热工自动控制典型气动执行机构.wps

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1、热工热工自动控制典型气动执行机构自动控制典型气动执行机构第一节 概述第一节 概述1、气动执行机构是指以压缩空气为动力源的执行机构，气动执行机构主要有薄 膜式和活塞式两大类，并以薄膜执行机构应用最广，在气动基地式调节系统中， 多采用薄膜执行机构。 气动执行机构分开关型气动执行机构和调节型气动执行机 构两种，内蒙古电厂开关型气动执行机构主要应用在机侧蒸汽疏水系统及炉侧 磨煤机出、入口风粉系统。内蒙古电厂现场使用的调节型执行机构大部分为气动 调节执行机构，主要包括：ABB TZID-C、 FISHER DVC2000、 FISHER DVC6000等三 种。 2、工作原理: 当电磁阀不带电时，阀门在

2、弹簧力的作用下打开，实现阀门的全开，阀门 全开后，全开行程开关动作发出阀门全开信号至DCS；当DCS发出关阀指令时， 电磁阀得电，压缩空气通过电磁阀座的进气口进入到气缸，克服弹簧力，达到 关阀的目的，阀门全关后，全关行程开关动作发出阀门全关信号至DCS，此时 为保证阀门一直处于关闭状态电磁阀为常带电状态，常带电时容易造成电磁阀 发热甚至烧坏，故对电磁阀质量要求很高，内蒙古电厂气动执行机构电磁阀为 进口产品，主要有ASCO与 FESTO 两种。当电磁阀失电时，压缩空气在弹簧力的 作用下从排气口排出，阀门全开。第二节 安装、调试及故障处理第二节 安装、调试及故障处理第一条：开关型气动执行机构第一条

3、：开关型气动执行机构 1、操作与组成 开关型气动执行机构主要有空气过滤减压阀、 阀门本体、 电磁阀、 行程开关等 组成，共分为：气开式、 气关式及保位式三种，内蒙古电厂现场使用大部分为气 关式气动执行机构，即在电磁阀带电状态下实现阀门快速关闭，下面以气关式 气动执行机构为例进行讲解。 2、安装注意事项 2.1执行机构动作应灵活、无松动及卡涩等现象，并能全关和全开； 2.2绝缘电阻应合格，通电试转动作平稳; 2.3对气动执行机构通气试验，严密性、 行程、 全行程时间、 自锁等应符合制 造厂规定。 执行机构上应有明显和正确的开、 关标志，布置的位置、 角度和方向应 满足执行机构的安装要求。 2.4

4、阀体上箭头的指向应与介质流动的方向一致。执行机构应有明显的开、 关方向标志，其手轮操作方向的规定应一致，宜顺时针为“关”，逆时针为 “开”。 2.5执行机构必须安装牢固，操作时无晃动，其安装位置应便于操作和检 修，不妨碍通行，不受汽水浸蚀和雨淋。 2.6气动执行机构气缸的连接管路应有足够的伸缩余地，且不妨碍执行机 构的正常动作。 2.7电磁阀在安装前应进行检查，铁芯应无卡涩现象，线圈与阀体间的绝 缘电阻应合格。 3、开关型气动执行机构调试3.1气动执行机构调试前应对气源管路进行吹扫，确认管路清洁后方可进 行调试工作，通气后应检查气源管无漏气现象并按照执行机构铭牌确认其工作 压力。 3.2开关型

5、气动执行机构，首先检查电磁阀控制回路接线是否正确、行程开 关是否固定牢固以及行程开关位置是否和阀门全开、 全关位置对应，并检查行程 开关接线是否正确牢固，对单线圈电磁阀，上电后观察阀门开、 关方向确定此阀 门为气开/气关型、确定阀门全开/全关行程开关动作灵活，安装位置是否合适、 阀门名称及阀门全开、 全关时间并做好记录；双线圈电磁阀应确定哪个是全开电 磁阀，哪个是全关电磁阀，并做好记录 。远方操作该阀门，开关方向应与阀门 开关方向一致，调试结束后应试验阀门断气、断电、断信号时阀门动作方向，并 做好记录。 第二条：第二条：ABB TZID-CABB TZID-C 定位器操作说明定位器操作说明 1

