氣動(dòng)控制閥主要由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制閥及控制器構(gòu)成，智能控制器（如DVC6200，SIPART PS2等），與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥位傳感器構(gòu)成了行程控制閉環(huán)，它與過程控制系統(tǒng)形成的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，能提高過程控制系統(tǒng)性能。目前氣動(dòng)控制閥由智能控制器控制，智能控制器盡管改善了過程控制系統(tǒng)性能，但其可靠工作離不開穩(wěn)定的系統(tǒng)氣源、電源及電信號(hào)。在過程控制系統(tǒng)故障時(shí)，氣源、電源及電信號(hào)會(huì)出現(xiàn)異常，智能氣動(dòng)控制閥如不具備失效保護(hù)功能，過程參量將會(huì)失控，影響過程生產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生事故。

按系統(tǒng)失效方式不同，智能氣動(dòng)控制閥失效安全保護(hù)可分為：

1)失氣保護(hù)

當(dāng)失去氣源或氣源壓力低于安全值時(shí)，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能驅(qū)動(dòng)控制閥，實(shí)現(xiàn)閥的位置保持、全開或全關(guān)。

2)失電信號(hào)保護(hù)

當(dāng)失去電信號(hào)或電信號(hào)低于安全值時(shí)，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能驅(qū)動(dòng)控制閥，實(shí)現(xiàn)閥的位置保持、全開或全關(guān)。

3)失電源保護(hù)

當(dāng)失去電源時(shí)，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能驅(qū)動(dòng)控制閥，實(shí)現(xiàn)閥的位置保持、全開或全關(guān)。（該失效保護(hù)模式主要用于需要單獨(dú)供電的氣動(dòng)控制閥，智能氣動(dòng)控制閥由信號(hào)直接供電，故應(yīng)用此失效保護(hù)功能較少）

過程控制系統(tǒng)中的模擬信號(hào)（主要是4~20mA）是目前控制閥與過程控制系統(tǒng)通訊的主要信號(hào)，盡管標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)（主要是4~20mA）具有一定的帶載能力，但如果過程控制設(shè)備負(fù)載較大，為其供電依然必不可少，因此過程控制設(shè)備接線形式有不同類型，主要有兩線制，三線制及四線制。

三線制及四線制均可為過程控制設(shè)備供電，其中四線制中電源及信號(hào)相互獨(dú)立，可供電220VAC或24VDC，而三線制中信號(hào)與電源共一路線，通常為24VDC。兩線制無需外部供電，依靠標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)的帶載能力直接驅(qū)動(dòng)過程控制設(shè)備。

由于常規(guī)的三斷保護(hù)采用電磁閥執(zhí)行安全動(dòng)作，4~20mA模擬信號(hào)帶載能力無法正常驅(qū)動(dòng)電磁閥，故一般采用四線制。而兩線制失效解決方案，采用的微功耗技術(shù)，配備安全閥（FISHER377，167D或SMD IL201，IL211），可以直接串聯(lián)在兩線制系統(tǒng)中工作，實(shí)現(xiàn)了兩線制的控制閥三斷保護(hù)。

與四線制相比，兩線制系統(tǒng)失效控制閥安全保護(hù)方案特點(diǎn)有以下：

1）直接由信號(hào)供電，無需額外電源，系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單，成本低，安裝方便，易于維護(hù)

2）抗干擾能力強(qiáng)，有利于改善過程控制系統(tǒng)可靠性及穩(wěn)定性；

3）微功耗先導(dǎo)氣控閥，更適合應(yīng)用于有防爆要求的惡劣環(huán)境；

4）兩線制帶載能力有限，對(duì)智能控制器阻抗要求較高；

5）微功耗先導(dǎo)氣控閥對(duì)控制氣路工作介質(zhì)要求較高；

針對(duì)不同氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，兩線制系統(tǒng)失效控制閥安全保護(hù)方案有不同的應(yīng)用，如單作用氣動(dòng)執(zhí)行器（包括薄膜式及單作用活塞式）的氣動(dòng)控制閥失效保位及失效充氣，雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器的氣動(dòng)控制閥失效保位及失效充氣應(yīng)用等。

因此，基于微功耗的兩線制失效控制閥三斷保護(hù)方案，與四線制相比，不但簡(jiǎn)化系統(tǒng)、降低了成本，且安裝維護(hù)方便，同時(shí)無外接電源，抗干擾能力強(qiáng)，可有效提高過程控制系統(tǒng)的安全性及可靠性，具有一定的實(shí)際工程意義。