隨著生產(chǎn)裝置大型化、自動(dòng)化程度越來越高等發(fā)展趨勢(shì)，大型石油石化生產(chǎn)裝置中電動(dòng)閥的應(yīng)用越來越廣泛。電動(dòng)閥的主要用途包括緊急隔離閥（shjsV閥）、順序控制閥和代替手動(dòng)操作的電動(dòng)大口徑閥門等。
電動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是電動(dòng)閥的重要組成部分，是集驅(qū)動(dòng)、控制、保護(hù)等功能的機(jī)構(gòu)。它除了實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的控制、保護(hù)功能外，還可與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)兼容，從而為全廠性一體化自動(dòng)控制系統(tǒng)提供更為豐富的信息，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)所的要求。在實(shí)際使用過程中，由于對(duì)其控制信號(hào)的供電和接線方法沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際應(yīng)用中發(fā)生過一些由于供電和接線方式不恰當(dāng)造成閥門誤動(dòng)作甚至造成裝置停車的事故。本文以Rotork智能型電動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)為例，介紹常用電動(dòng)閥控制信號(hào)的電源和接線方式。
1 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)
RotorkIQ及IQT系列執(zhí)行機(jī)構(gòu)是目前電動(dòng)閥使用zui為普遍的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是一種對(duì)電動(dòng)閥進(jìn)行就地及遠(yuǎn)程電動(dòng)控制的非侵入式自控設(shè)備。紅外線IQ及IQT設(shè)定器是無需打開電氣端蓋即可進(jìn)行調(diào)試和查詢的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
（1）IQ＆IQT3相電源有：50Hz：220、240、380、400、415、440、460、480、500、550、660和690V。60Hz：200、208、220、230、240、380、400、440、460、480、575、590、600、660和690V。執(zhí)行機(jī)構(gòu)在電壓誤差為±10%，頻率誤差為±5Hz的情況下，其運(yùn)行性能可得到保證。執(zhí)行器在zui大壓降為15%時(shí)可正常啟動(dòng)，并按正常速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
（2）防爆防護(hù)等級(jí)。防爆等級(jí)：EExdIIBT4、ATEX（94/9/EC）II2GD或EExdIICT4、ATEX（94/9/EC）II2GD；防護(hù)等級(jí)：IP68（IEC60529）。
（3）電氣接口。IQ和IQT執(zhí)行機(jī)構(gòu)可提供3個(gè)螺紋入口：一個(gè)1－1/2”NPT（F）和兩個(gè)1”NPT（F）；或一個(gè)M40×1.5和兩個(gè)M25×1.5。
（4）IQ及IQT執(zhí)行結(jié)構(gòu)可提供豐富的保護(hù)功能：力矩保護(hù)、電機(jī)的過熱保護(hù)、自動(dòng)相位校正（掉相保護(hù)、閥門卡住的保護(hù)、瞬間反轉(zhuǎn)保護(hù)）和ASTD自動(dòng)自檢和診斷。
（5）信號(hào)類型：硬線信號(hào)；RO-TORKPakscan；Profibus；FoundationFieldbus；Devi-ceNet；Modbus。
2 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制功能
（1）控制功能。IQ及IQT系列智能型電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制功能主要分為就地控制、遠(yuǎn)程控制和緊急保護(hù)－ESD三部分。詳見圖1。
（2）就地控制。在電氣控制端蓋上有非侵入式就地控制開關(guān)，包括一個(gè)就地/停止/遠(yuǎn)程并可鎖定在每個(gè)位置的選擇開關(guān)和一個(gè)開閥/關(guān)閥開關(guān)。就地控制可組態(tài)為保持或點(diǎn)動(dòng)操作。就地控制也可使用配備的IQ設(shè)定器進(jìn)行操作。設(shè)定器包括的開/停/關(guān)的按鍵，在距離顯示窗口0.75m以內(nèi)操作。就地控制開關(guān)可以組態(tài)為受遠(yuǎn)程控制限制，或與遠(yuǎn)程控制無關(guān)。
