3染发 发表于 2012-7-12 08:49:32

滑阀控制柜的说明

我们厂催化装置再生滑阀,双动滑阀和待生滑阀使用的是九江生产的滑阀控制柜,由于人员流动的原因,从前学习过的人都调动的差不多了,知道的人也是一知半解。在下求教高人指点一二。主要是控制柜的结构,工作原理,使用过程中前辈们遇到的问题等日常经常接触的事情。在日常工作中我们也就是更换了几回电源板,压力开关,型号是BDY-9型,还有就是阀门的回讯更换过两次。不知道前辈们是否用过这种滑阀控制柜,请不吝赐教,多谢。

奥菲斯1 发表于 2012-7-12 12:04:57

BDY9Ⅱ自动控制执行机构
产品使用维护说明书
1.      概述
BDY9Ⅱ自动控制执行机构(以下简称执行机构)是我同石化北京设计院共同研制的新型自动控制装置。
   该执行机构按国家标准GB3836.2-83《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d”》的有关规定。制成隔爆型,防爆标志dⅡAT5。可用于石油化工企业具有ⅡA级T1-T5组爆炸性气体混合物存在的场所。该执行机构的所有隔爆型装置已经国家指定的检验机关审图合格。
   该执行机构以微小信号(4-20mA )作为给定控制信号,以高精度位移传感器作反馈元件,以液压功率放大产生大推力输出。电气部分采用了“集成电路”,“隔离”等技术,使电路部分工作稳定。
   该执行机构除具备五钟操作技能外,液压系统中选用了世界上先进的射流管式电液伺服阀,它与双喷嘴挡板式伺服阀相比,最明显的优点是即使在伺服阀喷嘴被堵住的情况下,负载(如阀位)仍能保持在原位不动,而且不会使负载跑到极端位置(如阀位关闭或全开)。
   因此,该执行机构具有控制精度高、定位准确,推力大,寿命长,安全可靠等特点。是石油化工控制催化装置中更新换代的理想产品。它也可应于化工、冶炼等其它电液自动控制装置。
2.      产品使用环境
2.1环境温度:-20℃~+40℃
2.2适用于2类2区ⅡA极防爆场所,防爆标志dⅡAT5。
 2.3适用于低于4000米的陆地区域。
 3.产品主要技术参数和功能
 3.1技术参数
 3.1.1电机电源三相380V、50HZ,额定功率2.2KW。
 3.1.2仪表电源220V、50HZ、额定功率3.1KW。
正常功率0.3KW。(加热器不工作)
 3.1.3伺服最大工作行程600mm400mm   250mm三种。
 3.1.4系统工作压力9Mpa。
3.1.5正常运行推力45000N,最大推力7000N 。
3.1.6正常运行速度25mm/s。
3.1.7位置控制精度≤0.75mm。
3.1.8分辨率≤0.25%额定电源。
3.1.9液压油精度为NAS1、638七级,油液粘度13~53CSt。
推荐使用北方为20#低凝液压油,南方30#低凝液压油。
3.1.10输入信号:4~20mA。
3.1.11阀位输出信号:4~20mA(对应于阀位的位移从零到最大位移)。
 3.2具有以下五种操作方式
 3.2.1仪表室遥控操作。
3.2.2就地遥控操作。
3.2.3备用蓄压器操作。
3.2.4液压手动操作。
3.2.5 手摇泵操作。
3.2.6机械手轮操作。
3.      3具有以下五种调节功能
3.3.1工作油缸活塞位移的量程调节功能。
 3.3.2工作油缸活塞初始位置的置零调节功能。
 3.3.3工作方向正反调节功能。
 3.3.4延时调节功能,调节范围0.3-100秒。
 3.3.5跟踪带宽调节功能,调节范围为量程的0.5~5%输入信号变化量。
 3.4 显示功能:
具有两个数字显示器A、B。
A—专门显示设定阀位和实际阀位的偏差。
B—1 显示滑阀位置:(0~100)%;
2 显示仪表控制电路电压:(5V,±15V10V);
3 显示输入控制信号:(0~100)%;
4 显示位移传感器信号:(0~10)V;
5 显示主放大器(伺服阀输入)输出信号:(0~±5V)V;
6显示执行机构推力(0~7)T。
3.5报警功能
当系统工作不正常时,下列内容指示红灯亮:
3.5.1油箱液面低于下限标记10~20mm。
3.5.2油箱温度超过65℃。
