一種有效防止電動(dòng)閥限位誤動(dòng)的控制回路設(shè)計(jì)

劉玉秀

（河鋼集團(tuán)邯鄲鋼鐵股份有限公司西區(qū)能源中心，河北邯鄲 056003）

1 項(xiàng)目背景

邯寶能源中心鋼軋水站主要為邯寶煉鋼及熱軋供水，補(bǔ)水泵組有6臺(tái)15 kW 電動(dòng)補(bǔ)水泵為連鑄6臺(tái)膨脹罐補(bǔ)水，6 臺(tái)電機(jī)的啟停是由膨脹罐的壓力和液位信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)控制，從而保證膨脹罐的液位和壓力恒定。而邯寶煉鋼廠2臺(tái)連鑄機(jī)正常工作對(duì)膨脹罐壓力的要求相當(dāng)嚴(yán)格，即壓力的波動(dòng)會(huì)造成連鑄機(jī)停機(jī)，嚴(yán)重者會(huì)造成堆鋼事故，由此可見(jiàn)該泵組的穩(wěn)定運(yùn)行顯得尤為重要。

2 故障分類(lèi)及處理措施

2.1 故障分類(lèi)

該泵組在啟動(dòng)時(shí)，時(shí)而有跳車(chē)現(xiàn)象，經(jīng)分析造成電機(jī)跳車(chē)共計(jì)有4種情況：

（1）電氣故障，即過(guò)負(fù)荷或主回路短路。

（2）運(yùn)行過(guò)程中運(yùn)行信號(hào)（來(lái)自主接觸器輔助觸點(diǎn)）自行消失。

（3）壓力和液位信號(hào)誤動(dòng)。

（4）運(yùn)行過(guò)程中出口電動(dòng)閥的“關(guān)到位”信號(hào)出現(xiàn)。

經(jīng)多次試驗(yàn)觀察，排除了上述的前三種原因，原因鎖定為電動(dòng)閥“關(guān)到位”信號(hào)異常所致。

2.2 原因分析

該泵組啟動(dòng)的工藝流程為：水泵靜止時(shí)，出口電動(dòng)閥在“關(guān)到位”位置，當(dāng)水泵接收到PLC 發(fā)出的啟動(dòng)命令后即刻啟動(dòng)，延時(shí)6 s 后自動(dòng)打開(kāi)電動(dòng)閥門(mén)；當(dāng)水泵接收到PLC 發(fā)出的停止命令后，先關(guān)閉電動(dòng)閥門(mén)，當(dāng)PLC 接收到閥門(mén)的“關(guān)到位”信號(hào)后隨即自動(dòng)停止水泵。

研究發(fā)現(xiàn)造成水泵誤跳的根本原因是在水泵正常啟動(dòng)后，延時(shí)6 s 電動(dòng)閥門(mén)打開(kāi)的過(guò)程中在“關(guān)到位”信號(hào)即將消失的時(shí)候，微動(dòng)開(kāi)關(guān)處在臨界位置，由于閥門(mén)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)和管道水流的輕微震動(dòng)會(huì)造成“關(guān)到位”的微動(dòng)開(kāi)關(guān)出現(xiàn)誤抖動(dòng)現(xiàn)象，“關(guān)到位”信號(hào)再次出現(xiàn)，從而造成水泵停車(chē)。

2.3 處理措施

解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是：在電動(dòng)閥開(kāi)閥回路里并聯(lián)一個(gè)中間繼電器KA7，將KA7 的閉點(diǎn)串入“關(guān)到位”回路，即電動(dòng)閥接收到開(kāi)閥命令時(shí)KA7 線圈得電，其閉點(diǎn)打開(kāi)，有效保證了“關(guān)到位”回路不接通，直到閥門(mén)開(kāi)到位，即開(kāi)閥命令消失KA7 線圈失電，其閉點(diǎn)閉合，“關(guān)到位”回路復(fù)原。此過(guò)程成功躲過(guò)了由于閥門(mén)本體震動(dòng)造成的“關(guān)到位”誤信號(hào)，試驗(yàn)成功，問(wèn)題解決，消除了重大隱患。

控制原理圖如圖1所示。

3 主要技術(shù)特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)效益

3.1 主要技術(shù)特點(diǎn)

（1）本改造適用于所有與閥門(mén)“關(guān)到位”信號(hào)有聯(lián)鎖的水泵電氣控制回路。

（2）巧妙地利用了閥門(mén)“接收到命令與執(zhí)行動(dòng)作”之間的時(shí)間差，用擴(kuò)展繼電器KA7 的擴(kuò)大接點(diǎn)保證了“關(guān)到位”回路的可靠斷開(kāi)。

（3）成功躲過(guò)了由于閥門(mén)本體振動(dòng)造成的“關(guān)到位”誤判信號(hào)。

3.2 效果和主要經(jīng)濟(jì)效益分析

連鑄機(jī)正常工作對(duì)膨脹罐壓力的要求相當(dāng)嚴(yán)格，即壓力的波動(dòng)會(huì)造成連鑄機(jī)停機(jī)，嚴(yán)重者會(huì)造成堆鋼事故。每起堆鋼事故會(huì)造成約150 萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失，按照每年發(fā)生2 起堆鋼事故計(jì)，每年可為企業(yè)挽回300萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失。