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西門(mén)子智能閥門(mén)定位器如何實(shí)現(xiàn)“三斷“保護(hù)

來(lái)源:諧創(chuàng)實(shí)業(yè)(上海)有限公司   2016年01月21日 14:51  

執(zhí)行器作為控制的終端元件廣泛地用于過(guò)程自動(dòng)化控制中。氣動(dòng)執(zhí)行器由于其具有本質(zhì)安全防爆、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、維修方便等突出的優(yōu)點(diǎn),更是一直為執(zhí)行器的主流產(chǎn)品,是一類廣泛用于電力、冶金、石化、化工、造紙、建材和食品飲料等行業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化儀表產(chǎn)品。為了提高氣動(dòng)執(zhí)行器的性能,閥門(mén)定位器是*的配套產(chǎn)品。近年來(lái),智能閥門(mén)定位器由于其的性能和強(qiáng)大的功能已越來(lái)越受廣大用戶的青睞,其中,西門(mén)子的智能閥門(mén)定位器SIPART PS2更由于其性能*、可靠性*而在智能閥門(mén)定位器市場(chǎng)上處于地位。

氣動(dòng)執(zhí)行器及智能閥門(mén)定位器正常地工作,要求過(guò)程控制系統(tǒng)能夠持續(xù)地提供正確的氣源、電源和信號(hào)源。但在實(shí)際應(yīng)用中,過(guò)程控制系統(tǒng)顯然無(wú)法提供的保證。對(duì)于某些工藝過(guò)程,為了避免在發(fā)生斷氣、斷電或斷信號(hào)故障時(shí)出現(xiàn)事故,要求控制閥保持在故障前的zui后一個(gè)位置上,如安裝在鍋爐減溫系統(tǒng)中的噴水減溫調(diào)節(jié)閥,它通過(guò)改變節(jié)流部位面積調(diào)節(jié)噴水量,控制蒸汽溫度,保證鍋爐正常運(yùn)行。如果故障時(shí),閥門(mén)運(yùn)行到全開(kāi)或全關(guān)位置,都會(huì)導(dǎo)致蒸汽溫度過(guò)低或過(guò)高,這就要求控制閥在設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)故障安全的三斷(斷氣、斷電、斷信號(hào))保護(hù)措施。下面介紹兩種方案,讓我們使用西門(mén)子定位器如何實(shí)現(xiàn)“三斷“保護(hù)功能。

本方案主要由氣動(dòng)控制閥、兩線制西門(mén)子閥門(mén)定位器(6DR50xx-6DR51xx-)、電子開(kāi)關(guān)(失信號(hào)比較器)、單電控電磁換向閥、氣動(dòng)保位閥組成,見(jiàn)圖1

其工作原理如下:

1、斷氣源:?jiǎn)巫饔枚ㄎ黄骺蛇x用單通道氣動(dòng)保位閥,雙作用定位器可選用雙通道氣動(dòng)保位閥。當(dāng)氣源系統(tǒng)發(fā)生故障(失氣)時(shí),氣動(dòng)保位閥自動(dòng)切斷定位器與氣動(dòng)控制閥之間的通道,將定位器的輸出信號(hào)壓力鎖定在氣動(dòng)控制閥的膜室內(nèi),輸出信號(hào)壓力與控制閥彈簧產(chǎn)生的反力相平衡或兩氣室的壓力平衡,氣動(dòng)控制閥的閥位保持在故障前的zui后一個(gè)控制信號(hào)位置上。該保位閥應(yīng)設(shè)定在略低于氣源的zui小值時(shí)啟動(dòng),因西門(mén)子定位器正常工作的壓力范圍是0.14~0.7MPa,切換點(diǎn)可設(shè)為0.14MPa

2、斷電源:電磁閥可選用二位二通24VDC單電控常閉型。當(dāng)控制系統(tǒng)電源故障(失電)時(shí),電磁換向閥失電,電磁換向閥內(nèi)的滑閥在復(fù)位彈簧的作用下滑動(dòng),電磁閥換向,將氣動(dòng)保位閥的膜室壓力排空,氣動(dòng)保位閥執(zhí)行相當(dāng)于“斷氣“時(shí)的動(dòng)作,使氣動(dòng)控制閥的閥位保持在故障前的zui后一個(gè)控制信號(hào)位置上。

3、斷信號(hào):電子開(kāi)關(guān)可選用西門(mén)子定位器模塊,可安裝在西門(mén)子定位器內(nèi)。當(dāng)控制系統(tǒng)信號(hào)故障(失信號(hào))時(shí),電子開(kāi)關(guān)檢測(cè)到后,斷掉電磁換向閥的電壓信號(hào),電磁閥執(zhí)行相當(dāng)于“斷電“時(shí)的動(dòng)作,使氣動(dòng)控制閥的閥位保持在故障前的zui后一個(gè)控制信號(hào)位置上。

本方案的優(yōu)點(diǎn):三斷保護(hù)啟動(dòng)時(shí),系統(tǒng)反應(yīng)較快,動(dòng)作迅速。本方案的缺點(diǎn):電磁閥長(zhǎng)期帶電,要求較高。配用附件較多,安裝、調(diào)試復(fù)雜一些。

·         方案二(四線制方案):

2四線制定位器斷信號(hào)保位接線圖

使用四線制西門(mén)子閥門(mén)定位器(6DR52xx-6DR53xx-),采用圖2的接線方式,不需其他任何裝置,即可實(shí)現(xiàn)斷信號(hào)保位功能。

端子24分別接至直流電源18~30V,設(shè)定數(shù)字輸入通道功能參數(shù)4243Stop(數(shù)字輸入通道處于“低“電平時(shí),壓電閥閉鎖)。在4~20mA輸入電流回路中串接一個(gè)180Ω的電阻,即電阻的一端接至端子6,另一端接至4~20mA正,數(shù)字輸入通道1(端子910)或數(shù)字輸入通道2(端子2122)分別接至電阻兩端(如圖)。這樣,當(dāng)4~20mA信號(hào)丟失時(shí),數(shù)字輸入通道就從“高“電平到“低“電平,根據(jù)事先的設(shè)定,壓電閥閉鎖,執(zhí)行機(jī)構(gòu)保持在原位。

對(duì)于雙作用無(wú)彈簧復(fù)位的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),定位器本身可實(shí)現(xiàn)斷氣保位功能。

本方案的優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn),無(wú)需任何附件,即可實(shí)現(xiàn)斷信號(hào)及斷氣(對(duì)雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu))保位,是一種低成本的優(yōu)選方案。本方案的缺點(diǎn):供電電源不允許中斷,否則定位器會(huì)驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)控制閥至全開(kāi)或全關(guān)位置;對(duì)小型執(zhí)行機(jī)構(gòu),應(yīng)調(diào)節(jié)定位器上的節(jié)流閥,使全行程時(shí)間大于3秒,否則受壓電閥動(dòng)作滯后的影響,不能達(dá)到理想的保位功能。

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