继电器在化工仪表控制中的应用

杜颖

中石化第十建设有限公司 山东青岛 266555

化工产业是国民经济的重要组成部分，在我国工业化进程中发挥关键作用。在节能环保理念下，化工生产要兼具安全性及高效性，借助仪表自动化控制技术，能够达成这一要求。分析化工仪表自动化过程控制的技术优势及相关问题，可进一步提高仪表的智能化水平。化工自动化主要指在化工生产过程中借助先进生产设备，实现对工艺参数的自动检测、自动调节，进而使化工生产过程步骤得到优化控制。从流程上看，化工自动化是机器设备运转，生产过程中可以尽量少的人参与其中，通过设计操作要求，由仪器设备对要求进行响应，在检测、信息分析、处理、判断、操控上进行自动化操作。继电器的应用为化工生产自控水平的提高提供了物质基础及技术支撑，化工企业在选择化工仪表仪器时，可以结合实际生产需求，选取具备更高生产效率及安全指数的自动化仪器。

1 继电器工作原理

以IDEC继电器为例，其主要使用了导电性能良好的材料，能够保证就算是在电流强度较高环境下，同样能够维持强大的通电功能，借助RC和Diode，避免反抗电动势，主要使用IDEC独立的复位弹簧结构，能够在一定程度上提升设备的生命周期和安全性，外表的顶端使用了照明式结构，能够保证良好的视认性。其运作机理：本电子控制器件由铁芯、绕线电阻、铁磁体、触点簧片等共同构成。触点方法属于两开两闭，以下主要以一组作为实例加以阐述。触点3有着执行机械运动的功能，触点2与触点4不会产生机械运动。在没有电流的情况下，其中触点2与3属于关闭情形，而触点3和4属于切断情形。在线圈两边接电之后，其中必定会流进电流，进而形成电磁感应现象。在其中绕线电阻处于失去电压状态下，其中有着的吸力必然会消失，衔铁就把在弹簧的相关力下回到之前的部位，使得动触点3和之前的静触点2处于吸合状态，进而达到连接和切断的要求[1]。

2 数字量信号简介

数字量，是指在时间上和数量上都是离散的物理量，把表示数字量的信号叫做数字量信号。在仪表领域中，数字量信号包括数字量输入信号和数字量输出信号两种。数字量输入信号（英文全称DigitalInput，下文中简称DI信号），是指生产过程中接收到断开或闭合信号，经计算机系统转换为数字“1”或“0”信号，一般应用在现场电动机运行反馈、就地/远程切换等状态的监测与报警。数字量输出信号（英文全称DigitalOutput，下文中简称DO信号），是指生产过程中发出的“1”或“0”信号，一般应用在电磁阀的开/关、机泵的启/停、继电器的通/断、指示灯的亮/灭等设备的控制[2]。

3 继电器在化工仪表控制中的应用策略

3.1 继电器在湿接点DO 回路中的接线

论文使用的大量电磁阀，信号线和供电线属于同一组输入线。当作业者输出得电信号时，设备收到工作电势差并通电；当作业者输出失电信号时，现场电磁阀收到工作电势差并失电，此类要求供应电源的设备接线，就是人们所说的湿接点。以下主要以这种设备作为实例，阐述其在仪表机柜中的接线方式。把继电器引脚8连入数字量输出DO卡件的接线端子上，引脚1连入电压较低的一端，触点3连通电压较高的一端，触点4连通端子排上。在显示DO信号“1”之时，其中绕线电阻获得电势差，促使触点3无触点4处于连接状态，其中供电回路接通，电磁阀获得电势差，阀门开启；在显示DO信号“0”之时，其中线圈失电，造成两大触点完全切断，供电回路和电控制器件断开，使其失去电势差，阀门装置不能稳定运作。这种回路里继电器能够控制回路的切断与连接状态，进而实现对阀门操作的稳定控制。

3.2 继电器在干接点DO 回路中的接线

论文以大功率转动设备为例，其驱动电势差基本为220VAC，通常来说，均是由电气作业者控制设备的供应和切断，而仪表部门应该控制现场机泵的运作、关闭工作。此类不要求提供电源的设备接线，也就是人们所说的干接点，以下以这种设备作为实例，阐述其在仪表机柜中的接线方式。把引脚8连接至离散量输出DO卡件的接线端子上，引脚1连通至电源电位较低的一端，触点3与触点4连通至仪表机柜端子排，通过转接线连接电气机器中的机泵供电回路内。在该系统输出离散量信号“1”之时，其中绕线电阻处于通电状态，促使两大触点得以连接，机泵运作回路连通，大量设备开始运作；当该系统输出离散量信号“0”之时，其中绕线电阻失去电势差，促使两大触点完全切断，其回路也无法连通，各大设备无法稳定运作。必须提出的是，机泵收到命令之后能够稳定运作的基础为：相关人员已然为机泵提供达到规定的运行电势差[3]。

3.3 继电器在数字量输入信号回路控制系统中的应用

在化工仪表控制系统中，数字量输入信号常常表现为现场仪表采集的开关量信号，如电动机的运行状态、就地/远程切换状态等。目前，本厂使用的艾默生DCS控制系统，系统卡件的运行电压都是24VDC，为了防止电气强电信号窜入到仪表控制系统中，仪表专业一般会通过增加继电器来对卡件进行隔离保护。下面就电动机泵运行反馈信号为例，简要介绍一下DI信号在仪表控制系统机柜内继电器的接线方法。

4 结语

综上所述，在化工仪表控制系统中，科学合理地使用合适型号的继电器，并且根据其属性特征选择不同的接线方式，不仅能够实现多种类型的控制方案，还能提高企业员工工作效率，减少安全生产事故，使企业在安全、高效、稳定的自动控制模式中提升经济效益。