auma电动执行器原理与维护

1、AUMA电动执行机构,2,目录,3,一、电动执行机构铭牌,1. 产品识别 1.1. 铭牌 图片 1: 铭牌的布局 1 执行器铭牌 2 执行器控制单元铭牌 3 电机铭牌 4 其它铭牌，如KKS铭牌（电厂分类系统）,一、电动执行机构铭牌,1.2.执行器铭牌 1 生产商名称 2 生产商地址 3 型号名称 7 关方向扭矩范围 4 订单号 8 开方向扭矩范围 9 润滑剂类型 9 润滑剂类型 5 序列号 10 防护等级 6 速度 11 允许的环境温度 11 允许的环境温度 12 可以按客户要求作为可选项分配 13 可以按客户要求作为可选项分配 14 二维码,神华国神集团郭家湾电厂,一、电动执行机构铭牌,1

2、.3. 执行器控制单元铭牌 1 型号名称 2 订单号 3 序列号 4 执行器接线端子图 5 执行器控制单元接线图 6 电源电压 7 AUMA功率等级开关设备 8 允许的环境温度 9 防护等级 10 控制电压 11 二维码,一、电动执行机构铭牌,1.4. 型号名称 1. 执行器型号和规格 2. 法兰尺寸,二、电动执行机构组装,2.1手轮安装 1 垫圈 2 输入轴 3 手轮 4 卡簧 1. 如果需要，将垫圈1装在输入轴2上。 2. 将手轮3装到输入轴上。 3. 用卡簧4将手轮3锁紧。,神华国神集团郭家湾电厂,三、电动执行机构安装,3.1就地控制的安装位置 就地控制的安装位置是根据订单选择的。如果在

3、现场把执行器安装到阀门或齿轮箱之后，就地控制的位置不合适，以后还可以改变安装位置。包括以下四种安装位置： 打开前先将设备断电。 1. 拧松螺丝，取下就地控制。2. 拧松就地控制面板上的3个螺丝，将就地控制面板转到新的位置并拧紧螺丝。3. 检查O型圈是否完好，正确地插入O型圈。4. 将就地控制转到新的位置，重新安装。扭曲或挤压会造成电缆损坏！有功能故障的风险。就地控制最多转180。组装就地控制时要小心以避免挤压电缆。5. 均匀交叉拧紧螺丝。,四、电气连接,1 盖子 2 护盖螺丝 3 O型圈 4 插座盘上的螺丝 5 插座盘 6 电缆接口 7 旋塞 8 电缆密封套（发货时不包含） 挤压电缆会引起短路

4、！ 有触电和功能故障的风险。 固定插座盘时要小心以避免挤压电缆。 1. 将插座盘5插入护盖1内，拧紧螺丝4。 2. 清理护盖1和外壳的密封表面。 3. 检查O型圈3是否完好，如有损坏请更换。 4. 在O型圈上涂上薄薄的一层非酸性油脂（如凡士林），将其正确插入。 5. 盖上护盖1，用螺丝2均匀地交叉拧紧。 6. 用规定的扭矩拧紧电缆密封套8，以确保达到所需的密封等级。,四、电气连接,五、操作,5.1手动操作 由于错误操作造成的电机联轴器损坏！ 只有在电机停止期间启动手动操作。 按下切换杆。 将手轮按照需求方向旋转。 要关闭阀门，按顺时针方向转动手轮。 传动轴（阀门）在关方向顺时针转动,五、操作,

5、5.2就地操作 就地控制面板 1 开方向操作命令按钮 2 “停止”按钮 3 关方向操作命令按钮 4 选择开关 将选择开关4设定到 就地控制 （LOCAL）位置。 现在执行器可以使用按钮1-3操作: - 开方向运行执行器：按下按钮1 。 - 停止执行器：按下按钮2 Stop（停）。 - 关方向运行执行器：按下按钮3 。,六、操作说明,6.1带指示灯的就地控制装置 1 亮起（故障：绿色）：终端位置开到位 2 亮起（故障：红色）：综合故障信号 3 亮起（故障：黄色）：终端位置关到位 可提供三个不同颜色的指示灯。 综合故障信号 如果发生以下任何情况（缺省设置），就会发出综合故障信号： 扭矩故障：到达终

