การตรวจสอบสุขภาพของ Control valve (Control valve Diagnostics)

ทำไมการตรวจสอบสุขภาพของ Control valve จึงสำคัญ ?

จากที่ทุกๆท่านได้ทราบว่า control valve เป็นอุปกรณ์ควบคุมสุดท้าย (Final control element) ซึ่งเป็นตัวกำหนดค่าตัวแปรต่างๆที่เราใช้ควบคุมในกระบวนการผลิต เช่น ความดัน, ระดับของเหลว , ค่าความเป็นกรดด่าง เป็นต้น ซึ่งถ้าหากว่า Control valve มีปัญหาเมื่อไรอาจจะส่งผลต่อกระบวนการผลิตที่เราควบคุมในกระบวนการผลิตได้

  โดยปกติแล้วจุดประสงค์หลัก ในการตรวจสอบสุขภาพของ Control valve สามารถแบ่งเป็น 5 เหตุผลหลักๆคือ

1.ทำเพื่อวิเคราะห์ ประสิทธิภาพของ control valve เช่น เวลาในการตอบสนอง , ค่าความเป็นเชิงเส้นของการเปิด , dead band , hysteresis เป็นต้น

2.ทำเพื่อหาความผิดปกติ (Fault detection) เช่น เกิดการขัดตัวของ valve หรือไม่, valve เองมีการ passing หรือไม่ , packing ยังคงมีสภาพปกติหรือไม่ เป็นต้น

3.ทำเพื่อดูว่า control valve เหมาะสมกับกระบวนการผลิต ณ ปัจจุบันหรือไม่ เช่น tuning parameter ใน PID ไม่เกิดการแกว่ง, pressure drop มีค่ามากเกินไป , control valve มีขนาดเล็ก / ใหญ่เกินไปสำหรับกระบวนการผลิตปัจจุบัน หรือไม่

4.ทำเพื่อวางแผนการซ่อมตาม condition สำหรับอุปกรณ์ ณ ปัจจุบันสามารถนำค่า sensor ที่มีอยู่ในตัว positioner มาทำการวิเคราะห์เพิ่มเติมได้ว่าสภาวะปัจจุบันนั้นมี part ใดที่มีแนวโน้มเสียหายหรือผิดปกติได้ (บางส่วน) ทำเพื่อหาสาเหตุของปัญหา/แก้ปัญหา

ปัญหาที่พบบ่อยของ Control valve

จากที่แอดทำงานในโรงงานอุตสาหกรรม ปัญหาหลักๆที่เกิดขึ้นกับ control valve ที่พบเจอส่วนใหญ่มีดังนี้

1.ปัญหาทางด้าน Electronic ของ Positioner

2.ปัญหา part ภายในของ positioner

3.ปัญหา Valve ติดขัด หรือ เปิด ปิด ไม่ราบลื่น

4.ปัญหา control valve เคลื่อยที่ช้าเกินไป

5.ปัญหา control valve passing หรือรั่ว

6.ปัญหา control valve ใหญ่ / เล็กเกินไป sizing ไม่เหมาะสม

การตรวจสอบสุขภาพของ Control valve แบบ Online

แอดเองก็ต้องยอมรับว่า เทคโนโลยี ณ ปัจจุบัน สามารถตรวจจับและส่งข้อมูลต่างๆของ control valve ออกมาได้เยอะมากขึ้น ซึ่งในส่วนนี้จะฝังตัวเข้ากับ positioner (บางรุ่น) ของ control valve ซึ่งแอดเอง ขอนำเสนอแผนภาพอย่างง่ายที่เป็นกลางๆ และอธิบายให้เข้าใจง่ายดังรูปด้านล่าง

จาก diagram จะเห็นได้ว่าเมื่อแบ่งเป็น part ต่างๆ เราสามารถนำข้อมูลมาวิเคราะห์เพื่อดูว่าค่าต่างๆปกติหรือไม่

Pressure sensor จะทำการวัดความดัน 3 port คือ

  1. วัดความดันของระบบลมเข้า (Air supply)

  2. วัดความดันขาออกไปสู่ Actuator port A

  3. วัดความดันขาออกไปสู่ Actuator port B  (ถ้าใช้งาน)

Travel sensor จะทำการวัดการเคลื่อนที่ของ valve พร้อมทั้งบอกว่าเคลื่อนที่ไปแล้วกี่ครั้ง และบ่งชี้ว่า control valve เปิดกี่ %

Micro controller จะทำหน้าที่ในการ run program ที่ฝังตัวอยู่หน่วยความจำ และเป็นตัวกลางในการสื่อสารกับระบบอื่นๆที่เชื่อมต่อ

I/P จะทำหน้าที่ในการแปลงค่ากระแสไฟฟ้า เป็น สัญญาณลม ซึ่งใน part นี้แต่ละยี่ห้อจะมีความแตกต่างกัน บางยี่ห้อใช้เป็น spoon , บางยี่ห้อใช้ Flapper ซึ่งใน positioner ที่มีความสามารถในการตรวจสุขภาพ จะมีค่าการวัด % op หรือตำแหน่งของ spoon ได้