第二章電動(dòng)門控制回路

1、2022-6-81電動(dòng)門控制回路分析 電動(dòng)門由電動(dòng)裝置與閥門本體配套組合而成。 電站閥門電動(dòng)裝置適用于閘閥、截止閥和球閥等閥門的開(kāi)啟和關(guān)閉，可用于自動(dòng)控制、遠(yuǎn)方操作和就地操作。 對(duì)其電動(dòng)機(jī)要求具有高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和大的過(guò)載能力； 電動(dòng)機(jī)上應(yīng)有抱閘（彈簧式電磁釋放剎車），防止失電后惰走現(xiàn)象。2022-6-822022-6-832022-6-84電動(dòng)裝置 電動(dòng)裝置裝有限位開(kāi)關(guān)，用于產(chǎn)生閥位信號(hào)，可聯(lián)鎖、顯示、報(bào)警等用。 電動(dòng)裝置裝有力矩開(kāi)關(guān)，當(dāng)力矩過(guò)大時(shí)其觸點(diǎn)狀態(tài)發(fā)生變化（斷開(kāi)），迫使電機(jī)停轉(zhuǎn)。一般有開(kāi)方向和關(guān)方向力矩開(kāi)關(guān)，分別接在開(kāi)支路和關(guān)支路中。 電動(dòng)裝置有位置發(fā)送器，可供遠(yuǎn)方指示閥門開(kāi)度。2022

2、-6-85 電動(dòng)裝置配有手輪和就地閥位指示，并可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)-電動(dòng)切換及操作。 其所操作閥門多是全開(kāi)、全關(guān)雙位控制閥門。操作不頻繁。 一般用限位開(kāi)關(guān)反映位置信號(hào)，而用力矩開(kāi)關(guān)作為保護(hù)手段，可用于對(duì)閘閥和截止閥的關(guān)過(guò)頭控制。2022-6-86常見(jiàn)電氣接線圖的形式 1.原理接線圖原理接線圖 一次二次主要連接的原理圖，給人有整體概念。2022-6-872.展開(kāi)接線圖展開(kāi)接線圖 按功能、電流性質(zhì)分類的二次設(shè)備展開(kāi)圖。 如控制電路圖、主（驅(qū)動(dòng)）電路圖、信號(hào)（報(bào)警、指示）電路圖等以及交流、直流之分等。一般有對(duì)應(yīng)階梯的功能說(shuō)明框，有附圖表，有簡(jiǎn)短文字說(shuō)明、元件、設(shè)備有編號(hào)等，便于閱讀和查對(duì)回路。2022-6-8

3、83.安裝接線圖安裝接線圖 常有屏面布置圖、端子排圖、屏背面接線圖等。這是硬件加工、安裝、試驗(yàn)、檢修必不可少的圖紙。 一般都有具體設(shè)備編號(hào)、回路編號(hào)、端子、電纜編號(hào)等。2022-6-89電動(dòng)門控制電路分析思考題 1.對(duì)電動(dòng)門電動(dòng)裝置的要求 2.課堂提供的電動(dòng)門控制電路的分析： 元件功能作用 各支路（回路）功能作用 開(kāi)啟過(guò)程-開(kāi)狀態(tài)-關(guān)閉過(guò)程-關(guān)狀態(tài)的控制電路工作分析 3.試對(duì)參考教材中的電動(dòng)門控制電路進(jìn)行如上分析。2022-6-8102022-6-811 電動(dòng)機(jī)保護(hù)開(kāi)關(guān)Q、開(kāi)閥接觸器K3、關(guān)閥接觸器K4 控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)2022-6-8122022-6-813 開(kāi)閥按鈕S1按下，中間繼電器

