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1、27.11.2020,1,电动门控制回路分析,电动门由电动装置与阀门本体配套组合而成。 电站阀门电动装置适用于闸阀、截止阀和球阀等阀门的开启和关闭,可用于自动控制、远方操作和就地操作。 对其电动机要求具有高启动转矩和大的过载能力; 电动机上应有抱闸(弹簧式电磁释放刹车),防止失电后惰走现象。,27.11.2020,2,27.11.2020,3,27.11.2020,4,电动装置,电动装置装有限位开关,用于产生阀位信号,可联锁、显示、报警等用。 电动装置装有力矩开关,当力矩过大时其触点状态发生变化(断开),迫使电机停转。一般有开方向和关方向力矩开关,分别接在开支路和关支路中。 电动装置有位置发送
2、器,可供远方指示阀门开度。,27.11.2020,5,电动装置配有手轮和就地阀位指示,并可实现手动-电动切换及操作。 其所操作阀门多是全开、全关双位控制阀门。操作不频繁。 一般用限位开关反映位置信号,而用力矩开关作为保护手段,可用于对闸阀和截止阀的关过头控制。,27.11.2020,6,常见电气接线图的形式,1.原理接线图 一次二次主要连接的原理图,给人有整体概念。,27.11.2020,7,2.展开接线图,按功能、电流性质分类的二次设备展开图。 如控制电路图、主(驱动)电路图、信号(报警、指示)电路图等以及交流、直流之分等。一般有对应阶梯的功能说明框,有附图表,有简短文字说明、元件、设备有编
3、号等,便于阅读和查对回路。,27.11.2020,8,3.安装接线图,常有屏面布置图、端子排图、屏背面接线图等。这是硬件加工、安装、试验、检修必不可少的图纸。 一般都有具体设备编号、回路编号、端子、电缆编号等。,27.11.2020,9,电动门控制电路分析思考题,1.对电动门电动装置的要求 2.课堂提供的电动门控制电路的分析: 元件功能作用 各支路(回路)功能作用 开启过程-开状态-关闭过程-关状态的控制电路工作分析 3.试对参考教材中的电动门控制电路进行如上分析。,27.11.2020,10,27.11.2020,11,电动机保护开关Q、开阀接触器K3、关阀接触器K4 控制电动机正转或反转,
4、27.11.2020,12,27.11.2020,13,开阀按钮S1按下,中间继电器K1吸合,K1的动合触点使得开阀接触器线圈K3的电路接通,动断触点使得关阀接触器线圈K4的电路断开,形成电气互锁。,27.11.2020,14,触点S7、S5、S3、K2、K4都闭合时,K3吸合并自保持(K1为短时吸合),电动机通过减速机构去开启阀门。 当阀门全开时,开阀位置开关S3的动断触点断开,切断开阀电路,K3释放后,电动机停止转动。,27.11.2020,15,S2按钮操作关阀。 阀门全关时,关阀位置开关S4动作后不能切断关阀电路,必须在关阀的转矩达到规定时,有转矩开关S6动作才能切断关阀电路。,27.
5、11.2020,16,阀门工况有信号灯显示: 闪光信号是由凸轮推动闪光开关S8控制的 阀门全开,红灯HR点亮,开阀过程红灯闪光 阀门全关,绿灯HG点亮,关阀过程绿灯闪光,27.11.2020,17,1、利用转矩开关的动作发出故障信号。 开阀转矩开关的动合触点S5闭合可以提供故障信号 关阀过程是有关阀转矩开关的动合触点S6和S4同时产生故障信号,27.11.2020,18,2、延时继电器K6发出故障信号。 S3和S4在阀门操作时总是闭合的,K6计时,超过阀门的全行程时间,阀门仍未开闭到位,K6的延时动合触点闭合,发出故障信号。,27.11.2020,19,S7温度开关 K5热继电器 电动机保护开
6、关Q 作用:保护过载、断相、短路等故障,27.11.2020,20,27.11.2020,21,DCS发出OPEN指令,OX继电器带电。动合触点OX闭合,接触器88O带电,动合触点88O合进行自保持,动断触点88O断开使关阀回路断开,形成电气互锁, 开阀主触点88O闭合,进行开阀。 阀全开,开阀位置开关4断开,88O线圈失电,停止开阀。,27.11.2020,22,DCS发出CLOSE指令,CX继电器带电。动合触点CX闭合,接触器88C带电,动合触点88C合进行自保持,动断触点88C断开使关阀回路断开,形成电气互锁, 关阀主触点88C闭合,进行关阀。 阀全关,关阀位置开关17断开,88C线圈失
7、电,停止关阀。,27.11.2020,23,开关阀过程中位置开关触点3、7均闭合,绿灯GL,红灯RL全亮。 阀门全开时,触点3断开,绿灯灭; 阀门全关时,触点7断开,红灯灭;,27.11.2020,24,P30 复习思考题图1-31,27.11.2020,25,思考题,试填写几种情况下: 已全关时;由关 开时; 已全开时;由开 关时; 接触器线圈KC、GC和指示灯KD、GD、ED各自的状态,27.11.2020,26,可靠性技术简介,1.可靠性的含义及度量 2.故障及故障率 3.故障率分析 4.系统可靠动作的先决条件 5.信号摄取方法及其特点 6.冗余技术简介,27.11.2020,27,1.