6、端位置之前超出设定扭矩。（这个信号可以通过控制装置上的一个开关启动/解除。） 热敏故障：电机保护已经跳机，即电机过热。 相位故障：丢失了一个相位（只出现在3相交流电机）。 PTC跳机装置：测试完成 运行指示 如果执行器装有闪烁传送器（接线图名称：S5），指示灯1和3可以用作运行指示。运行指示可以通过控制装置上的一个开关启动/解除。启动运行指示时，指示灯 在操作期间闪烁。,六、操作说明,6.2机械位置指示器 机械位置指示器： 连续地指示阀门位置 （对于完整的从开到关或相反的行程，指示盘2大约旋转180到230。） 显示执行器是否在运行（运行指示） 显示到达终端位置（通过指示标记3） 1 护盖 2

7、 指示盘 3 标记 4 开到位 5 关到位,七、调试,1. 把选择开关设置到0（OFF）位置。 信息: 选择开关不是电源开关。当置于 0 （OFF）位置时，执行器不能操作。 控制装置处在通电状态。 2. 接通电源。 信息: 对于环境温度低于-20C的情况，请考虑加热时间。 3. 进行基本设置。,七、调试,拧松螺丝2，从开关仓上取下护盖1。 2. 如果有指示盘3： 用扳手（作为杠杆）取下指示盘3。 信息: 为了避免损坏面漆，将扳手和柔软的物体，如纤维配合使用。,七、调试,扭矩开关： 设置 设置的跳机扭矩过大会造成阀门损坏！ 1 扭矩开关头关方向为黑色跳机扭矩必须适合阀门。 2 扭矩开关头开方向为

8、白要更改设置请先咨询阀门生产商。 3 锁定螺丝 4 扭矩刻度盘 松开指示盘处的两个锁定螺丝3。 2. 旋转扭矩刻度盘4来设定需要的扭矩（1 da Nm=10 Nm）。实例: -黑色扭矩开关头设置为大约25 da Nm 关方向250 Nm -白色扭矩开关头设置为大约20 da Nm 开方向200 Nm 3. 再拧紧两个锁定螺丝3。 信息: 最大紧固扭矩：0.3 0.4 Nm扭矩开关设置完成。,七、调试,限位开关： 设置 黑色区域： 1 设置轴：关到位 2 指针： 关到位 3 标记： 关到位设置 白色区域： 4 设置轴：开到位 5 指针： 开到位 6 标记： 开到位设置,七、调试,关到位（黑色区域

9、）：设置 1. 启动手动操作。 2. 顺时针转动手轮，直到阀门关闭。 3. 沿相反方向转动手轮大约半圈（超驰）。 4. 用螺丝刀按下并沿箭头方向旋转设置轴1，观察指针2：听到棘轮的咔哒声，指针2转90。 5. 如果指针2距离标记3 90：继续慢慢旋转。 6. 如果指针2指向标记3：停止旋转并松开设置轴。 关到位设置完成。 7. 如果不经意错过了跳机点（经过跳机点之后才听到棘轮的咔哒声）：继续沿相 同方向转动设置轴并重复设置过程,七、调试,开到位（白色区域）：设置 1. 启动手动操作。 2. 逆时针转动手轮，直到阀门打开。 3. 沿相反方向转动手轮大约半圈（超驰）。 4. 用螺丝刀按下并沿箭头方

10、向旋转设置轴4，观察指针5：听到棘轮的咔哒声， 指针5转90。 5. 如果指针5距离标记6 90：继续慢慢旋转。 6. 如果指针5指向标记6：停止旋转并松开设置轴。 开到位设置完成。 7. 如果不经意错过了跳机点（经过跳机点之后才听到棘轮的咔哒声）：继续沿相 同方向转动设置轴并重复设置过程。,神华国神集团郭家湾电厂,七、调试,中间位置：设置 执行器可以配备带有两个中途限位开关的DUO限位开关。每个运行方向都可以设置一个中间位置。 黑色区域： 1 设置轴：关方向运行 2 指针：关方向运行 3 标记：关方向中间位置设定 白色区域： 4 设置轴：开方向运行 5 指针：开方向运行 6 标记：开方向中间

