部分行程測(cè)試(PST)功能作為緊急切斷閥(ESD閥)的必要功能,其重要性及必要性已有眾多技術(shù)文章闡述,在此不再贅述,本文主要描述伯納德智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的部分行程測(cè)試功能及其實(shí)現(xiàn)性。
對(duì)于伯納德智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),部分行程測(cè)試是其標(biāo)配功能,這就意味著用戶可以隨時(shí)啟用此功能而不必額外增加配件或費(fèi)用。
在執(zhí)行部分行程測(cè)試命令時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)會(huì)從起始位置按照設(shè)定自動(dòng)地運(yùn)行一小段行程,然會(huì)返回原位,通過這一運(yùn)行過程來檢測(cè)閥門與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是否正常。如果在運(yùn)行過程中出現(xiàn)閥門運(yùn)行不暢或閥門卡住等故障現(xiàn)象,執(zhí)行機(jī)構(gòu)會(huì)給出一個(gè)故障信號(hào)來提示需要對(duì)緊急切斷閥或執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)。
1. 部分行程測(cè)試命令的輸入 部分行程測(cè)試命令可以通過輔助命令端子輸入。伯納德智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)除了可以接收開閥、關(guān)閥、停閥命令之外,還可以接收兩個(gè)輔助命令。
圖1 是伯納德智能型執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用觸點(diǎn)控制方式的典型接線圖,端子4與端子5短接以獲得內(nèi)部24VDC電源。端子7為公共端,端子9與端子10為開關(guān)命令輸入端,端子8為停閥命令輸入端,端子11為端子12為輔助命令輸入端。輔助命令1或2可定義部分行程測(cè)試命令。
2. 定義輔助命令 伯納德智能型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操作面板見圖2。液晶顯示屏在正常操作時(shí)顯示執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)(位置、扭矩等)及報(bào)警信息。在調(diào)試狀態(tài)下,液晶顯示屏顯示菜單選項(xiàng)。操作面板上的紅色旋鈕在正常操作時(shí)可切換現(xiàn)場(chǎng)/遠(yuǎn)程命令,在調(diào)試狀態(tài)下作為菜單確認(rèn)鍵使用。藍(lán)色旋鈕在正常操作時(shí)用來現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu),在調(diào)試狀態(tài)下作為菜單選擇鍵使用。通過操作旋鈕配合顯示屏顯示信息,可以對(duì)輔助命令做出定義。
如圖3所示,通過選擇“菜單”-“修改”-“命令”-“輔助命令”-“部分行程測(cè)試”,將輔助命令1或2定義為部分行程測(cè)試命令。
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3. 部分行程測(cè)試設(shè)置 通過選擇“菜單”-“修改”-“命令”-“部分行程測(cè)試”來設(shè)置部分行程測(cè)試的過程參數(shù),如圖4所示。 - 行程時(shí)間:執(zhí)行機(jī)構(gòu)在正常操作時(shí)的全行程時(shí)間(從全開到全關(guān),或從全關(guān)到全開,可從執(zhí)行機(jī)構(gòu)銘牌上查得)。 - 開始位置:執(zhí)行部分行程測(cè)試命令時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的起始位置,全開或全關(guān)。 - 測(cè)試行程范圍:執(zhí)行機(jī)構(gòu)在部分行程測(cè)試過程中運(yùn)行的行程范圍,默認(rèn)為10%。
在完成上述定義及設(shè)置后,將執(zhí)行機(jī)構(gòu)置于遠(yuǎn)程控制狀態(tài),即可通過端子11或12傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分行程測(cè)試命令。
如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收到部分行程測(cè)試命令時(shí)未處于設(shè)定的起始位置,則執(zhí)行機(jī)構(gòu)會(huì)給出一個(gè)“部分行程測(cè)試錯(cuò)誤”的遠(yuǎn)程信號(hào)(信號(hào)繼電器中的一個(gè)要設(shè)置為反饋“部分行程測(cè)試錯(cuò)誤”信號(hào))。 如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收到部分行程測(cè)試命令時(shí)處于設(shè)定的起始位置,則執(zhí)行機(jī)構(gòu)會(huì)從起始位置開始運(yùn)行,運(yùn)動(dòng)到設(shè)定行程時(shí)自動(dòng)停止,然后自動(dòng)向起始位置返回。其測(cè)試運(yùn)行時(shí)間為行程時(shí)間與測(cè)試行程范圍乘積的兩倍。
如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)及閥門可正常操作,則執(zhí)行機(jī)構(gòu)會(huì)在測(cè)試時(shí)間內(nèi)返回至起始位置。如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)或閥門在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障,在測(cè)試運(yùn)行時(shí)間內(nèi)不能返回至起始位置,則執(zhí)行機(jī)構(gòu)會(huì)給出一個(gè)“部分行程測(cè)試錯(cuò)誤”的遠(yuǎn)程信號(hào),提醒需要對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或閥門做維護(hù)工作。
實(shí)例:以一臺(tái)正常行程時(shí)間為50秒的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例,測(cè)試起始位置設(shè)為全開(100%),測(cè)試行程范圍設(shè)為30%,則測(cè)試時(shí)間為:
測(cè)試時(shí)間 = 行程時(shí)間×測(cè)試行程范圍×2 = 50秒×30%×2 = 30秒
在接到部分行程測(cè)試命令后,執(zhí)行機(jī)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)四種可能的測(cè)試過程:
過程1:測(cè)試正常(圖5 )
在測(cè)試過程中,執(zhí)行機(jī)構(gòu)及閥門沒有任何可能造成運(yùn)動(dòng)阻礙的問題,執(zhí)行機(jī)構(gòu)在30秒內(nèi)完成從全開到70%位置再到全開的測(cè)試過程。執(zhí)行機(jī)構(gòu)不會(huì)給出任何故障信號(hào)。
過程2:扭矩過大(圖6)
在測(cè)試過程中,由于閥門閥桿生銹、閥桿填料過緊、閥座堵塞等因素造成閥門扭矩過大,執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度降低,執(zhí)行機(jī)構(gòu)在30秒內(nèi)不能返回至全開位置,則執(zhí)行機(jī)構(gòu)會(huì)給出一個(gè)“部分行程測(cè)試錯(cuò)誤”的信號(hào)。
過程3:關(guān)向閥門卡?。▓D7)
在測(cè)試過程中,閥門因閥座堵塞等原因卡住,則執(zhí)行機(jī)構(gòu)會(huì)停止運(yùn)動(dòng),同時(shí)給出一個(gè)“部分行程測(cè)試”錯(cuò)誤及“閥門卡住”的故障信號(hào)。
過程4:開向閥門卡住(圖8)
在執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)至70%開度后返回初始位置時(shí),閥門因閥座堵塞等原因卡住,則執(zhí)行機(jī)構(gòu)會(huì)停止運(yùn)動(dòng),同時(shí)給出一個(gè)“部分行程測(cè)試”錯(cuò)誤及“閥門卡住”的故障信號(hào)。
總結(jié):伯納德智能型執(zhí)行機(jī)構(gòu)在接收到部分行程測(cè)試命令后可自動(dòng)完成測(cè)試,而無需人工干預(yù),并可將測(cè)試結(jié)果反饋給控制系統(tǒng),從而可以遠(yuǎn)程完成此測(cè)試,以延長(zhǎng)全行程測(cè)試的時(shí)間間隔,提高緊急切斷閥的安全等級(jí)。
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