解析SMC電磁閥三斷保護的實現

SMC電磁閥丟失情況下的保護動作，具有很實際的作用。該文介紹了兩種廣泛應用的閥門定位器在斷信號、斷電、斷氣源時的自動保護原理，以及實現其功能所需要的硬件。通過兩種方案的比較分析，工程應用時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。

在現代工業過程中，SMC電磁閥應用非常普遍，其作用也非常重要，關系到工業的安全性和經濟性。在實際中，SMC電磁閥需要按照工藝系統的要求來調節各個參數，使其滿足工業的需要。尤其是在很多重要環節中，SMC電磁閥如果調節不當就會破壞整個過程并可能造成巨大的經濟損失。一般而言，SMC電磁閥正常工作時需要提供電源、氣源、信號源，任何信號的喪失都會引起SMC電磁閥閥門的不當動作。因此，在實際工業過程中，普遍采用三斷保護功能來氣動調節閥門的工作。

在工程實際中，斷電、斷氣、斷信號這三種故障中的一種或幾種情況發生時，氣動調節閥基于工藝安全因素考慮而自動地全開閥門、全關閥門或者是保持閥門故障前的位置—三斷保護。其中，關閥和開閥可以利用閥體中氣缸壓力和彈簧反力輕易實現。三斷保護中的保位功能實現起來卻比較復雜，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行分析比較。

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

SMC電磁閥的三斷保護原理圖

正常工作時，氣源壓力（即氣鎖閥的信號壓力）大于氣鎖閥的設定壓力，智能閥門定位器輸出的氣源管路和氣動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行動作。

斷氣源時，氣源壓力（即氣鎖閥的信號壓力）小于氣鎖閥的設定壓力，氣鎖閥上的氣動執行機構動作，智能閥門定位器輸出的氣源管路和氣動控制調閥上膜盒的氣源管路自動被切斷，即氣動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，從而實現在氣源故障時氣動控制調閥的閥位保持在故障前的位置。

（1）對于采用壓SMC電磁閥的智能閥門定位器：

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

斷電源時，如圖1所示，此種保護方案無需電源，故不存在斷電源保護。有無電源均對氣動調節閥的位置無影響。

（2）對于采用噴嘴擋板式機構的智能閥門定位器：

其電源是串接在SMC電磁閥閥門輸入信號回路里，斷信號/電時，定位器能自動檢測出異常，輸出到SMC電磁閥膜盒內的壓力信號被鎖定，氣動調閥保持在故障時的位置。即無需增加任何附件，定位器本身能實現斷電、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定位器的抗震性能要好。采用噴嘴擋板式機構的智能閥門定位器斷信號時反應更靈敏，并且結構簡單、附件少，在使用過程中發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。