8、可靠性的含义及度量,可靠性的含义可以理解为:在一定的使用条件和规定使用的时间内,持续完成设定功能的概率。 可靠性可以用多种度量指标予以表达。比如:无故障率和故障率。无故障率是指在实际使用条件和规定时间内,能完成设计功能的概率E;相应地,不能完成设计功能的概率为故障率F。则有E+F=1。,27.11.2020,28,2.故障及故障率,可以从控制动作发生故障的结果来表达可靠性。故障一般可以分为拒动作和误动作。一般: 拒动作是指该动作而未动作,或者说是不正确的不动作。 误动作是指不该动作却动作了,或者说是不正确的动作。,27.11.2020,29,故障中的拒动作率和误动作率,拒动作率(或误动作率)是
9、指在单位时间内(如一年内)拒动作(或误动作)次数的数学期望,即 误动作率=误动作次数/实际动作次数=误动作次数/(正确动作次数+误动作次数) 拒动作率=拒动作次数/应当动作次数=拒动作次数/(实际动作次数+拒动作次数-误动作次数),27.11.2020,30,3.故障率分析,从上式可以知道拒动作率或误动作率的数值均小于1。从可靠性考虑,这类故障率数值越小越好。 在工程上,要求拒动作率或误动作率的数值均远远小于1,接近于0,但是一般不可能等于0。这是因为在工程实际中,100%可靠性概率是不现实的,因此要采取提高可靠性的措施。,27.11.2020,31,4.系统可靠动作的先决条件,控制系统可靠动
10、作的先决条件是必须保证摄取的信号真实可靠。 为了做到这一点,通过将检测元件组构成信号单元,从而改进摄取信号的可靠性。下面将对元件和不同结构的信号单元的可靠性进行简要分析和介绍。,27.11.2020,32,5.信号摄取方法及其特点,5.1单一信号法 5.2信号串联法 5.3信号并联法 5.4信号串并联法 5.5信号表决法 5.6信号多重化,27.11.2020,33,5.1单一信号法,即用单个检测元件为一信号单元。这样,单元的可靠性与元件的可靠性相同,即单一信号法单元相对元件来说可靠性没改变。,27.11.2020,34,5.2信号串联法,将反映同一测点故障的检测元件触点进行串联作为一个信号单
11、元。由图可见,触点间的关系为逻辑“与”。 只要一个元件拒动作,则单元就拒动作,而只有串联元件都误动作,则单元才会误动作。 信号串联法适用于对误动作要求高,而对拒动作要求低的场合。,27.11.2020,35,5.3信号并联法,将反映同一测点故障的检测元件触点进行并联作为一个信号单元。由图可见,触点间的关系为逻辑“或”。 只要一个元件误动作,则单元就误动作,而只有并联元件都拒动作,则单元才会拒动作。 信号并联法适用于对拒动作要求高,而对误动作要求低的场合。,27.11.2020,36,5.4信号串并联法,通过计算可以看到:当元件的拒动作率或误动作率的数值很小时,单元的可靠性大大提高;而当元件的拒
12、动作率或误动作率的数值大于一定数值时,单元的可靠性反而不如元件的可靠性。 所以,提高单元可靠性的前提是元件必须可靠。,27.11.2020,37,5.5信号表决法,它是指在N个输入中至少有M个输入为1,则输出为1。可以有“三取二”、“四取三“等逻辑, 信号表决法的基本理论依据是:在元件可靠性相同的条件下,多个元件同时出故障的几率小于单个元件出故障的几率。,27.11.2020,38,5.6信号多重化,它是指对若干个模拟量信号采取“二取一”、“二取均”、“三取中”、“三取均”等提高测量准确度和可靠性的信号摄取法。 目的就是要剔除粗大误差(坏值)或减小干扰等因素的影响。,27.11.2020,39
13、,6.冗余技术简介,除了要求摄取的信号可靠外,为了提高控制系统的可靠性,在元件、器件、部件、设备或装置上采用冗余技术,如11,N1热备用;双电源,双通讯,双CPU等,以及UPS不间断电源,软件功能冗余,后备手操等方法,以提高控制系统的可靠性。 另外,在管路阀门执行机构连接中,除了工艺要求之外,从可靠性上可以认为:串联阀门为了可靠截止,而并联阀门则是为了可靠的导通。 这样从检测信号、逻辑运算到执行机构的可靠性都得到了提高,就能够提高整个控制系统的可靠性。,27.11.2020,40,本次课学习要点、思考题与习题,1.思考题:1-8、1-9、1-10、1-11. 2.作业题:1-12、1-13 3.何谓可靠性?拒动作?误动作? 4.试说出不同信号摄取方法各自的特点,各方法的应用场合或应用原理。,