電磁閥在安全聯鎖保護系統中的選擇與應用

尹 正 李建綱

1 電磁閥的選擇

電磁閥種類、規格、形式多樣，通常我們從安全可靠、經濟適用的角度考慮選擇電磁閥，電磁閥的選擇一般應考慮供電規格、接線方式、配管方式、配管口徑、切換方式等。電磁閥切換方式常見的有:兩通電磁閥、三通電磁閥、四(五)通電磁閥。通常兩通用于控制各種流體，三通控制單氣缸，四(五)通控制雙氣缸。本文主要從電磁閥供電形式和切換方式的選擇來探討電磁閥的選擇。

1.1 電磁閥供電形式的選擇

電磁閥供電電壓的選擇，主要考慮傳輸電纜造成的電壓降是否會影響到電磁閥的正常工作。在裝置的實際應用中，電磁閥的電源類型主要有220 V AC和24 V DC兩種。220 V AC供電因供電電壓高，在傳輸過程中電纜電阻損失的電壓少，傳輸電纜造成的電壓降幾乎不會造成因電磁閥驅動電壓不夠，而使電磁閥無法動作的情況發生，傳輸距離較遠時，最好選擇220 V AC供電的電磁閥。24 V DC電磁閥供電電纜無需單獨敷設，但必須考慮電磁閥的最低工作電壓和電纜的最大長度。特別是在供電距離較長的情況下，最好進行電磁閥供電電壓的計算。

1.2 三通和五通電磁閥的選擇

我們常用電磁閥的結構形式主要有兩位三通和五通電磁閥，兩位三通電磁閥即為單電控(即單線圈)電磁閥，兩位五通電磁閥即為雙電控(即雙線圈)電磁閥。兩位三通電磁閥分為常閉型和常開型兩種。在裝置聯鎖中，由于線圈長期帶電，對其安全可靠性要求較高。兩位五通雙電控電磁閥主要與雙執行機構配套使用，基于“自鎖”的這種特性，電磁閥在斷電、停風的故障下，電磁閥不會切換，確保安全生產。通常在控制回路中可以讓電磁閥線圈動作1 s～2 s就可以了，這樣可以保護電磁閥線圈不容易損壞，減少了誤動作，但也增加了故障診斷的難度。

2 電磁閥在裝置中的應用實例

2.1 電磁閥在大火炬閥控制聯鎖中的應用

大火炬控制閥選用的是單氣缸活塞式蝶閥，正常時電磁閥帶電，電磁閥1，3導通，將氣源信號送到氣動換向閥的P端(導向端)，當P端有信號時，氣動換向閥的B，C端導通，A，C端截止，這樣就將經過氣動繼動器放大的電/氣閥門定位器的輸出信號送到了執行器的氣缸，用于正常調節控制閥的開度。當生產不正常有聯鎖信號時(電磁閥失電)，電磁閥2，3導通，氣動換向閥的導向信號消失，此時，氣動換向閥的A，C端導通，B，C端截止，這樣就將經過氣動繼動器放大的電/氣閥門定位器的輸出信號截止，而將氣源直接送到執行器的氣缸，確保控制閥在故障聯鎖時全開(安全位)(見圖1)。

圖1 大火炬閥聯鎖接線圖

2.2 電磁閥在消防蒸汽控制閥中聯鎖應用

消防蒸汽控制閥選用的是雙氣缸活塞式高溫球閥，正常時電磁閥帶電，電磁閥1，3導通，氣源經過濾器減壓閥送到5通氣動換向閥的導向端P(導向端帶壓)，由于導向端帶壓，5通氣動換向閥的IN與OUT-2導通，EX-1與OUT-1導通，這樣輸入5通氣動換向閥的IN端口氣源就經OUT-2送到了3通氣動換向閥B的3端。同時，氣源壓力信號由于大于手動調壓閥的設定值(手動調壓閥IN與OUT導通)，氣源壓力信號經手動調壓閥送到兩個3通氣動換向閥的導向端P。當3通氣動換向閥的導向端P有壓力信號時，3通氣動換向閥的3，2端導通，1，2端截止，經 OUT-2送到了3通氣動換向閥B的3端的氣壓信號就經2端送到了氣缸B端，而由于3通氣動換向閥A的2，3端導通，就將氣缸A端里的氣壓信號經5通氣動換向閥的OUT-1和EX-1端排空，使得氣缸B端帶壓、氣缸A端失壓，控制閥完全關死。

當生產不正常有聯鎖信號時，電磁閥失電，電磁閥2，3導通，1，3截止，使得5通氣動換向閥的導向端P失壓，5通氣動換向閥的IN與OUT-1導通，EX-2與OUT-2導通，這樣輸入5通氣動換向閥的IN端口氣源就經OUT-1送到了3通氣動換向閥A的3端。同時，由于兩個3通氣動換向閥的導向端P端的壓力繼續存在，3通氣動換向閥的3，2端導通，1，2端截止，經OUT-1送到了3通氣動換向閥A的3端的氣壓信號就經2端送到了氣缸A端，而由于3通氣動換向閥B的2，3端導通，就將氣缸B端里的氣壓信號經5通氣動換向閥的OUT-2和EX-2端排空，使得氣缸A端帶壓、氣缸B端失壓，控制閥迅速換向，全開，確保了故障聯鎖時控制閥的安全保位(見圖2)。

圖2 消防蒸汽控制閥聯鎖接線圖

3 結語

電磁閥形式、種類、規格繁多，本文僅以電磁閥在蘭州石化延遲焦化裝置的幾個具體應用為例，來說明電磁閥雖小，卻能組成各種符合生產控制要求的控制系統。

[1]黃 波.變頻調速技術簡介及其在電廠中的應用[J].山西建筑，2010，36(10):163-164.