ABB DCS に接続されたセンサーを校正するにはどうすればよいですか?
ABB DCS/PLC システムの信頼できるサプライヤーとして、私は ABB DCS セットアップにおけるセンサーの校正に関する多くの問い合わせに遭遇しました。センサーの校正は、制御システムの精度と信頼性を保証する重要なプロセスです。このブログでは、ABB DCS に接続されたセンサーを校正する手順を説明し、業界での私の広範な経験に基づいた洞察とベスト プラクティスを共有します。
センサーキャリブレーションの重要性を理解する
キャリブレーション プロセスを詳しく説明する前に、センサーのキャリブレーションがなぜそれほど重要なのかを理解することが重要です。センサーは DCS システムの目であり耳であり、プロセスの制御と監視に重要なデータを提供します。時間が経つと、センサーが元の校正からずれて、不正確な測定値が得られ、プロセスの非効率性、製品品質の問題、さらには安全上の危険を引き起こす可能性があります。定期的なキャリブレーションはセンサーの精度を維持するのに役立ち、DCS システムが最適に動作することを保証します。
ABB DCS で使用されるセンサーの種類
ABB DCS システムは、温度、圧力、流量、レベルなどのさまざまなプロセス変数を測定するように設計されたさまざまなセンサーに接続できます。 ABB DCS セットアップで一般的に使用されるセンサーには、次のようなものがあります。
- 温度センサー: これらのセンサーはプロセス媒体の温度を測定し、加熱、冷却、熱処理などの用途に使用されます。
- 圧力センサー: 圧力センサーは気体または液体の圧力を測定し、パイプライン、容器、ポンプなどの用途に使用されます。
- フローセンサー: 流量センサーは流体の流量を測定し、水処理、化学処理、石油とガスの生産などの用途に使用されます。
- レベルセンサー: レベルセンサーは、タンクまたは容器内の液体または固体のレベルを測定し、保管、充填、分配などの用途に使用されます。
センサー校正の準備
センサーを校正する前に、必要な機器を準備し、校正環境が適切であることを確認することが重要です。従うべき手順は次のとおりです。
- 必要な装備を集める: センサーの既知の入力信号を生成できるキャリブレーション デバイスが必要になります。これは、キャリブレーター、高精度信号発生器、または基準センサーです。センサーの出力信号を測定するには、マルチメーターまたはその他の測定デバイスも必要です。
- センサーの仕様を確認する: センサーのデータシートまたはマニュアルを参照して、その校正範囲、精度要件、推奨される校正手順を決定してください。センサーの動作原理と、キャリブレーションに関する特別な考慮事項を必ず理解してください。
- センサーを隔離する: 可能であれば、キャリブレーション中の干渉や損傷を防ぐためにセンサーをプロセスから隔離してください。これには、プロセスの流れの遮断、バルブの閉鎖、または DCS システムからのセンサーの切断が含まれる場合があります。
- 校正標準を確認する: 校正装置の校正ステータスと使用される参照標準をチェックして、それらが正確で国内または国際標準にトレーサブルであることを確認します。
さまざまなタイプのセンサーの校正手順
さまざまなタイプのセンサーの校正手順は、センサーの設計、動作原理、および校正要件によって異なる場合があります。 ABB DCS セットアップで一般的に使用されるセンサーの一部を校正するための一般的な手順は次のとおりです。
温度センサー
- 校正デバイスを接続する: 校正デバイスを温度センサーとマルチメーターに接続します。接続がしっかりと行われ、極性が正しいことを確認してください。
- キャリブレーションポイントを設定する: センサーの校正範囲と必要な精度に基づいて校正ポイントを選択します。たとえば、センサーの校正範囲が 0°C ～ 100°C の場合、0°C、50°C、および 100°C で校正することを選択できます。
- 既知の入力信号を適用する: キャリブレーション デバイスを使用して、選択したキャリブレーション ポイントに対応する既知の入力信号を生成します。マルチメーターを使用してセンサーの出力信号を測定し、読み取り値を記録します。
- センサー出力を調整する: センサーの測定された出力信号を、既知の入力信号に基づいて予想される出力信号と比較します。大きな差がある場合は、センサーのゼロとスパンの設定を調整して、出力信号を希望の精度範囲内に収めます。
- 校正プロセスを繰り返す: 選択した各キャリブレーション ポイントでキャリブレーション プロセスを繰り返し、センサーが全範囲にわたって正確にキャリブレーションされていることを確認します。
- 校正データを記録する: 入力信号、出力信号、ゼロとスパンの設定、および行われた調整を含む校正データを記録します。このデータは、将来の参照用として使用し、品質基準への準拠を実証するために使用できます。
圧力センサー
- 校正デバイスを接続する: 校正デバイスを圧力センサーとマルチメーターに接続します。接続がしっかりと行われ、極性が正しいことを確認してください。
- キャリブレーションポイントを設定する: センサーの校正範囲と必要な精度に基づいて校正ポイントを選択します。たとえば、センサーの校正範囲が 0 psi ～ 100 psi の場合、0 psi、50 psi、および 100 psi で校正することを選択できます。
- 既知の入力圧力を適用する: 校正デバイスを使用して、選択した校正ポイントに対応する既知の入力圧力を生成します。マルチメーターを使用してセンサーの出力信号を測定し、読み取り値を記録します。
- センサー出力を調整する: センサーの測定された出力信号を、既知の入力圧力に基づいて予想される出力信号と比較します。大きな差がある場合は、センサーのゼロとスパンの設定を調整して、出力信号を希望の精度範囲内に収めます。