6、、操作和显示 1.1气动连接 使用与定位器气源端口处标识的标准接口连接气源 连接定位器的输出与气动执行器的气缸 1.2电气连接根据下列接线端子图以及设计要求进行相应的配线（一般只需+11，- 12，+31，-32）1112控制信号输入端子（DC4-20mA，负载电阻 Max.410欧姆）3132位置反馈输出端子（DC4-20mA，DCS+24V 供电）4142全关信号输出端子（光电耦合器输出）5152全开信号输出端子（光电耦合器输出）8182开关信号输入端子（光电耦合器输入）8384报警信号输出端子（光电耦合器输出）4142低位信号输出端子（干簧管接点输出，5-11VDC,8mA）5152高位

7、信号输出端子（干簧管接点输出，5-11VDC,8mA） 2、执行机构调试 2.1接通气源，检查减压阀后压力是否符合执行器的铭牌参数要求（定位 器的最大供气压力为7BAR,但实际供气压力必须参考执行器所容许的最大气源 压力）； 接通4-20mA输入信号。（定位器的工作电源取自输入信号，由DCS 二线 制供电，端电压为DC8.7V左右，不能将DC24V 直接加至定位器，否则有可能损 坏定位器电路）； 检查位置反馈杆的安装角度（如定位器与执行器整体供货，则由执行器供 货商安装调试完毕，只需作检查确认，该步并非必须）：按住MODE键,同时点击或键，直到操作模式代码1.3显示出来,松开MODE键。使用或

8、键操作，使执行器分别运行到两个终端位置，记录两终端 角度。两个角度应符合下列推荐角度范围（最小角位移20度；无需严格对 称）直行程（小角度）应用在28-28之内。角行程（大角度）应用在57-57之内。全行程角度应不小于25。 切换至参数配置菜单同时按下和键，点击ENTER键，然后松开该键，计数器从计数到，松开和键。程序自动进入P1.0配置菜单， 使用和键选择定位器运行形式为直行程或角行程。 角行程运行形式：角度变换大于-28+28（56）小于-57 +57（114）。 直行程运行形式：角度变换小于-28+28（56）。 注意：进行自动调整之前，请确认实际安装形式是否与定位器菜单所选形 式相符，

9、因为自动调整过程中定位器对执行器行程终端的定义方法不同，且线 性化校正数据库不同，可能导致较大的非线性误差。 启动自动调整程序； 按住MODE键； 点击键一次或多次，直到显示出“P1.1”； 松开MODE键； 按住ENTER键秒直到计数器倒数到； 松开ENTER键，自动调整程序开始运行（显示正在进行的程序语句号）； 自动调整程序顺利结束后，显示器显示“COMPLETE”。 在自动调整过程中如果遇到故障，程序将被迫终止并显示出故障代码，根 据故障代码即可检查故障原因，也可以人为地强制中断自动调整程序。 如有必要，进入“P1.2”调整控制偏差带。 如有必要，进入“P1.3”调整控制死区。 如有必要

10、，进入“P1.4”测试设定效果。 存储设定结果： 按住MODE键； 点击或键一次或多次，直到显示出“ P1.5”； 松开MODE键； 用或键选择NV_SAVE(若选择“CANCEL”,此前所作修改将不予存储)。 按住ENTER键秒直到计数器倒计数结束后松开（选择“CANCEL”不存 储，也需执此步骤退出参数配置级）。 前面所进行的设定和自动调整中所测得的参数将存储在EEPROM中，定位器 转换到先前选择的运行级操作模式。 2.2运行级操作模式的选择 1）模式：自适应控制模式 2）模式：固定控制模式 3）模式：在执行器的实际全行程范围内手动控制 4）模式：在定位器的检测范围内手动控制 2.3 T

