一種有效防止電動閥限位誤動的控制回路設計

劉玉秀

（河鋼集團邯鄲鋼鐵股份有限公司西區能源中心，河北邯鄲 056003）

1 項目背景

邯寶能源中心鋼軋水站主要為邯寶煉鋼及熱軋供水，補水泵組有6臺15 kW 電動補水泵為連鑄6臺膨脹罐補水，6 臺電機的啟停是由膨脹罐的壓力和液位信號來實現閉環自動控制，從而保證膨脹罐的液位和壓力恒定。而邯寶煉鋼廠2臺連鑄機正常工作對膨脹罐壓力的要求相當嚴格，即壓力的波動會造成連鑄機停機，嚴重者會造成堆鋼事故，由此可見該泵組的穩定運行顯得尤為重要。

2 故障分類及處理措施

2.1 故障分類

該泵組在啟動時，時而有跳車現象，經分析造成電機跳車共計有4種情況：

（1）電氣故障，即過負荷或主回路短路。

（2）運行過程中運行信號（來自主接觸器輔助觸點）自行消失。

（3）壓力和液位信號誤動。

（4）運行過程中出口電動閥的“關到位”信號出現。

經多次試驗觀察，排除了上述的前三種原因，原因鎖定為電動閥“關到位”信號異常所致。

2.2 原因分析

該泵組啟動的工藝流程為：水泵靜止時，出口電動閥在“關到位”位置，當水泵接收到PLC 發出的啟動命令后即刻啟動，延時6 s 后自動打開電動閥門；當水泵接收到PLC 發出的停止命令后，先關閉電動閥門，當PLC 接收到閥門的“關到位”信號后隨即自動停止水泵。

研究發現造成水泵誤跳的根本原因是在水泵正常啟動后，延時6 s 電動閥門打開的過程中在“關到位”信號即將消失的時候，微動開關處在臨界位置，由于閥門電機轉動和管道水流的輕微震動會造成“關到位”的微動開關出現誤抖動現象，“關到位”信號再次出現，從而造成水泵停車。

2.3 處理措施

解決上述問題的技術方案是：在電動閥開閥回路里并聯一個中間繼電器KA7，將KA7 的閉點串入“關到位”回路，即電動閥接收到開閥命令時KA7 線圈得電，其閉點打開，有效保證了“關到位”回路不接通，直到閥門開到位，即開閥命令消失KA7 線圈失電，其閉點閉合，“關到位”回路復原。此過程成功躲過了由于閥門本體震動造成的“關到位”誤信號，試驗成功，問題解決，消除了重大隱患。

控制原理圖如圖1所示。

3 主要技術特點及經濟效益

3.1 主要技術特點

（1）本改造適用于所有與閥門“關到位”信號有聯鎖的水泵電氣控制回路。

（2）巧妙地利用了閥門“接收到命令與執行動作”之間的時間差，用擴展繼電器KA7 的擴大接點保證了“關到位”回路的可靠斷開。

（3）成功躲過了由于閥門本體振動造成的“關到位”誤判信號。

3.2 效果和主要經濟效益分析

連鑄機正常工作對膨脹罐壓力的要求相當嚴格，即壓力的波動會造成連鑄機停機，嚴重者會造成堆鋼事故。每起堆鋼事故會造成約150 萬元的經濟損失，按照每年發生2 起堆鋼事故計，每年可為企業挽回300萬元的經濟損失。