主要內(nèi)容

1、故障案例(2024年1月13日動力廠21000制氧2#低壓氮壓機一級導葉調(diào)節(jié)閥控制塊故障)

2、電子式執(zhí)行器的原理

3、電子式執(zhí)行器的調(diào)校和接線

4、電子式執(zhí)行器的故障判斷及處理方法

一、故障案例

2024年1月13 日14時28分，動力廠21000制氧2#低壓氮壓機一級水平振動從27μm上升至62.9μm，震動上升的原因2#低壓氮壓機導葉實際處于關小狀態(tài)，查看計算機畫面趨勢一級導葉控制信號保持55%，反饋信號55%下降到25%，現(xiàn)場查看反饋信號與現(xiàn)場實際閥位一致為25%，初步判斷電位器損壞，隨后和儀表值班人員楊有智對調(diào)節(jié)閥電位器進行更換，送電后又發(fā)現(xiàn)控制塊輸出接點長帶電，隨后拆除控制塊，并在不銹鋼儀表班檢修室做模擬實驗，最終確認控制器損壞，23時30分控制塊在線更換、調(diào)試完成。

故障處理期間2#低壓氮壓機于15時25分機組進行卸載運行，18時55分2#低壓氮壓機一級導葉調(diào)節(jié)閥打手動，21000制氧2#低壓氮壓機加載運行;22時44分更換調(diào)節(jié)閥控制塊，對2#低壓氮壓機卸載，23時43分控制塊更換調(diào)試后2#低壓氮壓機加載送氣。

更換下線的電位器

故障處理中存在的問題：

1、故障判斷不準，存在慣性思維，主觀認為以往發(fā)生的故障都是電位器磨損造成的，因此在故障處理過程中首先更換電位器，是導致故障處理時間過長的主要原因。

2、班組沒有吸取以往故障教訓，沒有對21000制氧2#低壓氮壓機一級導葉調(diào)節(jié)閥，關鍵備件做線下調(diào)試儲備。

3、線下備件管理不到位，庫房控制塊好壞未進行區(qū)分。

4、未對計算機輸出信號進行檢查。

改進措施：

1、利用21000制氧2#低壓氮壓機停機時間線上調(diào)試一臺控制塊，并做好標識線下備用。

2、將調(diào)節(jié)閥改為分體式連接，消除調(diào)節(jié)閥故障時無法進行在線處理或在線處理時間長的技術難題。

3、對班組開展電子式調(diào)節(jié)閥技能提升培訓，提升故障處理能力。

4、對調(diào)節(jié)閥進行更型改造，選擇性能穩(wěn)定電子式執(zhí)行機構(鞍山工裝)。

以KOSO3610系列電子式電動執(zhí)行器為例：

它是以220V單相交流電作為驅動電源，主要由伺服控制器、伺服電機、減速機構、位置反饋機構、操作器組成。電子控制單元采用集成電路制作，被設計成匣子形式，并用樹脂澆鑄固化，稱為伺服控制器(俗稱黑匣子)，本身具有伺放功能。

電子式執(zhí)行機構的功能及特點

★ 控制模塊日本工裝，采用先進的混合集成電路，并密封樹脂澆鑄固化，可靠性高、防潮、防振;

★ 執(zhí)行機構本身具有伺服功能，無需外加伺服放大器;

★ 可以安裝電子過載保護單元，A、B 型選配，C、D 型標配;

★ 電機內(nèi)部裝有溫度保護開關;

★ 電機內(nèi)部裝有機械阻尼制動系統(tǒng);

★ 用電位器調(diào)整零點、行程、靈敏度，方便易行;

★ 用功能開關任意選擇正、反動作，選擇斷信號的三種狀態(tài)(自鎖、全開、全關);

★ 直行程執(zhí)行機構輸出軸內(nèi)裝有保證額定負荷的彈簧;

★ 角行程執(zhí)行機構可以內(nèi)裝力矩保護開關;

★ 斷電源后執(zhí)行機構自鎖。

其工作原理框圖如下所示，來自計算機或調(diào)節(jié)器的DC4～20mA輸入信號，在伺服控制器內(nèi)與位置反饋信號相比較，其偏差經(jīng)伺服控制器放大后，去驅動伺服電機旋轉，然后經(jīng)減速機構輸出角位移。 位置反饋機構將執(zhí)行機構輸出角位移轉換成與輸入信號相對應的DC4～20mA信號，作為位置反饋信號。執(zhí)行機構的旋轉方向決定于偏差信號的極性。而又總是向消除其差值的方向驅動和控制電機。當輸入信號和開度信號的差值達到設定值時，電動機停止轉動，完成了一次調(diào)節(jié)動作。因此執(zhí)行機構的位移與輸入信號始終成正比關系。

二、電子式執(zhí)行器原理

三、電子式執(zhí)行器的調(diào)校和接線

各功能選擇開關作用如下：

★ 動作方向選擇 (1、2) 開關

1 開關 ON、2 開關 OFF: 當輸入信號由 DC4mA 增加到 DC20mA 時，直行程輸出軸由上至下動作/角行程輸出軸順時針轉動(俯視)，反饋信號由 DC20mA 減小到 DC4mA。

1 開關 OFF、2 開關 ON: 當輸入信號由 DC4mA 增加 DC20mA 時，直行程輸出軸由下至上動作/角行

程輸出軸逆時針轉動(俯視)，反饋信號由 DC4mA 增加到 DC20mA。

★ 輸入信號切斷時輸出軸動作選擇(3、4、5 開關)

