重庆川仪ZHB系列说明书

Z H B系列智能电动执行机构使用说明书目录一�概述 (1)二�主要技术参数 (1)三�型号规格 (3)四�工作原理 (4)1�控制器 (4)2�驱动电机 (4)3�减速器 (5)4�位移检测机构 (5)五�工作方式与对外接线 (5)1�工作方式 (5)2�对外接线 (6)六�安装和调试 (8)1�校验和调试 (8)2�执行机构的安装使用 (13)七�订货须知 (14)Z H B系列智能电动执行机构使用说明书一�概述Z H B系列智能电动执行机构�以下简称执行机构�是D D Z电动单元组合仪表中的执行单元仪表�适用于各类工艺过程自动控制系统之中。

它接受上位调节仪表的控制信号�输出转角位移和机械转矩�控制各类阀门、挡板的开度�调节工艺管路中流体介质的流量�实现工艺参数的自动控制。

本执行机构是以单片微控制器为核心的智能化仪表�与传统的模拟仪表相比�具有显著的优越性:1.一体化结构,不需另配伺服放大器�简化系统构成。

2.既可接受4�20m A d.c.电流信号控制�也可接受开关�脉冲�信号控制。

3.智能定位,精度高,阻尼特性好。

4.具有电制动功能,减少制动器磨损,工作寿命长。

5.现场按键手动操作,并带调节信号及阀位信号等多参数显示。

6.无触点中途限位,确保系统安全。

7.具有信号断线、偏差过大、电机堵转、过热等多种故障诊断及报警、处理等功能。

8.具有正反作用自动识别、阀门流量特性变换功能。

9.数字滤波,抗干扰能力强�无触点位移传感器,可靠性高。

10.体积小,重量轻,比传统同类产品减小三分之一。

二.主要技术参数1.调节信号输入�4�20m A d.c.2.开关量输入�3路开关量输入�无源开关或有源开关信号。

无源信号容量�24V�0.1A闭合为有效�有源开关信号�高电平有效�高电平�10�27V d.c.�低电平�0�1V。

其中�开关量输入1�远方连续信号4�20m A d.c.控制。

�注�开关量输入1有效时�开关量2、3将不起作用。

�开关量输入2�远方操作开启�有点动和�脉冲�自保持两种操作模式。

脉冲最小宽度100m s。

开关量输入3�远方操作关闭�有点动和�脉冲�自保持两种操作模式。

脉冲最小宽度100m s。

1ZH B 系列智能电动执行机构使用说明书2 3�开关量输出�2路开关量输出�动合开关输出�其动作位置可在全阀位开度内调整。

容量�220V �3A a .c .。

4.位置反馈信号输出�4�20m A d .c .�负载电阻0�500Ω。

5.基本误差限:±1.0%。

6.回差:≤1%。

7.死区:≤1%.调节范围�0.3%�3%。

8�偏差报警门限�5%�110%。

偏差报警时输出闭合触点的报警信号�并按照预先设定的程序使阀位就地保持或运行到全开或全关的位置。

9�中途限位�下限�0%�75%�上限�45%�100%。

10�信号断线或超限保护�当调节信号或反馈信号中断或超限时�输出闭合触点的报警信号�并按照预先设定的程序使阀位就地保持或运行到全开或全关的位置。

11�堵转保护�当执行机构的输出轴遇到机械故障出现堵转或卡死时�可发出闭合触点的报警信号�切断电机电流�然后断续地检测堵转故障是否排除�当堵转故障排除后�可自动恢复正常运行。

