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ASCO電磁閥并聯(lián),互相影響問題解析

更新時間:2024-08-01 點擊量:39

ASCO電磁閥并聯(lián),互相影響問題解析

一、電磁閥并聯(lián)的原理

電磁閥是一種電磁控制開關,工作時需要接通電源,通過電磁鐵將活塞吸起或推動來控制流體介質(zhì)的通斷。多個電磁閥并聯(lián),是指將多個電磁閥通過水平管道連接在一起,同時接通電源,以實現(xiàn)對多支管道的控制。

在電磁閥并聯(lián)的過程中,由于不同電磁閥的結(jié)構(gòu)和參數(shù)設置可能存在差異,因此這些電磁閥之間會產(chǎn)生相互影響的問題。比如,電流過大時,某個電磁閥失效,會導致其他電磁閥受影響,也可能導致整個系統(tǒng)失靈。

二、電磁閥并聯(lián)應注意哪些問題?

針對電磁閥并聯(lián)的影響問題,我們需要注意以下幾點:

1.電磁閥之間的電流分配。在多個電磁閥并聯(lián)時,各個電磁閥之間的電流分配要合理、均勻,以保證電磁閥的正常運行。

2.電磁閥的參數(shù)設置。不同電磁閥的參數(shù)設置可能存在差異,因此需要對電磁閥進行仔細的參數(shù)調(diào)整和設定,以確保整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運作。

3.電源的保障。在電磁閥并聯(lián)的過程中,需要保證電源的穩(wěn)定供應,避免電壓過大或過小導致電磁閥失效。

4.系統(tǒng)的安全保護。在電磁閥并聯(lián)系統(tǒng)中,需要配置相應的安全保護裝置,如過載保護、短路保護等,以保障整個系統(tǒng)的安全可靠運行。

三、總結(jié)

在電磁閥并聯(lián)應用的過程中,需要充分考慮各個電磁閥之間的相互影響問題。在系統(tǒng)設計和安裝過程中,需要進行仔細的參數(shù)調(diào)整,保證各個電磁閥的正常運作,同時采取措施確保整個系統(tǒng)的安全可靠。希望本文能為您解決電磁閥并聯(lián)的問題帶來幫助。

作為過程控制的執(zhí)行者的控制閥,其聯(lián)鎖動作的可靠性,必將影響整個聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性。在實際出產(chǎn)過程中,SIL1和SIL2安全度等級的聯(lián)鎖系統(tǒng)采用單一的控制閥,并根據(jù)需要配套電磁閥,常采用冗余方式將樞紐控制閥的聯(lián)鎖可靠性明顯進步,不同的冗余配置方案具有不同的特點。

電磁閥冗余在控制閥上的應用

1 控制閥單電磁閥配置 

控制閥配置兩位三通單電控型電磁閥,電磁閥有3種類型:常閉型———失電時壓力口封閉、排氣口連到氣缸口,得電時壓力口連到氣缸口而排氣口封閉;常開型———失電時壓力口連到缸口、排氣口封閉,得電時壓力口封閉而氣缸口連到而排氣口;通用型———答應閥連接成常閉或常開位置的其中之一,或由一個口轉(zhuǎn)換流到另一個口。

控制閥依據(jù)開度控制是否連續(xù)變化分為調(diào)節(jié)閥和堵截閥兩大類。調(diào)節(jié)閥根據(jù)過程控制要求,用AO信號實現(xiàn)0%和100%行程之間的定位,配置閥門定位器。聯(lián)鎖調(diào)節(jié)閥在閥門定位器和執(zhí)行機構(gòu)之間配置電磁閥,用DO信號實現(xiàn)聯(lián)鎖控制,電磁閥一般選用單電控型電磁閥,實現(xiàn)控制閥執(zhí)行機構(gòu)儀表空氣的供應與排放,實現(xiàn)聯(lián)鎖目標;堵截閥開度僅有全開和全關兩個位置,必需配置電磁閥進行氣路導通和堵截控制,用DO信號使堵截閥在全開和全關兩個狀態(tài)切換。控制閥單電磁閥常用配置方案有4種

控制閥單電磁閥常用配置方案

氣動控制閥根據(jù)儀表空氣故障時閥門所處的安全位置分為氣開(FC)和氣關(FO)兩種,選擇氣開仍是氣關在設計選型時根據(jù)工藝過程安全出產(chǎn)要求決定。控制閥聯(lián)鎖由電磁閥實現(xiàn),石油化工裝置中電磁閥一般按失效安全的原則設計為:正常得電勵磁(圖1a),失電聯(lián)鎖方式NE(圖1d)。同時火氣系統(tǒng)負載設計為:正常失電(圖1b),得電聯(lián)鎖方式NDE(圖1c)。