11、ZID-C系列智能定位器程序功能图解 2.3.1功能级分类：运行操作级：适用于初次调试及日常的检查和现场开关操作参数配置级：适用于初次调试中的参数设置及整定 2.3.2运行操作菜单：功能分类及文字显示功 能 描 述1.0 CTRL-ADP选择自适应控制方式（远操）1.1 CTRL-FIX选择固定控制方式（远操）1.2 MANUL切换至现场按键操作（开或关）1.3 MAN-SENS用于检测位移范围是否合适 一般情况下选择1.0进行远方自动控制，只有在执行器实际行程非常小而 执行器速度太快，控制发生振荡时选择1.1控制模式，但其控制精度较低。 操作模式中的1.2和 1.3均可运用键盘开启或关闭执行

12、器，但1.2专用于 手操，而1.3专用于检测定位器反馈杆实际运行范围是否超出传感器的最大检 测范围，以便校正反馈杆的连接，取得最佳的控制效果。 自整定过程显示及文字描述：文字或数字显示内容描述RUN自动整定程序运行中CALC-ERR真实性检查发生错误COMPLETE自动整定程序完成BREAK自动整定程序被操作者终止，在就地按住ENTER 键来实现OUTOFRNG定位器传感器范围超出，自动整定程序终止NO-SCALE末位无法决定，因此部分自动整定程序不能运行RNG-ERR传感器在小于 10%范围内被使用，错误TIMEOUT超时，在秒的时间内参数不能确定，自动整定程序终止SPR-ERR弹簧实际动作

13、与配置方向不符10执行机构（OUT1）完全进气11保存完全进气后的位置12确定分辨率（模/数转换器），并保存20执行机构（OUT1）完全对空排气，保存排气后的位置22-30准备确定行程时间31执行机构从 0%升到 100%，测量并保存行程时间32执行机构从 100%降到 0%，测量并保存行程时间40确定容差带，确定比例微分参数使快速控制小于容差带并保存50-120确定比例积分微分参数，使快速控制小于容差带并保存200完成自动整定程序 当选择某种自动整定程序运行时，将显示下面的数字代码：文字或数字显示内容描述STOPS ONLY步骤10-32 和步骤200PARAMETERSONLY步骤 40-

14、120和步骤 20010执行机构运行至全关位置11记录全关位置12确定分辨率（模/数转换器）并保存13进行零位整定200完成自动整定程序（选择保存） 3、常见故障及处理方法 3.1错误代码：ERROR10 含义：电源电压开路或电压过低超过20毫秒。 显示此错误是在复位设备之后指示复位原因。 解决措施：检查电源和配线。 3.2错误代码：ERROR11 含义：电源电压降低至最小电压以下。 影响：执行器运行到安全位置，大约5秒后TZIDC / TZIDC-200 定位器自 动复位后再次启动并显示错误信息，如果就地通讯接口（LKS）已连接，设备将 进入操作模式“LKS Supply”。 解决措施：检查

15、电源和配线。 3.3错误代码：ERROR12 含义：位置在传感器检测范围之外，最可能的原因是位置传感器位置错误。 影响：在控制模式下，执行器运行到安全位置。 在参数配置级下，输出口没有气源输出直到任一键按下,大约在5秒后 TZIDC / TZIDC-200定位器自动重新启动在控制模式和参数配置级。 解决措施：检查装配方式。 3.4错误代码：ERROR20 含义：EEPROM（电可擦除只读存储器）无法存取数据。 影响：执行器运行到安全位置，大约5秒后TZIDC / TZIDC-200 定位器自 动重新启动，并尝试恢复数据，作为存在EEPROM的通讯环境中弥补间发生错误。 解决措施：如果在重新启动

16、设备和加载工厂设置后仍然无法存取EEPROM数 据，则需要返回制造工厂维修。 3.5错误代码：ERROR21 含义：当在工作数据区（随机存储器）中处理测量值时，指向了一个错误 点发生的错误。 影响：执行器运行到安全位置，大约在5秒后TZIDC / TZIDC-200 定位器 自动复位并初始化随机存储器。 解决措施：如果TZIDC / TZIDC-200定位器在重新启动设备后错误仍然存 在，则需要返回制造工厂维修。 3.6错误代码：ERROR22 含义：当在工作数据区（随机存储器）中表格处理时，指向了一个错误点 发生的错误。 影响：执行器运行到安全位置，大约在5秒后TZIDC / TZIDC-2

