電磁閥在安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)中的選擇與應(yīng)用

尹 正 李建綱

1 電磁閥的選擇

電磁閥種類、規(guī)格、形式多樣，通常我們從安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用的角度考慮選擇電磁閥，電磁閥的選擇一般應(yīng)考慮供電規(guī)格、接線方式、配管方式、配管口徑、切換方式等。電磁閥切換方式常見(jiàn)的有:兩通電磁閥、三通電磁閥、四(五)通電磁閥。通常兩通用于控制各種流體，三通控制單氣缸，四(五)通控制雙氣缸。本文主要從電磁閥供電形式和切換方式的選擇來(lái)探討電磁閥的選擇。

1.1 電磁閥供電形式的選擇

電磁閥供電電壓的選擇，主要考慮傳輸電纜造成的電壓降是否會(huì)影響到電磁閥的正常工作。在裝置的實(shí)際應(yīng)用中，電磁閥的電源類型主要有220 V AC和24 V DC兩種。220 V AC供電因供電電壓高，在傳輸過(guò)程中電纜電阻損失的電壓少，傳輸電纜造成的電壓降幾乎不會(huì)造成因電磁閥驅(qū)動(dòng)電壓不夠，而使電磁閥無(wú)法動(dòng)作的情況發(fā)生，傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，最好選擇220 V AC供電的電磁閥。24 V DC電磁閥供電電纜無(wú)需單獨(dú)敷設(shè)，但必須考慮電磁閥的最低工作電壓和電纜的最大長(zhǎng)度。特別是在供電距離較長(zhǎng)的情況下，最好進(jìn)行電磁閥供電電壓的計(jì)算。

1.2 三通和五通電磁閥的選擇

我們常用電磁閥的結(jié)構(gòu)形式主要有兩位三通和五通電磁閥，兩位三通電磁閥即為單電控(即單線圈)電磁閥，兩位五通電磁閥即為雙電控(即雙線圈)電磁閥。兩位三通電磁閥分為常閉型和常開(kāi)型兩種。在裝置聯(lián)鎖中，由于線圈長(zhǎng)期帶電，對(duì)其安全可靠性要求較高。兩位五通雙電控電磁閥主要與雙執(zhí)行機(jī)構(gòu)配套使用，基于“自鎖”的這種特性，電磁閥在斷電、停風(fēng)的故障下，電磁閥不會(huì)切換，確保安全生產(chǎn)。通常在控制回路中可以讓電磁閥線圈動(dòng)作1 s～2 s就可以了，這樣可以保護(hù)電磁閥線圈不容易損壞，減少了誤動(dòng)作，但也增加了故障診斷的難度。

2 電磁閥在裝置中的應(yīng)用實(shí)例

2.1 電磁閥在大火炬閥控制聯(lián)鎖中的應(yīng)用

大火炬控制閥選用的是單氣缸活塞式蝶閥，正常時(shí)電磁閥帶電，電磁閥1，3導(dǎo)通，將氣源信號(hào)送到氣動(dòng)換向閥的P端(導(dǎo)向端)，當(dāng)P端有信號(hào)時(shí)，氣動(dòng)換向閥的B，C端導(dǎo)通，A，C端截止，這樣就將經(jīng)過(guò)氣動(dòng)繼動(dòng)器放大的電/氣閥門定位器的輸出信號(hào)送到了執(zhí)行器的氣缸，用于正常調(diào)節(jié)控制閥的開(kāi)度。當(dāng)生產(chǎn)不正常有聯(lián)鎖信號(hào)時(shí)(電磁閥失電)，電磁閥2，3導(dǎo)通，氣動(dòng)換向閥的導(dǎo)向信號(hào)消失，此時(shí)，氣動(dòng)換向閥的A，C端導(dǎo)通，B，C端截止，這樣就將經(jīng)過(guò)氣動(dòng)繼動(dòng)器放大的電/氣閥門定位器的輸出信號(hào)截止，而將氣源直接送到執(zhí)行器的氣缸，確?？刂崎y在故障聯(lián)鎖時(shí)全開(kāi)(安全位)(見(jiàn)圖1)。

