热工笔记关于双DO单电控回路故障分析_【七平小蜗居】

“双DO单电控回路”，是指两路输出指令（开指令、关指令）控制单个电磁阀线圈的控制回路。...

“双DO单电控回路”，是指两路输出指令（开指令、关指令）控制单个电磁阀线圈的控制回路。【若电磁阀线圈通电，则气动门气路导通，门动作（开）】

今天分享的内容主要包括：

一、#3炉高炉煤气气动总门控制回路

二、#1炉#4角下高炉煤气支管气动门控制回路

三、#6炉MFT保护回路

【高炉煤气气动总门装有现场操作箱，而煤气支门不需要现场操作箱，所以，二者的控制回路有很大不同。本文主要分析这两种控制回路的设计原理】

实物图1 #3炉高炉煤气气动总门

一、#3炉高炉煤气气动总门（实物图1）

1.1 逻辑设计要求（反馈回路不作分析，仅考虑指令回路）

a. 煤气总门接收DCS控制系统的操作指令（开、关），并向DCS系统提供状态反馈（已开、已关）。

b. 接受#3炉MFT回路的控制。【MFT：主燃料跳闸。当运行锅炉发生异常突发事故时，需立即切断锅炉的燃料供应，即关闭煤气门】

c. 接受现场操作箱控制。当DCS控制系统发生故障时，运行人员可利用现场操作箱控制煤气总门的开关。（实物图2为现场操作箱实物图）

实物图2 气动总门现场操作箱

1.2 控制回路接线

高炉煤气气动总门的控制回路，主要分DCS机柜和现场操作箱两个部分。

DCS机柜部分的控制回路，主要有DC24V电源、DCS开指令、DCS关指令、MFT关指令等4组信号。实际接线如下草图1。

草图1左上，是DC24V电源供应。由1B-4DP（#1柜4DP端子排）的15、33端子，经4B-6DP（#4柜6DP端子排）的9、10端子，传输到现场操作箱端子排。

草图1中部，DCS开指令，由4B-C2卡（#4柜C2卡件）的NO9、C9端子，直接传输到现场操作箱端子排。DCS关指令，由4B-C2卡的NO10、C10端子，由4B-3DP的17、18端子，传输到现场操作箱端子排。【开、关指令均为继电器常开接点】

草图1 控制回路接线图

草图1底部，MFT关指令。由MFT回路的继电器MAJ5输出一副常开接点，经5B-MFT（#5柜MFT端子排）的39、40端子，与4B-3DP的19、20端子，并联到DCS关指令的17、18端子，和DCS关指令合二为一，传输到现场操作箱端子排。

草图1右侧，现场操作箱端子排。右上，为高炉煤气气动总门的电磁阀线圈接线。该端子排的右侧，4组线，接入现场操作箱“继电器控制回路”，回路原理如草图2。

现场操作箱的控制回路，主要有24V电源、开指令DCSK、关指令DCSG、电磁阀线圈RS，4组线，由上文的现场操作箱端子排接入。另外，现场操作箱的就地开按钮AK、就地关按钮AG、已开指示灯KD、已关指示灯GD（如实物图2），4个元件，接入继电器J1、J2、J3的控制回路。

草图2 操作箱继电器控制回路原理图

1.3 操作过程分析：

操作“开气动总门”（开指令DCSK闭合，或，就地开按钮AK闭合），继电器J1线圈通电，带动继电器J1-2接点（常开）闭合，J3通电，带动继电器J3-1-K接点（常开）闭合，电磁阀线圈RS通电，煤气总门动作，且，已开指示灯KD亮。

J3通电后，同时带动继电器J3-2接点（常开）闭合。当“开气动总门”的指令脉冲消失后（视作：按钮复位，J1断电），继电器J1-2接点（常开）失电断开。但，由于继电器J3-2接点（常开）已闭合，J3继续带电，煤气总门保持已开状态，不受按钮复位的影响。【称：自保持功能】

煤气总门处于已开状态时，操作“关气动总门”（关指令DCSK闭合，或，就地关按钮AK闭合），继电器J2线圈通电，致使继电器J2-1接点（常闭）断开，J3线圈失电，继电器J3-2接点（常开）断开【自保持，消失】，继电器J3-1-K接点（常开）亦断开，电磁阀线圈RS断电，煤气总门失去气源压力，自动关闭（内部弹簧恢复力）。继电器J3-1-G接点（常闭）失电闭合，已关指示灯GD亮。

当“关气动总门”的指令脉冲消失后，对煤气总门没有影响。

1.4 常见故障分析：

1.4.1 状态反馈故障：双显、状态显示异常、或没有状态显示。检查反馈回路接线、现场阀门限位开关、DCS卡件。此项本文不作介绍。

1.4.2 指令回路故障：无法远方操作。【通过电磁阀本体的小拨杆切换电磁阀气路，阀门动作正常（不是现场操作箱）】

a. 电磁阀线圈损坏。

b. 现场操作箱内，继电器损坏（3个）。

c. 24V电源保险熔断。1B-4DP的15端子内，装有保险丝。

d. 接线松动，所有端子排。

e. MFT未复位，总门无法打开。包括MFT双按钮复位。原理详见“第三节 MFT控制回路”

f. DCS有强制信号未消除，或阀门开条件不满足。

g. 卡件故障

1.4.3 阀门故障：通过DCS远方操作，电磁阀气路切换正常，且气源压力符合要求，但阀门不动作。可判定阀门本体卡涩，联系机械处理。

二、#1炉#4角下高炉煤气支管气动门

#1炉的高炉煤气，经过1个高炉煤气气动总门后（与上文的#3炉高气总门相同），经由8个高炉煤气支管气动门（#1-4角上、#1-4角下），进入锅炉炉膛燃烧。本文以#1炉#4角下高炉煤气支管气动门为例，分析单电控回路。