4、K1吸合，K1的動(dòng)合觸點(diǎn)使得開(kāi)閥接觸器線圈K3的電路接通，動(dòng)斷觸點(diǎn)使得關(guān)閥接觸器線圈K4的電路斷開(kāi)，形成電氣互鎖。2022-6-814 觸點(diǎn)S7、S5、S3、K2、K4都閉合時(shí)，K3吸合并自保持（K1為短時(shí)吸合），電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)去開(kāi)啟閥門。 當(dāng)閥門全開(kāi)時(shí)，開(kāi)閥位置開(kāi)關(guān)S3的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷開(kāi)閥電路，K3釋放后，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。2022-6-815 S2按鈕操作關(guān)閥。 閥門全關(guān)時(shí)，關(guān)閥位置開(kāi)關(guān)S4動(dòng)作后不能切斷關(guān)閥電路，必須在關(guān)閥的轉(zhuǎn)矩達(dá)到規(guī)定時(shí)，有轉(zhuǎn)矩開(kāi)關(guān)S6動(dòng)作才能切斷關(guān)閥電路。2022-6-816 閥門工況有信號(hào)燈顯示： 閃光信號(hào)是由凸輪推動(dòng)閃光開(kāi)關(guān)S8控制的 閥門全開(kāi)，紅燈HR點(diǎn)亮

5、，開(kāi)閥過(guò)程紅燈閃光 閥門全關(guān)，綠燈HG點(diǎn)亮，關(guān)閥過(guò)程綠燈閃光2022-6-817 1、利用轉(zhuǎn)矩開(kāi)關(guān)的動(dòng)作發(fā)出故障信號(hào)。 開(kāi)閥轉(zhuǎn)矩開(kāi)關(guān)的動(dòng)合觸點(diǎn)S5閉合可以提供故障信號(hào) 關(guān)閥過(guò)程是有關(guān)閥轉(zhuǎn)矩開(kāi)關(guān)的動(dòng)合觸點(diǎn)S6和S4同時(shí)產(chǎn)生故障信號(hào)2022-6-818 2、延時(shí)繼電器K6發(fā)出故障信號(hào)。 S3和S4在閥門操作時(shí)總是閉合的，K6計(jì)時(shí)，超過(guò)閥門的全行程時(shí)間，閥門仍未開(kāi)閉到位，K6的延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，發(fā)出故障信號(hào)。2022-6-819 S7溫度開(kāi)關(guān) K5熱繼電器 電動(dòng)機(jī)保護(hù)開(kāi)關(guān)Q 作用：保護(hù)過(guò)載、斷相、短路等故障2022-6-8202022-6-821DCS發(fā)出OPEN指令，OX繼電器帶電。動(dòng)合觸點(diǎn)OX閉

6、合，接觸器88O帶電，動(dòng)合觸點(diǎn)88O合進(jìn)行自保持，動(dòng)斷觸點(diǎn)88O斷開(kāi)使關(guān)閥回路斷開(kāi)，形成電氣互鎖，開(kāi)閥主觸點(diǎn)88O閉合，進(jìn)行開(kāi)閥。閥全開(kāi)，開(kāi)閥位置開(kāi)關(guān)4斷開(kāi)，88O線圈失電，停止開(kāi)閥。2022-6-822DCS發(fā)出CLOSE指令，CX繼電器帶電。動(dòng)合觸點(diǎn)CX閉合，接觸器88C帶電，動(dòng)合觸點(diǎn)88C合進(jìn)行自保持，動(dòng)斷觸點(diǎn)88C斷開(kāi)使關(guān)閥回路斷開(kāi)，形成電氣互鎖，關(guān)閥主觸點(diǎn)88C閉合，進(jìn)行關(guān)閥。閥全關(guān)，關(guān)閥位置開(kāi)關(guān)17斷開(kāi)，88C線圈失電，停止關(guān)閥。2022-6-823開(kāi)關(guān)閥過(guò)程中位置開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)3、7均閉合，綠燈GL，紅燈RL全亮。閥門全開(kāi)時(shí)，觸點(diǎn)3斷開(kāi)，綠燈滅；閥門全關(guān)時(shí)，觸點(diǎn)7斷開(kāi)，紅燈滅；2022

7、-6-824P30 復(fù)習(xí)思考題圖1-312022-6-825思考題 試填寫幾種情況下： 已全關(guān)時(shí)；由關(guān) 開(kāi)時(shí)； 已全開(kāi)時(shí)；由開(kāi) 關(guān)時(shí)； 接觸器線圈KC、GC和指示燈KD、GD、ED各自的狀態(tài)2022-6-826可靠性技術(shù)簡(jiǎn)介可靠性技術(shù)簡(jiǎn)介1.可靠性的含義及度量2.故障及故障率3.故障率分析4.系統(tǒng)可靠動(dòng)作的先決條件5.信號(hào)攝取方法及其特點(diǎn)6.冗余技術(shù)簡(jiǎn)介2022-6-8271.可靠性的含義及度量 可靠性的含義可靠性的含義可以理解為：在一定的使用條件和規(guī)定使用的時(shí)間內(nèi)，持續(xù)完成設(shè)定功能的概率。 可靠性可以用多種度量指標(biāo)予以表達(dá)。比如：無(wú)故障率和故障率。無(wú)故障率無(wú)故障率是指在實(shí)際使用條件和規(guī)定時(shí)間