圖1 大火炬閥聯(lián)鎖接線圖

2.2 電磁閥在消防蒸汽控制閥中聯(lián)鎖應(yīng)用

消防蒸汽控制閥選用的是雙氣缸活塞式高溫球閥，正常時(shí)電磁閥帶電，電磁閥1，3導(dǎo)通，氣源經(jīng)過(guò)濾器減壓閥送到5通氣動(dòng)換向閥的導(dǎo)向端P(導(dǎo)向端帶壓)，由于導(dǎo)向端帶壓，5通氣動(dòng)換向閥的IN與OUT-2導(dǎo)通，EX-1與OUT-1導(dǎo)通，這樣輸入5通氣動(dòng)換向閥的IN端口氣源就經(jīng)OUT-2送到了3通氣動(dòng)換向閥B的3端。同時(shí)，氣源壓力信號(hào)由于大于手動(dòng)調(diào)壓閥的設(shè)定值(手動(dòng)調(diào)壓閥IN與OUT導(dǎo)通)，氣源壓力信號(hào)經(jīng)手動(dòng)調(diào)壓閥送到兩個(gè)3通氣動(dòng)換向閥的導(dǎo)向端P。當(dāng)3通氣動(dòng)換向閥的導(dǎo)向端P有壓力信號(hào)時(shí)，3通氣動(dòng)換向閥的3，2端導(dǎo)通，1，2端截止，經(jīng) OUT-2送到了3通氣動(dòng)換向閥B的3端的氣壓信號(hào)就經(jīng)2端送到了氣缸B端，而由于3通氣動(dòng)換向閥A的2，3端導(dǎo)通，就將氣缸A端里的氣壓信號(hào)經(jīng)5通氣動(dòng)換向閥的OUT-1和EX-1端排空，使得氣缸B端帶壓、氣缸A端失壓，控制閥完全關(guān)死。

當(dāng)生產(chǎn)不正常有聯(lián)鎖信號(hào)時(shí)，電磁閥失電，電磁閥2，3導(dǎo)通，1，3截止，使得5通氣動(dòng)換向閥的導(dǎo)向端P失壓，5通氣動(dòng)換向閥的IN與OUT-1導(dǎo)通，EX-2與OUT-2導(dǎo)通，這樣輸入5通氣動(dòng)換向閥的IN端口氣源就經(jīng)OUT-1送到了3通氣動(dòng)換向閥A的3端。同時(shí)，由于兩個(gè)3通氣動(dòng)換向閥的導(dǎo)向端P端的壓力繼續(xù)存在，3通氣動(dòng)換向閥的3，2端導(dǎo)通，1，2端截止，經(jīng)OUT-1送到了3通氣動(dòng)換向閥A的3端的氣壓信號(hào)就經(jīng)2端送到了氣缸A端，而由于3通氣動(dòng)換向閥B的2，3端導(dǎo)通，就將氣缸B端里的氣壓信號(hào)經(jīng)5通氣動(dòng)換向閥的OUT-2和EX-2端排空，使得氣缸A端帶壓、氣缸B端失壓，控制閥迅速換向，全開(kāi)，確保了故障聯(lián)鎖時(shí)控制閥的安全保位(見(jiàn)圖2)。

圖2 消防蒸汽控制閥聯(lián)鎖接線圖

3 結(jié)語(yǔ)

電磁閥形式、種類、規(guī)格繁多，本文僅以電磁閥在蘭州石化延遲焦化裝置的幾個(gè)具體應(yīng)用為例，來(lái)說(shuō)明電磁閥雖小，卻能組成各種符合生產(chǎn)控制要求的控制系統(tǒng)。

[1]黃 波.變頻調(diào)速技術(shù)簡(jiǎn)介及其在電廠中的應(yīng)用[J].山西建筑，2010，36(10):163-164.