反饋觸點信號電動閥門
上海申弘閥門有限公司
之前介紹壓力傳感器+電動調節閥，現在介紹反饋觸點信號電動閥門關位置回訊信號SQ6(KC)各1個。而實際到貨和現場原有電動閥的反饋觸點數量卻是3個,即:開位置限位SQ1(KO)、關力矩限位SQ2(MC)、關位置限位SQ3(KC)各1個。由于實際到貨情況與自控專業的要求不符,直接關系到設計者的意圖能否實現、裝置能否正常開工,為此需要對自控設計圖紙和該廠以前的電動閥的使用情況進行分析研究,以探討修改自控設計圖紙的可能性。智能型電動執行器控制模塊，采用全中文顯示界面，智能紅外遙控實現電動 執行機構的免開蓋調試，內含豐富的菜單報警功能，給用戶的使用帶來極大的方便。它以AC 380V作輸入電源，接受來自PLC、DCS等其它操作器發出的開關量信號，控制執行器進行開關 動作，它與普通電動執行器一起構成新一代智能型電動執行機構。調節型的接受信號為4--20Ma 可以滿足在全行程的任意位置進行調節。開關型電動執行機構只接受開關量信號，只能有全開、全關或停的位置狀況，不能變換調節。 目前所有的調節型執行機構都同時具備開關型的全部功能，只需放棄調節功能和按開關量的控制接線就能實現。
二、反饋觸點信號電動閥門電動閥門反饋裝置，反饋型閥門電動裝置參數說明
輸入電壓范圍:AC340V-420V。
電源三相三線制、三相四線制均適用
采用全中文顯示界面，智能紅外遙控實現非侵入式免開蓋工作調試。
可自動檢測三相電源的相序進行校正，使執行器正確執行對閥門的開關操作，用戶可隨 意接入電動執行器的三相電源，不必考慮相序。
自動檢測三相電源的缺相A、缺相B、缺相C，當電源缺相時自動禁止電動執行機構的一切 電動操作，同時在屏幕上用中文提示缺相A、缺相B、缺相C。
輸入輸出通道均采用光電隔離，可承受2000V的浪涌電壓干擾。
工作溫度范圍：-40°C ~ +80°C。
位置電位器的阻值為1KQ
輸出4-20mA位置反饋信號負載電阻阻值:50 Q-700 Q精度：0.5 %。
一部好的機器，要有正確的操作方法，zui主要的還要有充分的操作前準備工作。電動閥門的具體操作方法包括操作前的準備工作和操作時的注意事項兩大塊，具體如下所述：
(一)操作前的準備工作
1、操作閥門前，應認真閱讀操作說明。
2、操作前一定要清楚氣體的流向，應注意檢查閥門開閉標志。
3、檢查電動閥外觀，看該電動閥門是否受潮，如果有受潮要作干燥處理;如果發現有其他問題要及時處理，不得帶故障操作。
4、對停用3個月以上的電動裝置，啟動前應檢查離合器，確認手柄在手動位置后，再檢查電機的絕緣、轉向及電氣線路。
2原設計控制電路之原理分析
2.1原設計控制方案中各元件之作用圖1是設計院提出之控制方案,圖中顯示了控石油工程建設69石油工程建設2007年4月制回路的元件既然連接情況,它們分別安裝在裝置現場、配電室和控制室。
(1)現場安裝的設備(虛線框中)包括:按鈕OPEN、CLOSE和兩位開關STOP安裝在操作柱上,用于在裝置現場就地控制電動閥;反饋觸點SQ1SQ6安裝在電動閥上,用于反饋電動閥的狀態。
(2)配電室內安裝的設備包括:交流接觸器KM1、KM2,用于驅動電動機,安裝在配電柜內。
(3)控制室內安裝的設備包括:中間繼電器K1K3為控制繼電器,用于將DCS的指令信號轉換為KM1、KM2的控制信號,中間繼電器K4K7為信號繼電器,用于將外部反饋信號轉換為DCS可以接收的信號,K1K7都安裝在DCS繼電器柜內;手動、自動轉換開關SA安裝在控制盤上。
2.2電動閥的控制過程
(1)當SA處于手動位置M時,電動閥的控制靠現場的操作按鈕(開關)來實現,DCS無法進行控制;當SA處于自動位置A時,電動閥的控制靠DCS來實現,現場的操作按鈕無法進行控制;K7顯示手動、自動狀態的切換情況。
(2)閥門的開、關限位分別靠一個行程限位開關、一個力矩限位開關的串聯聯鎖來實現。
(3)K4、K5通過DCS的內部邏輯分別顯示閥門的運行狀態和閥位狀態。
(4)熱繼電器KMJ實現電動機的過流保護,并通過K6和DCS顯示控制回路的導通狀態。3初步簡化方案為了研究簡化的控制電路,對該類閥門以往的使用情況進行分析后發現:該廠的電動閥全部都是電動閘閥,且處于正裝位置(閥桿直立、執行機構在上邊),這種安裝位置使得閥門受到的額外力矩較小,便于閥門打開。閥門在運行過程中,由于原油中存在雜質,很容易沉淀、淤積到閥體下部的閥座中,卡住閥芯,從而導致閥門關不嚴;相反,由于雜質的密度大于原油的密度,且介質在閥體內部是以渦流方式流動的,使得閥體上部不會發生卡堵現象。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥這些都在以往的運行實踐中得到了驗證。基于上述分析,我們對圖1的控制電路進行了簡化:取消閥門的開力矩限位SQ4(MO)開關的功能,保留關力矩限位SQ2(MC)開關、開位置限位SQ1(KO)開關、關位置限位SQ3(KC)開關的功能,閥位回訊信號通過改變電路形式來實現。經過簡化后的電路圖(見圖2)很好地滿足了設計者的控制意圖,也考慮到了設備的現況,解決了施工中遇到的一大難題。
