控制閥執(zhí)行機構保護回路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種控制閥執(zhí)行機構保護回路，用于工業(yè)過程控制中重要場合的自動控制智能型數字式氣動控制閥的執(zhí)行機構，在系統故障時實施自我保護，以免控制系統受到損壞。
【背景技術】
[0002]控制閥是世界上現代制造業(yè)里越來越重要的元件，選型正確并且維護良好的控制閥有助于提高效率、安全性、盈利能力和生態(tài)保護能力。過程控制是由成百甚至上千個控制回路組成的，所有這些控制回路被連接成網絡并通過中央控制臺來操縱運行，以生產出可供銷售的產品，包括化工、煉油、電力和食品等等。
[0003]每一個控制回路都經過設計以保證重要的參數變量如壓力、流量、液位和溫度等不超過要求的工作范圍，這樣可以確保最終產品的質量，每一個回路都會接受并從其內部產生擾動，這些擾動會對過程變量產生決定性的影響，網絡里的其他回路之間的相互作用也會產生影響過程變量的擾動。
[0004]為了減少這些負載擾動的影響，傳感器和變送器回收關于過程變量及其與要求的設定點之間的關系的信息，然后控制器處理這些信息并決定必須怎樣做才能使得過程變量在負載擾動發(fā)生后恢復到它的正常范圍?？刂崎y組件是實現這一恢復過程的終端元件，控制閥組件包括:閥體、執(zhí)行機構和控制附件，本實用新型針對的即是控制附件?，F有技術中的控制附件出現故障時不能實現自我保護，容易造成危險。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型目的是在于提供一種自動控制氣動控制閥的執(zhí)行機構，在控制閥子系統出現故障時實施閥門保護，以避免控制系統出現爆炸、危險液體溢出或者轉子飛車等極端情況。
[0006]為達到如上所述的目的，本實用新型提供了一種控制閥執(zhí)行機構保護回路，包括位移定位器、閥位反饋器、過濾減壓閥、電氣轉換器、三通電磁閥、多個氣鎖閥組成的控制回路，所述的電氣轉換器連接第一氣鎖閥，第一氣鎖閥連接過濾減壓閥，第一氣鎖閥下級連接第二氣鎖閥，位移定位器上級連接過濾減壓閥，下級連接第二氣鎖閥，第二氣鎖閥的下級連接器件為三通電磁閥，三通電磁閥下級連接執(zhí)行機構的進氣腔。
[0007]在另外一種回路中，包括位移定位器、閥位反饋器、過濾減壓閥、電氣轉換器、三通電磁閥、氣鎖閥組成的控制回路，所述的電氣轉換器上級連接DCS控制中心，接受4?20mA的控制指令信號經過其內部進行電氣轉換，發(fā)送出兩路6-30psig的氣動指令信號，一路被發(fā)送至位移定位器，以控制其動作，另一路被發(fā)送至氣鎖閥，氣鎖閥還接收從過濾減壓閥發(fā)出的控制氣源，第一氣鎖閥下級連接第一氣鎖閥，位移定位器上級連接從過濾減壓閥發(fā)出的控制氣源，下級連接第二氣鎖閥，第二氣鎖閥的下級連接器件為三通電磁閥，同時其也接收來自DCS控制中心發(fā)來的控制電源，三通電磁閥下級連接氣動執(zhí)行機構的進氣腔，氣動執(zhí)行機構帶動閥桿做上下調節(jié)動作，閥位反饋器檢測到閥桿的移動位移以后向DCS控制中心發(fā)回4?20mA電信號，與DCS控制中心組成閉環(huán)系統。
[0008]更進一步的，所述三斷保護回路還包括由氣鎖閥和三通電磁閥以及相應的管線和電路所組成的開環(huán)控制系統，以使在控制閥子系統失去動力電源、失去輸入信號和位移定位器失去氣源的情況下安全地實現自我保護。
