第二章电动门控制回路

2023/9/212023/9/222023/9/23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。2023/9/24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。2023/9/25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。2023/9/262.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。2023/9/273.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。2023/9/28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。2023/9/292023/9/210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2023/9/2112023/9/212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。2023/9/213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。2023/9/214S2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。2023/9/215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2023/9/2161、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2023/9/2172、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。2023/9/218S7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2023/9/2192023/9/220DCS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。2023/9/221DCS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。2023/9/222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；2023/9/223P30复习思考题图1-312023/9/224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2023/9/225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2023/9/2261.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。2023/9/2272.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。2023/9/228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）2023/9/2293.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。2023/9/2304.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。2023/9/2315.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2023/9/2325.1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。2023/9/2335.2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。2023/9/2345.3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。2023/9/2355.4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。2023/9/2365.5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。

2023/9/2375.6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。2023/9/2386.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