抽汽快关调节阀控制

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1、抽汽液动快关调节阀控制原理说明书、 液压控制原理液压控制原理图液压控制说明快关电磁阀 YH2 失电时，卸荷阀上腔压力油以及油控单向阀控制油路通过背压阀与回油相通，卸荷阀打开，油缸工作腔与回油导通，阀门在弹簧力的作用下关闭。而单向阀处于逆向截至状态，不管比例方向 阀处于何种信号控制下，压力油无法进入油缸工作腔，以保证事故工况 下的主控制油压稳定。IIEHE快关电磁阀YH2带电时，P 口高压油经滤器、节流器、快关电磁阀 YH2 进入卸荷阀上腔，将卸荷阀下压闭合，同时液控单向阀逆向导 通。此时系统可通过控制比例方向阀通道使控制油通过液控单向阀进入 执行机构油缸工作腔，阀门开启；或者通过控制比例方向阀

2、通道使压力 油自油缸工作腔泄出，依靠弹簧力使阀门关闭。二、结构特点及操作原理结构特点抽汽快关调节阀执行机构是集蒸汽流量连续调节、智能检测、快速关闭 功能于一体，选用先进的液压控制系统、电气控制系统集合而成。在动力系统方面采用液压弹簧快关原理，液压开启、弹簧关闭，快 关时弹簧释放能量并通过传动机构迅速关闭阀门，工作稳定安全可靠。在电气控制方面它既可与上位控制系统连接，实现自动闭环控制；又 可就地手动进行开环控制。自动控制状态下，就地控制设备接受 420mA 上位阀位控制信号，阀门在执行机构控制系统作用下将跟随控制信号进行 随动，同时将阀位反馈信号传送至上位控制系统，达到远程调节控制与监 视的目的

3、。在接到快关信号后，弹簧快关装置迅速关闭阀门。执行机构设计成失电快关类型，保证事故工况动作安全可靠，其快速关闭时间W0.5秒。液压系统的油源压力范围为12-14MPa稳定油源。线路 控制电源为 220VAC。 电气控制部件1. 电气控制部件主要包括阀门就地仪控设备、阀门就地端子箱以及就地控制箱。1）阀门就地仪控设备包括阀门阀位反馈单元、比例方向阀YH1、快关 电磁阀 YH2。 阀位反馈单元，包括两个单刀单掷行程开关，一个420mA 信号输出的阀位变送器（对应阀位 090 度）， 24VDC 供电。 比例方向阀为带阀芯位移反馈，自带放大器电路板的三位四通 比例方向阀，中位阀芯位置为 E 型机能，

4、控制信号 420mA， 阀芯实际位置反馈信号 420mA， 24VDC 供电。 快 关 电磁阀 YH2 为两位 四通方 向 阀 ， 控 制电压等级为 220VAC。2）阀门就地端子箱主要包括接线端子排及附件，阀门就地仪控设备先 接线至就地端子箱的端子排，再接至就地控制柜。3）控制箱主要包括 220VAC/24VDC 转换电源、控制面板信号灯、继电 器、就地控制开关按钮、 PLC 控制器、端子排及附件等。 控制面板包括 4 个按钮开关和一个就地强制/远控切换开关， 4 个按钮分别是系统投入按钮、系统切除按钮（阀门快关） 、就地 手动慢开、就地手动慢关按钮。 控制面板包括 7 个信号灯分别是电源指

5、示、阀门全关指示、阀 门全开指示、系统投入指示、系统切除指示、传感器正常指示、 传感器故障指示。 220VAC/24VDC 转换电源一块。HK 中间继电器 6 个。 就地电流显示单元一块，220VAC供电，就地指示阀位。a） 西门子 PLC 控制器一个，扩展模拟量输入/输出模块。2. 电控操作步骤：1）首先系统上电，合上开关1ZK,此时继电器KD1动作，一组常开触 点 KD1-1 导通，送入 DCS 系统无源干接点，表示 24VDC 电源工作 正常；另外一组常开触点 KD1-2 导通，控制箱面板电源指示灯 D1 （绿色）亮起，就地指示 24VDC 电源工作正常。2）上位机系统投入指令无源干接点

6、 K2 闭合，或者就地按投入按钮QA1，此时继电器KD2和KD6动作，常开触点KD2-1闭锁按钮 QA1，常开触点KD2-2闭合，快关电磁阀YH2带电，执行机构处 于可控状态。另外一组常开触点 KD2-3 闭合， PLC 控制器数字量输 入通道DI3置1，表明系统投入。常开触点KD2-4闭合，送入DCS 系统无源干接点，表明系统已投入处于可控状态。一组常开及常闭 触点KD6-2相应动作，控制箱面板电源指示灯D4 （绿色）亮起， D5 （红色）灭，指示系统已投入处于可控状态。注意：在上位机系统收到系统已投入处于可控状态信号后，应将无源干 接点 K2 复位断开。3）当需要阀门快关，例如事故甩热负荷

7、时，可通过按下就地按钮 TA1 或者上位系统断开干接点 K1 来实现，此时继电器 KD2 和 KD6 失 电，常开触点 KD2-2 断开，快关电磁阀 YH2 失电，执行机构处于HK控制切除状态，阀门在弹簧作用下快速关闭。常开触点 KD2-3 断开， PLC 控制器数字量输入通道 DI3 置 0，表明系统已切除控制状态。 常开触点 KD2-4 断开，送入 DCS 系统无源干接点，表明系统已切 除控制状态。此时控制箱面板电源指示灯D4 （绿色）灭，D5 （红 色）亮起，指示系统已切除控制状态。注意：在上位机系统收到系统已切除控制状态后状态信号后，应将无源 干接点 K1 复位闭合。4）PLC 控制器