3.5.3   精滤器压降超过0.4Mpa。
3.5.4   备用蓄压器X2压力低于7MPa 。
3.5.5油泵压力低于5.5Mpa。
3.6    自锁功能
当系统电机三相电源失电、控制信号、反馈信号消失跟踪失调时,执行机构按当时所处控制状况实行就地锁定。以维持系统工作。
 3.7自保功能
当电网停电或生产工艺要求,本机构可对被控制对象实行保护。此时“自锁功能”让位于“自保功能”,将滑阀全开或全关。
防爆标志及其意义
防爆标志
4.2电气控制系统工作原理 
电气控制系统参见电原理图(JYF30—00DL)主控(遥控)4—40mA电流信号输入1/V变换电路,经规格化处理后变成0—10电压。位移传感器将控制滑阀位移量转换成电压,经补偿电路后变换成0—10V电压。这二种电压信号在放大器的集成运算放大器1/3中进行比较,其误差电压U经主放大器1V4、V5及功放级1V13、1V14放大后,馈电给射流管阀控制绕组,驱动射流管伐。经液压控制系统带动油缸柱塞移动。直到滑阀位移量所转换成的电压与输入电压相等,使其误差电压 U为零,射流控制绕组的控制电流为零,无输入液压油,则滑阀就停止在与输入电压相对应的位置上,达到位置控制目的,系统原理方块图如图-所示。
Yj1:油泵压力低于55kg报警信号。 
Yj2:滤油器压差高于4Kg报警信号。
Yj3:备用蓄压器压力低于70Kg时报警信号。
Yj4:油箱温度高于65℃时报警。
Yj5:油箱液位低于要求值时报警。
从图一可知,该系统是一个位置自动控制系统。控制信号为电流,负载为射流管阀控制绕组。液压伺服阀油缸为执行机构,滑阀是控制对象,位移传感器是位置检测元件,放大部分由集成运算放大器,这些环节构成一个闭环控制系统。
整个系统是由主放大板,综合放大板、反馈补偿板、电源板、综合报警板组成,均安装在防爆控制箱装置内,其俯视图如图二所示,另外还有一块压力传感前置放大器安装在液压控制板防爆装置内。综合报警板安装在电源变压器T1上面。现分别简述如下:
4.2.1 主放大器印制板
该放大器是整个滑阀控制系统的主通道。其方块图见控制原理图JYF30—00DL。
由控制台发出的4—20mA遥控电流信号和本地电压信号,经继电器J1和J2选择后送到由1V3、1R8、1R7、1R10组成的差动放大器的反相端2。由反馈放大器送来的位移传感器的反馈电压送到1V3的同相端3。两电压信号比较后的误差电压经放大后由印制板插座号X33、X20输出到综合放大板插座的X5、X7,然后再经过正,反比开关2K2控制,由X8、X10输出,驱动射流管阀动作。1V6将输入信号进行比较放大,由插座X3输出到显示器H1,显示输入电压与反馈电压的误差值。1R7.6用来调节显示器的零位。
伺服阀信号X33输出到综合板X6再经2K2开关由综合板X10输出到射流管阀B4。1R73用来调节阀位信号的零位。
为了使功放级输出至射流管阀线圈的电流灵敏度高且稳定,用电阻1R24降低射流管阀的电流,在电阻1R24两端产生一个与运算放大器1V5输入信号相减的电压,伺服阀电流与输入电压值成比例。调节1R72可以改变放大器的反馈量。
主放大器中的四比较器1V7—1控制锁定电路的继电器J3主控信号在1V7—1与设置的负参考电压比较。如信号低于3.6mA,1V7—1
翻转,13脚输出低电位,经反相器1V16后输出高电位,驱动面板上的发光二极管V18亮,报警电路工作。同时,与非门电路1V27的9脚翻转为低电位,8脚为高电位的三级管1V29导通,继电器J13工作,常闭触点J3—1断开。电磁换向阀DF2失电关闭。液控单向伐使油缸的柱塞就地锁定。
比较器1V7—2将反馈信号与正参考电压比较,如果反馈信号消失,1V7—2翻转,14脚输出高电位,反相器1V 17改变状态输出低电位,与非门电路1V27输出高电位,J3动作,常闭触点J3—1断开,电磁换向阀DF2失电关闭,液控单向阀油缸的柱塞就地锁定。同时发光二极管V17亮,报警电路工作。