草图3 煤气支门原理图

2.1 逻辑设计要求（煤气支门不设置现场操作箱）a. 煤气支门接收DCS控制系统的操作指令（开、关），并向DCS系统提供状态反馈（已开、已关）。

b. 接受#1炉MFT回路的控制。【MFT：主燃料跳闸。当运行锅炉发生异常突发事故时，需立即切断锅炉的燃料供应，即关闭煤气门】

2.2 控制原理

煤气支门没有现场操作箱，所以，控制回路的接线主要在DCS机柜内。

由草图3可知：

该单电控回路有DCS开指令（常开）、DCS关指令（常闭，与总门控制回路不同）、MFT常开接点（串联连接，与总门控制回路不同）、继电器JDQ4（1个，总门控制回路是3个）。其中，JDQ4两副干接点输出，1副用于控制电磁阀线圈通电，另1副用于回路自保持。关于自保持，关于操作过程，可参考上文“1.3 操作过程分析”。

草图4 继电器底座引脚说明

2.3 回路接线

由原理图我们知道，该单电控回路，主要围绕继电器JDQ4构成。草图4就是该继电器底座的引脚图。

其中，1、2接继电器线包，通电则继电器JDQ4动作。3、4是继电器JDQ4的1副常开接点，用于自保持。5、6是另1副常开接点，用于控制煤气支门的电磁阀线圈。

草图5是实际回路接线。

草图5上半部分，是继电器JDQ4的自保持控制回路接线，与草图3原理一致，最后仅提供1副继电器干接点JDQ4-5、JDQ4-6，控制电磁阀线圈通电。

草图5下半部分，4B柜的5、7端子接受继电器JDQ4的干接点输出（可视为按钮开关）。电源柜的17、61端子提供电磁阀线圈的电源24V。4B柜的6、8端子短接，构成电磁阀线圈控制回路。

草图5 实物接线图

2.4 常见故障分析：

2.4.1 状态反馈故障：双显、状态显示异常、或没有状态显示。检查反馈回路接线、现场阀门限位开关、DCS卡件。此项本文不作介绍。

2.4.2 指令回路故障：无法远方操作。【通过电磁阀本体的小拨杆切换电磁阀气路，阀门动作正常（不是现场操作箱）】

a. 电磁阀线圈损坏。

b. 继电器损坏（1个）。

c. 24V电源保险熔断。电源柜的17端子内，装有保险丝。

d. 接线松动，所有端子排。

e. MFT未复位，煤气支门也无法打开。包括MFT双按钮复位。原理详见“第三节MFT控制回路”

f. DCS有强制信号未消除，或阀门开条件不满足。

g. 卡件故障

2.4.3 阀门故障：通过DCS远方操作，电磁阀气路切换正常，且气源压力符合要求，但阀门不动作。可判定阀门本体卡涩，联系机械处理。

三、#6炉MFT保护回路MFT：主燃料跳闸。当运行锅炉发生异常突发事故时，需立即切断锅炉的燃料供应，即关闭煤气门。包括：高炉煤气气动总门、高炉煤气支管气动门、焦炉煤气气动总门等其他相关设备。

以#6炉MFT为例，介绍锅炉MFT的软、硬两重回路的控制逻辑。

草图6 MFT回路图

由草图6可知，MFT保护，分软、硬两重回路。草图6的上部分为软回路原理，下部分为硬回路原理。我先从硬回路开始讲吧。

MFT保护硬回路，主要由锅炉运行的操作台"双按钮"触发。回路电源为AC220V。两个按钮串联连接（防止误操作，同时按下两个按钮，方能接通手动MFT保护回路）。手动MFT扩展回路，MBJ1-6，6个继电器并联。

当需要锅炉手动停炉时，运行人员同时按下双按钮，MBJ1-6，6个继电器的线包同时得电，继电器同时动作，控制相关阀门关闭或打开。

MFT保护软回路，由软件系统监视判定触发。如草图6所示，软件系统有3路信号输出：MFT保护动作1、MFT保护动作2、MFT保护动作3。经由3块不同的DO卡件控制3个不同的继电器线包，66552DO、66564DO、66591DO。3块继电器，每块继电器输出两副常开干接点，继电器干接点每两两串联连接，最后三组线再并联，控制扩展继电器MAJ1-6，6个继电器，构成MFT“三取二”扩展回路（"三取二"提高保护可靠性，防止单个继电器误动作）。软回路电源为DC24V。（硬回路是AC220V，可由此差别分辨继电器MAJ和MBJ）

草图7 扩展继电器输出接点图

手动MFT扩展回路的6个继电器MBJ的12副输出干接点（硬），MFT三取二扩展回路的6继电器MAJ的12副输出干接点（软），两两并联，控制对应的设备的操作，如草图7。

#6炉MFT保护回路所带设备有：关闭高炉煤气总管液压切断阀、开启高炉煤气液压放散阀、关闭焦炉煤气总管切断阀、关闭锅炉减温水总管电动门、关闭高炉煤气前墙上层支阀、关闭高炉煤气前墙下层支阀、关闭高炉煤气后墙上层支阀、关闭高炉煤气后墙下层支阀。

四、结言

通过现场设备案例，分析“双DO单电控回路”两种迥然不同的接线方式，为下次在现场处理该类故障提供思路，能够迅速解决问题，提高消缺效率。

问：为什么你要选择3个不同锅炉？

答：因为最近只有这3个故障啊。哈哈哈。