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ASCO電磁閥冗余在控制閥上的應(yīng)用
為了提高過(guò)程控制的zui終執(zhí)行者———安全聯(lián)鎖控制閥的可靠性，給出并分析具有不同特點(diǎn)的控制閥附件ASCO電磁閥冗余配置的幾種方案。
ASCO電磁閥隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)化對(duì)過(guò)程控制系統(tǒng)可靠性的要求越來(lái)越高，控制系統(tǒng)通過(guò)電源、控制器、器、通信網(wǎng)絡(luò)及IO卡件等部件冗余將系統(tǒng)的可靠性大大提高。聯(lián)鎖系統(tǒng)作為過(guò)程控制的保護(hù)屏障，對(duì)控制系統(tǒng)之外的執(zhí)行環(huán)節(jié)的可靠性要求尤其突出。作為過(guò)程控制的zui終執(zhí)行者的控制閥，其聯(lián)鎖動(dòng)作的可靠性，必將影響整個(gè)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性。在實(shí)際過(guò)程中，SIL1和SIL2安全度等的聯(lián)鎖系統(tǒng)采用單的控制閥，并根據(jù)需要配套電磁閥，常采用冗余方式將關(guān)鍵控制閥的聯(lián)鎖可靠性顯著提高，不同的冗余配置方案具有不同的特點(diǎn)。
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，ASCO電磁閥有3種類(lèi)型：常閉型———失電時(shí)壓力口關(guān)閉、排氣口連到氣缸口，得電時(shí)壓力口連到氣缸口而排氣口關(guān)閉；常開(kāi)型———失電時(shí)壓力口連到缸口、排氣口關(guān)閉，得電時(shí)壓力口關(guān)閉而氣缸口連到而排氣口；通用型———允許閥連接成常閉或常開(kāi)位置的其中之，或由個(gè)口轉(zhuǎn)換流到另個(gè)口。
　　控制閥依據(jù)開(kāi)度控制是否連續(xù)變化分為調(diào)節(jié)閥和切斷閥兩大類(lèi)。調(diào)節(jié)閥根據(jù)過(guò)程控制要求，用AO信號(hào)實(shí)現(xiàn)0%和100%行程之間的定位，配置閥門(mén)定位器。聯(lián)鎖調(diào)節(jié)閥在閥門(mén)定位器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間配置電磁閥，用DO信號(hào)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制，電磁閥般選用單電控型電磁閥，實(shí)現(xiàn)控制閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)儀表空氣的供給與排放，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖目標(biāo)； 切斷閥開(kāi)度僅有全開(kāi)和全關(guān)兩個(gè)位置，必須配置電磁閥進(jìn)行氣路導(dǎo)通和切斷控制，用DO信號(hào)使切斷閥在全開(kāi)和全關(guān)兩個(gè)狀態(tài)切換。控制閥單電磁閥常用配置方案有4種，如圖1所示。
IA———儀表空氣；QF———過(guò)濾減壓閥；SV1———電磁閥；IP———閥門(mén)定位器；V1———切斷閥；V2———調(diào)節(jié)閥；SH———梭閥
ASCO電磁閥常用配置方案
　　氣動(dòng)控制閥根據(jù)儀表空氣故障時(shí)閥門(mén)所處的安全位置分為氣開(kāi)(FC)和氣關(guān)(FO)兩種，選擇氣開(kāi)還是氣關(guān)在設(shè)計(jì)選型時(shí)根據(jù)工藝過(guò)程安全要求決定。控制閥聯(lián)鎖由電磁閥實(shí)現(xiàn)，石油化工裝置中電磁閥般按失效安全的原則設(shè)計(jì)為：正常得電勵(lì)磁(圖1a)，失電聯(lián)鎖方式NE(圖1d) 。同時(shí)火氣系統(tǒng)負(fù)載設(shè)計(jì)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(shí)閥門(mén)處于全開(kāi)、全關(guān)或調(diào)節(jié)狀態(tài)，詳見(jiàn)表1。由于調(diào)節(jié)閥在正常工作時(shí)，只有定位器輸出儀表空氣到達(dá)膜頭才能實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的定位，要求氣路不能切斷，所以圖1c不適于設(shè)計(jì)為“正常失電、聯(lián)鎖得電勵(lì)磁”方式，圖1d不適于設(shè)計(jì)為“正常得電勵(lì)磁、失電聯(lián)鎖”方式?，F(xiàn)以通用型兩位三通電磁閥為例進(jìn)行說(shuō)明。