解析SMC電磁閥三斷保護(hù)的實(shí)現(xiàn)

SMC電磁閥丟失情況下的保護(hù)動(dòng)作，具有很實(shí)際的作用。該文介紹了兩種廣泛應(yīng)用的閥門定位器在斷信號、斷電、斷氣源時(shí)的自動(dòng)保護(hù)原理，以及實(shí)現(xiàn)其功能所需要的硬件。通過兩種方案的比較分析，工程應(yīng)用時(shí)可根據(jù)工藝流程控制的需要選擇更為合適的帶三斷保護(hù)功能的定位器。

在現(xiàn)代工業(yè)過程中，SMC電磁閥應(yīng)用非常普遍，其作用也非常重要，關(guān)系到工業(yè)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。在實(shí)際中，SMC電磁閥需要按照工藝系統(tǒng)的要求來調(diào)節(jié)各個(gè)參數(shù)，使其滿足工業(yè)的需要。尤其是在很多重要環(huán)節(jié)中，SMC電磁閥如果調(diào)節(jié)不當(dāng)就會破壞整個(gè)過程并可能造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。一般而言，SMC電磁閥正常工作時(shí)需要提供電源、氣源、信號源，任何信號的喪失都會引起SMC電磁閥閥門的不當(dāng)動(dòng)作。因此，在實(shí)際工業(yè)過程中，普遍采用三斷保護(hù)功能來氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的工作。

在工程實(shí)際中，斷電、斷氣、斷信號這三種故障中的一種或幾種情況發(fā)生時(shí)，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥基于工藝安全因素考慮而自動(dòng)地全開閥門、全關(guān)閥門或者是保持閥門故障前的位置—三斷保護(hù)。其中，關(guān)閥和開閥可以利用閥體中氣缸壓力和彈簧反力輕易實(shí)現(xiàn)。三斷保護(hù)中的保位功能實(shí)現(xiàn)起來卻比較復(fù)雜，因此，本文就兩種工程中廣泛應(yīng)用的三斷保護(hù)裝置中的保位功能方案進(jìn)行分析比較。

SMC電磁閥本方案主要由氣動(dòng)控制閥、智能閥門定位器、氣鎖閥和空氣過濾減壓器等組成。

SMC電磁閥的三斷保護(hù)原理圖

正常工作時(shí)，氣源壓力（即氣鎖閥的信號壓力）大于氣鎖閥的設(shè)定壓力，智能閥門定位器輸出的氣源管路和氣動(dòng)控制調(diào)閥上膜盒的氣源管路被連通，調(diào)節(jié)閥根據(jù)定位器的輸出指令進(jìn)行動(dòng)作。

斷氣源時(shí)，氣源壓力（即氣鎖閥的信號壓力）小于氣鎖閥的設(shè)定壓力，氣鎖閥上的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，智能閥門定位器輸出的氣源管路和氣動(dòng)控制調(diào)閥上膜盒的氣源管路自動(dòng)被切斷，即氣動(dòng)控制調(diào)閥的膜盒內(nèi)的壓力信號被鎖死不受外界氣源影響，維持原有的壓力信號和控制閥彈簧反力的平衡，從而實(shí)現(xiàn)在氣源故障時(shí)氣動(dòng)控制調(diào)閥的閥位保持在故障前的位置。

（1）對于采用壓SMC電磁閥的智能閥門定位器：

SMC電磁閥斷信號時(shí)，定位器輸出被鎖定，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)保持在當(dāng)前位置。即無需增加任何附件，定位器本身能實(shí)現(xiàn)斷信號保位功能。

斷電源時(shí)，如圖1所示，此種保護(hù)方案無需電源，故不存在斷電源保護(hù)。有無電源均對氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的位置無影響。

（2）對于采用噴嘴擋板式機(jī)構(gòu)的智能閥門定位器：

其電源是串接在SMC電磁閥閥門輸入信號回路里，斷信號/電時(shí)，定位器能自動(dòng)檢測出異常，輸出到SMC電磁閥膜盒內(nèi)的壓力信號被鎖定，氣動(dòng)調(diào)閥保持在故障時(shí)的位置。即無需增加任何附件，定位器本身能實(shí)現(xiàn)斷電、斷信號保位功能。

綜上分析，從結(jié)構(gòu)本身而言，采用壓電閥式結(jié)構(gòu)的智能閥門定位器的抗震性能要好。采用噴嘴擋板式機(jī)構(gòu)的智能閥門定位器斷信號時(shí)反應(yīng)更靈敏，并且結(jié)構(gòu)簡單、附件少，在使用過程中發(fā)生故障的幾率也相對較少。

SMC電磁閥在本方案中，保護(hù)裝置主要由信號比較器、智能閥門定位器、單電控電磁換向閥、氣鎖閥等部件組成。我們能很直觀地看出，圖2所示的保護(hù)方案比圖1所示的保護(hù)方案更復(fù)雜。