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        Rotork電動執(zhí)行器板件深度解析和故障維護(hù)

        2021-10-15 15:06:52徐明東
        機(jī)電信息 2021年25期
        關(guān)鍵詞:電源板主板調(diào)整

        徐明東

        摘要:自Rotork成立60年以來,其產(chǎn)品已在世界各地的石油、天然氣、電力、水利和污水處理行業(yè)有著廣泛應(yīng)用。作為電動執(zhí)行器技術(shù)行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,Rotork執(zhí)行器在發(fā)電廠使用極為普遍。對于這款執(zhí)行器,國內(nèi)還沒有對其進(jìn)行硬件解析的文章,鑒于此,用圖標(biāo)法的形式對其板件一一進(jìn)行解析,同時對其故障和維護(hù)做出必要指導(dǎo)。

        關(guān)鍵詞:主板;電源板;消缺改進(jìn);優(yōu)化;調(diào)整

        0 引言

        本次解析采用應(yīng)用較多的二代產(chǎn)品,型號:IQ2系列IQ25+

        FOLOMATIC F14 A;S/N:CX48780402;W/D:3010-000-0。

        1 板件解析

        1.1 ? ?主板

        執(zhí)行器主板是核心電子部件,含有微控制器、存儲器、繼電器、顯示器、通信元件、插件等,是整個執(zhí)行器的大腦,是人和執(zhí)行器通信的橋梁。人給執(zhí)行器發(fā)各種指令時,指令傳到主板,主板上有中央處理器(CPU),可以進(jìn)行各種AD和DA轉(zhuǎn)換,處理各種來自于內(nèi)部和外部的各項(xiàng)指令,然后讓執(zhí)行器執(zhí)行相應(yīng)的動作,完成所要完成的各項(xiàng)任務(wù)。內(nèi)部指令是執(zhí)行器內(nèi)部發(fā)給CPU的指令,有溫度跳斷、開到位、關(guān)到位、力矩跳斷等。外部指令也就是外部給執(zhí)行器發(fā)送控制信號,主要是通過鍵盤板和模擬量輸入端以及遙控器等給主板發(fā)送信號。主板上有個液晶屏,液晶屏上顯示閥門開度和力矩,主板上提供了4個無源連接點(diǎn),可以根據(jù)客戶的需要組態(tài)控制。雙屏控制板如圖1所示。

        1.2 ? ?模擬量處理的FOLOMATIC板件

        電動調(diào)節(jié)型執(zhí)行器多了一塊FOLOMATIC板件,用于處理4~20 mA信號,實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)。FOLOMATIC板件如圖2所示。

        1.3 ? ?反饋部件霍爾板

        執(zhí)行器反饋部分采用霍爾元件,執(zhí)行器就是通過霍爾板來測量閥位的?;魻柊迨抢没魻柎判?yīng)原理,把執(zhí)行器中心轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成電信號,然后傳給主板,主板把霍爾板傳過來的信號換算成閥位保存并顯示出來?;魻柊迦鐖D3所示。

        1.4 ? ?電源組件

        電源板提供電源,把380 V(220 V)電源經(jīng)過變壓器變成所需的12 V、24 V、120 V,再經(jīng)過整流、濾波將這些電源提供給主板和其他一些控制電源。電源板上的接觸器用于電機(jī)正反向換相,接觸器通過調(diào)換電源相序給電機(jī)換相。

        1.5 ? ?旋鈕板

        通過旋鈕板可以對執(zhí)行器進(jìn)行開、關(guān)、停等操作,并且可以通過旋鈕板來選擇執(zhí)行器的遠(yuǎn)程或就地狀態(tài)。旋鈕板上有6個充滿稀有氣體的干簧管,通過執(zhí)行器旋鈕上的磁鐵給干簧管發(fā)信號,然后傳給主板,主板讓執(zhí)行器去執(zhí)行指令,這樣就達(dá)到了非侵入式控制的目的。

        2 故障維護(hù)

        2.1 ? ?主板問題

        主板是整個執(zhí)行器的控制核心,很多問題都有可能是主板損壞引起的,下面就列舉幾種常見的由于主板原因引起的故障及解決方法。

        2.1.1 ? ?閥位反饋不準(zhǔn)確或跳變

        引起閥位反饋不準(zhǔn)確的原因是DCS系統(tǒng)的模擬量輸入、輸出兩路地線是公共的,主板上模擬量輸入、輸出兩路地線是分開的,如果主板和DCS系統(tǒng)不兼容,會導(dǎo)致主板上反饋部分的電路損壞,故障有時表現(xiàn)為閥位反饋太小,有時表現(xiàn)為很大。由于此電路集成在主板上,故出現(xiàn)了此故障后只能更換主板,但更換了主板后就不能再直接與用戶的DCS系統(tǒng)連接了,要在執(zhí)行器模擬量的輸入或輸出端加裝一個信號隔離器才可以正常工作。

        2.1.2 ? ?執(zhí)行器振蕩

        執(zhí)行器振蕩表現(xiàn)為外部DCS輸入一個模擬量,想讓閥門到達(dá)某個位置,但執(zhí)行器實(shí)際上達(dá)不到精確位置,于是在那個位置上下不停地動,也就是產(chǎn)生振蕩。如果是DCS信號源波動造成振蕩則必須對DCS系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行整定,消除信號的不穩(wěn)定。如果排除DCS原因,則可以把死區(qū)增大,不讓執(zhí)行器振蕩,但這時執(zhí)行器的控制精度會變低。如果以上方法都不能解決問題,則必須在執(zhí)行器的輸出速度和減速箱(如果有減速箱)的減速比上做出改變,過小的減速比和較快的輸出速度會造成執(zhí)行器振蕩。

        2.1.3 ? ?電機(jī)失速故障

        電機(jī)失速是一個很嚴(yán)重的故障,原因很多,CPU在接到指令后等不到正確的位置便視為電機(jī)失速,主板故障也會報該故障。

        2.2 ? ?電源板故障

        2.2.1 ? ?無法提供電源給主板

        主板液晶屏上的背景燈不亮,主板背景燈的電源是從電源板直接引入的,背景燈不亮說明電源板有故障,同樣其他要用到電源的地方也有可能沒電。排除插件故障后,這種情況一般就是電源板上的變壓器損壞、保險絲熔斷造成的。由于更換變壓器很不方便,故出現(xiàn)此故障最好更換整塊電源板。

        2.2.2 ? ?接觸器單邊吸合

        接觸器單邊吸合會導(dǎo)致執(zhí)行器只可以單方向動作,要么開方向可以,要么關(guān)方向可以,主板上會顯示閥門報警。通過萬用表測量C1、C2、CC之間電壓即可判斷故障出在接觸器前還是接觸器后,如果沒有動作電壓,則問題出在主板或控制操作側(cè);如果有電壓接觸器不動作,則接觸器故障,需要更換。

        2.3 ? ?旋鈕板故障

        2.3.1 ? ?遠(yuǎn)程、停止、就地不能切換

        鍵盤板的工作原理是執(zhí)行器旋鈕上的磁鐵給板上干簧管信號,讓干簧管吸合,然后通過鍵盤線傳給主板處理。如果干簧管破損,里面的稀有氣體泄漏出來,時間久了以后,干簧管的金屬片就吸合不牢或不吸合,這樣信號就不能產(chǎn)生,不能傳給主板。遠(yuǎn)程、停止、就地不能切換說明鍵盤板上的遠(yuǎn)程、停止、就地三個干簧管已經(jīng)有破損。處理此故障原則是更換兩個干簧管即可(注:此故障要保證旋鈕上的磁鐵完好)。

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