12�故障报警触点容量�动合�5A 220V a .c .。

13�输出行程特性变换�一般情况下执行机构的输出位移与输入信号呈线性关系�当需要时可将其设置成等百分比特性�以适应特殊的工艺要求。

14�环境温度监测�本执行机构内置温度传感器�可对现场温度实时监测�超过允许范围将发出报警触点信号。

15.额定转矩:40~8000N m �详见规格参数表�。

16.防护等级:I P 65。

17�环境条件� 温度 -25 ℃� +70 ℃� 相对湿度 ≤95%。

周围空气中不含有腐蚀性介质及易燃易爆物质。

18.电源:220V a .c .±10%�50H z 。

ZH B 系列智能电动执行机构使用说明书3 三�型号规格Z H B 系列智能电动执行机构的型号编制规则如下�Z H B □ —— □ □选择功能�M � 带M O D B U S 总线通信E �带开关量输入 无标注�普通型智能式标注示例�Z H B 250 — 25E 表示额定转矩为250N m �额定行程时间为25 s /90°�带开关量输入的智能电动执行机构。

Z H B 执行机构规格参数见表1。

表1 Z H B 执行机构参数表 序号 型号规格 额定输出转矩 �N m � 额定行程时间 �s /90°� 输入功率 �W � 重量 �k g � 1 Z H B 40-10□ 40 10 70 50 2 Z H B 100-25□ 100 25 3 Z H B 100-10□ 10 120 4 Z H B 250-25□ 250 25 5 Z H B 250-10□ 10 300 66 6 Z H B 600-25□ 600 257 Z H B 600-10□ 10 6008 Z H B 800-25□ 800 25 3309 Z H B 1250-25□ 1250 25 600 88 10 Z H B 1600-25□ 1600 25 11 Z H B 2500-25□ 2500 25 700 95 12 Z H B 4000-60□ 4000 60 750 350 13 Z H B 6000-60□ 6000 60 1000 360 14 Z H B 8000-60□ 8000 60 1300 400全行程时间�s /90°��25s 可不标注 额定转矩�N m � 电动执行机构类 转角型ZH B 系列智能电动执行机构使用说明书4 四�工作原理 Z H B 电动执行机构由控制器、驱动电机、减速器和位移检测机构四部分组成。

各部分的作用和工作原理简单介绍如下�1�控制器 执行机构的原理见图1。

由上位调节仪表来的4�20m A d .c .调节信号经A /D 转换后�在单片机内与阀位信号进行运算比较�输出相应的开关信号�用于驱动伺服电机的正反转动�经机械减速变换后驱动阀门。

阀位开度经位移传感器检测变换为与位移成比例的电压信号�这个信号经A /D 转换后用于调节控制。

在M P U 内部�阀位信号经过各种变换�可对阀门的行程特性进行变换。

执行机构有自动及手动两种工况。

在自动工况�阀位开度由调节输入信号控制�实时跟踪调节信号。

在手动工况�阀位开度由手动操作按键开关控制。

阀位信号在M P U 内部通过变换及反变换后�再经D /A 及V /A 转换�输出4~20m A d .c .�供系统显示及跟踪控制用。

执行机构可诊断以下几种故障�调节输入断线、反馈输入断线、电机堵转、大偏差故障。

当出现故障时�系统将作出相应的处理。

2�驱动电机 驱动电机是执行机构的动力源。

采用无接触的能耗制动技术对传统的交流伺服电机进行了改进�取消传统的摩擦制动方式�大大地提高了驱动电机的运行可靠性。

驱动电机可以无故障、无调整地长期运行。

E 2P R O M W D D /A V /A +V c c +V c c 220V -L 电机正转 电机反转 阀位开度4~20m A d .c . M P U 调节输入:4~20m Ad .c . 阀位反馈:�~�� d .c . 环境温度—25℃~70℃ 报警触点 P 1.0 P 1.1 ��� 位发 L C D A/D 图1 智能执行机构原理图 开关量及键盘ZH B 系列智能电动执行机构使用说明书5 3. 减速器 减速器采用具有高效率带机械自锁的零齿差行星减速传动机构。

