一种多重保护的阀门控制方法和系统与流程

本发明涉及自动化控制，具体涉及一种离心法制造浓缩铀装置中专用真空快关阀门的控制方法。

背景技术：

1、我国在铀浓缩装置自控系统中目前使用的阀门控制单元对阀门进行控制，阀门控制单元包含固态继电器控制电路和阀门机械故障时的保护电路，阀门控制单元主要是通过控制固态继电器来进行电路切换，实现对阀门的控制。固态继电器控制电路同时用于阀门控制单元，根据甄别控制信号的控制电路和阀门机械故障时的保护电路中阀门终端发出的开阀或关阀允许信号，实现控制电路在开阀或关阀允许信号存在的情况下与控制命令连接，形成阀门运行指令，在接受到按钮或阀门运行指令后，使阀门控制单元可根据外部控制信号在开阀或关阀允许信号存在的情况下将负载电机接入回路，实现对阀门的开关控制。但目前的自控系统无法对于一些特殊情况的做出判断，例如阀门出现故障，更何况对故障情况进行分析和补救行为，同时，也对后续的维修、点检、预测性维护。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供了一种判断阀门是否出现故障，且对故障情况进行分析和补救行为的多重保护的阀门控制方法和系统。

2、一种多重保护的阀门控制方法，包括如下步骤：

3、当收到开阀命令且满足开阀条件时，执行和反馈开阀输出指令，使阀门进行开阀动作，当阀门开到预设位置，触发并反馈阀开到位状态信号，停止执行和反馈开阀输出指令，阀门停止开阀动作；

4、当收到开阀命令且经历设定的开阀信号阈值时间后，未执行开阀输出指令时，输出指令不通信号故障信号，当收到开阀命令且在设定的开阀信号阈值时间内，执行开阀输出指令时，输出阀门信号畅通信号；当阀门进行开阀动作达到开阀信号阈值时间后，未收到阀开到位状态信号，则输出阀门故障信号，并停止执行和反馈开阀输出指令；

5、当收到关阀命令且满足关阀条件时，执行和反馈关阀输出指令，使阀门进行关阀动作，当阀门关到预设位置，触发并反馈阀关到位状态信号，停止执行和反馈关阀输出指令，阀门停止关阀动作；

6、当收到关阀命令且经历设定的关阀信号阈值时间后，未执行关阀输出指令时，输出指令不通信号故障信号，当收到关阀命令且在设定的关阀信号阈值时间内，执行关阀输出指令时，输出阀门信号畅通信号；当阀门进行关阀动作达到关阀信号阈值时间后，未收到阀关到位状态信号，则输出阀门故障信号，并停止执行和反馈关阀输出指令。

7、对上述技术方案的进一步改进为：开阀条件为检测是否收到阀开到位状态信号、阀不到位报警信号、关阀命令；

8、关阀条件为检测是否收到阀关到位状态信号、阀不到位报警信号、开阀命令。

9、进一步的，当收到指令不通信号故障信号判断为阀门信号不通，输出阀故障信号，当阀修理完成后，输入阀故障复位命令，继续执行和反馈开阀输出指令或关阀输出指令，当收到阀门故障信号时，判断为阀门机械故障，并输出阀门故障信号，当阀门修理完成后，输入阀门故障复位命令，继续执行和反馈开阀输出指令或关阀输出指令。

10、进一步的，实时监测阀门在开阀动作或关阀动作中的启动电流超出设定报警值或连续三个采集数据均超出设定预警值时，发出阀门动作电流异常信号，阀门停止开阀动作或关阀动作。

11、进一步的，在阀门使用之前，对阀门进行n次启停动作，获得极差值，其计算公式为，；

12、式中：为阀门的启动电流的平均值，为阀门的启停动作次数，为阀门的启动电流，为阀门第 次启动的启动电流，为阀门的启动电流极差值；

13、所述阀门在开阀动作或关阀动作中的启动电流的正常情况下的计算公式为，；

14、阀门在开阀动作或关阀动作中的启动电流超出设定预警值时的计算公式为，且；

15、式中：为预设的正实数；

16、阀门在开阀动作或关阀动作中的启动电流超出设定报警值的计算公式为，；

17、根据阀门的启动电流平均值和阀门的启动电流计算出标准差，其计算公式为，；

18、式中：为标准差。

19、一种多重保护的阀门控制系统，系统包括开阀模块、开阀门模块、关阀模块、关阀门模块；

20、开阀模块，连接开阀门模块，用于接收开阀命令，且判断是否满足开阀条件，当接收到开阀命令且满足开阀条件时，反馈开阀输出指令，且将开阀输出指令发送给开阀门模块；当收到开阀命令且经历设定的开阀信号阈值时间后，且开阀输出指令未执行，输出指令不通信号故障信号，当收到开阀命令且在设定的开阀信号阈值时间内，开阀输出指令已执行，输出阀门信号畅通信号；

