BDY9-BG说明书.doc

滑阀电液控制执行机构（BDY9-B（G）型）使用维护说明书JYF101OOSS（G）编 制：校 对：审 核：审 定：九江仪表厂二OO六年四月一、概 述：BDY9-B（G） 型电液控制机构是我厂开发研制成的一种新型自动控制装置，专门用于炼油厂催化装置中的滑阀的自动控制。 该执行机构按国家标准GB3836.22000爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d” 有关规定生产制造成隔爆型装置，防爆标志dBT4可用于石化企业具有B级T1-T4组爆炸性气体混合物存在的场所。仪表控制系统的所有隔爆型装置已经国家指定的检验机关检验合格。控制系统接受主控室420mADC 主令输入信号通过可编程控制器(PLC)、射流管电液伺服阀、高精度位移传感器组成电液位置控制系统，使伺服油缸活塞杆按输入信号作直线位移，从而实现位置伺服控制。执行机构采用西门子SIMATIC-S7系列可编控制器进行信号采集及处理，系统的显示部分采用美国MICROCHIP公司嵌入式单片机为核心元件。产品具有通用性、数字化、高可靠性、高精度、高稳定性、快速响应等特点。二、产品使用环境：1、环境温度：-4055 2、适用于二类二区B级、C级防爆场所，防爆标志dBT4、dCT4。三、产品主要技术参数 1.动力电源：三相380V 50Hz 功率 2.2Kw2.仪表电源：单相220V 50HzUPS 最大功率0.2Kw（当加热器工作时）。 3.报警触点：自锁、综合报警各一对无源常开触点，触点容量DC24V 1A。 4. 工作状态触点信号： 1)现场操作指示 （有源） 2)仪表室操作指示 （有源）3) 自保运行指示 （有源）4） 现场锁定操作指示 （有源）5. 伺服油缸工作行程 250、400、 550、700、850、1000 （根据用户要求） 6. 系统额定压力 9MPa10%（根据用户要求） 7. 最大推力 70000N （行程550mm） 110000N （行程550mm） 8. 自保运行速度 100mm/s （行程550mm） 60mm/s （行程550mm）9. 全行程运行速度 40mm/s （行程550mm） 30mm/s （行程550mm） 10. 位置控制精度： 1/300 11. 分辨率 1/600 12. 仪表室输入信号 420mA 13. 现场调试输入信号 0100% 14. 阀位输出信号 420mA15. 工作液 32低凝液压油,热带地区可用N46抗磨液压油 16. 液压油清洁度 NAS7级 17. 液压系统过滤精度 5m 18. 系统压力低报警值 5.5MPa 10% (可设定) 19. 备用蓄压器压力低报警值 7MPa10%(可设定) 20. 过滤器压差大低警 0.45MPa10% 21. 液位低于报警 设定值-10mm20mm. 四、主要操作方式及功能：1、操作方式 1) 电气自动控制操作 （1) 仪表室420 mA操作 （4）自保运行（2) 现场锁定 （5）点动操作(解锁操作)（3）现场就地 （6）调试状态（输入参数） 2)机械操作 (1) 液压手动操作 (2) 机械手轮操作（根据用户使用需要设定）2、显示功能1)偏差显示：-100%+100%(当输入信号与反馈信号未消失时)2)选择显示： (1)仪表室信号 0100.0(仪表室信号没有消失时) (2)阀位信号 0100.0(阀位信号没有消失时) (3)射流管阀信号 0 V0.5V(静止时)； (4)系统压力 015.0MPa0.1MPa；(量程可设定) (5)备用蓄压器压力 015.0MPa0.1MPa；(量程可设定)3、调节功能(在调试面板上输入)1) 正反比调节 2) 阀零位调节3) 阀行程调节 4) 输入信号0%存储5) 输入信号100%存储 6) 送仪表室4mA调节7) 送仪表室20mA调节 8) 系统精度给定0.1%1.0%9) 跟踪失调延时调节130s 10) 跟踪失调带宽调节0.3511) 压力类型给定 12) 系统压力零位和压力值调整13) 系统压力报警点设定 14) 蓄压器压力零位和压力值调整15) 蓄压器压力报警点设定 16) 自保类型和自保运行方式给定17) 点动方式给定 18) 手动或自动阀零位调整19) PID参数手动调节 4、自锁功能 1）手动自锁功能； 2）自动自锁功能： (1) 输入消失：当输入信号开路或小于3.7mA左右时自锁 (2) 反馈消失：当传感器信号开路或小于阀位零点时自锁 (3) 跟踪失调：在给定的自锁延时时间内，系统误差仍大于给定的自锁带宽，系统自锁当阀位向给定信号位置反方向运动时，立即自锁 (4) 系统压力低：当系统压力低于报警值时自锁(5) 动力失电：当油源机组失电，动力失电报警触点闭合时，系统自锁报警以上任一种故障出现时执行机构立即自动就地自锁，保持阀位不变，保护现场，同时通往仪表室一对不带电常开触点闭合，现场对应红灯亮报警。 5、综合报警功能：1） 油箱液面低于报警值；2） 精滤器压差超过报警值；3） 备用蓄压器压力低于报警值；4） 油箱油温超过报警值。