Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Z praxe: napájení snímače tlaku

Hladký provoz automatizovaných výrobních provozů mnohdy naruší závady, které často vedou k výměně drahých přístrojů. Uvádíme zde skutečný příběh z provozu, kde se zajímavým způsobem podařilo správně diagnostikovat závadu a překvapivě levně ji odstranit.

 
V automatizovaném provozu na výrobu hořlavé kapaliny začalo výrobní zařízení trpět nestabilitou a mělo sklon k oscilacím. Situaci ještě zhoršovaly občasné a nevysvětlitelné náhlé výkyvy tlaku. Operátor z velínu musel často ručně zasahovat a přímo v provozu vyrovnávat výrobní parametry. Funkce automatického systému se stále zhoršovaly.
 
Nejprve byl přivolán podnikový elektrikář, který si s tím však nevěděl rady. Poté byli přivoláni experti z firmy, která celé automatizační zařízení kdysi instalovala. Soustředili se na řídicí počítač, kde však nenašli žádné závady. Prověřili kalibraci a trochu ji poopravili. Nestabilita systému však zůstávala, a tak doporučili vyměnit snímač tlaku. Protože jde o provoz, ve kterém musí být všechny komponenty v provedení do výbušného prostředí, není takový snímač právě nejlevnější – stojí několik desítek tisíc korun.
 
Snímač, jehož výměna byla doporučena, měl rozsah 0 až 40 kPa a byl napájen proudovou smyčkou 4 až 20 mA v možném rozmezí napětí 9 až 55 V. Protože se chování systému ani po zásahu expertů o mnoho nezlepšilo a výměna nového snímače tlaku by znamenala mimo jiné i zastavení výroby, nakonec vedoucí provozu povolil, aby se na to ještě podíval jeden elektronik, amatér, který dohlíží na automatickou výrobu z velínu a je o něm známo, že rád kutí. Již dříve se mu podařilo dosáhnout různých vylepšení, ale všeobecně převládal názor, aby se v tom raději „nehrabal“. Avšak převážilo to, že je to muž praxe a zná dobře celé zařízení a jeho chování v provozu.
 
Protože bylo pravděpodobné, že chyba nebude v řídicím počítači, nýbrž někde v oblasti snímače tlaku, soustředil se tento pracovník na snímač. Jeho napájení obstarává jiskrově bezpečný oddělovací člen a stabilizovaný napájecí zdroj v provedení do výbušného prostředí. Napájecí napětí bylo 13,5 V při zatížení 11 mA a nebylo příliš stabilní. Dalším měřením multimetrem byla na napájecím napětí zjištěna poměrně velká střídavá složka (přibližně 6 V). To již bylo velmi podezřelé.
Nejprve byl instalován záložní oddělovací člen se stabilizovaným napájecím zdrojem a na původním přístroji byla provedena měření. Z internetu byly staženy technické podmínky, ve kterých je udáván zkratový proud zdroje 60 mA. Naměřeno však bylo pouze 36 mA. Podezření padlo na to, že je vadný filtrační kondenzátor v napájecím zdroji. Kondenzátor opravdu měl malou kapacitu – byl zčásti vyschlý.
 
Po výměně kondenzátoru byla kapacita C = 330 μF/63 V, zdroj pracoval podle technických podmínek (zkratový proud 50 mA) a napájecí napětí mělo jen nepatrné zvlnění.
 
Po instalaci do systému automatické výroby bylo na snímači tlaku naměřeno stabilní napětí 18 V. Celý automatický systém byl opět v pořádku a fungoval jako kdysi. Zajímavé na tom je, že ani experti z firmy, která automatizační zařízení instalovala, nepřišli na tak jednoduchou závadu v napájení a místo toho doporučili vyměnit poměrně drahý snímač tlaku. Problém byl odstraněn pomocí elektrolytického kondenzátoru za 9 korun. A jak to tak ve světě bývá, dotyčnému elektronikovi sice opět stoupla sláva, ale ne plat. Alespoň tedy popsal tento případ pro odbornou veřejnost.

Josef Forejt, Jan Hájek