[0009]經過試驗得知，控制閥最佳的控制曲線是:等百分比特性曲線，其他兩種特性曲線:線性曲線和快開曲線，都不是最佳控制曲線?？刂崎y的最佳理想開度為:40% -60%，實際中設定點常在25% -75%的范圍內，過大或者過小的開度都不利于實現對系統的良好控制。
[0010]本實用新型以使用等百分比特性化閥籠的控制閥為對象，在通過定位器和閥位反饋器對控制閥實現最佳開度即最優(yōu)控制的前提下，設計了一套控制回路，由一些特征區(qū)別于普通控制回路，相比普通控制回路增加了信號比較器、三通電磁閥和壓力開關以相應的管線和電路。
[0011]本實用新型在普通回路組成的開環(huán)控制系統基礎上，加入了由氣鎖閥和三通電磁閥以及相應的管線和電路所組成的又一種開環(huán)控制系統，與DCS控制中心組成閉環(huán)系統，使控制閥的附件系統更加完善。
【附圖說明】
[0012]圖1.控制閥固有流量特性曲線；
[0013]圖2.氣動執(zhí)行機構控制回路三斷保護原理圖；
[0014]圖3.氣動執(zhí)行機構普通控制回路原理圖；
[0015]符號說明:
[0016]位移定位器I ;過濾減壓閥2 ;電氣轉換器3 ;第一氣鎖閥4 ;第二氣鎖閥5 ;三通電磁閥6 ;氣動執(zhí)行機構7 ;閥位反饋器8
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型的原理作進一步闡述。
[0018]實施例1
[0019]如圖2中所示，一種包括位移定位器1、閥位反饋器8、過濾減壓閥2、電氣轉換器
3、三通電磁閥6、氣鎖閥組成的控制回路，所述的電氣轉換器上級連接DCS控制中心，接受4?20mA的控制指令信號經過其內部進行電氣轉換，發(fā)送出兩路6-30psig的氣動指令信號，一路被發(fā)送至位移定位器，以控制其動作，另一路被發(fā)送至第一氣鎖閥4，第一氣鎖閥4還接收從過濾減壓閥2發(fā)出的控制氣源，第一氣鎖閥4下級連接第二氣鎖閥5，位移定位器I上級連接從過濾減壓閥2發(fā)出的控制氣源，下級連接第二氣鎖閥5，第二氣鎖閥5的下級連接器件為三通電磁閥6，同時其也接收來自DCS控制中心發(fā)來的控制電源，三通電磁閥6下級連接氣動執(zhí)行機構7的進氣腔，氣動執(zhí)行機構帶動閥桿做上下調節(jié)動作，閥位反饋器檢測到閥桿的移動位移以后向DCS控制中心發(fā)回4?20mA電信號，與DCS控制中心組成閉環(huán)系統。
[0020]I號線路出現故障的情況下:
[0021]當整個系統正常開動的時候，DCS控制中心發(fā)出4?20mA的指令信號至本子系統中的電氣轉換器，電氣轉換器將此信號通過內部的電/氣裝換元件，發(fā)送出6-30psig的氣動指令信號，被發(fā)送至位移定位器，定位器開始打開進氣氣源，氣源經過第二氣鎖閥和三通電磁閥進入執(zhí)行機構內腔，內腔中的膜片收到氣體擠壓，開始帶動閥桿移動，閥門開始調節(jié)流量，流體壓力由入口壓力Pl降低至出口壓力P2，系統開始正常工作。當I號線路出現故障即斷電的情況下，電磁閥做出失電后鎖閉動作(事先設定)，從而實現閥門保位，閥門保位是指事故狀態(tài)下閥門不工作，閥門保位完成。
[0022]實施例2
[0023]如圖2中所示，II號線路出現故障的情況下:
[0024]當整個系統正常開動的時候，DCS控制中心發(fā)出4?20mA的指令信號至本子系統中的電氣轉換器，電氣轉換器將此信號通過內部的電/氣裝換元件，發(fā)送出6-30psig的氣動指令信號，被發(fā)送至位移定位器，定位器開始打開進氣氣源，氣源經過第二氣鎖閥和三通電磁閥進入執(zhí)行機構內腔，內腔中的膜片收到氣體擠壓，開始帶動閥桿移動，閥門開始調節(jié)流量，流體壓力由入口壓力Pl降低至出口壓力P2，系統開始正常工作。當II號線路出現故障即斷信號的情況下，第一氣鎖閥立即啟動做放氣動作(事先設定)，從而引起第二氣鎖閥做出失氣保位動作(事先設定)，鎖閉，實現閥門保位，閥門保位完成。
[0025]實施例3
[0026]如圖2中所示，III號線路出現故障的情況下:
[0027]當整個系統正常開動的時候，DCS控制中心發(fā)出4?20mA的指令信號至本子系統中的電氣轉換器，電氣轉換器將此信號通過內部的電/氣裝換元件，發(fā)送出6-30psig的氣動指令信號，被發(fā)送至位移定位器，定位器開始打開進氣氣源，氣源經過氣鎖閥和三通電磁閥進入執(zhí)行機構內腔，內腔中的膜片收到氣體擠壓，開始帶動閥桿移動，閥門開始調節(jié)流量，流體壓力由入口壓力Pl降低至出口壓力P2，系統開始正常工作。當III號線路出現故障即斷信號的情況下，第一氣鎖閥立即啟動做放氣動作(事先設定)，從而引起第二氣鎖閥做出失氣保位動作(事先設定)，鎖閉，實現閥門保位，閥門保位完成。
[0028]需要說明的是，本實用新型的優(yōu)選實施例，包括實用新型人用于實施本實用新型的已知最佳模式。優(yōu)選實施例的變更對本領域普通技術人員而言在閱讀上述說明后是顯而易見的。實用新型人希望普通技術人員合理應用這樣的變更，并且實用新型人認為與在此明確說明不同的應用也可以實現本實用新型。因此，本實用新型包括權利要求中所引用的主旨的所有修改及等效形式，這在適用的法律中是允許的。此外，上述要素的所有可能的變更的任何組合也被本實用新型所包含，除非在此另外指出或者在上下文中明顯矛盾。
【主權項】
1.一種控制閥執(zhí)行機構保護回路，包括由位移定位器、閥位反饋器、過濾減壓閥、電氣轉換器、三通電磁閥、多個氣鎖閥組成的控制回路，其特征在于:所述的電氣轉換器連接第一氣鎖閥，第一氣鎖閥連接過濾減壓閥，第一氣鎖閥下級連接第二氣鎖閥，位移定位器上級連接過濾減壓閥，下級連接第二氣鎖閥，第二氣鎖閥的下級連接器件為三通電磁閥，三通電磁閥下級連接執(zhí)行機構的進氣腔。
【專利摘要】本實用新型提供一種控制閥執(zhí)行機構保護回路，包括位移定位器、閥位反饋器、過濾減壓閥、電氣轉換器、三通電磁閥、多個氣鎖閥組成的控制回路，其特征在于：所述的電氣轉換器連接第一氣鎖閥，第一氣鎖閥連接過濾減壓閥，第一氣鎖閥下級連接第二氣鎖閥，位移定位器上級連接過濾減壓閥，下級連接第二氣鎖閥，第二氣鎖閥的下級連接器件為三通電磁閥，三通電磁閥下級連接執(zhí)行機構的進氣腔。本實用新型的有益效果在于：在控制閥子系統失去輸入電源、失去輸入信號和失去氣源的情況下安全地實現自我保護即“閥門保位”，以免受過程控制系統受到損壞。
【IPC分類】F16K31/12, F16K37/00
【公開號】CN204628754
【申請?zhí)枴緾N201520225651
【發(fā)明人】田春雨, 譚旭, 苑鴻志
【申請人】中國航天空氣動力技術研究院
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月14日