17、00 定位器 自动复位并初始化随机存储器。 解决措施：如果TZIDC / TZIDC-200定位器在重新启动设备后错误仍然存 在，则需要返回制造工厂维修。 3.7错误代码：ERROR23 含义：当检验配置数据（随机存储器）的校验和时发生错误。 影响：执行器运行到安全位置，大约在5秒后TZIDC / TZIDC-200 定位器 自动复位并初始化随机存储器。解决措施：如果TZIDC / TZIDC-200定位器在重新启动设备后错误仍然存 在，则需要返回制造工厂维修。 3.8错误代码：ERROR24 含义：处理器函数寄存器（随机存储器）发生错误。 影响：执行器运行到安全位置，大约在5秒后TZIDC

18、/ TZIDC-200 定位器 自动复位并初始化随机存储器。 解决措施：如果TZIDC / TZIDC-200定位器在重新启动设备后错误仍然存 在，则需要返回制造工厂维修。 3.9错误代码：ERROR99 含义：内部错误。 影响：执行器运行到安全位置，大约在5秒后TZIDC / TZIDC-200 定位器 自动复位。 解决措施：如果复位后再次发生错误并且在相同位置时，设备必须返回制 造工厂维修。 第三条：第三条：FISHER DVC2000FISHER DVC2000 定位器操作说明定位器操作说明 1、操作和显示 1.1接线 指令11+，12 反馈31+，322、执行机构调试 2.1先拆下外壳

19、再进行接线，接着打开电流发生器电源送入4mA20mA电流 信号,使LCD显示屏打开，然后进行语言选择。 操作方法：上下左右四键同时按住3秒，再用上下键在七种语言中选择您 所需要的语种之后，按一下向右键以确认。 2.2然后根据阀体的执行机构是气开式还是气闭式进行对参数设置。 操作方法：按向下键找到“详细设置”选项，再按右键确认进入 如果阀体的执行机构是：气开式（FC）：按右键查找“零控制信号”项，再按上下键选择“阀关” 按右键确认再按右键查找“行程变送器输出4mA”项，按上下键选择 “阀关”按右键确认 气闭式（FO）：按右键查找“零控制信号”项，再按上下键选择“阀开” 按右键确认再按右键查找“行

20、程变送器输出4mA”项，按上下键选择 “阀关”按右键确认气开（FC）给定信号阀位指示LCD 指示回讯/反馈信号4mA004mA20mA10010020mA气闭（FO）给定信号阀位指示LCD 指示回讯/反馈信号4mA10010020mA20mA004mA 2.3行程自动标定设置 操作方法：按向下键找到“行程标定”项，按右键确认进入，再按上下键 选择“自动”按右键确认，LCD显示“按右键3秒钟阀门将动作”然后按照它的 提示操作，它便可以自动搜索走完整个行程0、100、50。 完成后按右键确 认。 注：搜索途中不可退出，按任何键都不起作用，必须等走完整个行程才可以 2.4整定设置 增益代码（CM），

21、C时阀门动作最慢，M时阀门动作最快。 选择合适的，一 般设置为“L”，以阀门不振荡为准。 操作方法：按向下键找到“整定”项，按右键确认进入，再按上下键选择 “自动”按右键确认，LCD显示“按右键3秒钟阀门将动作”然后按照它的提示 操作，进入自动整定，接着等待，完成后按右键确认。 以后阀门在使用中出现振 荡那就选择“手动”按右键确认，LCD显示“按右键3秒钟阀门将动作”然后按 照它的提示操作，进行整定值（增益代码）修改，至阀门不振荡为止。 3、常见故障及排除方法 3.1若没有输出气压或一直有气压输出，均有I/P堵引起，拆下吹扫干净即 可。 3.2反馈跳变： 1）检查反馈线是否有虚接 2）检查反馈

22、输出是否正常 3）检查接线有无接地 4）设备间内反馈模块是否正常 第四条：第四条：FISHER DVC6000FISHER DVC6000 定位器操作说明定位器操作说明 1、操作和显示1.1正确安装调压器。 1.2连接气源并正确设定气压。 1.3把仪表输出连接到执行机构上。 1.4 DVC6000阀门控制器的接线盒。 2、执行机构调试 2.1 Auto Travel Calibration（自动行程检验） 2.1.1进入Auto Travel Calibration（自动行程检验）菜单 有两个途径进入Auto Travel Calibration（自动行程检验）菜单： 1）完成Setup Wi

