第二章电动门控制回路.ppt

电动门控制回路分析•电动门由电动装置与阀门本体配套组合而成•电站阀门电动装置适用于闸阀、截止阀和球阀等阀门的开启和关闭，可用于自动控制、远方操作和就地操作•对其电动机要求具有高启动转矩和大的过载能力；•电动机上应有抱闸（弹簧式电磁释放刹车），防止失电后惰走现象9/16/202419/16/202429/16/20243电动装置•电动装置装有限位开关，用于产生阀位信号，可联锁、显示、报警等用•电动装置装有力矩开关，当力矩过大时其触点状态发生变化（断开），迫使电机停转一般有开方向和关方向力矩开关，分别接在开支路和关支路中•电动装置有位置发送器，可供远方指示阀门开度9/16/20244•电动装置配有手轮和就地阀位指示，并可实现手动-电动切换及操作•其所操作阀门多是全开、全关双位控制阀门操作不频繁•一般用限位开关反映位置信号，而用力矩开关作为保护手段，可用于对闸阀和截止阀的关过头控制9/16/20245常见电气接线图的形式•1.原理接线图原理接线图•一次二次主要连接的原理图，给人有整体概念9/16/202462.展开接线图展开接线图•按功能、电流性质分类的二次设备展开图•如控制电路图、主（驱动）电路图、信号（报警、指示）电路图等以及交流、直流之分等。

一般有对应阶梯的功能说明框，有附图表，有简短文字说明、元件、设备有编号等，便于阅读和查对回路9/16/202473.安装接线图安装接线图•常有屏面布置图、端子排图、屏背面接线图等这是硬件加工、安装、试验、检修必不可少的图纸•一般都有具体设备编号、回路编号、端子、电缆编号等9/16/20248电动门控制电路分析思考题•1.对电动门电动装置的要求•2.课堂提供的电动门控制电路的分析：•元件功能作用•各支路（回路）功能作用•开启过程-开状态-关闭过程-关状态的控制电路工作分析•3.试对参考教材中的电动门控制电路进行如上分析9/16/202499/16/202410•电动机保护开关Q、开阀接触器K3、关阀接触器K4•控制电动机正转或反转9/16/2024119/16/202412•开阀按钮S1按下，中间继电器K1吸合，K1的动合触点使得开阀接触器线圈K3的电路接通，动断触点使得关阀接触器线圈K4的电路断开，形成电气互锁9/16/202413•触点S7、S5、S3、K2、K4都闭合时，K3吸合并自保持（K1为短时吸合），电动机通过减速机构去开启阀门•当阀门全开时，开阀位置开关S3的动断触点断开，切断开阀电路，K3释放后，电动机停止转动。

9/16/202414•S2按钮操作关阀•阀门全关时，关阀位置开关S4动作后不能切断关阀电路，必须在关阀的转矩达到规定时，有转矩开关S6动作才能切断关阀电路9/16/202415•阀门工况有信号灯显示：•闪光信号是由凸轮推动闪光开关S8控制的•阀门全开，红灯HR点亮，开阀过程红灯闪光•阀门全关，绿灯HG点亮，关阀过程绿灯闪光9/16/202416•1、利用转矩开关的动作发出故障信号•开阀转矩开关的动合触点S5闭合可以提供故障信号•关阀过程是有关阀转矩开关的动合触点S6和S4同时产生故障信号9/16/202417•2、延时继电器K6发出故障信号•S3和S4在阀门操作时总是闭合的，K6计时，超过阀门的全行程时间，阀门仍未开闭到位，K6的延时动合触点闭合，发出故障信号9/16/202418•S7温度开关•K5热继电器•电动机保护开关Q•作用：保护过载、断相、短路等故障9/16/2024199/16/202420•DCS发出OPEN指令，OX继电器带电动合触点OX闭合，接触器88O带电，动合触点88O合进行自保持，动断触点88O断开使关阀回路断开，形成电气互锁，•开阀主触点88O闭合，进行开阀。

•阀全开，开阀位置开关4断开，88O线圈失电，停止开阀9/16/202421•DCS发出CLOSE指令，CX继电器带电动合触点CX闭合，接触器88C带电，动合触点88C合进行自保持，动断触点88C断开使关阀回路断开，形成电气互锁，•关阀主触点88C闭合，进行关阀•阀全关，关阀位置开关17断开，88C线圈失电，停止关阀9/16/202422•开关阀过程中位置开关触点3、7均闭合，绿灯GL，红灯RL全亮•阀门全开时，触点3断开，绿灯灭；•阀门全关时，触点7断开，红灯灭；9/16/202423P30 复习思考题图1-319/16/202424思考题•试填写几种情况下：•已全关时；由关 → 开时；•已全开时；由开 → 关时；•接触器线圈KC、GC和指示灯KD、GD、ED各自的状态9/16/202425可靠性技术简介可靠性技术简介1.可靠性的含义及度量2.故障及故障率3.故障率分析4.系统可靠动作的先决条件5.信号摄取方法及其特点6.冗余技术简介9/16/2024261.可靠性的含义及度量•可靠性的含义可靠性的含义可以理解为：在一定的使用条件和规定使用的时间内，持续完成设定功能的概率。

