解析SMC電磁閥三斷保護的實(shí)現

SMC電磁閥丟失情況下的保護動(dòng)作，具有很實(shí)際的作用。該文介紹了兩種廣泛應用的閥門(mén)定位器在斷信號、斷電、斷氣源時(shí)的自動(dòng)保護原理，以及實(shí)現其功能所需要的硬件。通過(guò)兩種方案的比較分析，工程應用時(shí)可根據工藝流程控制的需要選擇更為合適的帶三斷保護功能的定位器。

在現代工業(yè)過(guò)程中，SMC電磁閥應用非常普遍，其作用也非常重要，關(guān)系到工業(yè)的安全性和經(jīng)濟性。在實(shí)際中，SMC電磁閥需要按照工藝系統的要求來(lái)調節各個(gè)參數，使其滿(mǎn)足工業(yè)的需要。尤其是在很多重要環(huán)節中，SMC電磁閥如果調節不當就會(huì )破壞整個(gè)過(guò)程并可能造成巨大的經(jīng)濟損失。一般而言，SMC電磁閥正常工作時(shí)需要提供電源、氣源、信號源，任何信號的喪失都會(huì )引起SMC電磁閥閥門(mén)的不當動(dòng)作。因此，在實(shí)際工業(yè)過(guò)程中，普遍采用三斷保護功能來(lái)氣動(dòng)調節閥門(mén)的工作。

在工程實(shí)際中，斷電、斷氣、斷信號這三種故障中的一種或幾種情況發(fā)生時(shí)，氣動(dòng)調節閥基于工藝安全因素考慮而自動(dòng)地全開(kāi)閥門(mén)、全關(guān)閥門(mén)或者是保持閥門(mén)故障前的位置—三斷保護。其中，關(guān)閥和開(kāi)閥可以利用閥體中氣缸壓力和彈簧反力輕易實(shí)現。三斷保護中的保位功能實(shí)現起來(lái)卻比較復雜，因此，本文就兩種工程中廣泛應用的三斷保護裝置中的保位功能方案進(jìn)行分析比較。

SMC電磁閥本方案主要由氣動(dòng)控制閥、智能閥門(mén)定位器、氣鎖閥和空氣過(guò)濾減壓器等組成。

SMC電磁閥的三斷保護原理圖

正常工作時(shí)，氣源壓力（即氣鎖閥的信號壓力）大于氣鎖閥的設定壓力，智能閥門(mén)定位器輸出的氣源管路和氣動(dòng)控制調閥上膜盒的氣源管路被連通，調節閥根據定位器的輸出指令進(jìn)行動(dòng)作。

斷氣源時(shí)，氣源壓力（即氣鎖閥的信號壓力）小于氣鎖閥的設定壓力，氣鎖閥上的氣動(dòng)執行機構動(dòng)作，智能閥門(mén)定位器輸出的氣源管路和氣動(dòng)控制調閥上膜盒的氣源管路自動(dòng)被切斷，即氣動(dòng)控制調閥的膜盒內的壓力信號被鎖死不受外界氣源影響，維持原有的壓力信號和控制閥彈簧反力的平衡，從而實(shí)現在氣源故障時(shí)氣動(dòng)控制調閥的閥位保持在故障前的位置。

（1）對于采用壓SMC電磁閥的智能閥門(mén)定位器：

SMC電磁閥斷信號時(shí)，定位器輸出被鎖定，氣動(dòng)執行機構保持在當前位置。即無(wú)需增加任何附件，定位器本身能實(shí)現斷信號保位功能。

斷電源時(shí)，如圖1所示，此種保護方案無(wú)需電源，故不存在斷電源保護。有無(wú)電源均對氣動(dòng)調節閥的位置無(wú)影響。

（2）對于采用噴嘴擋板式機構的智能閥門(mén)定位器：

其電源是串接在SMC電磁閥閥門(mén)輸入信號回路里，斷信號/電時(shí)，定位器能自動(dòng)檢測出異常，輸出到SMC電磁閥膜盒內的壓力信號被鎖定，氣動(dòng)調閥保持在故障時(shí)的位置。即無(wú)需增加任何附件，定位器本身能實(shí)現斷電、斷信號保位功能。

綜上分析，從結構本身而言，采用壓電閥式結構的智能閥門(mén)定位器的抗震性能要好。采用噴嘴擋板式機構的智能閥門(mén)定位器斷信號時(shí)反應更靈敏，并且結構簡(jiǎn)單、附件少，在使用過(guò)程中發(fā)生故障的幾率也相對較少。

SMC電磁閥在本方案中，保護裝置主要由信號比較器、智能閥門(mén)定位器、單電控電磁換向閥、氣鎖閥等部件組成。我們能很直觀(guān)地看出，圖2所示的保護方案比圖1所示的保護方案更復雜。