21、开阀门模块，用于接收并执行开阀输出指令，使阀门进行开阀动作，当阀门开到预设位置，触发阀开到位状态信号，并将阀开到位状态信号反馈至开阀模块，并停止执行开阀输出指令，使阀门停止开阀动作；当阀门进行开阀动作的开阀信号阈值时间后，未收到阀开到位状态信号，则向开阀模块输出阀门故障信号，并停止执行和反馈开阀输出指令；

22、关阀模块，连接关阀门模块，用于接收关阀命令，执行关阀命令，且判断是否满足关阀条件，当接收到关阀命令且满足关阀条件时，反馈关阀输出指令，且将关阀输出指令发送给关阀门模块；当收到关阀命令且经历设定的关阀信号阈值时间后，且关阀输出指令未执行，输出指令不通信号故障信号，当收到关阀命令且在设定的关阀信号阈值时间内，关阀输出指令已执行，输出阀门信号畅通信号；

23、关阀门模块，用于接收并执行关阀输出指令，使阀门进行关阀动作，当阀门关到预设位置，触发阀关到位状态信号，并将阀关到位状态信号反馈至关阀模块，并停止执行关阀输出指令，使阀门停止关阀动作；当阀门进行关阀动作的关阀信号阈值时间后，未收到阀关到位状态信号，则向关阀模块输出阀门故障信号，并停止执行和反馈关阀输出指令。

24、进一步的，开阀条件为检测是否收到阀开到位状态信号、阀不到位报警信号、关阀命令；

25、关阀条件为检测是否收到阀关到位状态信号、阀不到位报警信号、开阀命令。

26、进一步的，开阀模块，还用于收到指令不通信号故障信号时判断为阀门信号不通，并输出阀故障信号，收到阀门故障信号判断为阀门机械故障，并输出阀门故障信号，还用于向开阀门模块输出阀故障复位命令和阀门故障复位命令；

27、开阀门模块，还用于接收阀故障复位命令，根据阀故障复位命令继续执行和反馈开阀输出指令；还用于接收阀故障复位命令，根据阀故障复位命令继续执行和反馈开阀输出指令；

28、关阀模块，还用于收到指令不通信号故障信号时判断为阀门信号不通，并输出阀故障信号，收到阀门故障信号判断为阀门机械故障，并输出阀门故障信号，还用于向关阀门模块输出阀故障复位命令和阀门故障复位命令；

29、关阀门模块，还用于接收阀故障复位命令，根据阀故障复位命令继续执行和反馈关阀输出指令；还用于接收阀故障复位命令，根据阀故障复位命令继续执行和反馈关阀输出指令。

30、进一步的，开阀模块，用于实时监测阀门在开阀动作中的启动电流；并判断启动电流是否超出设定报警值或连续三个采集数据均超出设定预警值，当超出设定报警值或连续三个采集数据均超出设定预警值时，向开阀门模块输出阀门动作电流异常信号；

31、开阀门模块，还用于接收阀门动作电流异常信号，并根据阀门动作电流异常信号停止开阀动作；

32、关阀模块，用于实时监测阀门在关阀动作中的启动电流；并判断启动电流是否超出设定报警值或连续三个采集数据均超出设定预警值，当超出设定报警值或连续三个采集数据均超出设定预警值时，向关阀门模块输出阀门动作电流异常信号；

33、关阀门模块，还用于接收阀门动作电流异常信号，并根据阀门动作电流异常信号停止关阀动作。

34、进一步的，开阀模块和关阀模块，还用于在阀门使用之前，对阀门进行n次启停动作，获得极差值，其计算公式为，

35、；

36、式中：为阀门的启动电流的平均值，为阀门的启停动作次数，为阀门的启动电流，为阀门第次启动的启动电流，为阀门的启动电流极差值；

37、阀门在开阀动作或关阀动作中的启动电流的正常情况下的计算公式为，；

38、阀门在开阀动作或关阀动作中的启动电流超出设定预警值时的计算公式为，且；

39、式中：为预设的正实数；

40、阀门在开阀动作或关阀动作中的启动电流超出设定报警值的计算公式为，；

41、根据阀门的启动电流平均值和阀门的启动电流计算出标准差，其计算公式为，；

42、式中：为标准差。

43、由上述技术方案可知：本发明提供的多重保护的阀门控制方法和系统，利用在信号阈值时间内是否在执行开阀输出指令或关阀输出指令、开阀或关阀是否到位、启动电流是否超过报警值或者预警值来等多重保护措施，并且增加了阀门故障预测性维护的功能，减少日常维护工作量且对故障情况进行分析和补救行为。