•可靠性可以用多种度量指标予以表达比如：无故障率和故障率无故障率无故障率是指在实际使用条件和规定时间内，能完成设计功能的概率E；相应地，不能完成设计功能的概率为故障率F则有E+F=1 9/16/2024272.故障及故障率•可以从控制动作发生故障的结果来表达可靠性故障故障一般可以分为拒动作和误动作一般：•拒动作拒动作是指该动作而未动作，或者说是不正确的不动作•误动作误动作是指不该动作却动作了，或者说是不正确的动作9/16/202428故障中的拒动作率和误动作率•拒动作率（或误动作率）是指在单位时间内（如一年内）拒动作（或误动作）次数的数学期望，即•误动作率=误动作次数/实际动作次数=误动作次数/（正确动作次数+误动作次数）•拒动作率=拒动作次数/应当动作次数=拒动作次数/（实际动作次数+拒动作次数-误动作次数）9/16/2024293.故障率分析•从上式可以知道拒动作率或误动作率的数值均小于1从可靠性考虑，这类故障率数值越小越好•在工程上，要求拒动作率或误动作率的数值均远远小于1，接近于0，但是一般不可能等于0这是因为在工程实际中，100%可靠性概率是不现实的，因此要采取提高可靠性的措施。

9/16/2024304.系统可靠动作的先决条件•控制系统可靠动作的先决条件是必须保证控制系统可靠动作的先决条件是必须保证摄取的信号真实可靠摄取的信号真实可靠•为了做到这一点，通过将检测元件组构成信号单元，从而改进摄取信号的可靠性下面将对元件和不同结构的信号单元的可靠性进行简要分析和介绍 9/16/2024315.信号摄取方法及其特点•5.1单一信号法•5.2信号串联法•5.3信号并联法•5.4信号串并联法•5.5信号表决法•5.6信号多重化9/16/2024325.1单一信号法•即用单个检测元件为一信号单元单个检测元件为一信号单元这样，单元的可靠性与元件的可靠性相同，即单一信号法单元相对元件来说可靠性没改变9/16/2024335.2信号串联法• 将反映同一测点故障的检测元件触点进行串联作将反映同一测点故障的检测元件触点进行串联作为一个信号单元为一个信号单元由图可见，触点间的关系为逻辑“与”•只要一个元件拒动作，则单元就拒动作，而只有串联元件都误动作，则单元才会误动作•信号串联法适用于对误动作要求高，而对拒动作信号串联法适用于对误动作要求高，而对拒动作要求低的场合要求低的场合。

9/16/2024345.3信号并联法•将将反反映映同同一一测测点点故故障障的的检检测测元元件件触触点点进进行行并并联联作作为为一一个个信信号号单单元元由图可见，触点间的关系为逻辑“或”•只要一个元件误动作，则单元就误动作，而只有并联元件都拒动作，则单元才会拒动作•信信号号并并联联法法适适用用于于对对拒拒动动作作要要求求高高，，而而对对误误动动作要求低的场合作要求低的场合9/16/2024355.4信号串并联法•通过计算可以看到：当元件的拒动作率或误动作率的数值很小时，单元的可靠性大大提高；而当元件的拒动作率或误动作率的数值大于一定数值时，单元的可靠性反而不如元件的可靠性•所以，提高单元可靠性的前提是元件必须可靠提高单元可靠性的前提是元件必须可靠9/16/2024365.5信号表决法•它是指在N个输入中至少有M个输入为1，则输出为1可以有“三取二”、“四取三“等逻辑，•信号表决法的基本理论依据是：在元件可靠性信号表决法的基本理论依据是：在元件可靠性相同的条件下，多个元件同时出故障的几率小相同的条件下，多个元件同时出故障的几率小于单个元件出故障的几率于单个元件出故障的几率 9/16/2024375.6信号多重化•它是指对若干个模拟量信号采取“二取一”、“二取均”、“三取中”、“三取均”等提高测量准确度和可靠性的信号摄取法。

•目的就是要剔除粗大误差（坏值）或减小干扰等目的就是要剔除粗大误差（坏值）或减小干扰等因素的影响因素的影响9/16/2024386.冗余技术简介•除了要求摄取的信号可靠外，为了提高控制系统的可靠性，在元件、器件、部件、设备或装置上采用冗余技术冗余技术，如1︰1，N︰1热备用；双电源，双通讯，双CPU等，以及UPS不间断电源，软件功能冗余，后备手操等方法，以提高控制系统的可靠性•另外，在管路阀门执行机构连接中，除了工艺要求之外，从可靠性上可以认为：串联阀门为了可靠截止，而并联阀门则是为了可靠的导通•这样从检测信号、逻辑运算到执行机构的可靠性都得到了提高，就能够提高整个控制系统的可靠性9/16/202439本次课学习要点、思考题与习题本次课学习要点、思考题与习题•1.思考题：1-8、1-9、1-10、1-11.•2.作业题：1-12、1-13•3.何谓可靠性？拒动作？误动作？•4.试说出不同信号摄取方法各自的特点，各方法的应用场合或应用原理9/16/202440。