解析SMC电磁阀三断保护的实现

解析SMC电磁阀三断保护的实现

SMC电磁阀丢失情况下的保护动作，具有很实际的作用。该文介绍了两种广泛应用的阀门定位器在断信号、断电、断气源时的自动保护原理，以及实现其功能所需要的硬件。通过两种方案的比较分析，工程应用时可根据工艺流程控制的需要选择更为合适的带三断保护功能的定位器。

在现代工业过程中，SMC电磁阀应用非常普遍，其作用也非常重要，关系到工业的安全性和经济性。在实际中，SMC电磁阀需要按照工艺系统的要求来调节各个参数，使其满足工业的需要。尤其是在很多重要环节中，SMC电磁阀如果调节不当就会破坏整个过程并可能造成巨大的经济损失。一般而言，SMC电磁阀正常工作时需要提供电源、气源、信号源，任何信号的丧失都会引起SMC电磁阀阀门的不当动作。因此，在实际工业过程中，普遍采用三断保护功能来气动调节阀门的工作。

在工程实际中，断电、断气、断信号这三种故障中的一种或几种情况发生时，气动调节阀基于工艺安全因素考虑而自动地全开阀门、全关阀门或者是保持阀门故障前的位置—三断保护。其中，关阀和开阀可以利用阀体中气缸压力和弹簧反力轻易实现。三断保护中的保位功能实现起来却比较复杂，因此，本文就两种工程中广泛应用的三断保护装置中的保位功能方案进行分析比较。

SMC电磁阀本方案主要由气动控制阀、智能阀门定位器、气锁阀和空气过滤减压器等组成。

SMC电磁阀的三断保护原理图

正常工作时，气源压力（即气锁阀的信号压力）大于气锁阀的设定压力，智能阀门定位器输出的气源管路和气动控制调阀上膜盒的气源管路被连通，调节阀根据定位器的输出指令进行动作。

断气源时，气源压力（即气锁阀的信号压力）小于气锁阀的设定压力，气锁阀上的气动执行机构动作，智能阀门定位器输出的气源管路和气动控制调阀上膜盒的气源管路自动被切断，即气动控制调阀的膜盒内的压力信号被锁死不受外界气源影响，维持原有的压力信号和控制阀弹簧反力的平衡，从而实现在气源故障时气动控制调阀的阀位保持在故障前的位置。

（1）对于采用压SMC电磁阀的智能阀门定位器：

SMC电磁阀断信号时，定位器输出被锁定，气动执行机构保持在当前位置。即无需增加任何附件，定位器本身能实现断信号保位功能。

断电源时，如图1所示，此种保护方案无需电源，故不存在断电源保护。有无电源均对气动调节阀的位置无影响。

（2）对于采用喷嘴挡板式机构的智能阀门定位器：

其电源是串接在SMC电磁阀阀门输入信号回路里，断信号/电时，定位器能自动检测出异常，输出到SMC电磁阀膜盒内的压力信号被锁定，气动调阀保持在故障时的位置。即无需增加任何附件，定位器本身能实现断电、断信号保位功能。

综上分析，从结构本身而言，采用压电阀式结构的智能阀门定位器的抗震性能要好。采用喷嘴挡板式机构的智能阀门定位器断信号时反应更灵敏，并且结构简单、附件少，在使用过程中发生故障的几率也相对较少。

SMC电磁阀在本方案中，保护装置主要由信号比较器、智能阀门定位器、单电控电磁换向阀、气锁阀等部件组成。我们能很直观地看出，图2所示的保护方案比图1所示的保护方案更复杂。