1　概述

石油化工裝置在實際開工、操作中有時需要根據某些具體的實際情況對于原有的設計作必要的改動和靈活的處理。在某些情況下需要在盡量節省投資或在盡可能短的周期內對原有設計作出改造。在某石油化工裝置實際開工過程中發現一物料輸送設備實際到貨流量比設計流量大了3～5倍，按照原有設計流程很難控制物料流量。根據現場實際情況，決定采取多種解決方案并行的措施來達到相對精確控制流量的目的，其中一部分的措施是對物料輸送設備入口處一個氣動雙氣缸兩位式切斷閥進行改造，使其可滿足相對精確的連續閥位控制。

2　氣路改造方案

原有切斷閥通過電磁閥可以達到兩位式控制。為了達到相對連續控制需要增加一個電磁閥和一個閥位回訊器，并對氣路作必要改動，并對控制邏輯作相應的修改。

下面給出幾種可行的改造方案，每一種方案都是根據控制信號的不同達到開閥、關閥、保位三種狀態，控制信號狀態由閥位回訊信號和HIC閥位控制信號的差值邏輯關系以及其他的一些邏輯要求確定，具體情況參見第三部分邏輯圖的相應修改。

方案1：采用2個兩位三通電磁閥。按圖1中的氣路連接，保位有兩種方式：一是保位時雙側氣缸同時放空；二是保位時儀表風同時通向雙側氣缸。其中第2種方式較好，第1種方式保位時雙側氣缸同時放空，在下一個開/關閥周期由于需要先在氣缸內建立適當壓力，這樣會有一定的時間滯后。第2種方式雖然也有一定的誤差，但基本上可以滿足相對精度要求。

圖1　方案1氣路示意

表1　方案1電磁閥真值表

方案2：如圖2采用1個兩位四通電磁閥和1個兩位三通電磁閥。保位時儀表風同時通向雙側氣缸，在下1個開/關閥周期由于需要先在氣缸內建立適當壓力，這樣會有一定的時間滯后。

圖2　方案2氣路示意

表2　方案2電磁閥真值表

方案3：如圖3采用1個兩位四通電磁閥和1個兩位三通電磁閥以及2個氣動三通調節閥 在氣源壓力大于設定值時1～3通，氣源壓力小于設定值時2～3通。

保位時雙側氣缸互相連通，可以達到較好的保位效果，并且在下一個開/關閥周期基本沒有時間延遲。

圖3　方案3氣路示意

表3　方案3電磁閥、氣動三通閥真值表

3　邏輯圖的相應修改

為了實現連續控制，現場增加了閥位回訊器，閥位回訊信號引入控制系統后和HIC閥位控制信號比較，然后按差值控制模式輸出DO控制信號去電磁閥，根據不同狀態組合可以實現開閥、關閥、保位三種模式，當HIC輸出大于實際閥位回訊時，切斷閥會處于開閥模式，直到實際閥位接近HIC輸出時，切斷閥會轉換到保位模式；反之亦然，但HIC小于實際閥位時，切斷閥會處于關閥模式，直到實際閥位接近HIC輸出時，切斷閥會轉化到保位模式。

這里引入了差值控制模式，目的是為了防止電磁閥過度頻繁動作，下面的舉例中采用了±3%的差值范圍，操作中根據現場實際情況可以適當設置偏差范圍，達到相對精確的連續控制目的。

由于該石油化工裝置工藝要求的原因，整套邏輯非常復雜，圖4的邏輯示意圖僅僅表述了利用電磁閥實現兩位式雙氣缸切斷的相對連續控制的邏輯部分。實際應用時，將此部分邏輯并入到原有邏輯圖中即可。

以下邏輯針對上面的方案2（對應圖2，表2），其他方案的邏輯可以作相應設計。

4　結束語

圖4　方案2對應的邏輯

上述幾種臨時改造方案，在開工特定階段作了調試，基本上可以達到切斷閥采用電磁閥達到相對連續控制目的，調節精度相對滿足要求，并在打通相關流程調式過程中起到了不錯的效果。

當然，由于上述方案的調節精度相對偏低，正常的石油化工裝置的工程設計還是會采取傳統的方式利用電氣調節閥定位器配調節閥實現連續控制，但作為一種臨時措施，采用電磁閥對切斷閥實現相對連續控制模式是一個有益的探索，并驗證了其相對的可用性。

參考文獻：

[1]　孫旭.氣動切斷閥實現三位控制的探討[J].石油化工自動化，2003，（5）：85-87
[2]　唐丹蓉.電磁閥在石油化工裝置安全聯鎖保護過程中的設計與應用[J].石油化工自動化，2003，（4）：12-15