智能型电动执行机构的部分行程测试功能

部分行程测试（PST）功能作为紧急切断阀（ESD阀）的必要功能，其重要性及必要性已有众多技术文章阐述，在此不再赘述，本文主要描述伯纳德智能型电动执行机构的部分行程测试功能及其实现性。

      对于伯纳德智能型电动执行机构，部分行程测试是其标配功能，这就意味着用户可以随时启用此功能而不必额外增加配件或费用。

      在执行部分行程测试命令时，执行机构会从起始位置按照设定自动地运行一小段行程，然会返回原位，通过这一运行过程来检测阀门与执行机构的动作是否正常。如果在运行过程中出现阀门运行不畅或阀门卡住等故障现象，执行机构会给出一个故障信号来提示需要对紧急切断阀或执行机构进行维护。

1.    部分行程测试命令的输入部分行程测试命令可以通过辅助命令端子输入。伯纳德智能型电动执行机构除了可以接收开阀、关阀、停阀命令之外，还可以接收两个辅助命令。

图1 智能型执行机构典型控制接线图

图1是伯纳德智能型执行机构采用触点控制方式的典型接线图，端子4与端子5短接以获得内部24VDC电源。端子7为公共端，端子9与端子10为开关命令输入端，端子8为停阀命令输入端，端子11为端子12为辅助命令输入端。辅助命令1或2可定义部分行程测试命令。

2.    定义辅助命令

伯纳德智能型执行机构的操作面板见图2。液晶显示屏在正常操作时显示执行机构状态（位置、扭矩等）及报警信息。在调试状态下，液晶显示屏显示菜单选项。操作面板上的红色旋钮在正常操作时可切换现场/远程命令，在调试状态下作为菜单确认键使用。蓝色旋钮在正常操作时用来现场开关执行机构，在调试状态下作为菜单选择键使用。通过操作旋钮配合显示屏显示信息，可以对辅助命令做出定义。

图2 智能电动执行机构控制面板

如图3所示，通过选择“菜单”-“修改”-“命令”-“辅助命令”-“部分行程测试”，将辅助命令1或2定义为部分行程测试命令。

3.    部分行程测试设置

通过选择“菜单”-“修改”-“命令”-“部分行程测试”来设置部分行程测试的过程参数，如图4所示。

-       行程时间：执行机构在正常操作时的全行程时间（从全开到全关，或从全关到全开，可从执行机构铭牌上查得）。

-       开始位置：执行部分行程测试命令时执行机构的起始位置，全开或全关。测试行程范围：执行机构在部分行程测试过程中运行的行程范围，默认为10%。

4.    部分行程测试过程

在完成上述定义及设置后，将执行机构置于远程控制状态，即可通过端子11或12传递给执行机构部分行程测试命令。

如果执行机构接收到部分行程测试命令时未处于设定的起始位置，则执行机构会给出一个“部分行程测试错误”的远程信号（信号继电器中的一个要设置为反馈“部分行程测试错误”信号）。

如果执行机构接收到部分行程测试命令时处于设定的起始位置，则执行机构会从起始位置开始运行，运动到设定行程时自动停止，然后自动向起始位置返回。其测试运行时间为行程时间与测试行程范围乘积的两倍。如果执行机构及阀门可正常操作，则执行机构会在测试时间内返回至起始位置。如果执行机构或阀门在运行过程中出现故障，在测试运行时间内不能返回至起始位置，则执行机构会给出一个“部分行程测试错误”的远程信号，提醒需要对执行机构或阀门做维护工作。

实例：以一台正常行程时间为50秒的执行机构为例，测试起始位置设为全开（100%），测试行程范围设为30%，则测试时间为：

测试时间 = 行程时间×测试行程范围×2 = 50秒×30%×2 = 30秒

      在接到部分行程测试命令后，执行机构会出现四种可能的测试过程：

      过程1：测试正常（图5）

      在测试过程中，执行机构及阀门没有任何可能造成运动阻碍的问题，执行机构在30秒内完成从全开到70%位置再到全开的测试过程。执行机构不会给出任何故障信号。

      过程2：扭矩过大（图6）

      在测试过程中，由于阀门阀杆生锈、阀杆填料过紧、阀座堵塞等因素造成阀门扭矩过大，执行机构运行速度降低，执行机构在30秒内不能返回至全开位置，则执行机构会给出一个“部分行程测试错误”的信号。

过程3：关向阀门卡住（图7）

      在测试过程中，阀门因阀座堵塞等原因卡住，则执行机构会停止运动，同时给出一个“部分行程测试”错误及“阀门卡住”的故障信号。

      过程4：开向阀门卡住（图8）       在执行机构关至70%开度后返回初始位置时，阀门因阀座堵塞等原因卡住，则执行机构会停止运动，同时给出一个“部分行程测试”错误及“阀门卡住”的故障信号。

总结：伯纳德智能型执行机构在接收到部分行程测试命令后可自动完成测试，而无需人工干预，并可将测试结果反馈给控制系统，从而可以远程完成此测试，以延长全行程测试的时间间隔，提高紧急切断阀的安全等级。