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西門子智能閥門定位器如何實現(xiàn)“三斷“保護(hù)
點擊次數(shù)：1833 發(fā)布時間：2016-1-21
執(zhí)行器作為控制的終端元件廣泛地用于過程自動化控制中,。氣動執(zhí)行器由于其具有本質(zhì)安全防爆,、結(jié)構(gòu)簡單可靠、維修方便等突出的優(yōu)點,，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)自動化儀表產(chǎn)品。為了提高氣動執(zhí)行器的性能,，閥門定位器是*的配套產(chǎn)品,。近年來，智能閥門定位器由于其的性能和強(qiáng)大的功能已越來越受廣大用戶的青睞,，其中,，西門子的智能閥門定位器SIPART PS2更由于其性能*、可靠性*而在智能閥門定位器市場上處于地位,。
氣動執(zhí)行器及智能閥門定位器正常地工作,，要求過程控制系統(tǒng)能夠持續(xù)地提供正確的氣源、電源和信號源,。但在實際應(yīng)用中,，過程控制系統(tǒng)顯然無法提供的保證。對于某些工藝過程,，為了避免在發(fā)生斷氣,、斷電或斷信號故障時出現(xiàn)事故，要求控制閥保持在故障前的zui后一個位置上,，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,，保證鍋爐正常運行,。如果故障時，閥門運行到全開或全關(guān)位置,，都會導(dǎo)致蒸汽溫度過低或過高,，這就要求控制閥在設(shè)計上實現(xiàn)故障—安全的三斷（斷氣、斷電,、斷信號）保護(hù)措施,。下面介紹兩種方案,，讓我們使用西門子定位器如何實現(xiàn)“三斷“保護(hù)功能。
本方案主要由氣動控制閥,、兩線制西門子閥門定位器（6DR50xx-,，6DR51xx-）、電子開關(guān)（失信號比較器）,、單電控電磁換向閥,、氣動保位閥組成，見圖1,。
其工作原理如下：
1,、斷氣源：單作用定位器可選用單通道氣動保位閥，雙作用定位器可選用雙通道氣動保位閥,。當(dāng)氣源系統(tǒng)發(fā)生故障（失氣）時,，氣動保位閥自動切斷定位器與氣動控制閥之間的通道，將定位器的輸出信號壓力鎖定在氣動控制閥的膜室內(nèi),，輸出信號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,，氣動控制閥的閥位保持在故障前的zui后一個控制信號位置上。該保位閥應(yīng)設(shè)定在略低于氣源的zui小值時啟動,，因西門子定位器正常工作的壓力范圍是0.14~0.7MPa,，切換點可設(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，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,，電磁閥換向，將氣動保位閥的膜室壓力排空,，氣動保位閥執(zhí)行相當(dāng)于“斷氣“時的動作,，使氣動控制閥的閥位保持在故障前的zui后一個控制信號位置上。
3,、斷信號：電子開關(guān)可選用西門子定位器模塊,，可安裝在西門子定位器內(nèi)。當(dāng)控制系統(tǒng)信號故障（失信號）時,，電子開關(guān)檢測到后,，斷掉電磁換向閥的電壓信號，電磁閥執(zhí)行相當(dāng)于“斷電“時的動作,，使氣動控制閥的閥位保持在故障前的zui后一個控制信號位置上,。
本方案的優(yōu)點：“三斷”保護(hù)啟動時，系統(tǒng)反應(yīng)較快,，動作迅速,。本方案的缺點：電磁閥長期帶電,，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）：
圖2四線制定位器斷信號保位接線圖
使用四線制西門子閥門定位器（6DR52xx-,，6DR53xx-）,，采用圖2的接線方式，不需其他任何裝置,，即可實現(xiàn)斷信號保位功能,。
端子2和4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)42或43至Stop（數(shù)字輸入通道處于“低“電平時,，壓電閥閉鎖）,。在4~20mA輸入電流回路中串接一個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9和10）或數(shù)字輸入通道2（端子21和22）分別接至電阻兩端（如圖2 ）,。這樣,，當(dāng)4~20mA信號丟失時，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,。
對于雙作用無彈簧復(fù)位的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu),，定位器本身可實現(xiàn)斷氣保位功能。
本方案的優(yōu)點：簡單易于實現(xiàn),，無需任何附件,，即可實現(xiàn)斷信號及斷氣（對雙作用執(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：供電電源不允許中斷,，否則定位器會驅(qū)動氣動控制閥至全開或全關(guān)位置；對小型執(zhí)行機(jī)構(gòu),，應(yīng)調(diào)節(jié)定位器上的節(jié)流閥,，使全行程時間大于3秒，否則受壓電閥動作滯后的影響,，不能達(dá)到理想的保位功能,。