隨(suí)著網絡通信技術(shù)的(de)飛速發展,閥島性價比不斷提高,新建電廠正在廣泛使用電(diàn)磁閥島技術(shù)。閥島是(shì)氣電一體化控製模塊,已從最(zuì)初多針接(jiē)口發(fā)展(zhǎn)到現場總(zǒng)線接口,現推出了可編(biān)程控製閥(fá)島及模塊式閥(fá)島。閥(fá)島(dǎo)與控(kòng)製係(xì)統的信號傳輸采用通信(xìn)線相連,不僅簡化了接線,而且簡化(huà)了複雜(zá)係統的調試以及診(zhěn)斷檢測等工作。
1總線(xiàn)閥島結構及優勢
ASCO的G3總線電磁閥島,就是(shì)把電磁閥輸出模塊、總線通信模塊、輸入(rù)/輸出(I/O)卡件集成布置在一個機架內。該閥島(dǎo)采用(yòng)圖文顯示(shì)界(jiè)麵,提供了直觀、便捷的調試、診斷及狀態信息;可(kě)設置網絡(luò)地(dì)址、波特(tè)率、I/O容量;能進行負載短路(lù)及開(kāi)路檢測(cè)、傳感(gǎn)器(qì)及電(diàn)纜短路(lù)檢測、低壓(yā)或失電檢測(cè)、模塊(kuài)故障(zhàng)檢測、自診斷(duàn)、子網故障檢測、網絡故(gù)障檢測(cè);自(zì)動(dòng)恢複模塊(ARM)可在電(diàn)路發生意外(wài)時對配置參數進行保護(hù),且將配置參數(shù)保存或(huò)下(xià)載到(dào)維修部(bù)件模塊內。
電磁閥島(dǎo)模(mó)塊采用燕尾槽(cáo)設計結(jié)構,方便模塊(kuài)熱插撥(bō),更換電磁閥時隻需(xū)要(yào)拆下終端模(mó)塊,快捷的內部(bù)配線結構,接頭可快速連接。電磁閥采(cǎi)用金屬閥芯(xīn)閥套結構,抗汙染(rǎn)能力強,免(miǎn)維護,壽(shòu)命(mìng)長。電磁閥的(de)流量設計可達1000L/min,足以保證壓降略低於設計(jì)壓力(lì)時,仍能(néng)可靠地快速(sù)打開(kāi)閥門。
每個(gè)電(diàn)磁(cí)閥島最多(duō)可帶16個通(tōng)信模塊,每個通信模塊(kuài)最多帶32台(tái)閥,一個(gè)通信(xìn)模塊可帶16個I/O模塊(kuài),最(zuì)大可支持1200點(diǎn)輸入/1200輸(shū)出。每個通信模塊可帶32個線圈(quān),當單雙電控(kòng)混裝時(shí),總線閥數不能超過32台。
係統擴展時,僅(jǐn)在最後新增加模塊,各個模塊(kuài)的地址位置不會發生變化。
普通電磁(cí)閥箱內(nèi)電(diàn)磁閥的控製信(xìn)號采用硬接(jiē)線接入DCS或PLC,電纜(lǎn)數量多,而(ér)電(diàn)磁閥島與DCS或PLC通信連接(jiē),隻需1根ProfibusDP總線電纜,大幅節省電纜及敷設工作。
2應用案列
火電(diàn)廠鍋爐補給水(shuǐ)係統由原水(shuǐ)預處理、超濾反(fǎn)滲透(tòu)、離子(zǐ)交換係統組成(chéng)。水處理(lǐ)設備(bèi)普(pǔ)遍使用(yòng)氣動閥門,閥門布置相(xiàng)對集中(zhōng),1個容器或1個(gè)模組架,隻需設計(jì)1個電(diàn)磁(cí)閥島箱,內配通信模(mó)塊、電磁閥(fá)、數字量輸入卡件等,通過ProfibusDP總線(xiàn)與控製(zhì)係統進行通信傳輸(shū)。首先,統計工(gōng)藝係統的氣動閥門,並分(fèn)配到不同的電磁閥島(dǎo)箱,其次設(shè)計電磁
閥(fá)島主要元器件(jiàn),根據工藝需要(yào),氣(qì)動閥門選用雙電(diàn)控(kòng)或單電控電磁閥(fá);統計氣動閥門數字(zì)輸入量模塊,確定氣(qì)動(dòng)閥(fá)門(mén)是單路(lù)進氣或雙路進氣。最後設計電磁閥島主要元器件在閥箱內(nèi)的布置、閥箱對外進出氣路數、電纜(lǎn)進出線開孔尺(chǐ)寸。
下麵以電廠鍋爐補給水離子交換的(de)混床(chuáng)為例,對如何設計電磁閥島箱進行介紹。
