執(zhí)行機構(電動門和氣動門).ppt

執(zhí)行機構,（電動門和氣動門）,實現(xiàn)閥門程控、自控和遙控，提高自動化程度。 應用于閥門和風門擋板的開關和調(diào)節(jié)控制，屬于現(xiàn)場控制類儀表。,執(zhí)行機構的作用與應用,電動：電機驅動，方便控制，體積小，效率高，品種多，經(jīng)濟，使用壽命一般510年。 氣動：氣源驅動，使用簡單，防爆性能好，成熟可靠，運行速度快，需要氣源及管路，效率低，維護量大。 電液式：電動泵控制液壓缸，可靠性最高，定位精度好，使用壽命長達4050年，運行速度快，體積龐大，價格昂貴。,執(zhí)行機構的分類,一、專用電動機，特點是過載能力強、起動轉矩大、轉動慣量小，短時、斷續(xù)工作 二、減速機構，用以減低電動機的輸出轉速 三、行程控制機構，用以調(diào)節(jié)和準確控制閥門的啟閉位置 四、轉矩限制機構，用以調(diào)節(jié)轉矩(或推力)并使之不超過預定值 五、手動電動切換機構，進行手動或電動操作的聯(lián)鎖機構 六、開度指示器，用以顯示閥門在啟閉過程中所處的位置,電動裝置組成,1、電動機 2、行程和力矩傳感器 3、減速裝置 4、閥門附件5、手動輪 6、執(zhí)行器控制板 7、電氣接線端 8、現(xiàn)場總線板,電動裝置組成,輸入方式：多回轉型（Z型）和部分回轉型（Q型） 直行程：前者用于升降桿類閥門，包括：閘閥、截止閥、節(jié)流閥、隔膜閥等； 角行程：用于回轉桿類閥門，包括球閥、旋塞閥、蝶閥等，通常在90范圍內(nèi)啟閉,分類,控制原理圖,閉合SO1，控制回路A1a， A1b， A11， A12， A13，N開。接觸器KMO線圈吸合，常開觸點KMO閉合，構成自保持，其主接點KMO閉合，接通電機回路，電機正轉，閥門開啟，至全開位置后，開行程開關LSO動作，切斷控制回路，KMO掉電復位，電機失電停轉，同時行程開關LSO動作，CRT上狀態(tài)變紅，閥門開到位,電氣原理,閉合SC1，控制回路A1a， A1b， A41， A42， A43，N開。接觸器KMC線圈吸合，常開觸點KMC閉合，構成自保持，其主接點KMC閉合，接通電機回路，電機反轉，閥門關閉，至全關位置后，關行程開關LSC動作，切斷控制回路，KMC掉電復位，電機失電停轉，同時行程開關LSC動作，CRT上狀態(tài)變綠，閥門關到位,電氣原理,直行程,角行程,普通電動裝置，整體式電動裝置（一體化電動裝置） 普通型電動裝置需另配閥門控制器，也就是要有閥門配電箱。,電動裝置的類型,普通電動裝置,一體化電動裝置,a)執(zhí)行機構外觀應完好無損，行程范圍內(nèi)無阻，開關方向標志明確；銘牌與標志牌完好、正確、字跡清楚。 b)潤滑油應無泄漏，油位顯示正常；有油質要求的執(zhí)行機構應進行油質檢查，若發(fā)現(xiàn)油質變差則應及時更換潤滑油(通常情況下一個大修周期宜更換一次潤滑油)。,一般檢查,c)手動與電動的切換靈活；在手動位置時搖手柄手感均勻，連桿或傳動機構動作平穩(wěn)、無卡澀。 d)執(zhí)行機構的行程應保證閥門、擋扳全程運動，機構的輸出軸全程旋轉角應調(diào)整為 0。90。緊限位塊，在手動或電動沖力下無滑動現(xiàn)象。 e)接線牢固、無松動，插頭與插座連接可靠。并符合系統(tǒng)控制的要求；,一般檢查,絕緣檢查,a)手搖使執(zhí)行機構至全關狀態(tài)，緊固下限位塊，調(diào)整下限位開關動作。 b)手搖使執(zhí)行機構至全開狀態(tài)，緊固限位塊，調(diào)整上限位開關動作。 c)配有手操器的執(zhí)行機構，在全關或全開狀態(tài)下，用手操器進行設置。,執(zhí)行機構機械零位、全開位的校準,a)斷開輸入回路后系統(tǒng)送電，手操使輸出軸轉動至機械零位，調(diào)整輸出電流為量程的零位。 b)手操使輸出軸轉動至全開位，調(diào)整位置變送器輸出電流為量程的滿度。 c)執(zhí)行機構按行程的 25，依次遞增直至上限，再依次增減至下限，測量輸出電流，允許有 0.5線性誤差。,位置變送器的校準,a)電動使執(zhí)行機構至全關時，調(diào)整行程開關動作，位置變送器輸出正好為零。 