Qタイプの部分回転バルブ電気デバイスはどのように断層トレランスを実現しますか？

石油、化学産業、電力などのプロセス産業では、バルブの電力デバイスは、中程度の流れと圧力を制御するための重要なアクチュエーターです。バルブが高圧、高温、または可燃性および爆発的な状態で制御を失うと、中程度の漏れや爆発などの壊滅的な事故を引き起こす可能性があります。エチレンパイプラインの漏れを例にとると、その蒸気雲爆発（VCE）の損傷半径は数百メートルに達する可能性があり、直接的な経済的損失は数千万人に達する可能性があります。したがって、バルブ電気デバイスの断層トレランスは、産業安全の中核指標となっています。

Qタイプの部分回転バルブ電気デバイス（以下、Qタイプの電気デバイスと呼ばれる）は、メインスイッチが機械的制限と電気フィードバックの調整された冗長設計を失敗し、多くの主要な事故を妨げる場合に10ミリ秒の自動スイッチングを実現します。この記事では、技術的原則とエンジニアリングの慣行を深く分析し、冗長アーキテクチャを通じて「ゼロ制御の損失」の目標をどのように達成するかを明らかにします。

のフォールトトレランス Qタイプの部分回転バルブ電気デバイス デュアルクローズドループ制御アーキテクチャ、つまり機械的制限は物理的な硬い制限として使用され、電気フィードバックは動的調整層として使用されます。振動または詰まりのために機械的な制限が失敗すると、電気フィードバックシステムが最後の防御線になります。

システムは、メインスイッチグループ、バックアップスイッチグループ、および緊急カットオフスイッチの3つの部分で構成されています。

メインスイッチグループ：従来の開閉制御と閉鎖制御を引き受け、マイクロコンタクトを介してCAM位置を監視し、±0.5°の精度を持っています。

バックアップスイッチグループ：メインスイッチの電気回路とは無関係で、冗長なロジック設計を採用し、応答しきい値はメインスイッチではずらして設定されます。

緊急カットオフスイッチ：安全機器システム（SIS）に直接接続され、過速や過負荷などの異常が検出されると電力を止めます。

振動または接触酸化によりメインスイッチが故障した場合、バックアップスイッチグループの切り替えプロセスを3つの段階に分割できます。

障害検出：バックアップスイッチグループは、メインスイッチの接触ステータスを継続的に監視し、動的インピーダンス分析を通じて接触抵抗の異常を識別します。

論理判断：冗長コントローラーは1MS以内の障害診断を完了し、バックアップスイッチグループを開始します。

高速スイッチング：バックアップスイッチの接点は、プリロードされたスプリングを介した接点抵抗がゼロで閉じられ、信号伝送遅延は10ms未満です。

冗長アーキテクチャ：4倍保護のエンジニアリング実装

Q型電気機器の冗長設計は、電気レベルに反映されるだけでなく、メカニック、電子機器、ソフトウェアの多次元コラボレーションを通じても実行されます。

機械構造の観点から、Q型電気システムはデュアルカム設計を採用しています。メインカムとバックアップカムは、単一のポイント障害が他のシステムに影響を与えないようにするために、独立した伝送シャフトによって駆動されます。トラベルスイッチは、デュアルコンタクト構造も採用しています。単一の連絡先が失敗したとしても、もう1つの連絡先は信号伝送を維持できます。

電気レベルでは、Qタイプの電気システムには、デュアル電源（メインパワー供給UPSバックアップ電源）とデュアルコントローラー（メインコントローラー冗長コントローラー）が装備されています。メインコントローラーが失敗すると、冗長なコントローラーは、信号の中断を避けるために、ハートビート信号検出を介して5ms以内のコントロールを引き継ぎます。

ソフトウェアレベルでは、Qタイプの電気システムがデュアルモード制御アルゴリズムを採用しています。
メインモード：PID調節に基づく従来の制御。
冗長モード：ファジーロジックに基づいて堅牢な制御、メインモードが失敗したときに自動的に切り替えます。
さらに、システムには自己修復メカニズムが組み込まれています。コンタクト摩耗または不十分な接触が検出されると、コンタクト圧力が自動的に調整またはバックアップ接点に切り替えられて、機器の寿命を延ばします。