混床共有(yǒu)12台(tái)氣(qì)動閥門:進水閥(fá)、出(chū)水閥、反洗進水閥(fá)、正洗排(pái)水閥(fá)、頂部(bù)排水氣閥、進酸閥(fá)、進堿閥、進氣閥、上部排水閥(fá)、下部(bù)排(pái)水閥、產水排(pái)水閥(fá)和分析取樣閥。進水閥、出(chū)水閥是氣動蝶閥,屬於雙氣動閥(fá)門,進出2路氣源,其他閥門是氣動隔膜閥(fá),屬(shǔ)於單氣動閥門,進出隻有1路氣源,在閥(fá)箱側(cè)麵(miàn)需要(yào)設(shè)1路總進氣;12台(tái)閥門(mén)開、關信號進16點開關量(liàng)輸(shū)入模件。進水(shuǐ)閥、出水閥(fá)采用雙電控電磁閥,其他10台閥門采用單電(diàn)控電磁閥。每(měi)個電磁閥島配1個電(diàn)源、1個Profibus接口模(mó)件、2塊16點開關量輸入模件。
3故障(zhàng)排除
筆者(zhě)曾參與多個項目電磁閥島調試,針對實(shí)際的應用(yòng)總結出如下(xià)排除故障(zhàng)的經驗(yàn)。
3.1通信模塊故障
(1)電磁閥島通信不正常,應檢查(chá)通信(xìn)線接(jiē)線是否正確(què),附近是否有(yǒu)幹擾(rǎo)源,接(jiē)地是否正確,接線有無鬆動,有無終端電阻及電阻值。
(2)由於通信電纜過長造成了信號的(de)衰減、接地和電磁幹擾、ProfibusDP通信頭的電阻值太小等。解決辦法:重(chóng)新(xīn)鋪(pù)設(shè)通(tōng)信(xìn)電纜,加(jiā)裝中(zhōng)繼器(qì),明確良好接地等措施,確保通信的網路(lù)正(zhèng)常。
3.2電源故障
主通信(xìn)模塊(kuài)可(kě)帶多個(gè)分支通信模塊,它不對分支(zhī)通信模塊進行單獨供(gòng)電,否則會出現(xiàn)電壓過(guò)低的(de)問題,顯示屏上會(huì)提示報(bào)警。解決辦法:增加分支通信模塊單獨供電(diàn),以消除通電(diàn)電壓不(bú)足的(de)問(wèn)題。3.3氣路故障
現場調試(shì)時常開氣動隔膜閥,但開(kāi)啟(qǐ)緩(huǎn)慢(màn)。懷疑是(shì)閥島(dǎo)氣路排氣不暢。現場檢查:現場進氣壓力(lì)為(wéi)700kPa,二位(wèi)三通電磁閥得電通氣(qì)後,隔膜閥可以(yǐ)迅速關閉(bì)。當電磁閥失電後,閥島的對外排氣量不大,隔膜閥打開(kāi)較慢。
筆者(zhě)分析了隔膜閥的(de)內部結(jié)構,隔膜(mó)閥(fá)內部彈簧的彈(dàn)力較小,氣源管路也起著節流作用。隻有迅速排(pái)除閥門內腔的(de)氣體(tǐ),才能快速(sù)開啟閥(fá)門。
解決辦法:在閥門氣控頭接口加裝(zhuāng)1個快速排氣(qì)閥,正向(xiàng)進氣,即管(guǎn)路進氣(qì)時相(xiàng)當於通路;而反向進(jìn)氣(qì),即閥排氣(qì)時(shí),不(bú)通(tōng)過(guò)管路而是(shì)直接通過快速排氣閥排向大氣,隔(gé)膜(mó)閥腔體的氣體(tǐ)立刻排(pái)出,閥門(mén)會立刻打開。
3.4氣源質量問題
電磁閥動作(zuò)卡澀,首先要檢(jiǎn)查(chá)氣源,氣源含油、含水、含(hán)塵是否滿(mǎn)足動作要求,氣(qì)源(yuán)壓力是否在0.4~0.7MPa。氣源含(hán)水高,需(xū)要定(dìng)期排(pái)水,空壓機換幹(gàn)燥劑,含油(yóu)、含塵的(de)壓縮空氣(qì)會(huì)造成(chéng)閥芯卡死。
電磁閥安裝後(hòu)長期不用,應先通(tōng)氣源(yuán)動作數次,方可(kě)正(zhèng)式投(tóu)用。檢修後(hòu)安裝不到位,有大量灰塵(chén)積聚在接頭(tóu)處,造成電磁閥(fá)不能正常受電,導致氣動電磁閥(fá)無法(fǎ)正常工作。
4結(jié)束語
鍋爐補給水係統氣動閥(fá)門(mén)控(kòng)製采用了現場總線技術
電磁閥島,大幅簡化(huà)了設計(jì)、安裝和調(diào)試,實現(xiàn)了雙向數據傳輸,給SIS提供(gòng)了(le)更詳(xiáng)細(xì)的數(shù)據,電廠的自動化(huà)和管理(lǐ)水平上(shàng)了一個新台(tái)階,方便了電廠實現智能化管理。