氣動控制閥主要由氣動執(zhí)行機構、控制閥及控制器構成，智能控制器（如DVC6200，SIPART PS2等），與氣動執(zhí)行機構、閥位傳感器構成了行程控制閉環(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。在過程控制系統(tǒng)故障時，氣源、電源及電信號會出現(xiàn)異常，智能氣動控制閥如不具備失效保護功能，過程參量將會失控，影響過程生產(chǎn)，嚴重時會發(fā)生事故。

按系統(tǒng)失效方式不同，智能氣動控制閥失效安全保護可分為：

1)失氣保護

當失去氣源或氣源壓力低于安全值時，氣動執(zhí)行機構能驅(qū)動控制閥，實現(xiàn)閥的位置保持、全開或全關。

2)失電信號保護

當失去電信號或電信號低于安全值時，氣動執(zhí)行機構能驅(qū)動控制閥，實現(xiàn)閥的位置保持、全開或全關。

3)失電源保護

當失去電源時，氣動執(zhí)行機構能驅(qū)動控制閥，實現(xiàn)閥的位置保持、全開或全關。（該失效保護模式主要用于需要單獨供電的氣動控制閥，智能氣動控制閥由信號直接供電，故應用此失效保護功能較少）

過程控制系統(tǒng)中的模擬信號（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，盡管標準模擬信號（主要是4~20mA）具有一定的帶載能力，但如果過程控制設備負載較大，為其供電依然必不可少，因此過程控制設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備供電，其中四線制中電源及信號相互獨立，可供電220VAC或24VDC，而三線制中信號與電源共一路線，通常為24VDC。兩線制無需外部供電，依靠標準模擬信號的帶載能力直接驅(qū)動過程控制設備。

由于常規(guī)的三斷保護采用電磁閥執(zhí)行安全動作，4~20mA模擬信號帶載能力無法正常驅(qū)動電磁閥，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，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，實現(xiàn)了兩線制的控制閥三斷保護。

與四線制相比，兩線制系統(tǒng)失效控制閥安全保護方案特點有以下：

1）直接由信號供電，無需額外電源，系統(tǒng)構成簡單，成本低，安裝方便，易于維護

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

3）微功耗先導氣控閥，更適合應用于有防爆要求的惡劣環(huán)境；

4）兩線制帶載能力有限，對智能控制器阻抗要求較高；

5）微功耗先導氣控閥對控制氣路工作介質(zhì)要求較高；

針對不同氣動執(zhí)行機構，兩線制系統(tǒng)失效控制閥安全保護方案有不同的應用，如單作用氣動執(zhí)行器（包括薄膜式及單作用活塞式）的氣動控制閥失效保位及失效充氣，雙作用氣動執(zhí)行器的氣動控制閥失效保位及失效充氣應用等。

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