b)電動使執(zhí)行機構至全開時，調(diào)整行程開關動作，位置變送器輸出正好為滿度。,外置行程開關校準,a)輸入按量程的25信號，依次遞增直至上限，再依次增減至下限，讀取相應的正、反行程位置變送器輸出值。 b)電動執(zhí)行器的行程基本誤差應不大于允許誤差限；回程誤差應不大于允許誤差限的 1/2。,基本誤差及回程誤差的校準,分別輸入 25、50、75信號，輸出軸分別停在相應的位置時，正、反反行程轉角位置上作“半周期”擺動的次數(shù)應小于三次。,阻尼特性校準,輸入 50信號，當輸出軸穩(wěn)定在對應位置上時，微調(diào)增加輸入信號，直到輸出軸有一個可察覺的行程變化，記錄此時輸入信號值 i1；然后在相反方向微調(diào)減小輸入信號，直到輸出軸有一個可察覺的行程變化，記錄此時輸入信號值 i2；按公式計算不靈敏區(qū)： = （i1- i2） *100% 該不靈敏區(qū)應不大于執(zhí)行機構的允許誤差。,不靈敏區(qū)測試,輸入信號由量程的 0階躍變化為量程的 100時，執(zhí)行機構從始點運動到終點的全行程時間誤差，應不大于該執(zhí)行機構額定行程時間的 20。,全行程時間測試,一體化結構設計，直接接收4-20mA/4-12mA / 12-20mA/0-5V/1-5V等控制信號，輸出隔離的4-20mA閥位反饋信號； 控制信號斷路故障判斷、報警及保護功能。斷路故障時可使執(zhí)行機構或開、或關、或保特、或在0100%之間預置的任意值； 數(shù)字顯示，顯示控制信號值、閥位值、故障類別； 帶遙控，可就地調(diào)節(jié)。,智能電動閥特點,1、電機運轉, 但閥門不動： a) 離合器偏心環(huán)磨損 b) 閥桿螺母螺紋磨損 當聽到電機發(fā)出嗡嗡的響聲但是不見閥門動作的時候，可能是：缺相。,常見故障及產(chǎn)生的原因,2、電機在開關運轉中停止： a) 負載過大, 轉矩開關動作 b) 熱繼電器動作 c) 閥桿潤滑不良 d) 閥門內(nèi)有雜質 e) 閥門閥桿螺紋部分有雜質 f) 閥門填料壓得過緊,常見故障及產(chǎn)生的原因,3、電機不起動： a) 電源不通或電機斷相 b) 閥門在極限位置時, 電機仍向該方向轉動(熱繼電器動作) c) 電源電壓過低,常見故障及產(chǎn)生的原因,4、全開全關指示燈不亮： a) 轉矩開關動作, 閥門沒達到應到的位置 b) 限位開關調(diào)整不良,常見故障及產(chǎn)生的原因,5、現(xiàn)場開度指針不動： a) 指針緊固螺釘松動 b) 傳遞開度指示的齒輪組裝配不當,常見故障及產(chǎn)生的原因,6、遠控開度指示不動： a) 信號輸出(電位器) 齒輪松動, 電位器軸不轉 b) 電源不符合要求 c) 電位器損壞,常見故障及產(chǎn)生的原因,7、轉矩開關動作, 電機不停 a) 電機旋轉反向 b) 接地出故障,常見故障及產(chǎn)生的原因,8、計數(shù)器打牙 a) 中心距有問題 b) 計數(shù)器齒輪材質不當 c) 裝配不當 d) 箱體形位公差不當,常見故障及產(chǎn)生的原因,9、力矩開關不動作 a) 力矩孔與端面垂直度不合格 b) 傳動嚙合處故障 c) 力矩開關觸點接觸不良 d) 電氣接線虛 e) 電動裝置選型不當, 規(guī)格小,常見故障及產(chǎn)生的原因,10、電動閥門柜控操作正常，遠方操作不動作： a）檢查遠方就地按鈕是否在遠方位，若在遠方位，則應檢查此觸點動作是否正常，接線是否牢固。 b）檢查遠方指令是否發(fā)出。 c）檢查遠方指令線是否松動,常見故障及產(chǎn)生的原因,氣動調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動力源，以氣缸為執(zhí)行器，并借助于電氣閥門定位器、轉換器、電磁閥、保位閥等附件去驅動閥門，實現(xiàn)開關量或比例式調(diào)節(jié) 特點就是控制簡單，反應快速，且本質安全，不需另外再采取防爆措施。,氣動調(diào)節(jié)閥工作原理,氣開型和氣關型 氣開型(Air to Open) 是當膜頭上空氣壓力增加時，閥門向增加開度方向動作，當達到輸入氣壓上限時，閥門處于全開狀態(tài)。