一种有效防止电动阀限位误动的控制回路设计
2020-10-22刘玉秀
刘玉秀
(河钢集团邯郸钢铁股份有限公司西区能源中心,河北邯郸 056003)
1 项目背景
邯宝能源中心钢轧水站主要为邯宝炼钢及热轧供水,补水泵组有6台15 kW 电动补水泵为连铸6台膨胀罐补水,6 台电机的启停是由膨胀罐的压力和液位信号来实现闭环自动控制,从而保证膨胀罐的液位和压力恒定。而邯宝炼钢厂2台连铸机正常工作对膨胀罐压力的要求相当严格,即压力的波动会造成连铸机停机,严重者会造成堆钢事故,由此可见该泵组的稳定运行显得尤为重要。
2 故障分类及处理措施
2.1 故障分类
该泵组在启动时,时而有跳车现象,经分析造成电机跳车共计有4种情况:
(1)电气故障,即过负荷或主回路短路。
(2)运行过程中运行信号(来自主接触器辅助触点)自行消失。
(3)压力和液位信号误动。
(4)运行过程中出口电动阀的“关到位”信号出现。
经多次试验观察,排除了上述的前三种原因,原因锁定为电动阀“关到位”信号异常所致。
2.2 原因分析
该泵组启动的工艺流程为:水泵静止时,出口电动阀在“关到位”位置,当水泵接收到PLC 发出的启动命令后即刻启动,延时6 s 后自动打开电动阀门;当水泵接收到PLC 发出的停止命令后,先关闭电动阀门,当PLC 接收到阀门的“关到位”信号后随即自动停止水泵。
研究发现造成水泵误跳的根本原因是在水泵正常启动后,延时6 s 电动阀门打开的过程中在“关到位”信号即将消失的时候,微动开关处在临界位置,由于阀门电机转动和管道水流的轻微震动会造成“关到位”的微动开关出现误抖动现象,“关到位”信号再次出现,从而造成水泵停车。
2.3 处理措施
解决上述问题的技术方案是:在电动阀开阀回路里并联一个中间继电器KA7,将KA7 的闭点串入“关到位”回路,即电动阀接收到开阀命令时KA7 线圈得电,其闭点打开,有效保证了“关到位”回路不接通,直到阀门开到位,即开阀命令消失KA7 线圈失电,其闭点闭合,“关到位”回路复原。此过程成功躲过了由于阀门本体震动造成的“关到位”误信号,试验成功,问题解决,消除了重大隐患。
控制原理图如图1所示。
3 主要技术特点及经济效益
3.1 主要技术特点
(1)本改造适用于所有与阀门“关到位”信号有联锁的水泵电气控制回路。
(2)巧妙地利用了阀门“接收到命令与执行动作”之间的时间差,用扩展继电器KA7 的扩大接点保证了“关到位”回路的可靠断开。
(3)成功躲过了由于阀门本体振动造成的“关到位”误判信号。
3.2 效果和主要经济效益分析
连铸机正常工作对膨胀罐压力的要求相当严格,即压力的波动会造成连铸机停机,严重者会造成堆钢事故。每起堆钢事故会造成约150 万元的经济损失,按照每年发生2 起堆钢事故计,每年可为企业挽回300万元的经济损失。