（3）遠(yuǎn)程控制。遠(yuǎn)程控制有6個(gè)控制輸入端：開閥、關(guān)閥、停止/保持；緊急保護(hù)（ESD）；開閥聯(lián)鎖和關(guān)閥聯(lián)鎖；遠(yuǎn)程控制可連接為保持點(diǎn)動(dòng)、“步進(jìn)”控制。遠(yuǎn)程控制輸入采用光隔離接口，能抵御2kV高壓。標(biāo)準(zhǔn)控制為正極開關(guān)（如特殊說明可提供負(fù)極開關(guān)）。標(biāo)準(zhǔn)IQ執(zhí)行器可使用如下規(guī)定的遠(yuǎn)程控制信號(hào)：外部用戶供電控制電源：范圍20～60VAC/DC或60～120VAC。執(zhí)行器內(nèi)部供電控制電源：24VDC。（如有特殊要求，也可為120VAC）。每個(gè)控制輸入端的電流：24VDC時(shí)為5mA，120VAC時(shí)為12mA。“ON”zui小電壓：20V；“OFF”zui大電壓：3V；信號(hào)zui短時(shí)間：300ms；遠(yuǎn)程控制電纜的芯間zui大電容2μF。
（4）緊急保護(hù)－ESD。有效的緊急保護(hù)信號(hào)將*現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程控制信號(hào)、緊急保護(hù)操作的電源公共端獨(dú)立于開閥、關(guān)閥和停止的遠(yuǎn)程控制信號(hào)。緊急保護(hù)信號(hào)可組態(tài)為：ESD信號(hào)：高電平有效（觸點(diǎn)閉合）；低電平有效（觸點(diǎn)斷開）；ESD動(dòng)作：關(guān)閥、開閥、保位；ESD優(yōu)先：超越電機(jī)溫度保護(hù)（旁路電機(jī)溫度保護(hù)器將使危險(xiǎn)區(qū)域的認(rèn)證無效）、就地停止、聯(lián)鎖運(yùn)行、中繼計(jì)時(shí)器選項(xiàng)；除非特殊，執(zhí)行器出廠前優(yōu)先級(jí)將設(shè)定如下：高電平有效（觸點(diǎn)閉合）、ESD關(guān)閉閥門、電機(jī)溫度保護(hù)、就地停止、聯(lián)鎖運(yùn)行、中繼計(jì)時(shí)器。
（5）其他控制功能。根據(jù)工程應(yīng)用實(shí)際情況，還可以增加附加指示觸點(diǎn)模塊、比例控制模塊、電流閥位變送器模塊等可選功能模塊。
3 控制信號(hào)電源和接線
IQ及IQT系列智能型電動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的就地控制模塊和遠(yuǎn)程控制模塊的供電均通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)電源模塊供電（24VDC）。另外，還設(shè)有備用電池模塊（9VDC），可保證在電動(dòng)閥主電源或控制電源故障時(shí)，就地控制模塊和遠(yuǎn)程控制模塊正常工作，如閥位回訊信號(hào)能正常反饋等。就地控制模塊和遠(yuǎn)程控制模塊本身的工作供電不能通過外部電源供給。遠(yuǎn)程控制信號(hào)必須為有源信號(hào)（20～60VAC/DC），其供電有兩種方式：
（1）利用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電源模塊輸出的24VDC電源。若采取此種方式，來自DCS/SIS的DO命令信號(hào)應(yīng)設(shè)置為干觸點(diǎn)形式。
（2）利用外部電源（20～60VAC/DC）。若采取此種方式，來自DCS/SIS的命令信號(hào)應(yīng)設(shè)置為有源輸出（24VDC）。
兩種供電方式其觸點(diǎn)類型的要求是一致的。
①開閥、關(guān)閥：開關(guān)閉合時(shí)，即通電狀態(tài)下動(dòng)作。停止/保持：開關(guān)閉合時(shí)，即通電狀態(tài)下，控制輸出為連續(xù)保持信號(hào)，閥門可全行程動(dòng)作，開閥/關(guān)閥控制信號(hào)可設(shè)為短脈沖信號(hào)；開關(guān)斷開時(shí)，即斷電狀態(tài)下，控制輸出為非保持信號(hào)，閥門將根據(jù)開閥/關(guān)閥控制信號(hào)的命令動(dòng)作（只在開閥/關(guān)閥控制信號(hào)為通電狀態(tài)下動(dòng)作）。此功能可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)閥的全開/全關(guān)或漸開/漸關(guān)功能。
②緊急保護(hù)（ESD）：可設(shè)為高電平有效（觸點(diǎn)閉合）或低電平有效（觸點(diǎn)斷開）。信號(hào)有效時(shí)，電動(dòng)閥將執(zhí)行預(yù)設(shè)的ESD動(dòng)作（開閥、關(guān)閥或保持原位）。ESD動(dòng)作將*現(xiàn)場(chǎng)控制或遠(yuǎn)程控制命令。
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