反過來，當空氣壓力減小時，閥門向關閉方向動作，在沒有輸入空氣時，閥門全閉。,氣動調(diào)節(jié)閥分類,氣關型(Air to Close)動作方向正好與氣開型相反。當空氣壓力增加時，閥門向關閉方向動作;空氣壓力減小或沒有時，閥門向開啟方向或全開為止。故有時又稱為故障開啟型,氣動調(diào)節(jié)閥分類,調(diào)節(jié)閥的主要附件，與氣動調(diào)節(jié)閥大大配套使用，它接受調(diào)節(jié)器的輸出信號，然后以它的輸出信號去控制氣動調(diào)節(jié)閥，當調(diào)節(jié)閥動作后，閥桿的位移又通過機械裝置反饋到閥門定位器，閥位狀況通過電信號傳給上位系統(tǒng)。,閥門定位器,定位器,工作方式,微處理器根據(jù)偏差（給定值W 與位置反饋信號X）的大小和方向輸出一個電控指令給壓電閥。壓電閥將控制指令轉換為氣動位移增量，當控制偏差很大時（高速區(qū)），定位器輸出一個連續(xù)信號；當控制偏差不大（低速區(qū)），定位器輸出連續(xù)脈沖；當控制器偏差在允許誤差范圍內(nèi)（自適應或可調(diào)死區(qū)狀態(tài)） ，則沒有控制指令輸出。,a)執(zhí)行機構及其附件應完好。 b)緊固件不得有松動和損傷。 c)閥門、執(zhí)行機構全行程方向標志清楚，執(zhí)行機構作用方向規(guī)定為：輸入信號增加時閥門開度增加，為正作用；輸入信號增加時閥門開度減小，為反作用；如不符合使用要求，應按說明書規(guī)定的方法進行調(diào)整。,一般性檢查,通過控制室操作裝置(手操器或操作員站)，先發(fā)出量程的 0、25、50、75、100輸出信號，然后發(fā)出 100、75、50、25、0 輸出信號，依次記錄每一校準點位置反饋值、執(zhí)行機構和操作裝置的實際位置。,調(diào)整前檢查性校準,a)電氣轉換器(1P)量程調(diào)整： 當 IP 輸入電流為 4mA 時，調(diào)整 IP 零位電位器，使 IP 輸出氣管路并聯(lián)的校準用標準壓力表，指示為規(guī)定的低限值(0.02MPa)；當 IP 輸入電流為 20mA時，調(diào)整 IP 零位電位器，使 IP 輸出氣管路并聯(lián)的校準用標準壓力表，指示為規(guī)定的高限值(0.1MPa)。,電氣轉換器與氣電轉換器的校準,b)氣電轉換器量程調(diào)整： 當電氣轉換器(IP)輸出氣管路并聯(lián)的校準用標準壓力表，指示為規(guī)定的低限值(0.02MPa)時，調(diào)整 PI 零位電位器使輸出電流為 4mA；指示為高限值 0.1MPa 時，調(diào)整 PI 零位電位器使輸出電流為 20mA。,c) 通過控制室操作裝置(手操器或操作員站)，信號，然后發(fā)出 100、75、50、25、下對應的 UP 輸出氣壓和 PI 的輸出電流。先發(fā)出量程的 0、25、50、75、100輸出 0 輸出信號，依次記錄每一校準點 IP 輸入電流值 d)全程基本誤差要求不大于量程的 2。,定位器等級誤差對照表,a)對應于控制指令零，調(diào)整執(zhí)行機構和氣動閥門至全關位置，調(diào)整位置變送器輸出電流為零位。 b)對應于控制指令 100，調(diào)整執(zhí)行機構和氣動閥門至全開位置，調(diào)整位置變送器輸出電流為滿 度。 c)反復調(diào)整零位和滿度；直至兩者均符合要求。,執(zhí)行機構零位和滿度的校準,a)對應于控制指令零，執(zhí)行機構至全關位置時，調(diào)整下限限位開關動作。 b)對應于控制指令 100，執(zhí)行機構至全開位置時，調(diào)整上限限位開關動作。,限位開關動作的校準,a)對應于控制指令零和 100，位置變送器輸出電流應分別為 4mA 和 20mA。 b)位置變送器的基本誤差不大于執(zhí)行機構允許誤差。,位置變送器的校準,a)同調(diào)整前檢查性校準相同。 b)執(zhí)行機構的基本誤差應小于1.5的額定行程，其回程誤差應小于 1.5的額定行程。 