11、位置设定,七、调试,关方向运行（黑色区域）：设置 1. 将阀门沿关方向移动到预期的中间位置。 2. 如果不经意错过了跳机点：沿反方向转动阀门，再次沿关方向接近中间位置。 信息: 总是沿着和之后的电气操作相同的方向接近中间位置。 3. 用螺丝刀按下并沿箭头方向旋转设置轴1，观察指针2：听到棘轮的咔哒声， 指针2转90。 4. 如果指针2距离标记3 90：继续慢慢旋转。 5. 如果指针2移动到标记3：停止旋转并松开设置轴。 关方向运行的中间位置设置完成。 6. 如果不经意错过了跳机点（经过跳机点之后才听到棘轮的咔哒声）：继续沿相 同方向转动设置轴并重复设置过程。,七、调试,开方向运行（白色区域）：

12、设置 1. 将阀门沿开方向移动到预期的中间位置。 2. 如果不经意错过了跳机点：沿反方向转动阀门，再次沿开方向接近中间位置（信 息：总是沿着和之后的电气操作相同的方向接近中间位置）。 3. 用螺丝刀按下并沿箭头方向旋转设置轴4，观察指针5：听到棘轮的咔哒声， 指针5转90。 4. 如果指针5距离标记6 90：继续慢慢旋转。 5. 如果指针5移动到标记6：停止旋转并松开设置轴。 开方向运行的中间位置设置完成。 6. 如果不经意错过了跳机点（经过跳机点之后才听到棘轮的咔哒声）：继续沿相 同方向转动设置轴并重复设置过程。,八、试运行,旋转方向：检查 由于不正确的旋转方向造成的阀门损坏！ 如果旋转方向

13、错误，马上停机（按“停止”）。 消除原因，即纠正用于设置墙托的电缆的相位序列。 重复试运行。 1. 将执行器手动移动到中间位置或者距离终端位置足够远的位置。 2. 将选择开关设定到就地控制（LOCAL）位置。 3. 启动执行器在关方向运行并观察旋转方向： 若带指示盘：执行第4步 若不带指示盘：执行第5步（空心轴） 到达终端位置前停机。 4. 若带指示盘： 观察旋转方向。 如果执行器关方向运行并且指示盘逆时针转动，则旋转方向正确,八、试运行,旋转方向：检查 5. 若不带指示盘： 拧下旋塞1和密封圈2或阀杆保护套端盖4，观察空心轴3或阀杆5 的旋转方向。 如果执行器关方向运行并且空心轴或阀杆顺时针

14、转动，则旋转方向正确。 图片 31: 空心轴/阀杆 1 螺旋塞 2 密封圈 3 空心轴 4 阀杆保护套端盖 5 阀杆 6 阀杆保护套,八、试运行,限位开关：检查 1.将选择开关设定到就地控制（LOCAL）位置。 2. 用按钮开-停-关操作执行器 以下情况表示限位开关设置正确（默认指示）： - 黄色指示灯在“关”终端位置亮起。 - 绿色指示灯在“开”终端位置亮起。 - 沿相反方向行进时，指示灯熄灭。 以下情况表示限位开关设置不正确： - 执行器在到达终端位置之前停住 - 红色指示灯亮起（扭矩故障）。 3. 如果终端位置设置不正确：复位限位开关。 4. 如果终端位置设置不正确，并且没有可选项（例如

15、电位计、位置传送器）可用： 封闭开关仓。,八、试运行,PTC跳机装置（可选）：测试 1.将选择开关转到 Test 位置（弹簧复位）。 如果PTC跳机装置正常工作，电机保护跳机通过就地控制装置上的红色“综合故 障信号”指示灯发送。 2. 将选择开关转到 Reset位置。 如果设备正常工作，故障信号复位。 3. 如果没有故障信号发出：要求AUMA服务人员检查接线和选择开关。,九、调试,控制装置：打开 有电，危险！ 触电危险。 打开前先将设备断电。 静电放电！ 电子元件的损坏。 操作员和设备接地。 拧松螺丝2，取下护盖1。,九、调试,停机类型：设置 由于不正确的设置造成的阀门损坏！ 停机类型必须适合

