كيف يحقق جهاز صمام الدوار الجزئي من النوع Q الجهاز الكهربائي للتسامح مع الأخطاء؟

في مجال العمليات ، مثل الصناعات مثل البترول والصناعة الكيميائية والطاقة الكهربائية ، تعد Valve Electric Agevices من المحركات الرئيسية للسيطرة على التدفق المتوسط ​​والضغط. إذا فقدت الصمام السيطرة تحت الضغط العالي أو ارتفاع درجة الحرارة أو الظروف القابلة للاشتعال والمتفجرة ، فقد يتسبب ذلك في حوادث كارثية مثل التسرب المتوسط ​​والانفجار. أخذ تسرب خط أنابيب الإيثيلين كمثال ، يمكن أن يصل قطر الضرر في انفجار البخار السحابي (VCE) إلى مئات الأمتار ، ويمكن أن يصل الخسارة الاقتصادية المباشرة إلى عشرات الملايين من اليوان. لذلك ، أصبح التسامح مع الأخطاء في الأجهزة الكهربائية Valve مؤشرًا أساسيًا للسلامة الصناعية.

يحقق الجهاز الكهربائي الدوار الجزئي من النوع Q من النوع Q (المشار إليه فيما يلي أنه جهاز كهربائي من النوع Q) 10 مللي ثانية من التبديل التلقائي عندما يفشل المفتاح الرئيسي من خلال التصميم المتكرر المنسق للحد الميكانيكي والتعليقات الكهربائية ، مما يمنع العديد من الحوادث الرئيسية. ستقوم هذه المقالة بتحليل مبادئها الفنية وممارساتها الهندسية ، وكشف عن كيفية تحقيق هدف "فقدان السيطرة صفريًا" من خلال الهندسة المعمارية الزائدة.

تسامح خطأ من Q-ty-type جهاز كهربائي صمام دوار جزئي يأتي من بنية التحكم في الحلقة المغلقة المزدوجة ، أي ، يتم استخدام الحد الميكانيكي كحدود صلبة فعلية ، ويتم استخدام التغذية المرتدة الكهربائية كطبقة ضبط ديناميكية. عندما يفشل الحد الميكانيكي بسبب الاهتزاز أو التشويش ، يصبح نظام التغذية المرتدة الكهربائية الخط الأخير للدفاع.

يتكون النظام من ثلاثة أجزاء: مجموعة التبديل الرئيسية ، ومجموعة مفتاح النسخ الاحتياطي ، ومفتاح قطع الطوارئ:

مجموعة التبديل الرئيسية: تعهد بالتحكم التقليدي في الفتح والإغلاق ، يراقب موضع CAM من خلال الاتصالات الصغيرة ، ولديها دقة ± 0.5 درجة ؛

مجموعة تبديل النسخ الاحتياطي: مستقل عن الدائرة الكهربائية للمفتاح الرئيسي ، وتبني تصميم المنطق الزائد ، ويتم تعيين عتبة الاستجابة بطريقة متداخلة مع المفتاح الرئيسي ؛

مفتاح قطع الطوارئ: يتم توصيله مباشرة بنظام أدوات الأمان (SIS) ويجبر على الطاقة عند اكتشاف تشوهات مثل السرعة الزائدة والحمل الزائد.

عندما يفشل المفتاح الرئيسي بسبب الاهتزاز أو أكسدة التلامس ، يمكن تقسيم عملية التبديل لمجموعة مفتاح النسخ الاحتياطي إلى ثلاث مراحل:

اكتشاف الأعطال: تراقب مجموعة مفتاح النسخ الاحتياطي بشكل مستمر حالة التلامس للمفتاح الرئيسي وتحدد تشوهات مقاومة التلامس من خلال تحليل المعاوقة الديناميكية ؛

الحكم المنطقي: تكمل وحدة التحكم الزائدة عن الحاجة تشخيص الأخطاء داخل 1 مللي ثانية ويبدأ مجموعة مفتاح النسخ الاحتياطي ؛

التبديل السريع: يتم إغلاق جهات اتصال مفتاح النسخ الاحتياطي مع مقاومة التلامس صفريًا من خلال الينابيع المحملة مسبقًا ، وتأخير نقل الإشارة أقل من 10 مللي ثانية.

الهندسة المعمارية الزائدة: التنفيذ الهندسي لحماية الرباعي

لا ينعكس التصميم الزائد للمعدات الكهربائية من النوع Q فقط في المستوى الكهربائي ، ولكنه يمر أيضًا عبر التعاون متعدد الأبعاد للميكانيكا والإلكترونيات والبرامج.

من حيث التركيب الميكانيكي ، يعتمد النظام الكهربائي من النوع Q تصميمًا مزدوجًا. يتم قيادة CAM الرئيسية وكاميرا النسخ الاحتياطي بواسطة مهاوي نقل مستقلة لضمان عدم تأثير فشل نقطة واحدة على النظام الآخر. يتبنى مفتاح السفر أيضًا بنية الاتصال المزدوجة. حتى إذا فشل جهة اتصال واحدة ، لا يزال بإمكان جهة الاتصال الأخرى الحفاظ على نقل الإشارة.

على المستوى الكهربائي ، تم تجهيز النظام الكهربائي من النوع Q بمزودات طاقة مزدوجة (مزود الطاقة الاحتياطية في إمدادات الطاقة الرئيسية) ووحدات التحكم المزدوجة (وحدة التحكم الرئيسية المتكررة). عندما تفشل وحدة التحكم الرئيسية ، تتولى وحدة التحكم الزائدة عن الحاجة السيطرة على السيطرة على 5 مللي ثانية من خلال اكتشاف إشارة نبضات القلب لتجنب انقطاع الإشارة.

على مستوى البرنامج ، يتبنى النظام الكهربائي من النوع Q خوارزمية تحكم مزدوجة الوضع:
الوضع الرئيسي: التحكم التقليدي على أساس تنظيم PID ؛
الوضع المتكرر: تحكم قوي استنادًا إلى المنطق الغامض ، والتبديل تلقائيًا عند فشل الوضع الرئيسي.
بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي النظام على آلية مدمجة في الشفاء الذاتي. عندما يتم اكتشاف تآكل التلامس أو جهة الاتصال السيئة ، يتم ضبط ضغط التلامس تلقائيًا أو تبديله إلى جهة الاتصال الاحتياطية لتمديد عمر الجهاز .