之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應用案例，現在介紹DCS系統遠控西門子電動溫控閥原理所使用的各種控制閥不僅分散而且數量眾多，主要為大口徑閥門，采用氣動或電動執行機構，通常是通過數據采集與監視控制系統（SCADA）或DCS直接對閥門進行控制，除了開閥、關閥和急停控制外，一般還需要將閥門開度、開關狀態、遠程/就地、各種報警等閥門信息引入系統。一個閥門至少有六七個以上不同類型的參數，閥門較多的場合，不僅需要大量的電纜，而且占用較多的系統I/O卡件和通道資源。通常的概念，純監視數據可以接受通信方式來完成采集，涉及控制的參數一般不使用通信方式而采用硬接線，但近年來隨著通信功能的完善及其可靠性的進一步提高，使用通信來實現對現場儀表的控制越來越多地得到了應用。某1×106m3原油罐區采用ECS-700DCS，通過與Pakscan西門子電動溫控閥控制單元的Modbus通信，成功實現了DCS對大量西門子電動溫控閥的可靠控制。西門子電動溫控閥有室外溫度補償功能，既增加一個室外溫度傳感器，可以在采暖時隨著夜里室外溫度的下降，室內溫度將要調高溫度。當RWD68控制器其用此功能后會自動根據室外溫度的降低來提高供水溫度；反之隨著白天室外溫度的升高控制器會自動降低供水溫度，省去人工開關閥門。
 
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥西門子三通分流溫控閥可以在熱水換熱的系統中發揮它的優勢。在水、水換熱中鍋爐水的溫度直接影響到燃料的供給多少。當系統中水的溫度升到設定溫度時，西門子溫控閥會關閉高溫水停止換熱，同時打開高溫水循環，把高溫水返回到鍋爐內，從而節省燃料。
    1 DCS系統遠控西門子電動溫控閥原理系統硬件設計
    1.1 DCS
    ECS-700DCS按照可靠性設計原則，在充分保證系統安全可靠的基礎上，不僅使系統規模能充分滿足大型聯合生產裝置的需求，還具有故障安全設計、單點在線下載、多工程師協同工作、分域管理、離線仿真調試等特點，同時融合了的現場總線技術和網絡Profibus，Modbus，FF，HART等多種標準現場總線的接入和多種第三方設備的綜合集成，并且與這些第三方設備的集成均可提供接口與線路的冗余配置。
    1.2 西門子電動溫控閥控制單元
    西門子電動溫控閥控制單元由一臺主站控制器和與它相連的現場西門子電動溫控閥組成。主站控制器通過一條兩線電流環路（總線）控制掛于環路上的多個現場控制閥，該電流環路可長達數公里。多個西門子電動溫控閥僅通過兩條總線互聯成一個環路，終接入主站控制器的只有起始和末端兩總線，所有閥門信息通過兩總線通信進入主站控制器，每個現場設備都具備兩個方向上冗余的通信通道，這樣提高了線路故障時的通信可用性。Pakscan現場控制模塊可以安裝RotorkIQ，IQT，AQ，Q和A系列執行器內，而通用現場控制模塊可以連接其他廠家的設備，如泵、電磁閥、西門子電動溫控閥等。
    主站控制器不斷采集來自現場控制模塊的信息，實現讀取智能閥的開度、轉矩、地址、報警等數據和狀態信息，隔離現場故障設備，并通過標準的ModbusRTU等協議與DCS通信，上送實時數據和設備運行狀態，接受閥門控制命令，實現對現場多種智能閥門和設備的控制。為了增加可靠性，采用冗余主站控制器，與DCS的通信接口和線路也是冗余配置的。在進行通信方式控制的同時，西門子電動溫控閥等執行器也可以使用就地控制、硬接線遠程控制及輔助輸入，大大提高了控制的可靠性和配置的靈活性。
    1.3 系統硬件結構
    西門子電動溫控閥控制單元的主站控制器安裝在現場機柜間的輔助機柜中，通過冗余的通信總線接入DCS的冗余串口通信模塊COM741基座中，實現可靠的通信。一對冗余的通信模塊有4個接口，可以通過硬件跳線配置成RS-485或RS-232通信接口，實現與多個西門子電動溫控閥控制單元的連接。因為ModbusRTU等協議已是廣泛應用的工業標準協議，因此在各類西門子電動溫控閥控制單元中均得到支持，DCS種類豐富的通信模塊可與各類支持這些標準協議的電動控制閥實現通信。該項目中罐區100多個常規信號則通過I/O模塊直接進入DCS控制站，其中硬接線與通信點數之比為1：15。系統硬件結構如圖1所示。