c)閥位輸出的基本誤差應小于2的額定行程，其回程誤差應小于 3的額定行程。,執(zhí)行機構基本誤差和回程誤差校準,a)校準應分別在 25、50和 75位置下進行。 b)執(zhí)行機構的不靈敏區(qū)應不大于輸入信號量程的 O.6。 c)閥位輸出的不靈敏區(qū)應小于 O.6的額定行程。,不靈敏區(qū)(死區(qū))校準,a)輸入信號為 50，執(zhí)行機構處于工作狀態(tài)。 b)突然斷去電源、氣源或信號，執(zhí)行機構應能自鎖，閥位變化每小時應不大于全行程的 5。 c)斷電信號給出后，執(zhí)行機構的自鎖應在 ls 內(nèi)完成。 d)自鎖后閥位的變化每小時應不大于量程的10。 e)調(diào)節(jié)氣動自鎖閥上的手動旋鈕可改變閉鎖壓力，但閉鎖壓力的調(diào)整不得低于 0.3MPa。,自鎖性能校準,（一）調(diào)節(jié)閥不動作。故障現(xiàn)象及原因如下： 1無信號、無氣源。 氣源未開，由于氣源含水在冬季結冰，導致風管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈，壓縮機故障；氣源總管泄漏。 2有氣源，無信號。 調(diào)節(jié)器故障；定位器波紋管漏氣；調(diào)節(jié)網(wǎng)膜片損壞。,常見故障及產(chǎn)生的原因,3定位器無氣源。 過濾器堵塞；減壓閥故障管道泄漏或堵塞。 4定位器有氣源，無輸出。定位器的節(jié)流孔堵塞。 5有信號、無動作。 閥芯脫落，閥芯與社會或與閥座卡死；閥桿彎曲或折斷；閥座閥芯凍結或焦塊污物；執(zhí)行機構彈簧因長期不用而銹死,常見故障及產(chǎn)生的原因,（二）調(diào)節(jié)閥的動作不穩(wěn)定。故障現(xiàn)象和原因如下： 1氣源壓力不穩(wěn)定。 壓縮機容量太??；減壓閥故障。 2信號壓力不穩(wěn)定。 控制系統(tǒng)的時間常數(shù)（TRC）不適當；調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。,常見故障及產(chǎn)生的原因,3氣源壓力穩(wěn)定，信號壓力也穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)閥的動作仍不穩(wěn)定。 定位器中放大器的球閥受臟物磨損關不嚴，耗氣量特別增大時會產(chǎn)生輸出震蕩；定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀；輸出管、線漏氣；執(zhí)行機構剛性太??；閥桿運動中摩擦阻力大，與相接觸部位有阻滯現(xiàn)象。,常見故障及產(chǎn)生的原因,（三）調(diào)節(jié)閥振動。故障現(xiàn)象和原因如下： 1調(diào)節(jié)閥在任何開度下都振動。 支撐不穩(wěn)；附近有振動源；閥芯與襯套磨損嚴重。 2調(diào)節(jié)閥在接近全閉位置時振動。 調(diào)節(jié)閥選大了，常在小開度下使用；單座閥介質流向與關閉方向相反。,常見故障及產(chǎn)生的原因,（四）調(diào)節(jié)閥的動作遲鈍。遲鈍的現(xiàn)象及原因如下： 1閥桿僅在單方向動作時遲鈍。 氣動薄膜執(zhí)行機構中膜片破損泄漏；執(zhí)行機構中“O”型密封泄漏。 2閥桿在往復動作時均有遲鈍現(xiàn)象。 閥體內(nèi)有粘物堵塞；聚四氟乙烯填料變質硬化或石墨一石棉填料潤滑油干燥；填料加得太緊，摩擦阻力增大；由于閥桿不直導致摩擦阻力大；沒有定位器的氣動調(diào)節(jié)閥也會導致動作遲鈍。,常見故障及產(chǎn)生的原因,（五）調(diào)節(jié)閥的泄漏量增大。泄漏的原因如下： 1閥全關時泄漏量大。 閥芯被磨損，內(nèi)漏嚴重，閥未調(diào)好關不嚴。 2閥達不到全閉位置。 介質壓差太大，執(zhí)行機構剛性小，閥關不嚴；閥內(nèi)有異物；襯套燒結。,常見故障及產(chǎn)生的原因,（六）流量可調(diào)范圍變小。主要原因是閥芯被腐蝕變小，從而使可調(diào)的最小流量變大。,常見故障及產(chǎn)生的原因,