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启动按钮都松开了,接触器线圈为什么还一直有电?
刚接触控制回路的人,看到这种现象很容易犯迷糊。
再比如A泵已经运行,B泵怎么也起不来;电机、电源、接触器查下来都没问题,DCS上启动命令也发了,设备就是没反应;有时设备运转得好好的,某个压力、液位或者阀位信号一变,运行命令跟着就掉了。
这几类问题常绕不开自锁、互锁、联锁。但在控制回路里,干的却是三件不同的事。
一、自锁
先从电机启停回路说起。
启动按钮SB1用的是常开触点,按下以后,接触器KM线圈得电,KM吸合;与此同时,KM的一组常开辅助触点也闭合,而这组触点正好并在启动按钮两端。
手松开SB1以后,启动按钮已经断开,但KM线圈还有另一条通路,电流经KM辅助触点继续流过线圈,接触器也就保持吸合。
这回路就是自锁。
自锁解决的是“按钮只按一下,设备怎么继续跑”这个问题。
停止按钮一般用常闭触点串在线圈回路里。按下停止按钮,线圈回路被切断,KM释放,辅助触点也跟着断开,原来的保持状态随之消失。
看继电器图时,只要发现启动按钮旁边并了一组本接触器的常开辅助触点,这一段就是自锁回路。
到了PLC里,外部辅助触点不参与保持,有的用内部位,有的用置位复位,有的靠运行状态继续维持。图变了,意思没变,都是让一次启动指令延续成持续运行。
二、互锁
正反转回路里容易看出互锁。
正转接触器KM1吸合时,反转接触器KM2不能再吸合;KM2已经工作,KM1也不能投入。
接线上经常这样处理:KM1线圈回路里串KM2的常闭辅助触点,KM2线圈回路里再串KM1的常闭辅助触点。
KM1一吸合,它那组常闭辅助触点断开,KM2线圈回路随即被切掉;反过来也是同一个道理。
这就是互锁。
它管的是两个有冲突的状态不能碰到一起。
现场看互锁,也不用只盯着接触器。PLC里的运行位、模式位、选择位,同样能做这件事,只要一边成立以后,另一边的动作条件被卡住,就属于这类关系。
有些正反转回路还带机械互锁。电气回路先从控制上把另一只接触器封住,机械机构再加一道限制,防止两只接触器同时吸合。
三、联锁
联锁到了PLC、DCS、SIS里,范围就宽多了。
拿一台泵来说,电机没坏,接触器没坏,电源也正常,启动命令照样有发不出去的时候。
因为泵在启动前,往往还挂着一串条件。
液位够不够,阀门有没有到位,润滑有没有建立,密封状态对不对,急停有没有动作,电气保护有没有报警,这些信号都会参与判断。
其中某个必要条件没到位,启动链路就过不去。
设备跑起来以后,这些信号也不会全部退出。
比如罐液位降到设定值,泵的运行命令被撤掉;某个压力越限,相关设备停车;阀门没有开到位,后面的步骤停在那里不往下走。
这类关系里,前面的一个状态发生变化,后面的设备或步骤跟着受影响,这就是联锁。
联锁也不只用于停车。
启动许可、顺控推进、设备切换、阀门开关限制,都能放进联锁逻辑里。到底怎么动作,要看项目里的控制说明、因果图和程序设计。
四、三者怎么区分
现场看这三个词,盯着定义反而容易绕,顺着回路关系看更省事。
自锁看的是保持。启动按钮已经松开,设备靠自己的辅助触点或者程序状态继续维持。
互锁看的是冲突。两个不能同时出现的状态,只要一边已经成立,另一边就被限制。
联锁看的是关联。液位、压力、温度、流量、阀位或者设备状态一变,后面的控制跟着发生变化。
有些项目文件里,互锁也会被放到联锁的大类里,现场叫法并不总是分得很细。排故时,名称放在后面看,先把回路关系摸清楚,很多问题就没那么绕。
五、泵组里的组合应用
拿P-101A、P-101B两台一用一备的泵来说。
P-101A启动以后,靠接触器辅助触点或者程序运行位保持,这一段属于自锁或保持回路。
如果设计要求某种工况下两台泵不能同时投入,A泵运行后,B泵启动链路被切掉;B泵投入以后,A泵也受到限制,这一段就是互锁。
再往前看,泵启动还要经过液位、阀位、电气状态等判断,运行中遇到设定的停车条件又会撤掉运行命令,这部分属于联锁。
同一套设备里,这三种关系经常叠在一起。
若现场碰到“泵启不来”,就只盯着电机和接触器,很容易查偏。
六、PLC怎么排查
程序变量多的时候,从头往后翻,越翻越乱。
查某台设备启不来,现场更习惯从输出往回追。
先找到这台设备的运行输出,看启动命令有没有进来;再往前看保持位有没有建立,互锁有没有卡住,液位、压力、阀位、急停、电气故障这些条件里,哪一项没有过。
程序里还有一类地方很容易看反,就是取反逻辑。
画面上显示“1”,到了程序里未必就是允许;有的信号名字写的是“故障”,有的写的是“正常”,触点又有常开、常闭之分,只看画面状态容易下错判断。
这种点要把变量含义、程序触点和现场状态放在一起对。
七、刚启动又停
还有一种故障,容易把人带到电气回路上。
启动命令发了,接触器也吸合了,设备刚转几秒,运行命令又掉了。
此时除了看线圈电压、电气保护,还要把启动后的反馈和联锁条件一起对时间。
有些设备启动以后,程序会等运行反馈。如果到了设定时间还没收到反馈,程序会认为启动过程没有完成,随后撤掉输出。
有些机组启动后还要建立润滑压力、密封压力、冷却流量等状态,其中某项状态迟迟没有达到设定要求,停车链路也会被触发。
这种故障单看某一个点不太好找原因,把启动命令、输出、设备动作、反馈返回、联锁变化、停车指令按时间前后排开,才能把问题找出来。
八、联锁异常时怎么排查
联锁条件未建立时,先把整条信号链走一遍。
现场仪表显示值和实际工况能不能对上,阀位反馈和阀门位置是不是一致,线路有没有断线、接触异常,设备故障有没有复位,程序里到底卡在哪个节点,这些信息连起来看,判断会清楚很多。
涉及DCS、ESD、SIS和机组保护的点,还要留意旁路、强制、投退这些操作。现场处理这类问题,先把信号来源和触发条件弄清楚,再按项目规定往下处理,能少走不少弯路。
自锁,看设备怎么把运行状态留住;互锁,看两个冲突状态怎么隔开;联锁,看前面的条件怎么影响后面的动作。
以后再碰到设备启不来、刚启动又停,或者两台设备互相卡住,顺着这三条线去看,很多故障很快就能找到方向。
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