23、zard（设置向导）后，点击OK就可以直接开始自动行程 校验。 2）也可以先进入如图所示的DVC6000的Online（在线）菜单再点击Calibrate/Setup（校验/设置），进入如下菜单。点击Travel Calibration（行程检验），得到如下菜单。进入Auto Tvl Calib（自动行程校验），就可以开始自动行程校验。开始 自动行程校验的第一个界面会出现一个警告。 由于自动校验过程中阀门全开或全 关，所以375会提示校验过程会引起阀门的突然动作，选择Yes（是），点击 ENTER（回车），进入下一步， 如果在设置时选择的Feedback Connection（反馈连接）是Ro

24、tary-All （旋转式-全部），则校验过程会自动 完成，不需要人工干预，行程校验完成 后，直接进入下面的第5步。 当 Feedback Connection（反馈连接）是SStem-Standard（直行程-标准型 时，375手操器会要求对DVC6000的反馈臂进行交叉点调整。反馈臂的交叉点调整是为提高阀门控制精度而设计的，具体步骤如下。 2.1.2 Select Crossover Adjust（选择交叉点调整方式） 屏幕会提示进行何种调整方式，有三个选项。Manual（手动） 如果第一次校验该阀门，推荐选择Manual（手动）， 手动调整反馈臂的交叉点。 选择 Manual（手动），点

25、击ENTER（回车），进入下 面的第 3步，需要进行一些人工操作。 Last Value（上次值）DVC6000会储存上次调整过的交叉点的位置。选择 此项，就通知仪表会使用上次储存的位置。校验会自动进行，直到进入5步。 Default（缺省值） 选择此项，一个工厂缺省的交叉点会被发送到仪表， 且行程的校验过程会自动进行，直到进入第5步。 2.1.3 Select Crossover Adjustment Source（选择交叉点调整信号源） 交叉点调整的信号源有2个选项。 Analog（模拟信号） 即用4-20mA信号源来调整DVC6000 反馈臂的位置， 直到它到达要求的位置。 Digita

26、l（数字信号） 即用HART数字信号来调整DVC6000 反馈臂的位置， 直到它到达要求的位置。2.1.4 调整交叉点 如果选择Analog（模拟信号），则进入如下菜单。 需要一边调整4-20mA信号源，一边观察反馈臂的位置，直到反馈臂与阀杆 成 90位置，当反馈臂与阀杆垂直成90时，选择OK（完成），行程校验接着 会自动进行，稍等片刻，进入下面的第5步。 如果选择Digital（数字信号），则进入如下菜单。选择增加或减小，可以使得反馈臂的位置升高或降低。当反馈臂与阀杆垂直成90时，选择Done（完 成），行程校验接着会自动进行，稍等片刻，进入下面的第5步。 2.1.5校验Pressure R

27、ange（压力范围）行程校验完成后，进入如下菜单，375手操器会提示是否需要设定DVC6000 的输出压力范围（注：对于DVCFirmware 7以上版本才有此功能）。 如要使用压 力控制模式，则必须进行压力范围校验。选择Yes（是），进行压力范围校验。 2.1.6 In Service 当压力范围校验完成后，375会提示您输入校验的时间、地点、以及校验人 员名字。 输入这些信息后，屏幕会提示您把仪表置于In Service（投用状态）。 如果您不需要进行其它校验工作，就选择OK，把仪表设置到In Service（投用 状态）。进入到下面的第7步。如果还要进行其它操作，如下面介绍的 Performance Tuner（性能优化整定）或Stabilizing/Optimizing Valve Response（稳定/优化阀门响应），应该依旧保持仪表的Out of Service（非 投用状态）把仪表设置到In Service（投用状态）后，可以给仪表一些输入信号，比 如 0%，25%，50%，75%，100%等来检查校验后阀门的线性度和对控制信号响应 的准确度。至此，阀门定位器的基本设置和自动校验完成了。 3、常见故障及排除方法