循环泵出口蝶阀工作过程:(1)重锤保压蝶阀开阀时,油泵启动,高压油经滤油器、单向阀,进入油缸,推动活塞,带动与之相连的杠杆举起重锤开阀。开阀到位后行程开关动作,自动保压系统启动,电机继续给保压蓄能器充压。压力达高压力设定点后(16MPa),油泵停止运行。系统泄漏,压力降至低压力设定点(4MPa),油泵电机自动启动,达高压力设定值后停油泵。(2)重锤保压蝶阀关阀时,得到关阀命令。电磁阀得电,在重锤重力作用下油缸内液压油经节流阀、高压胶管、电磁阀回到油箱。(3)当电磁阀故障或停电时,可以进行手动操作。手动打压,阀门直接开启。关阀时打开截止阀,油缸的油在重锤重力作用下流回油箱,阀门关闭。
液压控制系统包含一个西门子S7-200系列PLC,一个电磁阀和一个量程为0~20MPa的罗斯蒙特压力变送器。电磁阀用于控制蝶阀的关闭;一个压力变送器控制系统油压不高于16MPa,不低于4MPa。
循环泵出口蝶阀的开关设计有两种方式。第一种方式循环泵与出口蝶阀联锁开关投入状态下,蝶阀开关由循环泵启停状态联锁;第二种方式循环泵与出口蝶阀联锁开关解除状态下,通过控制室及就地电控箱按钮,可操作蝶阀开关。
问题提出
目前循环泵出口蝶阀控制系统存在以下问题:
(1)循环泵启停状态信号可能存在干扰,在循环泵与出口蝶阀联锁开关投入情况下,会导致蝶阀误动。历史上曾经发生过因雷雨天闪电导致蝶阀误关的事件。
(2)控制室内及就地电控箱上的蝶阀开关按钮直接控制蝶阀的开关,可能有人员不小心碰触或误操作而导致蝶阀误动。当循环泵停运时,如果其出口蝶阀打开,会使循环水倒流,严重时可能导致跳机。
(3)系统补压的定值判断由压力变送器信号提供,若压力变送器发生故障,则可能发生系统不停补压,如果系统没有可靠的泄压通道可能导致液压油管爆裂。
因此,需要对循环泵出口蝶阀控制系统进行优化设计,以保证循环泵出口蝶阀的正常开关。
解决方案
针对上述几点循环泵出口蝶阀控制系统中的问题,提出以下技术解决方案。
(1)控制程序的设计中需要屏蔽输入信号干扰。信号的干扰基本都是一瞬间的,所以在程序设计中将瞬间输入信号屏蔽掉就可以了。
(2)控制系统中需要加入防止人员误操作的设计。具体在控制程序中可以设置出口蝶阀开闭锁,即只有当循环泵运行时,其出口蝶阀才能打开。这样就可以避免危险情况的发生。
(3)需要增加系统补压的安全保护,同时又不能限制系统的正常补压。具体可以在控制程序中增加补压时间限制,但是这个限制时间必须略长于系统正常补压所需的时间。