反饋觸點信號電動閥門

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之前介紹壓力傳感器+電動調(diào)節(jié)閥，現(xiàn)在介紹反饋觸點信號電動閥門關(guān)位置回訊信號SQ6(KC)各1個。而實際到貨和現(xiàn)場原有電動閥的反饋觸點數(shù)量卻是3個,即:開位置限位SQ1(KO)、關(guān)力矩限位SQ2(MC)、關(guān)位置限位SQ3(KC)各1個。由于實際到貨情況與自控專業(yè)的要求不符,直接關(guān)系到設計者的意圖能否實現(xiàn)、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(zhí)行器控制模塊，采用全中文顯示界面，智能紅外遙控實現(xiàn)電動 執(zhí)行機構(gòu)的免開蓋調(diào)試，內(nèi)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(fā)出的開關(guān)量信號，控制執(zhí)行器進行開關(guān) 動作，它與普通電動執(zhí)行器一起構(gòu)成新一代智能型電動執(zhí)行機構(gòu)。調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)。開關(guān)型電動執(zhí)行機構(gòu)只接受開關(guān)量信號，只能有全開、全關(guān)或停的位置狀況，不能變換調(diào)節(jié)。  目前所有的調(diào)節(jié)型執(zhí)行機構(gòu)都同時具備開關(guān)型的全部功能，只需放棄調(diào)節(jié)功能和按開關(guān)量的控制接線就能實現(xiàn)。

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(shù)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(xiàn)非侵入式免開蓋工作調(diào)試。
可自動檢測三相電源的相序進行校正，使執(zhí)行器正確執(zhí)行對閥門的開關(guān)操作，用戶可隨 意接入電動執(zhí)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(zhí)行機構(gòu)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(fā)現(xiàn)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(zhuǎn)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(xiàn)場、配電室和控制室。
(1)現(xiàn)場安裝的設備(虛線框中)包括:按鈕OPEN、CLOSE和兩位開關(guān)STOP安裝在操作柱上,用于在裝置現(xiàn)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(tài)。
(2)配電室內(nèi)安裝的設備包括:交流接觸器KM1、KM2,用于驅(qū)動電動機,安裝在配電柜內(nèi)。
(3)控制室內(nèi)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換為DCS可以接收的信號,K1K7都安裝在DCS繼電器柜內(nèi);手動、自動轉(zhuǎn)換開關(guān)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(xiàn)場的操作按鈕(開關(guān))來實現(xiàn),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(xiàn),現(xiàn)場的操作按鈕無法進行控制;K7顯示手動、自動狀態(tài)的切換情況。
(2)閥門的開、關(guān)限位分別靠一個行程限位開關(guān)、一個力矩限位開關(guān)的串聯(lián)聯(lián)鎖來實現(xiàn)。
(3)K4、K5通過DCS的內(nèi)部邏輯分別顯示閥門的運行狀態(tài)和閥位狀態(tài)。
(4)熱繼電器KMJ實現(xiàn)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(tài)。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(fā)現(xiàn):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(zhí)行機構(gòu)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(zhì),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(guān)不嚴;相反,由于雜質(zhì)的密度大于原油的密度,且介質(zhì)在閥體內(nèi)部是以渦流方式流動的,使得閥體上部不會發(fā)生卡堵現(xiàn)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(guān)的功能,保留關(guān)力矩限位SQ2(MC)開關(guān)、開位置限位SQ1(KO)開關(guān)、關(guān)位置限位SQ3(KC)開關(guān)的功能,閥位回訊信號通過改變電路形式來實現(xiàn)。經(jīng)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(xiàn)況,解決了施工中遇到的一大難題。
4優(yōu)化方案
4.1初步簡化方案的不足經(jīng)過進一步分析發(fā)現(xiàn),圖2所示電路仍然不是合理的控制回路,主要表現(xiàn)在以下兩個方面:
(1)不能自動實現(xiàn)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(zhuǎn)換開關(guān)SA,但是這個開關(guān)卻限制了對事故狀態(tài)的快速處理操作,容易擴大事故范圍;同時大量的轉(zhuǎn)換開關(guān)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(tài)本來可以通過DCS的內(nèi)部邏輯來實現(xiàn),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(yōu)化方案控制與顯示功能的表述在圖2的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化,得到圖3所示的控制電路,該電路充分利用了DCS的內(nèi)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(nèi)部邏輯計算,可以顯示開位置、關(guān)位置、開過程、關(guān)過程、中間位置、閥芯卡堵、STOP斷開、熱繼電器開路等狀態(tài),滿足對系統(tǒng)監(jiān)控的需要。
(1)電動閥全開時,SQ1開路,K4失電,DCS內(nèi)部邏輯為0,顯示開位置狀態(tài)。
(2)電動閥關(guān)過程中,SQ1閉路,K4得電,DCS內(nèi)部邏輯為1,在一定的延時時間內(nèi),顯示關(guān)過程狀態(tài);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(tài)。
(3)電動閥全關(guān)時,SQ3開路,K5失電、K6未失電,DCS內(nèi)部邏輯進行與運算為0,顯示關(guān)位置狀態(tài)。
(4)電動閥開過程中,SQ3閉路,K5、K6得電,DCS內(nèi)部邏輯進行與運算為1,在一定的延時時間內(nèi),顯示開過程狀態(tài);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(tài)。
(5)如果SQ2、SQ3同時開路,K5、K6失電,DCS內(nèi)部邏輯進行或運算為0,顯示閥芯卡堵狀態(tài)。
(6)如果在SQ2閉路時SQ1、SQ3同時開路,K4、K5失電,K6未失電,DCS內(nèi)部邏輯進行非或運算為0,顯示STOP開路狀態(tài)。
(7)如果在。同時開路,K4、K5、K6均失電,DCS內(nèi)部邏輯進行或運算為0,顯示熱繼電器開路狀態(tài)。

5結(jié)束語以上兩種改進的電路經(jīng)過現(xiàn)場試驗,均動作可靠,尤其圖3所示的優(yōu)化方案更令人滿意,

主要表現(xiàn)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(xiàn)了兩地控制,既發(fā)揮了DCS聯(lián)鎖控制的優(yōu)勢,又便于現(xiàn)場操作。如果在現(xiàn)場令STOP開關(guān)置于斷開位置,則所有控制功能都不能操作,保障了現(xiàn)場維護人員的安全。
(3)充分發(fā)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(zhuǎn)換開關(guān)打大REMOTE位置，然后通過SCADA系統(tǒng)控制電動閥的開關(guān)。
3、如果手動控制，把轉(zhuǎn)換開關(guān)打在LOCAL位置，就地操作電動閥的開關(guān)，電動閥開到位或者關(guān)到位的時候它會自動停止工作，zui后把運行轉(zhuǎn)換開關(guān)打到中間位置。
4、 采用現(xiàn)場操作閥門時，應監(jiān)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(xiàn)場操作全關(guān)閉閥門時，在閥門關(guān)到位前，應停止電動關(guān)閥，改用微動將閥門關(guān)到位。 6、 對行程和超扭矩控制器整定后的閥門，全開或全關(guān)閥門時，應注意監(jiān)視其對行程的控制情況，如閥門開關(guān)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(fā)現(xiàn)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(guān)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(chǎn)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(diào)壓，再開主閥：主閥打開后，應立即關(guān)閉旁通閥。
11 、收發(fā)清管球(器)時，其經(jīng)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(guān)，嚴禁作調(diào)節(jié)用。
13 、操作閘閥、截止閥和平板閥過程中，當關(guān)閉或開啟到上死點或下死點時，應回轉(zhuǎn)1/2～1圈。

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