อุปกรณ์ไฟฟ้าแบบหมุนบางส่วนของวาล์ว Q-type ได้รับการทนต่อความผิดพลาดได้อย่างไร

ในอุตสาหกรรมกระบวนการเช่นปิโตรเลียมอุตสาหกรรมเคมีและพลังงานไฟฟ้าอุปกรณ์ไฟฟ้าวาล์วเป็นตัวกระตุ้นสำคัญสำหรับการควบคุมการไหลและความดันปานกลาง หากวาล์วสูญเสียการควบคุมภายใต้ความดันสูงอุณหภูมิสูงหรือสภาพไวไฟและระเบิดอาจทำให้เกิดอุบัติเหตุหายนะเช่นการรั่วไหลของปานกลางและการระเบิด การรั่วไหลของท่อเอทิลีนเป็นตัวอย่างรัศมีความเสียหายของการระเบิดของเมฆไอ (VCE) สามารถเข้าถึงหลายร้อยเมตรและการสูญเสียทางเศรษฐกิจโดยตรงสามารถเข้าถึงหยวนได้หลายสิบล้านหยวน ดังนั้นการทนต่อความผิดพลาดของอุปกรณ์ไฟฟ้าวาล์วจึงกลายเป็นตัวบ่งชี้หลักของความปลอดภัยทางอุตสาหกรรม

อุปกรณ์ไฟฟ้าวาล์วแบบโรตารี่แบบ q-type (ต่อไปนี้จะเรียกว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าประเภท Q) ได้รับการสลับอัตโนมัติ 10MS เมื่อสวิตช์หลักล้มเหลวผ่านการออกแบบที่ซ้ำซ้อนของขีด จำกัด เชิงกลและการตอบรับทางไฟฟ้า บทความนี้จะวิเคราะห์หลักการทางเทคนิคและการปฏิบัติทางวิศวกรรมอย่างลึกซึ้งและเปิดเผยว่ามันบรรลุเป้าหมายของ "การสูญเสียการควบคุมเป็นศูนย์" ผ่านสถาปัตยกรรมที่ซ้ำซ้อน

ความทนต่อความผิดพลาดของ อุปกรณ์ไฟฟ้าวาล์วแบบโรตารี่บางส่วนประเภท Q-type มาจากสถาปัตยกรรมการควบคุมวงปิดแบบคู่นั่นคือขีด จำกัด ทางกลถูกใช้เป็นขีด จำกัด ยากทางกายภาพและการตอบรับทางไฟฟ้าถูกใช้เป็นชั้นการปรับแบบไดนามิก เมื่อขีด จำกัด เชิงกลล้มเหลวเนื่องจากการสั่นสะเทือนหรือการติดขัดระบบตอบรับทางไฟฟ้าจะกลายเป็นบรรทัดสุดท้ายของการป้องกัน

ระบบประกอบด้วยสามส่วน: กลุ่มสวิตช์หลักกลุ่มสวิตช์สำรองและสวิตช์ตัดฉุกเฉิน:

กลุ่มสวิตช์หลัก: ดำเนินการควบคุมการเปิดและการปิดแบบดั้งเดิมตรวจสอบตำแหน่ง CAM ผ่านไมโครสัมผัสและมีความแม่นยำ± 0.5 °;

กลุ่มสวิตช์สำรอง: เป็นอิสระจากวงจรไฟฟ้าของสวิตช์หลักใช้การออกแบบตรรกะซ้ำซ้อนและเกณฑ์การตอบสนองถูกตั้งค่าในลักษณะที่เซด้วยสวิตช์หลัก;

สวิตช์ตัดฉุกเฉิน: เชื่อมต่อโดยตรงกับระบบเครื่องมือความปลอดภัย (SIS) และบังคับใช้พลังงานออกเมื่อตรวจพบความผิดปกติเช่น overspeed และ overload

เมื่อสวิตช์หลักล้มเหลวเนื่องจากการสั่นสะเทือนหรือการเกิดออกซิเดชันติดต่อกระบวนการสลับของกลุ่มสวิตช์สำรองสามารถแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน:

การตรวจจับข้อผิดพลาด: กลุ่มสวิตช์สำรองข้อมูลตรวจสอบสถานะการสัมผัสของสวิตช์หลักอย่างต่อเนื่องและระบุความผิดปกติของความต้านทานต่อการสัมผัสผ่านการวิเคราะห์ความต้านทานแบบไดนามิก

การตัดสินลอจิก: คอนโทรลเลอร์ซ้ำซ้อนเสร็จสิ้นการวินิจฉัยข้อผิดพลาดภายใน 1ms และเริ่มกลุ่มสวิตช์สำรอง

การสลับอย่างรวดเร็ว: หน้าสัมผัสของสวิตช์สำรองถูกปิดโดยมีความต้านทานการสัมผัสเป็นศูนย์ผ่านสปริงที่โหลดไว้ล่วงหน้าและการหน่วงเวลาการส่งสัญญาณน้อยกว่า 10ms

สถาปัตยกรรมซ้ำซ้อน: การใช้งานด้านวิศวกรรมของการป้องกันสี่เท่า

การออกแบบที่ซ้ำซ้อนของอุปกรณ์ไฟฟ้า Q-type ไม่เพียง แต่สะท้อนให้เห็นในระดับไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังดำเนินการผ่านการทำงานร่วมกันหลายมิติของกลไกอิเล็กทรอนิกส์และซอฟต์แวร์

ในแง่ของโครงสร้างเชิงกลระบบไฟฟ้า Q-type ใช้การออกแบบคู่แคม CAM หลักและลูกเบี้ยวสำรองถูกขับเคลื่อนด้วยเพลาส่งอิสระเพื่อให้แน่ใจว่าจุดล้มเหลวจุดเดียวจะไม่ส่งผลกระทบต่อระบบอื่น สวิตช์การเดินทางยังใช้โครงสร้างการสัมผัสแบบคู่ แม้ว่าผู้ติดต่อรายเดียวจะล้มเหลวผู้ติดต่อรายอื่นยังสามารถรักษาสัญญาณการส่งสัญญาณได้

ในระดับไฟฟ้าระบบไฟฟ้า Q-type นั้นมาพร้อมกับแหล่งจ่ายไฟคู่ (แหล่งจ่ายไฟสำรองข้อมูล UPS แหล่งจ่ายไฟหลัก) และตัวควบคุมคู่ (คอนโทรลเลอร์หลักตัวควบคุมซ้ำซ้อน) เมื่อคอนโทรลเลอร์หลักล้มเหลวคอนโทรลเลอร์ที่ซ้ำซ้อนจะควบคุมการควบคุมภายใน 5ms ผ่านการตรวจจับสัญญาณการเต้นของหัวใจเพื่อหลีกเลี่ยงการหยุดชะงักของสัญญาณ

ในระดับซอฟต์แวร์ระบบไฟฟ้า Q-type ใช้อัลกอริทึมการควบคุมแบบสองโหมด:
โหมดหลัก: การควบคุมทั่วไปตามกฎระเบียบ PID;
โหมดซ้ำซ้อน: การควบคุมที่แข็งแกร่งขึ้นอยู่กับตรรกะฟัซซี่สลับโดยอัตโนมัติเมื่อโหมดหลักล้มเหลว
นอกจากนี้ระบบยังมีกลไกการรักษาตัวเองในตัว เมื่อตรวจพบการสึกหรอของผู้ติดต่อหรือการติดต่อที่ไม่ดีความดันติดต่อจะถูกปรับโดยอัตโนมัติหรือเปลี่ยนเป็นติดต่อสำรองเพื่อยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์