根據(jù)失效安全原則,圖1a~ d在不同狀態(tài)時閥門處于全開、全關或調(diào)節(jié)狀態(tài),詳見表1。因為調(diào)節(jié)閥在正常工作時,只有定位器輸出儀表空氣到達膜頭才能實現(xiàn)閥門的精確定位,要求氣路不能堵截,所以圖1c不適于設計為“正常失電、聯(lián)鎖得電勵磁"方式,圖1d不適于設計為“正常得電勵磁、失電聯(lián)鎖"方式。現(xiàn)以通用型兩位三通電磁閥為例進行說明。 

 控制閥冗余電磁閥配置方案

安全聯(lián)鎖系統(tǒng)有安全失效和危險失效兩種方式。安全失效即當系統(tǒng)產(chǎn)生顯性故障時觸發(fā)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)動作,導致誤停車;危險失效則指系統(tǒng)存在隱性故障時導致系統(tǒng)在需要時不能產(chǎn)生動作。非冗余單電磁閥使用過程中,電磁閥故障、線路或電源故障及DCS故障等都會導致控制閥誤動作聯(lián)鎖,即安全失效,需采取容錯措施,為提高可靠性一般采用兩個兩位三通電磁閥冗余配置實現(xiàn)功能熱備。兩個電磁閥冗余適用于SIL1和SIL2安全度等級聯(lián)鎖系統(tǒng),采用單一的控制閥,配套電磁閥冗余配置。電磁閥安裝在閥門定位器與執(zhí)行機構(gòu)之間,或者單獨配置電磁閥控制切斷閥,具體配置為:兩個獨立電磁閥,兩條分開敷設的信號線路,兩個不在同一DCS卡件但相同的控制信號。實現(xiàn)方案有6種,

 控制閥冗余電磁閥配置方案

f采用或門型梭閥,不論哪條氣路單獨通氣,都能導通與其膜頭的通路;當兩路氣路同時通氣時,哪端壓力高膜頭就與該路相通,同時另一端關閉,用“或"邏輯關系實現(xiàn)冗余。

在冗余雙電磁閥配置方案中,由于失效安全原則設計不同,圖2中所有設計方案在不同狀態(tài)時控制閥處于全開、全關或調(diào)節(jié)狀態(tài),詳見表2。同樣存在圖2c、f不適于設計為“正常失電、聯(lián)鎖得電勵磁"方式,圖2d不適于設計為“正常得電勵磁、失電聯(lián)鎖"方式。

電磁閥冗余在控制閥上的應用

2.1 冗余雙電磁閥配置特點

在如圖2所示的6種冗余雙電磁閥配置方案中,存在3類情況:

在冗余雙電磁閥配置方案中,電磁閥處于得電或失電狀態(tài),以及一個電磁閥回路故障時,儀表空氣活動方向不同,對電磁閥的要求也不相同,詳細見表3。

冗余電磁閥配置在形式上有串聯(lián)和并聯(lián)兩種,其功能等效于系統(tǒng)并聯(lián),任何一個冗余電磁閥失效都不會影響系統(tǒng)的功能,只有在兩個電磁閥均失效時系統(tǒng)才不能正常工作。冗余電磁閥配置的可靠性數(shù)學關系如下:

式中F———冗余電磁閥配置系統(tǒng)的故障率;

假設兩個冗余電磁閥的故障率均為0.10(電磁閥的可靠性為0.90),則組成冗余電磁閥配置系統(tǒng)的故障率為0.01,系統(tǒng)可靠性為0.99,較單個電磁閥的可靠性有顯著進步。

3 結(jié)束語

過程控制系統(tǒng)的執(zhí)行———安全聯(lián)鎖控制閥的附件,在采用冗余電磁閥配置后,其可靠性明顯進步。實現(xiàn)電磁閥冗余配置需要兩個獨立的電磁閥,兩條分開敷設的信號線路,兩個不在統(tǒng)一DCS卡件但相同的控制信號,冗余配置導致項目投資成倍增加,需做ALARP(AsLowAsRea-sonablyPracticable)經(jīng)濟分析,用來評估引入冗余配置而額外投資帶來的投資回報率。






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