- 校正プロセスを繰り返す: 選択した各キャリブレーション ポイントでキャリブレーション プロセスを繰り返し、センサーが全範囲にわたって正確にキャリブレーションされていることを確認します。
- 校正データを記録する: 入力圧力、出力信号、ゼロとスパンの設定、および行われた調整を含む校正データを記録します。このデータは、将来の参照用として使用し、品質基準への準拠を実証するために使用できます。
フローセンサー
- 校正デバイスを接続する: 校正デバイスを流量センサーとマルチメーターに接続します。接続がしっかりと行われ、極性が正しいことを確認してください。
- キャリブレーションポイントを設定する: センサーの校正範囲と必要な精度に基づいて校正ポイントを選択します。たとえば、センサーの校正範囲が 0 gpm ～ 100 gpm の場合、0 gpm、50 gpm、および 100 gpm で校正することを選択できます。
- 既知の入力流量を適用する: 校正デバイスを使用して、選択した校正ポイントに対応する既知の入力流量を生成します。マルチメーターを使用してセンサーの出力信号を測定し、読み取り値を記録します。
- センサー出力を調整する: センサーの測定された出力信号を、既知の入力流量に基づいて予想される出力信号と比較します。大きな差がある場合は、センサーのゼロとスパンの設定を調整して、出力信号を希望の精度範囲内に収めます。
- 校正プロセスを繰り返す: 選択した各キャリブレーション ポイントでキャリブレーション プロセスを繰り返し、センサーが全範囲にわたって正確にキャリブレーションされていることを確認します。
- 校正データを記録する: 入力流量、出力信号、ゼロおよびスパン設定、および行われた調整を含む校正データを記録します。このデータは、将来の参照用として使用し、品質基準への準拠を実証するために使用できます。
レベルセンサー
- 校正デバイスを接続する: 校正装置をレベルセンサーとマルチメーターに接続します。接続がしっかりと行われ、極性が正しいことを確認してください。
- キャリブレーションポイントを設定する: センサーの校正範囲と必要な精度に基づいて校正ポイントを選択します。たとえば、センサーの校正範囲が 0 インチから 100 インチの場合、0 インチ、50 インチ、および 100 インチで校正することを選択できます。
- 既知の入力レベルを適用する: キャリブレーションデバイスを使用して、選択したキャリブレーションポイントに対応する既知の入力レベルを生成します。マルチメーターを使用してセンサーの出力信号を測定し、読み取り値を記録します。
- センサー出力を調整する: センサーの測定された出力信号を、既知の入力レベルに基づいて予想される出力信号と比較します。大きな差がある場合は、センサーのゼロとスパンの設定を調整して、出力信号を希望の精度範囲内に収めます。
- 校正プロセスを繰り返す: 選択した各キャリブレーション ポイントでキャリブレーション プロセスを繰り返し、センサーが全範囲にわたって正確にキャリブレーションされていることを確認します。
- 校正データを記録する: 入力レベル、出力信号、ゼロとスパンの設定、および行われた調整を含む校正データを記録します。このデータは、将来の参照用として使用し、品質基準への準拠を実証するために使用できます。
ABB 固有のセンサーの校正
ABB は、次のようなさまざまなセンサーを提供しています。ABB FI840FそしてABB イニス21これらは DCS システムとシームレスに動作するように設計されています。これらのセンサーを校正するときは、メーカーのガイドラインに従うことが重要です。
ABB FI840F フィールドバス モジュールの場合、校正を開始する前に通信パラメータが適切に設定されていることを確認してください。モジュールのドキュメントに指定されているように、校正デバイスを適切な入力および出力に接続します。このモジュールは、DCS システムの入出力信号処理によく使用されるため、信頼性の高いデータ収集には正確なキャリブレーションが不可欠です。
一方、ABB INNIS21 には、その高度な機能に関連する特定の校正手順がある場合があります。信号調整とインピーダンスマッチングについて追加のチェックが必要になる場合があります。産業用途での高精度と信頼性で知られるこのセンサーの校正に関する段階的な手順については、詳細なユーザー マニュアルを参照してください。
事後校正チェックと文書化
センサーを校正した後は、校正後のチェックを実行して、校正の精度を検証し、センサーが適切に機能していることを確認することが重要です。従うべき手順は次のとおりです。
- センサー出力を確認する: 既知の入力信号をセンサーに加え、マルチメーターを使用して出力信号を測定します。測定された出力信号を、校正データに基づいて予想される出力信号と比較します。差が許容範囲内にある場合、センサーは正しく校正されています。
- プロセステストを実行する: 可能であれば、センサーをプロセスに再接続し、一定期間プロセス変数を監視して、センサーが正確で信頼性の高い読み取り値を提供していることを確認します。測定値の突然の変化や時間の経過によるドリフトなど、異常な動作の兆候がないかどうかを確認します。
- 校正結果を文書化する: 校正データ、校正後のチェック、観察や推奨事項などの校正結果を記録します。この文書は、品質管理、法規制への準拠、および将来の参照のために重要です。
結論と行動喚起
ABB DCS に接続されたセンサーの校正は、制御システムの精度と信頼性を保証する重要なプロセスです。このブログ投稿で概説されている手順に従い、メーカーのガイドラインに従うことで、センサーが正しく校正され、ABB DCS システムが最高の状態で動作することを確認できます。
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参考文献
- ABB DCS/PLC 製品マニュアル
- センサーの校正に関する業界標準