GsLink调节阀调试诊断系统
图1.GsLink调节阀调试诊断系统首页界面
1.系统介绍
GsLink调节阀调试诊断系统是江苏巨石数字技术有限公司自主开发的一款用于评估阀门的运行状态的诊断系统；系统能准确检测阀门的行程、响应时间等关键参数，通过分析数据，快速定位潜在故障。无论是在石油化工、电力还是其他工业领域，该系统都能提高调节阀的可靠性和稳定性，减少停机时间和维护成本。
2.设备连接
配置界面主要配置与定位器连接的方式，下图给出了使用Hart猫连接定位器的配置，包括串口信息和Hart协议信息等。
图2.设备连接配置
在设备连接界面，软件会自动根据配置信息与连接的定位器进行通讯，如：有两台Hart设备连接，软件会显示当前已连接的两台设备(默认以获取到的第一台设备作为当前设备)，可手动选择对应的设备进行通信。
图3.已连接设备列表
3.组态/设置
该部分包含设置向导、仪表模式、写入保护和详细参数设置。
3.1设置向导
在阀门整定前，需通过定位器配置阀门的参数信息，包括行程/压力控制设置、供应压力设置，执行机构和阀门信息以及整定参数等设置，设置向导将会按步骤进行引导配置。
3.2仪表模式
阀门定位器运行的模式，包含投用模式和非投用模式，投用模式情况下，当选择并设置投用状态时，仪表会跟踪模拟控制信号(4-20mA)，这是正常的工作方式。在选择并设置仪表为非投用状态时，仪表会停止跟踪模拟控制信号， 在这个模式下，用户可以更改所有的可配置参数，以及运行诊断。
3.3保护模式
阀门定位器保护模式有两种状态，一是受保护，二是未保护。受保护禁止对仪表进行配置和校验进行更改，未保护配置和校验无保护限制。
3.4详细设置
详细设置可查看和配置仪表的所有参数信息，包括仪表的基本运行参数，阀门和执行机构的参数以及警报参数信息。
4.校准
阀门定位器校准可分为两个部分，一是行程整定，二是传感器校准。
其中行程自整定校准时，仪表会使用阀门的全开和全关作为0%和100%校准点，同时会运行PID算法进行参数的最佳整定。传感器校准时，使用零点和偏移量进行校准。
5.诊断
5.1离线诊断
离线诊断包含斜坡诊断测试和阶跃诊断测试。
斜坡测试
斜坡诊断测试允许你同时运行动态误差带、驱动信号和阀门特征诊断测试，并绘制来自它们的数据图表。以下给出了斜坡测试时序图。
图4.斜坡测试时序图
阶跃诊断测试
阶跃响应诊断测试以图形方式描绘仪器和阀门的响应。对于数字阀门控制器，阶跃响应测试绘制行程与从阶跃变化起点移动到阶跃变化终点所需时间的关系图。
5.2在线诊断
在线诊断包含状态测试、行程偏差诊断测试、气源压力诊断测试、配置参数诊断测试、触发的配置参数诊断测试、空气质量流量诊断测试、放大器诊断测试、阀门摩擦诊断测试、IP和放大器完整性诊断测试，Cv值测试和行程直方图。
状态监视是显示仪表数据以及阀门、执行器和定位器信息，其中包括了监视阀门行程、压力、驱动信号，以及监视对应参数的警报情况。
行程偏差诊断测试用于监测执行器压力和偏离设定点的偏差。
气源压力诊断测试测量供应到仪器的空气压力。
配置参数诊断测试收集指定时间段内选定的数据。此测试最多可收集四个变量。
触发的配置参数诊断测试在仪器中发生触发事件时收集预定义的配置参数数据。
空气质量流量诊断测试测量通过控制阀组件的空气流量。
放大器诊断测试用于监测双作用执行器的交叉压力。
阀门摩擦诊断测试确定阀门组件中的摩擦，因为它由过程控制系统控制。
IP和放大器完整性诊断测试显示了将阀门移动到设定点所需的驱动电流。
CV值测试是在线计算当前阀位的CV与阀门固有的CV曲线对照，以判断阀门的阀芯、阀座的磨损情况。
行程直方图是显示一段时间内阀门在各开度区间的运行时间占比，从而判断阀门选型是否合理，阀芯、阀座是否磨损。
5.3测试结果
不同的在线诊断测试，可评估阀门的运行状态。现在诊断测试可分5类，分别是状态监视、固定参数的在线诊断测试、可变参数的在线诊断测试、Cv值测试和行程直方图，以下分别对每一类进行简要的说明。
状态监视
下图显示了阀门实时参数信息，包含了驱动信号、行程设置点、行程、行程偏差和压力；通过以上实时读取参数的值，可查看当前阀门定位器的的实时状态。同时也能通过警报页面，查看当前定位器运行中反馈的报警信息。
图5.状态看板
图6.状态警报
固定参数在线诊断项测试
以气源压力在线诊断测试说明，其固定的参数项为行程设置点、行程和气源压力。通过采集一段时间的气源压力、行程设置点和行程数据，从图中可清晰看出，在行程设置点发生变化时，气源压力的波动在48psi - 53psi。
图7.气源压力在线诊断测试时序图
可变参数在线诊断项测试
以配置参数在线诊断测试说明，在输入页面下，设置采集行程设置点、行程和驱动信号，诊断测试后，查看阀门在某一开度下的运行情况，根据图表数值显示和查看阀门在某一设定点所需的驱动电流。
图8.配置参数在线诊断测试时序图
Cv值测试
下图为测试的单座阀(DN50×dn50，PN16)在不同阀门开度下的的 Cv值和固有的Cv值比对情况，结合现场实际情况，以判断阀门的阀芯、阀座的磨损情况。
图9.Cv值测试行程和Cv值关系图
行程直方图
以下测试了100s内阀门开度的时间占比情况，在实际运行中，设定总的采集时间，以确定阀门在某段开度的占比情况，从而判断阀门选型是否合理，阀芯、阀座是否磨损。
图10.行程直方图行程与时间对应的行程占比关系图
5.4测试报告
总结在线诊断测试，给出输入、配置、图表和警报等信息，并导出到PDF。
6.任务计划
调度程序是一种工具，它允许你在无需用户干预的情况下按预定义的时间间隔运行各种类型的测试，这些测试主要为在线诊断测试；生成的数据可供以后查看和分析；同时也提供了指定时间和日期以在设备上自动运行设定的任务。