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• 關鍵詞： 定位器

從傳統來講，如果沒有旁通，安全系統需要在工藝過程完全切斷的情況下進行測試。測試安全系統需要昂貴的氣動面板和高度熟練的技術人員。本文介紹了智能定位器在緊急停車場合中的應用。使用智能定位器不但可以降低基本設備成本，而且還可以減少測試時間以及人員需求。它也允許當工藝過程正在運行時測試安全閥門。閥門可以作很小的運動（10%）以確認它工作正常，但又不影響生產。智能定位器的診斷能力可以顯示閥門的健康狀況，這樣就減少了有計劃的維護需要，且增加了過程的利用率。
簡介
由于危險的化學品或氣體的泄露，許多工藝過程，尤其是化學或油/氣工業中的工藝過程的操作都涉及到內在的風險。儀表安全系統（SIS）經過專門設計，通過減少已知的緊急事件發生的可能性或其嚴重性，來保護人員、設備以及環境。這些安全系統涉及到最終控制元件，如緊急切斷閥、緊急排空閥、緊急隔離閥、關鍵的開/關閥等。這些閥門要求靜止在某一位置，只有緊急情況出現時，才需要可靠地動作。長時間地停留在某一位置不動的閥門容易卡住，在需要它動作的時候可能會失靈。這樣可能會產生危險的情況，導致爆炸、火災、或者致命的化學品和氣體泄放到環境中去。為了確保這些安全系統必備的可靠性和可利用性，必須對它們頻繁地進行測試。
遺憾的是，傳統的測試這些安全閥門的方法需要工廠停車，以進行這些測試，或者在測試這些閥門的時候，使得安全系統處于非工作狀態。這些都是很不受歡迎且非常昂貴的選擇。本文的要旨在于詳細闡述如何使用智能定位器以顯著地提高這些安全系統的可靠性，同時大大減少費用，并獲得許多其它優點。
數字式閥門控制器解決方案
除了具有傳統的把電流信號轉換為壓力信號以操作閥門的功能外，這些數字式閥門控制器采用HART通訊協議，很容易訪問對過程操作致關重要的信息。智能定位器接收閥門行程位置、供氣壓力和執行機構氣壓的反饋信號。這就使得智能定位器不但能夠診斷它自身，而且可以診斷它所安裝的閥門和執行機構。
由于具有邏輯能力，智能定位器可以取代用于測試閥門的特殊的現場測試面板，也能夠完全自動化測試過程。在最終控制元件中安裝智能定位器可以實現閥門部分行程動作的在線試驗，不再需要特殊的機械限位裝置或其它特殊的測試設備。
部分行程動作測試可以確認閥門工作正常，不會干擾工藝過程。由于試驗期間不需要切斷工藝過程，測試可以更加頻繁地進行。由于測試時間間隔（TI）與緊急情況故障概率（PFD）成線性反比，更加頻繁的測試對于減少緊急情況故障概率（PFD）有非常大的影響。由于整個測試過程可以用程序編入智能定位器中，所以部分行程動作測試能夠自動進行而不需要操作員的關注。這就把測試時間間隔縮得盡可能地短（每小時、每天、每周等），以滿足設定得SIL目標價值。因為測試程序是完全自動化的，所以避免了任何錯誤和可能的令人麻煩的現場察看。然而，由于安全原因，操作員需要簡單地按動按鈕以啟動測試程序。
通常情況下，部分行程動作測試把閥門從原來位置移動10%，但是如果工廠安全指南允許，最大可移動30%。盡管部分行程動作測試不能取消對于全行程動作測試的需要（全行程動作測試需要用來檢查閥座等），但它把所需的全行程動作測試的頻率減少到很可能只需要在工廠大修期間進行的程度。因為定位器通過HART協議來通訊，部分行程動作測試可以通過一個HART手操器，也可以通過運行定位器相應軟件的個人電腦，或通過與定位器接線端子硬線連接的面板按鈕來啟動。
除了減少生產成本之外，在儀表安全系統(SIS)里使用智能定位器還可以減少基本設備成本、測試時間、以及人力需求，因為不再需要昂貴的氣動測試面板和試驗所需的熟練人員。使用智能定位器還能實現遙控測試，這樣就可以減少去現場維護檢查的需要，從而節約時間。
因為智能定位器提供診斷以及位置信息，閥門狀態和響應時間可以在測試期間進行監測。每次部分行程動作測試后，閥門的性能趨勢可以得到監測，并進行自動分析，因此可能會發生故障的閥門在無法工作之前就可以被區分出來。動作次數和行程累計會顯示閥門的動作程度。與相應的軟件同時使用時，可以對閥門進行如圖1所示的階躍測試，以確定總的動作時間。這種測試也可以用來分析超調、死區、和時滯時間。