順には、どの故障をシミュレートする必要があるか、およびどのような結果が期待されるかを記載する必要があります。
コマンド信号の喪失
設定された信号障害応答、アラーム、および位置の動作を確認します。
計器の空気の損失
アクチュエータのスプリング動作、ロックアップ システム、またはその他の空気圧故障設計を検証します。
電力損失
I/P デバイス、デジタル コントローラー、ソレノイド、蓄積エネルギー システムを検証します。
通信の喪失
フォールバック動作、ローカル制御状態、診断表示を確認します。
必要な安全位置は、プロセスの安全性評価から得られる必要があります。より広範なアクチュエータ パッケージ要件については、 バルブアクチュエータセレクションガイド.
校正が合わないときは
| 観察結果 | 考えられる原因レイヤー | 必要な決定 |
|---|---|---|
| 数ストローク後のゼロシフト | リンケージの緩み、カップリングのスリップ、不安定なフィードバック マウント、または機械的なヘタリ | アセンブリを修正し、キャリブレーションを繰り返します |
| 開閉位置が違う | 摩擦、バックラッシュ、デッドバンド、パッキン荷重またはリンケージ形状 | 調整を戻す前に機械的応答を調査する |
| 自動校正では完全な移動量を見つけることができません | 間違った構成、低い供給圧力、停止制限、フィードバックエラー、または不十分な力 | ルーチンを停止し、パッケージ構成を確認します |
| 校正後にバルブが発振する | ポジショナーゲイン、ブースターバイパス、空気制限、スティクション、ループチューニングまたは過剰なバルブゲイン | を使用します。 コントロールバルブハンティングガイド |
| フィードバックは正しいが、プロセス制御が不十分 | バルブのサイズ、取り付けられた特性、センサーの位置、またはコントローラーの調整 | バルブトラベル性能をプロセスループ性能から切り離す |
| バルブが最大ストロークに達したが、遮断できない | シートの損傷、不適切なシート荷重、トリムの摩耗、破片、またはアクチュエータの力の制限 | 漏れ検査と機械検査を実行する |
フェーズ 5 · 記録
ポジショナ校正記録
反復可能な校正プロセスは、監査可能な記録で終了します。正確なフィールドはプロジェクトによって異なりますが、記録では完全なバルブ パッケージとそれがテストされた条件を特定する必要があります。
推奨サポートレコード
- 承認済みのバルブおよびアクチュエータのデータシート
- ポジショナ設定またはパラメータレポート
- 旅行結果の開閉
- 信号と位置フィードバックの検証
- 故障時動作試験結果
- 必要に応じて機器の校正証明書
- エア供給条件と試験圧力
- 最終的な取り付け、チューブ、および識別の写真
- 優れたパンチアイテムと修正措置
工場での校正とサイトループ検証
工場出荷時のパッケージテスト
組み立てられたバルブ、アクチュエーター、ポジショナー、チューブ、および付属品が、出荷前に指定された機械機能および制御機能を実行できることを確認します。
- 取り付けと移動の検証
- ポジショナーのセットアップとキャリブレーション
- コマンドとフィードバックのチェック
- フェイルアクション機能テスト
- 指定どおりのバルブ圧力および漏れテスト
- 最終的な構成とドキュメント
サイトループ検証
インストールされたパッケージがプラント システムと正しく通信し、輸送、設置、現場での配線やチューブ接続後も機能することを確認します。
- DCS または PLC コマンド パス
- 実際の位置フィードバック経路
- 現場条件下での計装空気供給
- ローカル/リモートモードとインターロック
- アラームと障害状態の動作
- 承認された条件下でのストロークまたはループの最終チェック
工場出荷時の校正証明書によって現場検証が不要になるわけではありません。輸送、取り付け応力、配線の変更、チューブの変更、制御システムのスケーリング、および最終プロセス条件が、取り付け結果に影響を与える可能性があります。
完全な制御弁パッケージの一部として校正を指定する
バルブタグ、プロセスデューティ、アクチュエータタイプ、最小空気供給量、入力信号、移動範囲、故障動作、フィードバック要件、危険区域分類、および必要な検査記録を提供します。 Vcore Valve は、出荷前にバルブ アセンブリ、ポジショナ構成、機能ストローク テスト、プロジェクトの文書化を調整できます。
関連する技術リソース
技術参考資料
ANSI/ISA-75.13.01 は、アナログ入力、空気圧出力のポジショナーの性能を評価するための標準化された方法を提供します。これは、すべてのポジショナ モデルに共通の現場校正手順ではありません。デバイス固有のキャリブレーション手順と許容限界は、承認されたメーカーのマニュアルとプロジェクト手順に基づく必要があります。
よくある質問
コントロールバルブポジショナの校正とは何ですか?
ポジショナーの校正により、コマンド信号が実際のバルブの移動量と一致します。通常、アクションと範囲の確認、ゼロとスパンの確立、またはデバイス固有の自動セットアップの実行、中間移動点、フィードバック、および故障動作の検証が含まれます。
バルブポジショナのゼロとスパンとは何ですか?
ゼロは承認された最小入力に対応するバルブ位置を設定し、スパンは最小入力と最大入力の間の移動範囲を設定します。機械式ポジショナーでは調整が相互作用する可能性があるため、両方のエンドポイントが再チェックされます。デジタル デバイスは、自動化されたルーチンを通じてそれらを決定する場合があります。
自動校正は制御バルブが正常であることを証明しますか?
いいえ。ルーチンが成功しても、正しいバルブ サイズ、許容可能なパッキン摩擦、十分なアクチュエータ力、健全なトリム、または良好なプロセス ループ調整が証明されるわけではありません。独立した旅行と機能チェックは依然として必要です。
ポジショナーのキャリブレーションが変化し続けるのはなぜですか?
考えられる原因としては、フィードバック リンケージの緩み、カップリングの滑り、不安定な空気供給、過剰な摩擦、機械的磨耗、温度の影響、不適切な取り付け形状、繰り返し動かないアクチュエータとバルブ アセンブリなどが挙げられます。
ポジショナーの校正は工場で行うべきですか、それとも現場で行うべきですか?
組み立てられたパッケージは、完全なユニットとして供給されるときに、工場で校正および機能テストを行う必要があります。最終的な空気供給、配線、制御システムのスケーリング、フィードバック、インターロック、設置状態を確認するには、引き続き現場検証が必要です。
直接アクションはフェールオープンと同じですか?
いいえ。正動作または逆動作は、コマンドの変化に応じてバルブの移動量がどのように変化するかを表します。フェールオープン、フェールクローズ、またはフェールインプレースは、空気、信号、電力、または通信の特定の損失に対するパッケージの応答を表します。