16、阀门。 要更改设置请先咨询阀门生产商。 停机类型可以通过逻辑板上的两个DIP开关设置。 限位停机 使用限位开关进行停机设置时，执行器在设定的切换点停机。扭矩开关用作阀 门的过载保护。 扭矩停机 扭矩开关设置到需要的跳机扭矩。到达跳机扭矩之后，执行器停机。 限位停机用来表明限位开关会在即将到达设置的跳机扭矩 之前 跳 机。 否则，就地 控制装置的指示灯或报警触点K9（综合故障信号）会发送故障信号。,九、调试,调试 - 控制装置设置 通过DIP开关S1和S3设置终端位置停机方式 图片 35: 逻辑板上的DIP开关 S1 “关”终端位置的DIP开关 S3 “开”终端位置的DIP开关 1 位置1 =

17、限位停机 2 位置2 = 扭矩停机,九、调试,点动操作或自保持：设置 点动操作或自保持是通过逻辑板上的DIP开关设置的。 点动操作 在收到操作命令时，执行器只在开或关方向运行。如果操作命令取消，执行器停止。 自保持 收到操作命令之后，执行器继续在开或关方向运行，即使操作命令被取消。 执行器通过STOP（停）命令，或者到达终端位置或中途位置停止。 通过DIP开关S2设置点动操作或自保持操作。 S2 6路DIP，开关1-4： 1 用于远程“关”操作命令 2 用于远程“开”操作命令 3 用于就地控制装置上通过按钮的“关”操作命令 4 用于就地控制装置上通过按钮的“开”操作命令 较低位置（“开”位置）

18、的开关：自保持 较高位置（“关”位置）的开关：点动操作 信息 如果控制装置装有定位器，开关1和2（远程操作命令）必须在“关”位置（点动操作）。,九、调试,打开/关闭运行指示器 如果执行器装有闪烁传送器（接线图名称：S5），则可将就地控制上的信号灯（开/关）作为运行指示器使用。激活运行指示器时，相应的信号灯会在执行器运行过程中闪烁。 通过逻辑板上的一个 DIP 开关进行运行指示器的开/关。 通过 DIP 开关 S2 调整运行指示器（闪烁信号灯）。 S2 6 线 DIP，开关 5 在较低位置（“开”位置）的开关5：关闭运行指示器 在较高位置（“关”位置）的开关5：激活运行指示器,九、调试,综合故障

19、信号中的扭矩故障：启动/解除 扭矩故障信号是通过逻辑板上的DIP开关启动/解除的。 通过DIP开关S2启动/解除信号。 S2 6路DIP，开关6 在较低位置（“开”位置）的开关6：“综合故障信号中的扭矩故障”信号被启动。 在较高位置（“关”位置）的开关6：“综合故障信号中的扭矩故障”信号被解除。,神华国神集团郭家湾电厂,九、调试,调试示意图。,九、调试,“紧急”指令（紧急-开/紧急-关） “紧急”输入（参考接线图）需要用NC触点连接到控制电压（闭路原理）。 如果发生“紧急”指令（解除信号=操作NC触点），执行器运行到预设的终端位置： “紧急-关”输入：执行器运行到“关”终端位置。 “紧急-开”

20、输入：执行器运行到“开”终端位置。 “紧急”指令在所有三个选择开关的位置（LOCAL（就地）、OFF（关）REMOTE（远程）都有效。 接通电源，执行器可以马上启动！ 有人员受伤或阀门损坏的风险。 接通电源时保证有“紧急”信号。 如果执行器意外地开始运行：立即按下 停止按钮。 解除“紧急”指令 图片 44: 用于选择“紧急-开/紧急-关”的接口板 B1 可用链接：“紧急-关” B2 可用链接：“紧急-开” 1. 卸下面板。 2. 断开链接B1或B2。,十、执行器控制装置AUMA,执行器控制装置,十、执行器控制装置AUMA,执行器控制装置,十、执行器控制装置AUMA,执行器控制装置,十、执行器控