8、內(nèi)，能完成設(shè)計(jì)功能的概率E；相應(yīng)地，不能完成設(shè)計(jì)功能的概率為故障率F。則有E+F=1。 2022-6-8282.故障及故障率 可以從控制動(dòng)作發(fā)生故障的結(jié)果來(lái)表達(dá)可靠性。故障故障一般可以分為拒動(dòng)作和誤動(dòng)作。一般： 拒動(dòng)作拒動(dòng)作是指該動(dòng)作而未動(dòng)作，或者說(shuō)是不正確的不動(dòng)作。 誤動(dòng)作誤動(dòng)作是指不該動(dòng)作卻動(dòng)作了，或者說(shuō)是不正確的動(dòng)作。2022-6-829故障中的拒動(dòng)作率和誤動(dòng)作率 拒動(dòng)作率（或誤動(dòng)作率）是指在單位時(shí)間內(nèi)（如一年內(nèi)）拒動(dòng)作（或誤動(dòng)作）次數(shù)的數(shù)學(xué)期望，即 誤動(dòng)作率=誤動(dòng)作次數(shù)/實(shí)際動(dòng)作次數(shù)=誤動(dòng)作次數(shù)/（正確動(dòng)作次數(shù)+誤動(dòng)作次數(shù)） 拒動(dòng)作率=拒動(dòng)作次數(shù)/應(yīng)當(dāng)動(dòng)作次數(shù)=拒動(dòng)作次數(shù)/（實(shí)際動(dòng)作次

9、數(shù)+拒動(dòng)作次數(shù)-誤動(dòng)作次數(shù)）2022-6-8303.故障率分析 從上式可以知道拒動(dòng)作率或誤動(dòng)作率的數(shù)值均小于1。從可靠性考慮，這類故障率數(shù)值越小越好。 在工程上，要求拒動(dòng)作率或誤動(dòng)作率的數(shù)值均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1，接近于0，但是一般不可能等于0。這是因?yàn)樵诠こ虒?shí)際中，100%可靠性概率是不現(xiàn)實(shí)的，因此要采取提高可靠性的措施。 2022-6-8314.系統(tǒng)可靠動(dòng)作的先決條件 控制系統(tǒng)可靠動(dòng)作的先決條件是必須保證控制系統(tǒng)可靠動(dòng)作的先決條件是必須保證攝取的信號(hào)真實(shí)可靠攝取的信號(hào)真實(shí)可靠。 為了做到這一點(diǎn)，通過(guò)將檢測(cè)元件組構(gòu)成信號(hào)單元，從而改進(jìn)攝取信號(hào)的可靠性。下面將對(duì)元件和不同結(jié)構(gòu)的信號(hào)單元的可靠性進(jìn)行簡(jiǎn)要分

10、析和介紹。 2022-6-8325.信號(hào)攝取方法及其特點(diǎn) 5.1單一信號(hào)法 5.2信號(hào)串聯(lián)法 5.3信號(hào)并聯(lián)法 5.4信號(hào)串并聯(lián)法 5.5信號(hào)表決法 5.6信號(hào)多重化2022-6-8335.1單一信號(hào)法 即用單個(gè)檢測(cè)元件為一信號(hào)單元單個(gè)檢測(cè)元件為一信號(hào)單元。這樣，單元的可靠性與元件的可靠性相同，即單一信號(hào)法單元相對(duì)元件來(lái)說(shuō)可靠性沒(méi)改變。2022-6-8345.2信號(hào)串聯(lián)法 將反映同一測(cè)點(diǎn)故障的檢測(cè)元件觸點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)作將反映同一測(cè)點(diǎn)故障的檢測(cè)元件觸點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)作為一個(gè)信號(hào)單元為一個(gè)信號(hào)單元。由圖可見(jiàn)，觸點(diǎn)間的關(guān)系為邏輯“與”。 只要一個(gè)元件拒動(dòng)作，則單元就拒動(dòng)作，而只有串聯(lián)元件都誤動(dòng)作，則單元才會(huì)誤