8、在每个控制周期扫描查询数字量输入通道 DI3 状态，当 数字量输入通道 DI3 置 0 时，说明系统处于切除状态，此时控制器 直接输出关阀偏置控制电流。当查询数字量输入通道 DI3 置 1 时， 如前所述，表明系统处于可控状态，此时控制方式有两种：远控自 动、就地强制手动。5）如果系统处于可控状态，即数字量输入通道DI3置1时，PLC控制 器在每个控制周期内再扫描查询数字量输入通道DI5，如果DI5通 道置 0，说明就地已经强制切换至就地手动，此时阀门控制模式为 就地强制手动模式，由就地手动慢开、慢关按钮控制；如果查询 DI5 通道置 1，控制模式为远程自动控制模式。6）控制器在每个控制周期内

9、扫描查询传感器输入状态，即通道 AI1， 如果传感器信号正常，控制卡数字量输出通道 DO1 输出为 1，继电 器 KD5 动作，常开触点 KD5-1 闭合，送入 DCS 无源干接点，代表 传感器正常。控制箱面板电源指示灯D6 （绿色）亮起，D7 （红色） 灭，指示传感器正常。如果超出量程（大于20.2mA，小于3.8mA）, 控制卡数字量输出通道DO1输出为0。7）当阀门运动至全关位时继电器 KD3 动作，常开触点 KD3-1 闭合， 送入DCS系统无源干接点，表明阀门已全关，另外常开触点KD3-2 闭合，控制箱面板电源指示灯D2（绿色）亮起，就地指示阀门已至 全关位。8）当阀门运动至全开位时

10、继电器 KD4 动作，常开触点 KD4-1 闭合， 送入 DCS 系统无源干接点，表明阀门已全开，另外常开触点 KD4-2 闭合，控制箱面板电源指示灯D3（绿色）亮起，就地指示阀门已至 全开位。控制模式初始状态下，快关电磁阀失电，比例方向阀直接输出关阀偏置电流信号， 此时阀门处于全关状态。系统投入后，快关电磁阀带电，压力油经快关电磁 阀至插装阀控制上腔，下压插装阀闭合，使得执行机构处于可控状态。1） 自动控制模式就地控制箱自带 PLC 控制器，在每一个控制周期，控制器通过模拟量 输入通道读入上位机420mA阀位信号（4mA为全关位置，20mA为全开 位置），将其作为目标阀位控制信号。控制器通过

11、模拟量输出通道（420mA 控制信号）驱动比例方向阀使主阀芯移动，通过控制油路通道使控制油进入 执行机构油缸工作腔，阀门开启；或者使压力油自油缸工作腔泄出，依靠弹 簧力使阀门关闭。当阀门启闭时，同时带动角位移传感器，阀门角位移转换 输出420mA电气信号通过模拟量输入通道输入控制器，控制器通过比较 目标阀位和实际阀位信号差值，通过 PID 控制算法使得差值为零时，控制信 号驱动比例方向阀的主阀芯处于中间位置，不再有控制油出入油缸工作腔， 此时阀门处于目标阀位位置。在每一个控制周期，控制卡通过模拟量输出通 道将阀位实际反馈位置以 420mA 电气信号送至上位机以及就地数显表。在此模式下，如果控制

12、器检测到阀位传感器反馈信号或者远控阀位控制 信号故障，此时控制器将强制退出闭环控制，控制器直接输出中位控制信号， 此时阀门维持在当前位置，直至阀位传感器反馈信号或者远控阀位控制信号 正常，控制器再恢复 PID 闭环控制。此时可就地将控制开关拨至就地强制控 制档位，由就地手动按钮开环控制。注意：控制器输出中位控制信号，虽然比例方向阀阀口为正开口，但由 于油缸、比例方向阀以及卸荷阀泄漏的存在，阀门会在在弹簧和油压的作用 下会非常缓慢的移动。2） 就地强制手动控制慢开/慢关 此模式为传感器故障或者初始调试时，可通过就地慢开/慢关按钮控制阀 门。将控制开关切换至就地强制手动控制模式。按下电控箱控制面板

13、上的手动慢开按钮，控制器输入通道 DI6 检测为 1 时，输出就地开阀信号至比例方向阀，比例方向阀内部进油通路 P 口和 B 口 接通，压力油经比例方向阀，进入油缸底部。油缸工作并压缩弹簧（弹簧蓄 能），阀门缓慢开启。当一直按下手动慢开按扭时，阀门一直在慢开动作。 阀门手动开至预定位置后，松开按扭，控制器输入通道 DI6 检测为 0，控制器将输出中位电流控制信号至比例方向阀，比例方向阀回至中位，由于比例 方向阀阀口为正开口，则阀门将停止运动，维持在当前位置。按下电控箱控制面板上的手动慢关按钮，就地控制卡输入通道DI7检测 为1时，输出就地就地关阀信号至比例方向阀，比例方向阀内部回油通路B 口和 T 口接通，油缸底部压力油经比例方向阀、背压阀通回油。此时阀门在 弹簧力的作用下，阀门慢关。当一直按下手动慢关按扭时，阀门一直在慢关 动作。阀门手动关至预定位置后，松开按扭，控制器输入通道 DI7 检测为 0， 控制器将输出中位电流控制信号至比例方向阀，比例方向阀回至中位，由于 比例方向阀阀口为正开口，则阀门将停止运动，维持在当前位置。注意：1. 控制器输出中位控制信号，虽然比例方向阀阀口为正开口，但由于油 缸、比例方向阀以及卸荷阀泄漏的存在，阀门会在在弹簧和油压的作用下会 非常缓慢的移动。2. 就地强制手动控制慢开/慢关控制模式只适用于初始调试以及故障状 态下应急状态使用。