ASCO電磁閥并聯(lián),互相影響問題解析

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(guān)，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(shè)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(dǎo)致其他電磁閥受影響，也可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)失靈。

二、電磁閥并聯(lián)應(yīng)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(shè)置。不同電磁閥的參數(shù)設(shè)置可能存在差異，因此需要對電磁閥進(jìn)行仔細(xì)的參數(shù)調(diào)整和設(shè)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(yīng)，避免電壓過大或過小導(dǎo)致電磁閥失效。

4.系統(tǒng)的安全保護(hù)。在電磁閥并聯(lián)系統(tǒng)中，需要配置相應(yīng)的安全保護(hù)裝置，如過載保護(hù)、短路保護(hù)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(yīng)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(shè)計和安裝過程中，需要進(jìn)行仔細(xì)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(jìn)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(yīng)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(yīng)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(jī)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(jī)構(gòu)儀表空氣的供應(yīng)與排放，實現(xiàn)聯(lián)鎖目標(biāo)；堵截閥開度僅有全開和全關(guān)兩個位置，必需配置電磁閥進(jìn)行氣路導(dǎo)通和堵截控制，用DO信號使堵截閥在全開和全關(guān)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(guān)（FO）兩種，選擇氣開仍是氣關(guān)在設(shè)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(shè)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(fù)載設(shè)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(guān)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(dá)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(shè)計為“正常失電、聯(lián)鎖得電勵磁"方式，圖1d不適于設(shè)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(jìn)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(dāng)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(dǎo)致誤停車；危險失效則指系統(tǒng)存在隱性故障時導(dǎo)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(dǎo)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(jī)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(shè)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(dǎo)通與其膜頭的通路；當(dāng)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(guān)閉，用“或"邏輯關(guān)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(shè)計不同，圖2中所有設(shè)計方案在不同狀態(tài)時控制閥處于全開、全關(guān)或調(diào)節(jié)狀態(tài)，詳見表2。同樣存在圖2c、f不適于設(shè)計為“正常失電、聯(lián)鎖得電勵磁"方式，圖2d不適于設(shè)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(yīng)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(xì)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(xué)關(guān)系如下：

式中F———冗余電磁閥配置系統(tǒng)的故障率；

假設(shè)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(jìn)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(jìn)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(shè)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(dǎo)致項目投資成倍增加，需做ALARP（AsLowAsRea-sonablyPracticable）經(jīng)濟(jì)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。