使用西门子智能阀门定位器实现三断保护
在过程自动化控制中，气动执行器作为控制的终端元件，广泛应用于电力、冶金、石化、化工、造纸、建材和食品饮料等行业。为了提高气动执行器的性能，阀门定位器是不可或缺的配套产品。西门子的智能阀门定位器SIPART PS2由于其卓越的性能和强大的功能，已越来越受广大用户的青睐。
在实际应用中，过程控制系统显然无法提供百分之百的保证。对于某些工艺过程，为了避免在发生断气、断电或断信号故障时出现事故，要求控制阀保持在故障前的最后一个位置上。下面介绍两种方案，让我们使用西门子定位器如何实现“三断”保护功能。
方案一（两线制方案）：
气动控制阀、两线制西门子阀门定位器、电子开关、单电控电磁换向阀、气动保位阀组成。其工作原理如下：
1. 断气源：单作用定位器可选用单通道气动保位阀，双作用定位器可选用双通道气动保位阀。当气源系统发生故障（失气）时，气动保位阀自动切断定位器与气动控制阀之间的通道，将定位器的输出信号压力锁定在气动控制阀的膜室内，输出信号压力与控制阀弹簧产生的反力相平衡或两气室的压力平衡，气动控制阀的阀位保持在故障前的最后一个控制信号位置上。
2. 断电源：电磁阀可选用二位二通24VDC 单电控常闭型。当控制系统电源故障（失电）时，电磁换向阀失电，电磁换向阀内的滑阀在复位弹簧的作用下滑动，电磁阀换向，将气动保位阀的膜室压力排空，气动保位阀执行相当于“断气”时的动作，使气动控制阀的阀位保持在故障前的最后一个控制信号位置上。
3. 断信号：电子开关可选用西门子定位器专用模块，可安装在西门子定位器内。当控制系统信号故障（失信号）时，电子开关检测到后，断掉电磁换向阀的电压信号，电磁阀执行相当于“断电”时的动作，使气动控制阀的阀位保持在故障前的最后一个控制信号位置上。
本方案的优点： “三断”保护启动时，系统反应较快，动作迅速。本方案的缺点：电磁阀长期带电，要求较高。配用附件较多，安装、调试复杂一些。
方案二（四线制方案）：
使用四线制西门子阀门定位器（6DR52xx-，6DR53xx-），采用图2的接线方式，不需其他任何装置，即可实现断信号保位功能。端子 2 和 4 分别接至直流电源18~30V，设定数字输入通道功能参数42 或 43 至 Stop（数字输入通道处于 “低“电平时， 压电阀闭锁） 。在 4~20mA 输入电流回路中串接一个180Ω的电阻，即电阻的一端接至端子6，另一端接至4~20mA 正，数字输入通道1（端子 9和 10）或数字输入通道2（端子 21 和 22）分别接至电阻两端（如图 2）。这样，当 4~20mA信号丢失时，数字输入通道就从“高“电平到 “ 低“电平，根据事先的设定，压电阀闭锁，执行机构保持在原位。
本方案的优点：简单易于实现，无需任何附件，即可实现断信号及断气（对双作用执行机构）保位，是一种低成本的优选方案。本方案的缺点：供电电源不允许中断，否则定位器会驱动气动控制阀至全开或全关位置；对小型执行机构， 应调节定位器上的节流阀，使全行程时间大于3 秒，否则受压电阀动作滞后的影响，不能达到理想的保位功能。
使用西门子智能阀门定位器可以实现“三断”保护功能，保障过程控制系统的稳定运行。
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