ASCO電磁閥冗余在控制閥上的應(yīng)用
為了提高過(guò)程控制的zui終執(zhí)行者———安全聯(lián)鎖控制閥的可靠性,,給出并分析具有不同特點(diǎn)的控制閥附件ASCO電磁閥冗余配置的幾種方案,。
ASCO電磁閥隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,,工業(yè)化對(duì)過(guò)程控制系統(tǒng)可靠性的要求越來(lái)越高,,控制系統(tǒng)通過(guò)電源,、控制器,、器,、通信網(wǎng)絡(luò)及IO卡件等部件冗余將系統(tǒng)的可靠性大大提高。聯(lián)鎖系統(tǒng)作為過(guò)程控制的保護(hù)屏障,,對(duì)控制系統(tǒng)之外的執(zhí)行環(huán)節(jié)的可靠性要求尤其突出,。作為過(guò)程控制的zui終執(zhí)行者的控制閥,其聯(lián)鎖動(dòng)作的可靠性,,必將影響整個(gè)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性,。在實(shí)際過(guò)程中,SIL1和SIL2安全度等的聯(lián)鎖系統(tǒng)采用單的控制閥,,并根據(jù)需要配套電磁閥,,常采用冗余方式將關(guān)鍵控制閥的聯(lián)鎖可靠性顯著提高,不同的冗余配置方案具有不同的特點(diǎn),。
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,ASCO電磁閥有3種類(lèi)型:常閉型———失電時(shí)壓力口關(guān)閉,、排氣口連到氣缸口,,得電時(shí)壓力口連到氣缸口而排氣口關(guān)閉;常開(kāi)型———失電時(shí)壓力口連到缸口,、排氣口關(guān)閉,,得電時(shí)壓力口關(guān)閉而氣缸口連到而排氣口;通用型———允許閥連接成常閉或常開(kāi)位置的其中之,,或由個(gè)口轉(zhuǎn)換流到另個(gè)口,。
控制閥依據(jù)開(kāi)度控制是否連續(xù)變化分為調(diào)節(jié)閥和切斷閥兩大類(lèi)。調(diào)節(jié)閥根據(jù)過(guò)程控制要求,,用AO信號(hào)實(shí)現(xiàn)0%和100%行程之間的定位,,配置閥門(mén)定位器。聯(lián)鎖調(diào)節(jié)閥在閥門(mén)定位器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間配置電磁閥,,用DO信號(hào)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制,,電磁閥般選用單電控型電磁閥,實(shí)現(xiàn)控制閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)儀表空氣的供給與排放,,實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖目標(biāo),; 切斷閥開(kāi)度僅有全開(kāi)和全關(guān)兩個(gè)位置,必須配置電磁閥進(jìn)行氣路導(dǎo)通和切斷控制,,用DO信號(hào)使切斷閥在全開(kāi)和全關(guān)兩個(gè)狀態(tài)切換,。控制閥單電磁閥常用配置方案有4種,,如圖1所示,。
IA———儀表空氣;QF———過(guò)濾減壓閥;SV1———電磁閥,;IP———閥門(mén)定位器,;V1———切斷閥;V2———調(diào)節(jié)閥,;SH———梭閥
ASCO電磁閥常用配置方案
氣動(dòng)控制閥根據(jù)儀表空氣故障時(shí)閥門(mén)所處的安全位置分為氣開(kāi)(FC)和氣關(guān)(FO)兩種,,選擇氣開(kāi)還是氣關(guān)在設(shè)計(jì)選型時(shí)根據(jù)工藝過(guò)程安全要求決定??刂崎y聯(lián)鎖由電磁閥實(shí)現(xiàn),石油化工裝置中電磁閥般按失效安全的原則設(shè)計(jì)為:正常得電勵(lì)磁(圖1a),,失電聯(lián)鎖方式NE(圖1d) ,。同時(shí)火氣系統(tǒng)負(fù)載設(shè)計(jì)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(shí)閥門(mén)處于全開(kāi)、全關(guān)或調(diào)節(jié)狀態(tài),,詳見(jiàn)表1,。由于調(diào)節(jié)閥在正常工作時(shí),只有定位器輸出儀表空氣到達(dá)膜頭才能實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的定位,,要求氣路不能切斷,,所以圖1c不適于設(shè)計(jì)為“正常失電、聯(lián)鎖得電勵(lì)磁”方式,,圖1d不適于設(shè)計(jì)為“正常得電勵(lì)磁,、失電聯(lián)鎖”方式。現(xiàn)以通用型兩位三通電磁閥為例進(jìn)行說(shuō)明,。