利用(yòng)電(diàn)磁閥使(shǐ)氣動(dòng)快速切斷閥(fá)達到(dào)相對連續控製的研究

  利用電磁閥使氣動快(kuài)速切斷閥達到相(xiàng)對連續控製的研究:

石油化工裝置在實際開工、操作(zuò)中有時(shí)需要根據某(mǒu)些具體(tǐ)的實際情況對於原有的(de)設計作必(bì)要的(de)改動和靈(líng)活的(de)處理。在某些情(qíng)況下需要在盡量節省投資或(huò)在盡可能短的周期內對原有設計作出改造。在某石油化工(gōng)裝置實際開工過程中發現一物料輸送設備實際到(dào)貨流量比設計流量(liàng)大了3~5倍,按照原有設計流(liú)程很(hěn)難控製物料流(liú)量。根據現場實際情況,決定采取多種解決方案並行的措施來(lái)達到相對精確控製流量的目的,其中一部分的措施是對物料輸(shū)送設備入口處一個(gè)氣動雙氣缸兩位式切斷閥進行改造(zào),使其可滿足相對精確的連續閥位控(kòng)製。

一、氣路改造方案

原有(yǒu)氣動快速切斷閥通過(guò)電磁(cí)閥可以達到兩位(wèi)式控製。為了達到相對連續控製需要增加一個電磁閥和一個閥位回訊器(qì),並對氣路作必要改動,並對控製邏輯作相應的修改。

下麵給出幾種可行(háng)的氣動快速切斷閥改造方(fāng)案,每一種方案都是根據控(kòng)製信號的不同(tóng)達到開閥(fá)、關閥、保位(wèi)三種狀態,控製信號狀態由閥位回(huí)訊(xùn)信號和HIC閥位(wèi)控製信號的差值邏輯關係以及其他的一些(xiē)邏(luó)輯要求確定,具(jù)體情(qíng)況參見第(dì)三部分邏輯(jí)圖的(de)相應修改。

方案1:采用2個(gè)兩位三通電磁閥控製(zhì)氣動快速切斷閥(fá)。按圖1中(zhōng)的氣路連接,保位有兩種方式:一是保位時氣動快速切斷閥雙(shuāng)側氣缸同(tóng)時放空;二(èr)是保位時儀表風同時通向氣動快速切斷閥雙側氣缸。其中第2種方式較好,第1種方式保位時氣動(dòng)快速切斷閥雙側(cè)氣缸同時放空,在下一個開/關閥周期由於需要先在氣缸(gāng)內(nèi)建立適當壓力,這樣會有一定的時間滯後。第2種方式雖然也有一定的誤差,但基本上可以(yǐ)滿足(zú)相對精度要(yào)求。
  
圖1方案(àn)1氣動快速切(qiē)斷閥氣路示(shì)意
  
表1方案1電磁閥真值表

方案2:如圖2采(cǎi)用(yòng)1個兩位四通電磁閥和1個兩位三通電磁閥。保位(wèi)時儀表風同時通向(xiàng)氣動快速切(qiē)斷閥雙側氣缸,在下1個開/關閥周期(qī)由(yóu)於需要先在氣缸內建立適當壓(yā)力(lì),這樣會有一定的時間滯後。
  
圖2方案2氣路示意
  
表2方案2電磁閥真值表

方案3:如圖3采用1個(gè)兩位四通電磁(cí)閥和1個兩(liǎng)位三通電磁閥以及2個氣動三通調節閥在(zài)氣(qì)源壓力大(dà)於(yú)設定值時1~3通,氣源壓力小於設定值(zhí)時2~3通。

保位時氣動快速切斷(duàn)閥雙側氣缸互相連通,可以達到較好的保位效果,並且(qiě)在下一個開/關閥(fá)周期基本(běn)沒有時間延遲。
  
圖3方案3氣(qì)路示意
  
表3方案3電(diàn)磁閥(fá)、氣動三通閥真值表

二、邏輯圖的相應修改

為了實現連續控製,現場增加(jiā)了閥位回訊器(qì),閥位回訊信號引入控製係統後和HIC閥位控製信號比較,然後按差值控製模式輸出DO控製(zhì)信號去電磁閥,根據不同狀(zhuàng)態組合可以實現開閥、關閥、保位三種模式,當HIC輸出大於實際閥位回訊時,氣動快速切斷閥會處於開閥模式,直到實際閥位接近(jìn)HIC輸出(chū)時,氣動(dòng)快速切斷閥會轉換到保位模式;反之亦然,但HIC小於實際閥(fá)位時,氣(qì)動快(kuài)速切斷閥(fá)會處於關閥模式,直到實際閥位接近HIC輸出時,氣動(dòng)快速切斷(duàn)閥會轉(zhuǎn)化到保位模式。

這裏引入了差值控製模式,目的(de)是為了防止電磁閥過度頻繁動作,下麵的舉例中采用了±3%的差值範圍,操作中根據現場實際情況可以適當設置偏差範圍,達到相對精確(què)的(de)連續控製目(mù)的。

由(yóu)於該石油化工裝置工藝要求的原(yuán)因,整套邏輯非常複雜,圖4的邏(luó)輯示意圖僅僅表述了利用電磁閥實現兩位式雙氣缸切斷的相對連續控製的邏輯部分。實際應(yīng)用時,將此部分邏輯並入到原有邏輯圖中即可。

以下邏(luó)輯針對上麵的方案2(對應(yīng)圖2,表2),其他方(fāng)案的邏輯可以作相應設計。

三(sān)、利用電磁閥使氣動快速切斷閥達到相對連續控製的研(yán)究(jiū)結論
  
上述幾種臨時改造方案,在(zài)開工特定階段作了調試,基(jī)本上可以達到氣動快速切斷(duàn)閥采用電磁閥達到相對連續控製目的,調節精度(dù)相對滿足(zú)要求,並在打通相關流程調式過程中起(qǐ)到了不錯的效果。

當然,由於上述方案的調節精度相對偏低,正常的石油化(huà)工裝置的(de)工程設計還(hái)是會(huì)采取(qǔ)傳統的方式利(lì)用電氣調節閥定位器配調節閥(fá)實現連續控(kòng)製,但作為一種臨時措施,采(cǎi)用(yòng)電磁閥對切斷閥實現相對連續控製模式是(shì)一個有益的探索,並驗證了其相對的可用性。
 

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