Vai trò của các công tắc giới hạn trong điều khiển van điện là gì?
Để lại lời nhắn
Van điện chủ yếu bao gồm hai bộ phận: cơ thể van và bộ truyền động điện. Mục đích cốt lõi của nó là nhận ra hoạt động mở và đóng của van mà không cần can thiệp thủ công, hoặc điều chỉnh hoàn toàn việc mở. Các bộ truyền động điện thường nhận được tín hiệu điều khiển từ các hệ thống cấp trên như PLC và DCS, và điều khiển cơ chế bánh răng hoặc sâu qua động cơ để xoay hoặc di chuyển thân van, điều khiển mở và đóng lõi van.
Tuy nhiên, vì bản thân động cơ không có khả năng cảm nhận vị trí, nếu nó được điều khiển liên tục chỉ bằng cách điều khiển hiện tại, nên rất dễ gây ra "vượt quá" - nghĩa là van được đặt đúng chỗ, nhưng động cơ tiếp tục quay, khiến thiết bị bị đốt cháy. Tại thời điểm này, một thiết bị là cần thiết để thông báo chính xác hệ thống: "van đã được mở đến cuối" hoặc "đóng tại chỗ". Công tắc giới hạn là thành phần chính chịu trách nhiệm cho chức năng xác nhận vị trí này. Bài viết này sẽ cung cấp một phân tích chuyên sâu về các chức năng cốt lõi và giá trị thực tế của các công tắc giới hạn trong các hệ thống điều khiển van điện từ nhiều quan điểm.
Chức năng chính của công tắc giới hạn là cung cấp cho hệ thống điều khiển một tín hiệu xác định rằng van đã đạt đến vị trí cuối của đột quỵ (mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn). Nguyên tắc làm việc của nó dựa trên việc kích hoạt cơ học và chuyển đổi tín hiệu điện: Bộ truyền động điện thường được tích hợp với cơ chế CAM xoay đồng bộ với trục đầu ra. Khi van di chuyển đến vị trí giới hạn đặt trước, CAM điều khiển cần điều khiển cơ học của công tắc giới hạn, gây ra một hoặc nhiều cặp tiếp điểm điện bên trong công tắc để thay đổi trạng thái mở và đóng của nó. Các tín hiệu trạng thái này (chẳng hạn như các liên hệ mở thường được đóng, các liên hệ được đóng thường mở) được truyền đến hệ thống điều khiển cấp cao hơn thông qua cáp. Bằng cách giám sát các tín hiệu này, hệ thống điều khiển có thể xác định chính xác liệu van có thực sự đạt đến vị trí mở hoàn toàn hay đóng hoàn toàn hay không. Cơ chế phản hồi vị trí này dựa trên phát hiện tiếp xúc vật lý có độ chắc chắn tín hiệu cao hơn và khả năng chống can thiệp so với các phương pháp gián tiếp dựa trên ước tính thời gian hoặc phân tích dòng điện động cơ.
Thực hiện bảo vệ chuyến đi
Bộ truyền động điện sẽ xuất ra một mô -men xoắn lớn khi lái van để mở và đóng. Nếu không có các biện pháp hạn chế đột quỵ hiệu quả, việc lái xe liên tục của động cơ có thể gây ra thiệt hại cho van và bộ truyền động. Ví dụ, trong quá trình đóng, mô -men xoắn quá mức có thể làm cho bề mặt niêm phong ghế của van bị hỏng và biến dạng do áp lực quá mức, làm giảm mức niêm phong hoặc làm cho lõi van bị kẹt; Trong quá trình mở cửa, cơ chế lái xe có thể nhấn mạnh điểm dừng cơ học bên trong do quá mức, gây ra thiệt hại tác động đối với các thành phần truyền dẫn chính xác như xe lửa và vòng bi.
Công tắc giới hạn đóng vai trò bảo vệ đột quỵ quan trọng trong liên kết này. Bằng cách điều chỉnh chính xác vị trí CAM kích hoạt công tắc giới hạn trong giai đoạn vận hành bộ truyền động, đảm bảo rằng công tắc giới hạn tương ứng được kích hoạt trước khi van đạt đến vị trí giới hạn vật lý (đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn). Tín hiệu chuyển đổi có thể được kết nối trực tiếp với vòng điều khiển động cơ để ngắt kết nối công suất động cơ khi đạt đến giới hạn.
Cơ chế phanh điện này tạo thành một biện pháp bảo vệ đột quỵ vật lý trực tiếp và nhạy cảm hơn, độc lập với bảo vệ quá tải vận động (dựa trên giám sát hiện tại), ngăn chặn hiệu quả thiệt hại phần cứng của thiết bị do quá mức.
Các quy trình công nghiệp thường yêu cầu trình tự nghiêm ngặt và tương quan trạng thái giữa các hoạt động của thiết bị, nghĩa là kiểm soát lồng vào nhau. Ví dụ: Valve A phải được xác nhận sẽ được đóng trước khi Valve B có thể được mở hoặc van C phải được xác nhận là mở trước khi có thể bắt đầu Bơm P.
Các tín hiệu "vị trí mở" và "vị trí đóng" được cung cấp bởi công tắc giới hạn là các điều kiện đầu vào lõi của loại logic điều khiển khóa liên động này. Nó sẽ được xác định rõ ràng trong chương trình PLC rằng một trong những điều kiện tiên quyết để thực hiện thao tác (như van bắt đầu B hoặc bơm P) là đọc tín hiệu trạng thái chính xác được cung cấp lại bằng công tắc giới hạn tương ứng với van liên quan (van A hoặc van C). Chỉ khi tất cả các trạng thái vị trí van cần thiết được xác nhận thông qua tín hiệu chuyển đổi giới hạn, hệ thống điều khiển mới ủy quyền cho các hoạt động tiếp theo. Cơ chế lồng vào nhau này có hiệu quả tránh nguy cơ rối loạn quá trình, tai nạn vật liệu hoặc thiệt hại thiết bị có thể do tình trạng thiết bị chưa biết hoặc phán đoán không chính xác.
Khi hệ thống van điện bị lỗi, tín hiệu trạng thái được cung cấp bởi công tắc giới hạn thường là mục nhập chẩn đoán trực tiếp và hiệu quả nhất. Nếu van không thể được đóng bình thường, trước tiên các kỹ thuật viên có thể kiểm tra xem tín hiệu giới hạn đóng có được kích hoạt hay không; Nếu tín hiệu có mặt nhưng van không di chuyển, nó có thể là một điều khiển điện tử hoặc sự cố truyền cơ học; Nếu tín hiệu không được kích hoạt, cần phải kiểm tra xem cơ chế kích hoạt của chính công tắc giới hạn bị sai lệch hoặc không thành công. Thông qua phát hiện từng bước của liên kết tín hiệu chuyển đổi giới hạn, có thể phân biệt hiệu quả liệu lỗi có bắt nguồn từ logic điều khiển, truyền tín hiệu, chính phần tử chuyển mạch, truyền cơ học bộ truyền động hoặc thân van, do đó nhanh chóng định vị sự cố và rút ngắn thời gian ngừng hoạt động và bảo trì của thiết bị.