它把驱动电机输出的高转速、小转矩的运动转化为低转速、大转矩的输出�驱动调节机构。

4. 位移检测机构 位移检测机构通过差动变压器把执行机构输出轴的机械位置成比例地转化为电信号�输入到控制器�参与执行机构的调节控制。

同时可送回到控制室�用于控制室的监控和管理。

在该检测机构中�设置了2个限位用的微动开关�以保证运行安全�同时还可输出两组开关量信号参与系统控制。

其结构示意图见图2。

图2 位移检测机构结构示意图 五�工作方式与对外接线 1�工作方式 A�远程自动方式�执行机构接受远程4�20m A d .c .连续信号控制�当电路板上的对外接线端子A 1与A 2短接时�接通电源�执行机构就处于远程自动方式。

B �远程开关量控制�接受远程开启及远程关闭开关量的控制。

当电路板上的对外接线端子A1与A 2断开时�接通电源�执行机构就处于远程开关量控制方式。

开关量有无源开关与有源开ZH B 系列智能电动执行机构使用说明书6 关之分�无源开关是利用控制电路板上的电源来操作的�有源开关则由控制信号提供能量。

其接线见图4。

远程开关量控制方式有点动和自保持之分�可在组态菜单中设置。

点动方式�开关闭合�执行机构就动作�开关断开�动作就停止�自保持方式�接受开启或关闭脉冲信号控制。

当开启或关闭方向一个不小于最小宽度�100m s �的脉冲信号指令�执行机构将向开启方向运动到全开或全关才停止�如果要执行机构中途停止�可短时加一个反向的脉冲指令。

C �就地手动方式�点动操作控制器电路板上的S 3键�执行机构将切换到就地手动方式�这时可用增加键或减少键来控制执行机构的运动�就地手动也有点动和自保持两种方式。

D �设置方式�设置方式用于设置执行机构的控制参数。

长按S D 键并保持5秒�系统将进入设置方式�其操作方法后面将详细介绍。

要退出设置方式�需长按S D 键。

当没有按键操作的时间大于2分钟�系统将返回到远程工作方式。

2�对外接线执行机构的对外接线端子位于控制器罩壳内部�分为两部分�一部分是开关量输入和M O D B U S 通讯接口端子A 1~A 7�位于控制电路板的左下�见图3�另一部分是位于机架端子条上的B 1~B 12号端子�见图4。

执行机构的对外接线中�220V a .c .电源是必须接的�控制信号分为连续信号和开关量控制信号�根据情况连接�A 1-A 2出厂时短接�为远程4�20m A d .c .自动控制�其余的线可根据需要连接。

图3 控制器接线插头端子图10 12 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 �内部接线� 14A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A�对外接线端子 +16V 输出 远程 自动 远程 开启 M O D B U S 通信接口 �可选� 远程 关闭 有源 信号 公共 端ABZH B 系列智能电动执行机构使用说明书7图4 执行机构对外接线端子 调节输入 阀位输出 报警输出 电源220V 开关输出2 开关输出1 B1 B2 - + �内 部 接 线� +-—LNA1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A�电路板对外接线端子 AB远程 自动 远程 关闭 远程 开启 有源开关量输入的接线 有源开关跳线位置 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A�电路板对外接线端子 AB 远程 自动 远程 关闭 远程 开启 无源开关量输入的接线 无源开关跳线位置 B 5 B 3 B 6 B 4 B 7 B 9 B 8 B10 B 13 B 12 B11 B 14 B 15 B 16 B�对外接线端子条 M o d b u s 通讯接口 �可选� Mo d b u s 通讯接口 �可选� 图5 连续调节系统的基本接线 B3333B4 14 13 34+N _L 220V a .c . 20 19 15 N LB1 B2B 12 12B 11 电动执行机构ZM C -2603模拟操作器调节器调节信号 4~20m A d .c .输出电流 4~20m A d .c . 阀位反馈 4~20m A d .c .Z H B /Z S B A1 A2 16 910 +-跟踪电压 状态输出 图6 无源开关量调节的基本接线A 4 关 N开L 220V a .c .电源 A1电动执行机构阀位反馈 4~20m A d .c .Z H B /Z S B A3B3 B4 B11 B12 开关输出型调节控制器ZH B 系列智能电动执行机构使用说明书8 六�安装和调试 执行机构在开箱及搬运时�应避免受到强烈振动和冲击。