21、制装置AUMA,执行器控制装置,40,一、电动执行机构概述,论的飞速发展，国内外的执行机构都已跨入智能控制的时代。,ROTORK,41,一、电动执行机构概述,LIMITORQUE、天津二通,42,二、工作原理及结构,（一）电动执行机构 目前，电动执行机构主要有：罗托克（ROTORK）、西博斯（SIPOS-SIEMENS Positioner的缩写）、瑞基(RAGA)、奥马（AUMA）、ABB、上仪ROTORK、利米托克（ LIMITORQUE ）等各种电动执行机构。 电动执行机构由伺服放大器和执行机构二个结构上相互独立的整体构成。 执行机构为现场就地安装式结构，在减速器箱体上装有交流伺服电机和

22、位置发送器。,43,二、工作原理及结构,（一）电动执行机构 减速器上有手动部件、输出轴、机械限位块。 直行程位置发送器与减速器的联接结构如图1所示,图1 电动执行机构位置发送器和减速器的联接示意图置,44,二、工作原理及结构,（一）电动执行机构 它们之间的联接和调整是通过杠杆和弹簧来实现的。当减速器输出轴上下运动是时，杠杆一端依靠弹簧的拉力紧压在输出轴的端面上，因而传感器芯棒产生轴向位移，达到改变位置发送器输出电流大小的目的。传感器芯棒移动距离而对应的位置反馈电流为420mA DC（010mA DC）。输出轴位移的行程和位置发送器输出电流呈线性关系。利用杠杆支点距离的不同来改变行程的变化。,4

23、5,二、工作原理及结构,（一）电动执行机构 机械限位块则按行程不同来进行设置。 （二）工作原理 直行程电动执行机构是一个用交流伺服电动机为原动机的位置伺服机构，其系统方块图如图2所示。,图2 电动执行机构系统方块图,46,二、工作原理及结构,（二）工作原理 其中 FC 伺服放大器 SD 单相伺服电机 WF 位置发送器 执行机构 Z 减速器 DFD 电动操作器 C 调节阀,47,二、工作原理及结构,（二）工作原理 电动执行机构处于连续调节的控制过程状态： 当输入信号Ii=0（或4mA DC）时,位置发送器反馈电流If=0(或4mA DC),此时伺服放大器没有输出电压，交流伺服电动机停转，执行机构

24、输出轴稳定在预选好的零位。 当输入信号Ii0（或4mA DC）时（接入极性应与位置反馈电流极性相反）此输入信号与系统本身的位置反馈电流在伺服放大器的前置级磁放大器中进行磁势的综合比较，由,48,二、工作原理及结构,（二）工作原理 于这两个信号大小不相等且极性相反就有误差磁势出现，从而使伺服放大器有足够的输出功率，驱动交流伺服电动机，执行机构输出轴就朝着减少这个误差磁势的方向运动，直到输入信号和位置反馈信号两者相等为止，此时输出轴就稳定在与输入信号相对应的位置上。 电动执行机构三种控制方式：,49,二、工作原理及结构,（二）工作原理 当电动操作器切换开关放在“自动”位置时，即处在连续调节控制状态

25、。 当电动操作器切换开关放在“手动”位置时，即处在手动远方控制状态，操作时只要将旋转切换开关分别拔到“开”或“关”的位置，执行机构输出轴就可以上行或下行，在运动过程中观察电动操作器上的阀位开度表，到所需控制阀位开度时，立即松开切换开关即可。,50,二、工作原理及结构,（二）工作原理 当电动操作器切换开关放置“手动”位置时，把交流伺服电动机端部旋钮放在“手动”位置，拉出执行机构上的手轮，摇动手轮就可以实现手动操作。当不用就地手动操作时，千万要注意，把交流伺服电机端部的旋钮放在“自动”位置，并把手轮推进。,51,三、用途,电动执行机构可以与变送器，调节器等仪表配套使用，它以电源为动力，接受420m

