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总线阀岛技术在水处应用有哪些
发布日期:2021-04-14


随着网络通信技术的飞速发展,阀岛性价比不断提高,新建电厂正在广泛使用电磁阀岛技术。阀岛是气电一体化控制模块,已从最初多针接口发展到现场总线接口,现推出了可编程控制阀岛及模块式阀岛。阀岛与控制系统的信号传输采用通信线相连,不仅简化了接线,而且简化了复杂系统的调试以及诊断检测等工作。

总线阀岛技术在水处应用有哪些

1总线阀岛结构及优势
ASCO的G3总线电磁阀岛,就是把电磁阀输出模块、总线通信模块、输入/输出(I/O)卡件集成布置在一个机架内。该阀岛采用图文显示界面,提供了直观、便捷的调试、诊断及状态信息;可设置网络地址、波特率、I/O容量;能进行负载短路及开路检测、传感器及电缆短路检测、低压或失电检测、模块故障检测、自诊断、子网故障检测、网络故障检测;自动恢复模块(ARM)可在电路发生意外时对配置参数进行保护,且将配置参数保存或下载到维修部件模块内。
电磁阀岛模块采用燕尾槽设计结构,方便模块热插拨,更换电磁阀时只需要拆下终端模块,快捷的内部配线结构,接头可快速连接。电磁阀采用金属阀芯阀套结构,抗污染能力强,免维护,寿命长。电磁阀的流量设计可达1000L/min,足以保证压降略低于设计压力时,仍能可靠地快速打开阀门。
每个电磁阀岛最多可带16个通信模块,每个通信模块最多带32台阀,一个通信模块可带16个I/O模块,最大可支持1200点输入/1200输出。每个通信模块可带32个线圈,当单双电控混装时,总线阀数不能超过32台。
系统扩展时,仅在最后新增加模块,各个模块的地址位置不会发生变化。
普通电磁阀箱内电磁阀的控制信号采用硬接线接入DCS或PLC,电缆数量多,而电磁阀岛与DCS或PLC通信连接,只需1根ProfibusDP总线电缆,大幅节省电缆及敷设工作。
2应用案列
火电厂锅炉补给水系统由原水预处理、超滤反渗透、离子交换系统组成。水处理设备普遍使用气动阀门,阀门布置相对集中,1个容器或1个模组架,只需设计1个电磁阀岛箱,内配通信模块、电磁阀、数字量输入卡件等,通过ProfibusDP总线与控制系统进行通信传输。首先,统计工艺系统的气动阀门,并分配到不同的电磁阀岛箱,其次设计电磁阀岛主要元器件,根据工艺需要,气动阀门选用双电控或单电控电磁阀;统计气动阀门数字输入量模块,确定气动阀门是单路进气或双路进气。最后设计电磁阀岛主要元器件在阀箱内的布置、阀箱对外进出气路数、电缆进出线开孔尺寸。
下面以电厂锅炉补给水离子交换的混床为例,对如何设计电磁阀岛箱进行介绍。
混床共有12台气动阀门:进水阀、出水阀、反洗进水阀、正洗排水阀、顶部排水气阀、进酸阀、进碱阀、进气阀、上部排水阀、下部排水阀、产水排水阀和分析取样阀。进水阀、出水阀是气动蝶阀,属于双气动阀门,进出2路气源,其他阀门是气动隔膜阀,属于单气动阀门,进出只有1路气源,在阀箱侧面需要设1路总进气;12台阀门开、关信号进16点开关量输入模件。进水阀、出水阀采用双电控电磁阀,其他10台阀门采用单电控电磁阀。每个电磁阀岛配1个电源、1个Profibus接口模件、2块16点开关量输入模件。
3故障排除
笔者曾参与多个项目电磁阀岛调试,针对实际的应用总结出如下排除故障的经验。
3.1通信模块故障
(1)电磁阀岛通信不正常,应检查通信线接线是否正确,附近是否有干扰源,接地是否正确,接线有无松动,有无终端电阻及电阻值。
(2)由于通信电缆过长造成了信号的衰减、接地和电磁干扰、ProfibusDP通信头的电阻值太小等。解决办法:重新铺设通信电缆,加装中继器,明确良好接地等措施,确保通信的网路正常。
3.2电源故障
主通信模块可带多个分支通信模块,它不对分支通信模块进行单独供电,否则会出现电压过低的问题,显示屏上会提示报警。解决办法:增加分支通信模块单独供电,以消除通电电压不足的问题。3.3气路故障
现场调试时常开气动隔膜阀,但开启缓慢。怀疑是阀岛气路排气不畅。现场检查:现场进气压力为700kPa,二位三通电磁阀得电通气后,隔膜阀可以迅速关闭。当电磁阀失电后,阀岛的对外排气量不大,隔膜阀打开较慢。
笔者分析了隔膜阀的内部结构,隔膜阀内部弹簧的弹力较小,气源管路也起着节流作用。只有迅速排除阀门内腔的气体,才能快速开启阀门。
解决办法:在阀门气控头接口加装1个快速排气阀,正向进气,即管路进气时相当于通路;而反向进气,即阀排气时,不通过管路而是直接通过快速排气阀排向大气,隔膜阀腔体的气体立刻排出,阀门会立刻打开。
3.4气源质量问题
电磁阀动作卡涩,首先要检查气源,气源含油、含水、含尘是否满足动作要求,气源压力是否在0.4~0.7MPa。气源含水高,需要定期排水,空压机换干燥剂,含油、含尘的压缩空气会造成阀芯卡死。
电磁阀安装后长期不用,应先通气源动作数次,方可正式投用。检修后安装不到位,有大量灰尘积聚在接头处,造成电磁阀不能正常受电,导致气动电磁阀无法正常工作。
4结束语
锅炉补给水系统气动阀门控制采用了现场总线技术电磁阀岛,大幅简化了设计、安装和调试,实现了双向数据传输,给SIS提供了更详细的数据,电厂的自动化和管理水平上了一个新台阶,方便了电厂实现智能化管理。
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