05第二章电动门控制回路

1、2020/11/22,1,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。,2020/11/22,2,2020/11/22,3,2020/11/22,4,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

2、器，可供远方指示阀门开度。,2020/11/22,5,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。,2020/11/22,6,常见电气接线图的形式,1.原理接线图 一次二次主要连接的原理图，给人有整体概念。,2020/11/22,7,2.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

3、号等，便于阅读和查对回路。,2020/11/22,8,3.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。,2020/11/22,9,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。,2020/11/22,10,2020/11/22,11,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,

4、2020/11/22,12,2020/11/22,13,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。,2020/11/22,14,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。,2020/11/22,15,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。,202

5、0/11/22,16,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,2020/11/22,17,1、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,2020/11/22,18,2、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。,2020/11/22,19,S7温度开关 K5热继电器 电动机保护开

6、关Q 作用：保护过载、断相、短路等故障,2020/11/22,20,2020/11/22,21,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。,2020/11/22,22,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

7、电，停止关阀。,2020/11/22,23,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；,2020/11/22,24,P30 复习思考题图1-31,2020/11/22,25,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,2020/11/22,26,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,2020/11/22,27,1.

8、可靠性的含义及度量,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。,2020/11/22,28,2.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。故障一般可以分为拒动作和误动作。一般： 拒动作是指该动作而未动作，或者说是不正确的不动作。 误动作是指不该动作却动作了，或者说是不正确的动作。,2020/11/22,29,故障中的拒动作率和误动作率,拒动作率（或误动作率）是

9、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）,2020/11/22,30,3.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。,2020/11/22,31,4.系统可靠动作的先决条件,控制系统可靠动

10、作的先决条件是必须保证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。,2020/11/22,32,5.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,2020/11/22,33,5.1单一信号法,即用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。,2020/11/22,34,5.2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为一个信号单

11、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，而对拒动作要求低的场合。,2020/11/22,35,5.3信号并联法,将反映同一测点故障的检测元件触点进行并联作为一个信号单元。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。 信号并联法适用于对拒动作要求高，而对误动作要求低的场合。,2020/11/22,36,5.4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

12、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。,2020/11/22,37,5.5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。,2020/11/22,38,5.6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）或减小干扰等因素的影响。,2020/11/22,39,6.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，如11，N1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