正常工作时,1V3输出端误差信号很小,与非门电路1V25输入端均为高电位,如跟踪失调后,差动放大器1V3输出端电压增大,比较器1V7—4的1脚输出低电位,与非门1V25的12 脚状态改变为高电位。1V26的4脚也为高电位,经反相器1V20后输出高电位。即与非门1V26的输入端3和4均为高电位,6脚状态改变为低电位,1V27的8脚状态改变为高电位,1V29导通,继电器J3动作。常闭触点J3—1断开,电磁换向阀DF2失电关闭液压锁使油缸的柱塞就地锁定。同时发光二极管V16亮,报警电路工作。如跟踪失调时间小于延时器所设定的延时时间,自锁电路不工作,跟踪失调时间超过延时器所设定的时间,自锁电路动作,油缸的柱塞就地锁定延时范围0.3S~100S,可通过1R75调节。
4.2.2   综合放大器印制板
综合放大板包括正反比电路,推力指示放大器、恒流源输出电路。
4.2.2.1正、反比电路:反馈放大器输出端0~10V电压送到该电路输入端插座X43,再从输出端X41送至住放板X42。该电路主要功能用来调节油缸的柱塞的位移量程和起始位置。根据需要可通过正反比开关2K1进行转换。其输出从0V到10V至0V,与油缸的柱塞位移(从起始位置到全行程)相对应X44输出至显示器H2,显示传感器信号,以全行程的百分比表示。
放大器2V2将位移传感器输入信号经量程控制电位器2R44调节在10V,再经过插座X42输出至显示器,显示阀位信号。
4.2.2.2X42输出的阀位(即反馈信号)信号送到本印制板的X23X24,作为恒流源的输入信号。恒流源电路将输入的0~10V电压信号转换成4—20mA电流信号,供仪表室指示用。如果是无源负载,将开关2K3合向无源输出端,信号直按从2V10输出,有源负载,将开关2K3合向有源输出端,信号经2V16、2V17、2V15转换从X25输出。
4.2.2.3推力指示放大器是用来指示滑阀执行机构中油缸的柱塞上所产生的实际推力。
压力传感器是用来指示产生与压力成正比的电闭信号:经压力传感器前置放大器JYF30—02—61放大后输入至综合放大板推力指示放大器X34、X38。调整增益控制2R45、2R46可将压力成正比的电压,放大器2V4将这个输入信号全加起来,给出与不同压力成正比的电压读数,推力单位为吨。
4.2.3 反馈放大器印制板
反馈印制板包括:传感器电源、检测电路和补偿电路。
传感器电源由3V1、3V2、3V19、3V20组成方波发生器、真频率为1KHZ左右,幅值5.5~6V。由3V3、3V4组成线性整流电路。位移传感器信号经规格化处理电路3V6后,最大输出电压为10V,调节电位计3R47,可改变3V6的输出电压,电位计3R46用来调节传感器的输出零位。电位计3R48用来标定柱塞位移量程的零位,调节电位计3R47,使油缸柱塞为全量程位移时,使输出端X15为10V。
根据系统的固有线性特性来确定3V7—3V10采用正补偿或负补偿。
4.2.4电源印制板
电源板输出5种直流电压,插座X8为地端,X9输出+27V、X6输出+10V、X15输出+5VX18输出+15V,+16输出—15。在电源的输出端接有电阻4R9、4R10、4R11、4R12。馈电给显示器H2,以避免功能选择开关在转换过程,造成电流冲击。
4.2.5   压力传感器前置放大器印制板
该印制板安装在液压控制板防爆装置内。放大器采用LM324四运放组成压力传感器前置放大器。电阻R1R2和R3R4与压力传感器电阻组成电桥式检测电路。。电位器R13、R14调节输出端零位电压。X13X14分别输出与压力成正比电压信号,经电缆线送到防爆控制箱内的综合放大器印制板的推力放大器输入端X38和X34。
4.2.6 综合报警电路印制板
该印制板安装在控制箱内变压器T1的上面。由V19八输入与非门74LS30、V20、V21、J1组成综合报警电路。当输入端有一信号消失时,V19的输出端8脚即输出高电位,使V20,导通继电器J1得电而动作。
综合报警有以下几种功能:
4.2.6.1输入信号、反馈信号、跟踪失调信号。其中只要有一种信号消失,自锁电路立即动作,油缸就地锁定。
4.2.6.2 当油箱温度高于65℃时,温度继电器Wg1闭合,报警电路工作。
4.2.6.3 当系统压力降至5.5Mpa时,压力继电器JY1闭合,报警电路工作。
4.2.6.4 当精滤器L3或L2压差高于0.35Mpa时,压力继电器VJ2闭合。
4.2.6.5当蓄压器压力低于7Mpa时,压力继电器YJ3闭合,报警电路工作。