3、4 開關 OFF、5 開關 ON: 保持原位

3、5 開關 OFF、4 開關 ON: 直行程下降/角行程順時針轉動(俯視)，至限位開關動作后停止。

4、5 開關 OFF、3 開關 ON: 直行程上升/角行程逆時針轉動(俯視)，至限位開關動作后停止。

★ 輸入信號選擇(6 開關)

6 開關 ON: DC4 ～ 20mA

6 開關 OFF: DC1 ～ 5V

執(zhí)行器調(diào)校方法：

1、首先，確認閥門的“全關”、“全開”位置并使其處于“全關”位置。

2、確認控制器功能選擇狀態(tài)開關“1、3、4”應處于左端斷開位置;“2、5、6”應處于右端接通位置。

3、請按控制器上六個接線端子側的標注接線。

4、用信號發(fā)生器給控制器輸入約12mA信號后，接通電源。

5、零位調(diào)整：逐漸減小輸入信號至4.0mA，觀察輸出軸軸方位置與閥門翻板軸軸方是否重合。若重合則此項略去，若有差異，按下述方法調(diào)整：

a、松開上下限位開關凸輪螺釘，使其處于自由狀態(tài)。用專用小改錐調(diào)整ZERO電位器，逆時針轉動電位器時，輸出軸順時針轉動，順時針轉動電位器時，輸出軸逆時針轉動。反復調(diào)整，確定零點位置。

b、“零點”位置確定后，請面向限位開關，調(diào)整下側(LS1側)凸輪，慢慢將凸輪順時針壓住開關直到發(fā)出卡嚓聲響，緊定螺釘固定凸輪，使輸出軸在3.7-3.9mA范圍內(nèi)停止轉動。這樣既保證了閥門關閉，又起到了保護執(zhí)行器作用。

6、轉角調(diào)整：在確認閥門最大開度轉角后，松開上限位凸輪緊定螺釘。給控制器緩慢增加輸入信號，同時觀察閥門開度變化。若當輸入信號增至20.0mA時，閥門開度與規(guī)定轉角存在差異，則用專用小改錐調(diào)整SPAN電位器，使其滿足20.0mA對應閥門全開位置。

a、逆時針轉動電位器時，輸出軸順時針轉動(轉角減小)，順時針轉動電位器時，輸出軸逆時針轉動(轉角增大)。反復調(diào)整達到所需轉角。

b、轉角確定后，請面向限位開關，調(diào)整上側(LS2側)凸輪，慢慢將凸輪逆時針壓住，限位開關直到發(fā)出卡嚓聲響，用緊定螺釘固定凸輪，使輸出軸在20.2～20.5mA范圍內(nèi)停止轉動。這樣既保證了閥門全開，又起到了保護執(zhí)行器作用。

7、靈敏度的調(diào)整:

出廠時已按規(guī)定調(diào)整完畢，但在運行中產(chǎn)生振動或回路本身產(chǎn)生振蕩，需調(diào)整PROP電位器，逆時針方向旋轉電位器就可以降低靈敏度。

四、電子式執(zhí)行器的故障判斷及處理方法

對運行中或新更換的電子式執(zhí)行機構伺服控制器故障快速排除步驟如下：

1、當電子式執(zhí)行機構發(fā)生故障不能繼續(xù)運行時，先關閉電子式執(zhí)行機構電源，然后打開電子式執(zhí)行機構殼蓋，先排除單相伺服電機熱保護動作及分相電容器被擊穿故障;再排除電動機是否斷線。

2、然后恢復電子式執(zhí)行機構電源，用數(shù)字萬用表分別測試伺服控制器輸入端有無來自來自計算機或調(diào)節(jié)器的DC4～20mA輸入信號，伺服控制器輸出端子有無DC4～20mA輸出電流信號，如有信號且倆者有偏差，伺服控制器應驅動伺服電機朝著減小偏差方向旋轉，如伺服電機不旋轉故障在伺放控制器。

3、伺服控制器(俗稱黑匣子)十芯排插中第2和第3芯，是伺服控制器驅動單相伺服電機旋轉的輸出端，在伺服控制器輸入、輸出端子有直流偏差信號時，用試電筆測試伺服控制器十芯排插第2和第3芯是否帶電，如不帶電則是伺服控制器故障。迅速更換新的伺服控制器。

4、當更換使用新的伺服控制器，未安裝前需用數(shù)字萬用表測試伺服控制器電氣值(數(shù)值僅供參考)。

★ 輸入端： 249Ω、 6開關在右端時ON(通)

96 KΩ   6開關在左端時OFF(斷)

★ 輸出端：58KΩ

★ 電源端：460Ω。

★ 上述參考電氣檢測值基本一致可判斷新伺服控制器正常。

現(xiàn)場發(fā)生電子式執(zhí)行機構故障不能運行時，首先需快速判定其核心部件伺服控制器是否故障損壞,如果確認伺服控制器損壞必須進行更換,在更換后調(diào)試也必須對伺服控制器進行試電筆測試伺服控制器驅動單相伺服電機旋轉的輸出端(十芯排插中)第2和第3芯是否帶電。如帶電則伺服控制器故障排除。處理方法的不當是主要導致電子式執(zhí)行機構故障處理時間過長的主要原因。儀表維檢人員按照此法對伺服控制器故障排除只需3-5分鐘可完成。極大的提高了工作效率，克服了電子式執(zhí)行機構出現(xiàn)故障無法訊速、準確下手查找的困難，即抓住了電子式電動執(zhí)行機構故障處理的主要矛盾。