繼電器在化工儀表控制中的應用

杜穎

中石化第十建設有限公司 山東青島 266555

化工產業是國民經濟的重要組成部分，在我國工業化進程中發揮關鍵作用。在節能環保理念下，化工生產要兼具安全性及高效性，借助儀表自動化控制技術，能夠達成這一要求。分析化工儀表自動化過程控制的技術優勢及相關問題，可進一步提高儀表的智能化水平。化工自動化主要指在化工生產過程中借助先進生產設備，實現對工藝參數的自動檢測、自動調節，進而使化工生產過程步驟得到優化控制。從流程上看，化工自動化是機器設備運轉，生產過程中可以盡量少的人參與其中，通過設計操作要求，由儀器設備對要求進行響應，在檢測、信息分析、處理、判斷、操控上進行自動化操作。繼電器的應用為化工生產自控水平的提高提供了物質基礎及技術支撐，化工企業在選擇化工儀表儀器時，可以結合實際生產需求，選取具備更高生產效率及安全指數的自動化儀器。

1 繼電器工作原理

以IDEC繼電器為例，其主要使用了導電性能良好的材料，能夠保證就算是在電流強度較高環境下，同樣能夠維持強大的通電功能，借助RC和Diode，避免反抗電動勢，主要使用IDEC獨立的復位彈簧結構，能夠在一定程度上提升設備的生命周期和安全性，外表的頂端使用了照明式結構，能夠保證良好的視認性。其運作機理：本電子控制器件由鐵芯、繞線電阻、鐵磁體、觸點簧片等共同構成。觸點方法屬于兩開兩閉，以下主要以一組作為實例加以闡述。觸點3有著執行機械運動的功能，觸點2與觸點4不會產生機械運動。在沒有電流的情況下，其中觸點2與3屬于關閉情形，而觸點3和4屬于切斷情形。在線圈兩邊接電之后，其中必定會流進電流，進而形成電磁感應現象。在其中繞線電阻處于失去電壓狀態下，其中有著的吸力必然會消失，銜鐵就把在彈簧的相關力下回到之前的部位，使得動觸點3和之前的靜觸點2處于吸合狀態，進而達到連接和切斷的要求[1]。

2 數字量信號簡介

數字量，是指在時間上和數量上都是離散的物理量，把表示數字量的信號叫做數字量信號。在儀表領域中，數字量信號包括數字量輸入信號和數字量輸出信號兩種。數字量輸入信號（英文全稱DigitalInput，下文中簡稱DI信號），是指生產過程中接收到斷開或閉合信號，經計算機系統轉換為數字“1”或“0”信號，一般應用在現場電動機運行反饋、就地/遠程切換等狀態的監測與報警。數字量輸出信號（英文全稱DigitalOutput，下文中簡稱DO信號），是指生產過程中發出的“1”或“0”信號，一般應用在電磁閥的開/關、機泵的啟/停、繼電器的通/斷、指示燈的亮/滅等設備的控制[2]。

3 繼電器在化工儀表控制中的應用策略

3.1 繼電器在濕接點DO 回路中的接線

論文使用的大量電磁閥，信號線和供電線屬于同一組輸入線。當作業者輸出得電信號時，設備收到工作電勢差并通電；當作業者輸出失電信號時，現場電磁閥收到工作電勢差并失電，此類要求供應電源的設備接線，就是人們所說的濕接點。以下主要以這種設備作為實例，闡述其在儀表機柜中的接線方式。把繼電器引腳8連入數字量輸出DO卡件的接線端子上，引腳1連入電壓較低的一端，觸點3連通電壓較高的一端，觸點4連通端子排上。在顯示DO信號“1”之時，其中繞線電阻獲得電勢差，促使觸點3無觸點4處于連接狀態，其中供電回路接通，電磁閥獲得電勢差，閥門開啟；在顯示DO信號“0”之時，其中線圈失電，造成兩大觸點完全切斷，供電回路和電控制器件斷開，使其失去電勢差，閥門裝置不能穩定運作。這種回路里繼電器能夠控制回路的切斷與連接狀態，進而實現對閥門操作的穩定控制。

3.2 繼電器在干接點DO 回路中的接線

論文以大功率轉動設備為例，其驅動電勢差基本為220VAC，通常來說，均是由電氣作業者控制設備的供應和切斷，而儀表部門應該控制現場機泵的運作、關閉工作。此類不要求提供電源的設備接線，也就是人們所說的干接點，以下以這種設備作為實例，闡述其在儀表機柜中的接線方式。把引腳8連接至離散量輸出DO卡件的接線端子上，引腳1連通至電源電位較低的一端，觸點3與觸點4連通至儀表機柜端子排，通過轉接線連接電氣機器中的機泵供電回路內。在該系統輸出離散量信號“1”之時，其中繞線電阻處于通電狀態，促使兩大觸點得以連接，機泵運作回路連通，大量設備開始運作；當該系統輸出離散量信號“0”之時，其中繞線電阻失去電勢差，促使兩大觸點完全切斷，其回路也無法連通，各大設備無法穩定運作。必須提出的是，機泵收到命令之后能夠穩定運作的基礎為：相關人員已然為機泵提供達到規定的運行電勢差[3]。

3.3 繼電器在數字量輸入信號回路控制系統中的應用

在化工儀表控制系統中，數字量輸入信號常常表現為現場儀表采集的開關量信號，如電動機的運行狀態、就地/遠程切換狀態等。目前，本廠使用的艾默生DCS控制系統，系統卡件的運行電壓都是24VDC，為了防止電氣強電信號竄入到儀表控制系統中，儀表專業一般會通過增加繼電器來對卡件進行隔離保護。下面就電動機泵運行反饋信號為例，簡要介紹一下DI信號在儀表控制系統機柜內繼電器的接線方法。

4 結語

綜上所述，在化工儀表控制系統中，科學合理地使用合適型號的繼電器，并且根據其屬性特征選擇不同的接線方式，不僅能夠實現多種類型的控制方案，還能提高企業員工工作效率，減少安全生產事故，使企業在安全、高效、穩定的自動控制模式中提升經濟效益。