26、A DC或010mA DC信号，将此转换成与输入信号相对应的直线位移，自动地操纵阀门等调节机构，完成自动调节任务，或者配用电动操作器实现远方手动控制，可广泛应用于发电厂、钢铁厂、化工、轻工等工业总门的调节系统中。 执行机构主要应用在以下三大领域：,52,三、用途,1发电厂 火电行业应用 送风机风门挡板、一次进风风门挡板、二次进风风门挡板、主风箱风门挡板 、燃烧器调节杆、燃烧器摇摆驱动器、球阀和蝶阀控制、 滑动门等。 其它电力行业的阀门执行器应用 球阀、叶轮机转速控制、冷凝水再循环、脱氧机、锅炉给水、再加热恒温控制器及其它相关阀门应用。,53,三、用途,2过程控制 用于化工、石化、模具、食品、医

27、药、包装等行业的生产过程控制，按照既定的逻辑指令或电脑程序对阀门、刀具、管道、挡板、滑槽、平台等进行精确的定位、起停、开合、回转，利用系统检测出的温度、压力、流量、尺寸、辐射、亮度、色度、粗糙度、密度等实时参数对系统进行调整，从而实现间歇、连续和循环的加工过程的控制。,54,三、用途,3工业自动化 用于较为广泛的航空、航天、军工、机械、冶金、开采、交通、建材等方面，对各类自动化设备和系统的运动点（运动部件）进行各种形式的调节和控制。,55,四、电动执行机构的安装和接线,伺服放大器应安装在环境温度为050：相对温度85%无腐蚀性气体的环境中。 执行机构应安装在环境温度为-25+70，相对温度95

28、%无腐蚀性气体环境中，在一般情况下，执行机构均安装在调节阀的阀体上，用螺钉坚固，当然也可以安装在其他调节机构上。安装时应考虑到手动操作及维修拆装的方便，安装时必须避免所有接合外的松动间隙。限位块作限位用更不可松动和随便拆装。执行机构的外形及安装方式见图3。,56,四、电动执行机构的安装和接线,图3外形及安装方式,57,四、电动执行机构的安装和接线,执行机构外部接线按图4、5所示连接，仔细复查。,图4 伺服放大器、电动操作器、执行机构接线图,58,四、电动执行机构的安装和接线,图5 无操作器接线图,59,五、电动执行机构的调试,电动执行机构组成部分在出厂时皆经过调试，但为了保证正常运行和现场实际

29、需要，使用前应对基本性能作如下检查： 按图6接线图接线。,图6执行机构校验接线图,60,五、电动执行机构的调试,合上电源开关“1K”，将电机“把手”放在手动位置，摇动“手轮”使输出轴的位置置于出厂调试好的零位（即输出轴的下限值），此时mA 表指示值应为零值或4mA 如果不到（或超过）此值可调整（调零），电位器使其值为0mA 或4mA 。 摇动“手轮”，使输出轴向上移动，mA表示值应相应地从0变化到10mA ，或从4mA变化到20mA 如果不到或超过10mA或20mA，可调节“调满”电位器。,61,五、电动执行机构的调试,如需要重新调整方法如下： 在机械起始点（或偏离起始点一小位移）用螺丝刀旋转

30、调零（ZEPO）电位器，使输出电流为0mA（显示为指示灯由亮至灭时为零位）。 010mA调整方法：将执行机构开至终端（或手摇）用螺丝刀调节满（ZERO）电位器至20mA，再上、下开几次，信号调准即可。,62,五、电动执行机构的调试,420mA 调整方法：将执行机构开至终端，用螺丝刀调节调满（ZERO）电位器至16mA，再将执行机构开至（或手摇）零位（起始点），调节调零（ZEPO）电位器使0mA变为4mA ，再将执行机构开至（或手摇）终端。此时如果显示20mA即可。如果有小误差，反复上、下几次，信号调准即可。 5. 分别操作按钮“2K”“3K”输出轴应随之上下移动。同时位置发送器的输出电流值和输出轴的行程一一对应。,63,五