4優化方案
4.1初步簡化方案的不足經過進一步分析發現,圖2所示電路仍然不是合理的控制回路,主要表現在以下兩個方面:
(1)不能自動實現兩地控制,設計者考慮的是如何防止誤操作,因此設計了一個轉換開關SA,但是這個開關卻限制了對事故狀態的快速處理操作,容易擴大事故范圍;同時大量的轉換開關集中于控制室,需要設計很多面控制盤(該工程共采用了24面控制盤)來安裝,需要占用很大空間,也影響美觀。
(2)許多指示狀態本來可以通過DCS的內部邏輯來實現,但是設計者卻沒有采用,造成外圍控制電路復雜化,既增加了投資,又不利于運行維護。
4.2優化方案控制與顯示功能的表述在圖2的基礎上進一步優化,得到圖3所示的控制電路,該電路充分利用了DCS的內部邏輯,zui大程度地簡化了外圍電路,有效克服了圖2存在的不足。通過DCS內部邏輯計算,可以顯示開位置、關位置、開過程、關過程、中間位置、閥芯卡堵、STOP斷開、熱繼電器開路等狀態,滿足對系統監控的需要。
(1)電動閥全開時,SQ1開路,K4失電,DCS內部邏輯為0,顯示開位置狀態。
(2)電動閥關過程中,SQ1閉路,K4得電,DCS內部邏輯為1,在一定的延時時間內,顯示關過程狀態;如果超過延時時間,SQ3仍然沒有開路,K5、K6未失電,則顯示中間位置狀態。
(3)電動閥全關時,SQ3開路,K5失電、K6未失電,DCS內部邏輯進行與運算為0,顯示關位置狀態。
(4)電動閥開過程中,SQ3閉路,K5、K6得電,DCS內部邏輯進行與運算為1,在一定的延時時間內,顯示開過程狀態;如果超過延時時間SQ1仍然沒有開路,K4未失電,則顯示中間位置狀態。
(5)如果SQ2、SQ3同時開路,K5、K6失電,DCS內部邏輯進行或運算為0,顯示閥芯卡堵狀態。
(6)如果在SQ2閉路時SQ1、SQ3同時開路,K4、K5失電,K6未失電,DCS內部邏輯進行非或運算為0,顯示STOP開路狀態。
(7)如果在。同時開路,K4、K5、K6均失電,DCS內部邏輯進行或運算為0,顯示熱繼電器開路狀態。
5結束語以上兩種改進的電路經過現場試驗,均動作可靠,尤其圖3所示的優化方案更令人滿意,
主要表現在:
(1)電路形式非常簡單,便于使用與維護,并且降低了改造成本。
(2)方便地實現了兩地控制,既發揮了DCS聯鎖控制的優勢,又便于現場操作。如果在現場令STOP開關置于斷開位置,則所有控制功能都不能操作,保障了現場維護人員的安全。
(3)充分發揮了DCS軟件方面的潛力,控制功能非常實用,顯示信號非常豐富。基于以上分析,可以看出圖3所示的電動閥簡化控制電路也適用于其他形式的電動閥,有很好的使用價值,值得推廣采用。
(二)電動閥門操作注意事項
1、啟動時，確認離合器手柄在相應位置。
2、如果是在控制室控制電動閥，把轉換開關打大REMOTE位置，然后通過SCADA系統控制電動閥的開關。
3、如果手動控制，把轉換開關打在LOCAL位置，就地操作電動閥的開關，電動閥開到位或者關到位的時候它會自動停止工作，zui后把運行轉換開關打到中間位置。
4、 采用現場操作閥門時，應監視閥門開閉指示和閥桿運行情況，閥門開閉度要符合要求。
5、 采用現場操作全關閉閥門時，在閥門關到位前，應停止電動關閥，改用微動將閥門關到位。 6、 對行程和超扭矩控制器整定后的閥門，全開或全關閥門時，應注意監視其對行程的控制情況，如閥門開關到位置沒有停止的，應立即手動緊急停機。
7 、在開、閉閥門過程中，發現信號指示燈指示有誤、閥門有異常響聲時，應及時停機檢查。
8、 操作成功后應關閉電動閥門的電源。
9 、同時操作多個閥門時，應注意操作順序，并滿足生產工藝要求。
10、開啟有旁通閥門的較大口徑閥門時，若兩端壓差較大，應先打開旁通閥調壓，再開主閥：主閥打開后，應立即關閉旁通閥。
11 、收發清管球(器)時，其經過的球閥必須全開。
12、 操作球閥、閘閥、截止閥、蝶閥只能全開或全關，嚴禁作調節用。
13 、操作閘閥、截止閥和平板閥過程中，當關閉或開啟到上死點或下死點時，應回轉1/2～1圈。
與本文相關的論文：電動調節閥執行器的開關量控制
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