        2DCS系統遠控西門子電動溫控閥原理 系統軟件設計
        2.1 通信程序編制
        DCS與西門子電動溫控閥主站控制器采用ModbusRTU協議進行通信，在DCS實現起來非常簡單，不需要編制程序，僅填寫簡單的表格（其中大多數項選擇合適的參數即可）即可完成通信配置和程序設計。然后需根據參數類型添加若干個讀寫命令，再掃描硬件自動生成對應的內部變量，用來存放西門子電動溫控閥的開停閉命令和狀態參數，這樣就完成了通信組態工作。該項目中DCS作為主站，采用RS-485接口，傳輸速率為9600bit/s，8位數據位，奇校驗，1位停止位。西門子電動溫控閥選用*德國西門子控制器、傳感器、執行器等重要組建。控制更、性能更可靠、節省能源更顯明、使用壽命更長久。
 
在開關閥門方面可以靠自身的比例調節功能，隨著溫度的一點點下降或升高，控制器接收到溫度信號時，快速傳達給執行器，執行器自動調節閥門的開度，并非電磁閥式快開快關，克服了蒸汽管道內的水錘聲，節省了人力。
 
西門子電動溫控閥的低功耗，一整套的溫控閥全靠一臺AC24變壓器來供給電源，功耗40VA既安全又節約電能，不會有觸電事件的發生，其功率與電燈泡相等。執行器采用AC24V同步電機輸出力量強大從800N-3500N。可以頻繁開關，關閉時間15s-20s。具有停電后自動關閉閥門功能，保護下有設備。西門子電動溫控閥 閥體采用球墨鑄鐵和鑄鋼兩種耐壓從1.6Mpa-2.5Mpa，閥體腔內采用壓力平衡組建克服了管道內的大壓差問題，從而保護執行期，閥體外采用V型環，解決了閥體外漏問題。
 選擇溫控閥閥門時應考慮如下的一些素：
    (1) 零件的材料及對材料的組織和性能要求。設計圖上規定的零件材料，大體上就決定了閥門的種類。例如，零件材料為鑄鐵就必須用鑄造方法來制造閥門。對于鋼制零 件，在選擇閥門時應考慮對材料的力學性能要求。例如，制造高壓閥門的零件一般應晝選用鍛件或焊接件，以保證材料具有良好的力學性能。 濕度傳感器探頭 , , 不銹鋼電熱管 PT100 傳感器, 鑄鋁加熱器 , 加熱圈   流體電磁閥
    (2) 零件的結構形狀和外形尺寸。零件的結構開關是影響閥門選擇的重要因素，例如，結構開關復雜的閥體可選用鑄件。尺寸大的閥體可選用砂型鑄造;尺寸小的則采用熔模鑄造。
    (3) 生產綱領的大小。零件的生產綱領愈大，采用高精度和率的閥門制造方法經濟效果愈好。
    (4) 閥門制造的條件。應根據現場的設備善和工藝水平來選擇閥門，并考慮到發展前景而逐步采用的閥門制造方法。

        2.2 西門子電動溫控閥控制程序編制
        西門子電動溫控閥控制單元接收并記錄從兩線環路傳來的智能閥的地址、轉矩、開度、報警等數據，根據從DCS傳來的讀寫命令控制閥門的動作，因此控制閥門的程序是在DCS中完成的，其中包括開停閉閥門邏輯及故障判斷、輸出信號類型、行程時間的設置等。使用DCS提供的閥門控制功能模塊Valve，即可實現對閥門的控制程序編制，使用起來相當方便，只需在用戶程序中對控制模塊進行引用，并對其中操作和配置參數進行初始化設置即可。同時系統還提供了Valve功能塊相對應的標準閥門操作面板，可供操作員在操作站監控軟件中使用。當然，若標準閥門面板不能滿足要求，可以自定義所需要的操作面板。圖2是閥門控制模塊Valve引用的一個實例，其中Flag是閥門控制模塊質量碼，用來在監控軟件中顯示閥門的各種狀態。

        2.3 監控軟件制作
        該項目中需要控制西門子電動溫控閥近200臺，每臺西門子電動溫控閥均有開閥、關閥、急停、開到位、關到位、過扭矩報警、綜合報警7個信號。每一幅畫面上都有大量閥門，操作界面設計的好壞將直接影響到操作效率與安全，利用DCS軟件的強大功能，閥門利用顏色的變化清晰準確地呈現出了閥門的開啟、閉合、行程、故障、報警等狀態。若對閥門進行操作，點擊閥門則會彈出閥門操作面板，來供操作員進行開停閉的閥門操作。

        3 DCS系統遠控西門子電動溫控閥原理結束語
        基于通信實現了DCS對大量西門子電動溫控閥的實時控制，使得罐區監控系統布線簡潔，大大減少了電纜和DCS部件，減少了安裝調試工作量和成本，關鍵部件和通信全環節的冗余配置又保證了系統的高可靠性；同時罐區數據直接進入DCS，既便于在中心控制室對整個罐區進行監視和控制，也為罐區數據的進一步處理和企業的信息化管理帶來了方便。該罐區投用半年以來，系統運行平穩，控制方便可靠，實踐證明基于通信實現DCS對大量西門子電動溫控閥的控制是可靠和令人滿意的，對大型石化罐區及西門子電動溫控閥應用較多的場合具有一定的參考意義。與本文相關的論文：自力式煤氣調壓閥組?