4.2.6.6当油箱液位低于要求值时,报警电路工作。
当使用备用蓄压器X2时,YJ4闭合,仪表室显示。若系统有电加热器时。
当油箱温度低于零度时,温度继电器WJ3闭合,中间继电器K8得电,K8—1闭合,加热器B5开始加热。
4.3自保运行工作原理
由工艺要求或其它原因,需要实现自保运行时,由控制系统提供有源或无源的常开触点闭合,使自保运行继电器K4得电而动作,由转换触点K4—1把原控制输入信号转换至本控制系统所提供自保运行信号。自保运行信号可以是4mA,也可以是20mA 根据用户而定。常开触点K42闭合,使电磁换向阀DF3得电。使备用蓄压器X2亦可作为液压控制系统的能源。常开触点K4—3闭合,电磁换向阀DF2得电,解除自锁报警信号,使自保运行工况优于自锁运行工况。这样就能实现自保运行。
7.系统校正与操作
执行机构在制造厂已经作了全面性能检验。用户将该机构与负载(如滑阀)联接后,需作如下校正:
7.1 负载运动方向的校正
按照控制装置面板上操作手柄标志,参照液压系统原理图(JYF30—00YL)及图(2)、(3)。
将截止阀J7关闭(“手动)方向旋紧)。
将截止阀J8关闭(向“正常”位置关紧)。
采用手摇泵供油,同时将SF2置于“阀关”或“阀开”位置,观察油缸活塞杆运动方向应与标牌上注明方向一致。否则,应将Pa、Pb 油管对换。
7.2 负载量程和零位校正,参照综合放大器板(JYF30—01—40—32)量程和零位控制2R43、2R44是用来校正的主要控制器。
量程控制器是将执行机构的行程和4—20mA的输入信号性对应。
零位控制器是用来移动一个固定的量,它可以将位移初始值移动到所要求的位置上。
正反比定义:
输入
正比——最小输入讯号(4mA时)将使油缸全部伸开(滑阀关闭)。
输出
正比——油缸伸开时,输出信号按4mA校正。
反比——油缸伸开时,输出信号按20mA校正。
7.3校正前的准备
7.3.1将截止阀J8打开(截止阀把手卸荷方向旋转)。
7.3.2 将手动换向阀SF1置于“锁定”位置。
7.3.3 将手动换向阀SF2置于“阀开”或“阀关”的任意一位置。                        
7.3.4 采用手轮驱动油缸柱塞的移动,使滑阀关闭或打开。
7.4校正步骤
根据用户的需要,按以下任意一种方式进行校正。
7.4.1 正比模式校正(即输入信号为正比,输出信号为正比)。
a 用手轮驱动油缸的柱塞,使滑阀至全关位置。
b把功能显示器开关拧向“阀位”。
c 调整零位控制2R43,使阀位显示为0.0。
d 调整油缸行程标尺为0。
e 输入信号为4mA,油缸位置偏差显示器读数应为零。若不为零适当调整零位控制器2R43,使偏差为零。
f 手轮驱动油缸的柱塞到全开位置,油缸行程标尺应为100%。
g 调整量程控制器2R44,使阀位显示为99.9。
h 输入信号为20mA,油缸位置偏差显示读数应为零,若不是适当调整量程控制器2R44,使偏差显示为零。
7.4.2 反比模式校正(即输入信号为正比,输出信号为反比)。
a 将综合放大板上的正反比开关2K1拧向反比。
b 用手轮驱动油缸的柱塞,使滑阀至全开位置。
c 把功能显示器开关拧向“阀位“。
d调整零位控制器2R43,使阀位显示为0.0。
e 调整油缸行程标尺为0。
f 输入信号4mA,油缸位置偏差显示器读数应为零。若不是适当调整零位控制器2R43,使偏差为零。
g 手轮驱动油缸的柱塞到全闭位置,油缸行程标尺应为100。
h 调整量程控制器2R44,使阀位显示器为99.9。         
I 输入信号为20mA,油缸位置偏差显示器读数应为零,若不是,适当调整量程控制器2R44,使偏差显示为零。
7.4.3 其它控制器调整
7.4.3.1 “跟踪延时”控制器是在主放大器板上调整1R75,这个控制器可从0.3S~100S范围内进行调整,跟踪延时通常是整定在正好大于全行程时间。
7.4.3.2 “跟踪带宽”控制器是在主放大器板上的(R74)。
这个控制器决定了跟踪计时欲度的量,这个控制器可在0.5%~5%的输入量程内进行调整。
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