循環泵出口蝶閥工作過程:
(1)重錘保壓蝶閥開閥時,油泵啟動,高壓油經濾油器、單向閥,進入油缸,推動活塞,帶動與之相連的杠桿舉起重錘開閥。開閥到位后行程開關動作,自動保壓系統啟動,電機繼續給保壓蓄能器充壓。壓力達高壓力設定點后(16MPa),油泵停止運行。系統泄漏,壓力降至低壓力設定點(4MPa),油泵電機自動啟動,達高壓力設定值后停油泵。
(2)重錘保壓蝶閥關閥時,得到關閥命令。電磁閥得電,在重錘重力作用下油缸內液壓油經節流閥、高壓膠管、電磁閥回到油箱。
(3)當電磁閥故障或停電時,可以進行手動操作。手動打壓,閥門直接開啟。關閥時打開截止閥,油缸的油在重錘重力作用下流回油箱,閥門關閉。 液壓控制系統包含一個西門子S7-200系列PLC,一個電磁閥和一個量程為0~20MPa的羅斯蒙特壓力變送器。電磁閥用于控制蝶閥的關閉;一個壓力變送器控制系統油壓不高于16MPa,不低于4MPa。
循環泵出口蝶閥的開關設計有兩種方式。第一種方式循環泵與出口蝶閥聯鎖開關投入狀態下,蝶閥開關由循環泵啟停狀態聯鎖;第二種方式循環泵與出口蝶閥聯鎖開關解除狀態下,通過控制室及就地電控箱按鈕,可操作蝶閥開關。
問題提出
目前循環泵出口蝶閥控制系統存在以下問題:
循環泵啟停狀態信號可能存在干擾,在循環泵與出口蝶閥聯鎖開關投入情況下,會導致蝶閥誤動。歷史上曾經發生過因雷雨天閃電導致蝶閥誤關的事件。
控制室內及就地電控箱上的蝶閥開關按鈕直接控制蝶閥的開關,可能有人員不小心碰觸或誤操作而導致蝶閥誤動。當循環泵停運時,如果其出口蝶閥打開,會使循環水倒流,嚴重時可能導致跳機。
系統補壓的定值判斷由壓力變送器信號提供,若壓力變送器發生故障,則可能發生系統不停補壓,如果系統沒有可靠的泄壓通道可能導致液壓油管爆裂。
因此,需要對循環泵出口蝶閥控制系統進行優化設計,以保證循環泵出口蝶閥的正常開關。
解決方案
針對上述幾點循環泵出口蝶閥控制系統中的問題,提出以下技術解決方案。
控制程序的設計中需要屏蔽輸入信號干擾。信號的干擾基本都是一瞬間的,所以在程序設計中將瞬間輸入信號屏蔽掉就可以了。
控制系統中需要加入防止人員誤操作的設計。具體在控制程序中可以設置出口蝶閥開閉鎖,即只有當循環泵運行時,其出口蝶閥才能打開。這樣就可以避免危險情況的發生。
需要增加系統補壓的安全保護,同時又不能限制系統的正常補壓。具體可以在控制程序中增加補壓時間限制,但是這個限制時間必須略長于系統正常補壓所需的時間