11、動(dòng)作。 信號(hào)串聯(lián)法適用于對(duì)誤動(dòng)作要求高，而對(duì)拒動(dòng)作信號(hào)串聯(lián)法適用于對(duì)誤動(dòng)作要求高，而對(duì)拒動(dòng)作要求低的場(chǎng)合要求低的場(chǎng)合。X1X2Y信號(hào)串聯(lián)回路X1YX2信號(hào)并聯(lián)回路X1YX2信號(hào)串并聯(lián)回路X3X42022-6-8355.3信號(hào)并聯(lián)法 將反映同一測(cè)點(diǎn)故障的檢測(cè)元件觸點(diǎn)進(jìn)行并聯(lián)將反映同一測(cè)點(diǎn)故障的檢測(cè)元件觸點(diǎn)進(jìn)行并聯(lián)作為一個(gè)信號(hào)單元作為一個(gè)信號(hào)單元。由圖可見(jiàn)，觸點(diǎn)間的關(guān)系為邏輯“或”。 只要一個(gè)元件誤動(dòng)作，則單元就誤動(dòng)作，而只有并聯(lián)元件都拒動(dòng)作，則單元才會(huì)拒動(dòng)作。 信號(hào)并聯(lián)法適用于對(duì)拒動(dòng)作要求高，而對(duì)誤動(dòng)信號(hào)并聯(lián)法適用于對(duì)拒動(dòng)作要求高，而對(duì)誤動(dòng)作要求低的場(chǎng)合作要求低的場(chǎng)合。X1X2Y信號(hào)串聯(lián)回路X1

12、YX2信號(hào)并聯(lián)回路X1YX2信號(hào)串并聯(lián)回路X3X42022-6-8365.4信號(hào)串并聯(lián)法 通過(guò)計(jì)算可以看到：當(dāng)元件的拒動(dòng)作率或誤動(dòng)作率的數(shù)值很小時(shí)，單元的可靠性大大提高；而當(dāng)元件的拒動(dòng)作率或誤動(dòng)作率的數(shù)值大于一定數(shù)值時(shí)，單元的可靠性反而不如元件的可靠性。 所以，提高單元可靠性的前提是元件必須可靠提高單元可靠性的前提是元件必須可靠。X1X2Y信號(hào)串聯(lián)回路X1YX2信號(hào)并聯(lián)回路X1YX2信號(hào)串并聯(lián)回路X3X42022-6-8375.5信號(hào)表決法 它是指在N個(gè)輸入中至少有M個(gè)輸入為1，則輸出為1?？梢杂小叭《?、“四取三“等邏輯， 信號(hào)表決法的基本理論依據(jù)是：在元件可靠性信號(hào)表決法的基本理論依據(jù)是

13、：在元件可靠性相同的條件下，多個(gè)元件同時(shí)出故障的幾率小相同的條件下，多個(gè)元件同時(shí)出故障的幾率小于單個(gè)元件出故障的幾率。于單個(gè)元件出故障的幾率。 2022-6-8385.6信號(hào)多重化 它是指對(duì)若干個(gè)模擬量信號(hào)采取“二取一”、“二取均”、“三取中”、“三取均”等提高測(cè)量準(zhǔn)確度和可靠性的信號(hào)攝取法。 目的就是要剔除粗大誤差（壞值）或減小干擾等目的就是要剔除粗大誤差（壞值）或減小干擾等因素的影響。因素的影響。2022-6-8396.冗余技術(shù)簡(jiǎn)介 除了要求攝取的信號(hào)可靠外，為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，在元件、器件、部件、設(shè)備或裝置上采用冗余技術(shù)冗余技術(shù)，如11，N1熱備用；雙電源，雙通訊，雙CPU等，以及UPS不間斷電源，軟件功能冗余，后備手操等方法，以提高控制系統(tǒng)的可靠性。 另外，在管路閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接中，除了工藝要求之外，從可靠