以上任一种故障出现时执行机构仍然正常工作，同时通往仪表室一对不带电常开触点闭合，现场对应红灯亮报警。6、自保功能：当装置紧急投用自保时，执行机构就会即刻实现全开或全关。7、点动功能：当系统发生跟踪失调自锁，在输入消失、反馈消失、动力失电、系统压力等故障均未发生时，按“点动”按钮自动解锁。五、工作原理：该电液执行机构是由电气控制系统，电液射流管伺服阀、伺服油缸、油泵以及作为反馈元件的位移传感器组成的典型电液伺服位置自动控制系统。当电气控制系统输入端接受420mA 输入信号，经I/V变换器隔离的主控信号，同时位移传感器测得现场实际阀位信号，二者在伺服放大器中比较得其差值经PLC、功率放大后为5V的控制信号驱动射流管电液伺服阀，控制油缸的运动方向，通过机械连杆传动带动控制机构运动，直到主控信号和反馈信号之差值为零，这时伺服阀的控制电流也接近于零，伺服阀的阀芯处于中位，无液压油输出，油缸中的活塞停留在与输入信号相对应的位置上，从而达到电液位置自动控制的目的。（如图）图1 电液位置控制系统方框图1、液压控制系统参照液压系统原理图（见图2）和JYF101-00控制柜图可知液压系统由油箱、油泵、蓄压器、射流管电液伺服阀及伺服油缸等组成，主要液压元件功能如下：图2液压系统原理图1)油泵电机机组 P、M 油泵电机机组，提供液压控制系统压力油源。 2)蓄压器A1 、A2 蓄压器用于消除液压系统压力脉动和用于液压系统液压能源。3)YV1二位四通电磁换向阀 用于控制YC3、YC5、YC6液控单向阀， 正常工作时长期通电，用于伺服 阀主油路的锁定功能，当出现锁定信号时YV1失电。YC4、YC5、YC6液控单向阀关闭，锁定执行油缸的液压油路。4)电液伺服阀YSCSDY1-60或CSDY1-80射流管式电液伺服阀；电器控制操作的关键液压控制元件。电液伺服阀YS受控制信号的极性与幅值变化，改变液压油的流向和流量，控制伺服油缸C活塞杆的运动方向。 5) 伺服油缸C 用于液压能转换成机械能，通过机械连杆传动，推动控制机构移动。6)截止球阀YM1用于隔离油箱与油泵吸油通路，正常工作时打开，更换油泵时，关闭球阀。7） 截止阀YM2 用于更换F2过滤器滤芯用，在更换F2过滤器滤芯时，关闭截止阀。8)截止阀YM3（压力表开关） 用于接通或截止液压主油路与压力表G的压力油。 9） 单向阀YC4 用于隔离油箱与油泵泄油通路，防止油箱油倒流。 10） 截止阀YM4 用于蓄压器A1、A2的卸荷，正常时关闭。 11）手动换向阀YM8用于就地手动换向操作，可将节流开关YM7微开，调整油缸C运行速度，正常工 作时置于“停”。 12）YM7 节流开关 用于调整手动换向阀YM8的液压油流量，防止油缸C快速工作引起误动作，正常工作时将YM7打开。 13）单向阀YC1 用于防止蓄压器的压力油回流。 14）液控单向阀YC3电液伺服阀YS的液压油路控制阀，受电磁换向阀YV1控制， 正常工作时导通。YV1失电时YC3截止。 15）双液控单向阀（简称液压锁）YC5、YC6受电磁换向阀YV1控制，正常工作时导通。当系统发生自锁时,用于锁紧油缸C及隔开电液伺服阀YS与伺服油缸C的油路。 16）YR 溢流阀 也称安全阀，当液压系统压力值超过额定压力时， 开始溢流保护液压控制系统液压元件。 17）G 压力表 用于系统压力指示。 18) 压力变送器KP1把系统压力(09MPa)转换成相应的电压信号， 用于显示系统压力和设定系统压力低报警值。 19） 压力变送器KP2把备用蓄压器压力(09MPa)转换成相应的电压信号， 用于显示备用蓄压器压力和设定备用蓄压器压力低报警值。 20)压差继电器KP3当精滤器F2的压差高于0.45MPa时报警，应及时更换F2滤芯。 21） 粗过滤器F1 用于系统液压油的粗过滤，保护油泵，在油箱隔板上。22)精过滤器F2用于系统油路的精过滤，滤芯精度为 5m。 23）液位继电器KY当油箱液位低于设定值时，综合报警器报警。 24） 温度继电器TG 显示油箱液压油的温度，并在液压油高于或低于设定值时，报警。25)冷却器作为调节油箱的油温，保证系统油温在3050之间运行，当油温低于20时，应及时加入适量的热水进行加热，当油温高于50时，应及时加入适量的冷却水进行冷却。26)L 液位计 作为油箱液位的显示。 27）空气过滤器 用于空气过滤和油箱加油。 28）手动换向阀YM6 用于液压操作转机械手动操作时，旁路伺服油缸两路工作腔。29）三位四通电磁换向阀YV2 系统自保时提供大流量液压油，提高自保速度。 由液压系统原理图图2可知，由电机M 驱动压力补偿变量泵P，提供液压能源，其中一路为安全阀油路，当油泵压力超过9.5MPa时，溢流阀YR溢流卸压， 另一路进入 液压系统主通道，压力油经过精密过滤器F2，使油液清洁度达NAS7级，经单向阀YC1 到蓄压器A1保存起来，另一部分液压油到备用蓄压器A2保存起来，作为 手动换向阀YM8的液压能源用，此时部分液压油受电磁换向阀YV1控制，作为主油路油源。当YV1失电时，液控单向阀YC4、YC5 、YC6锁定，主油路截止；当YV1得电时，液控单向阀YC4、YC5 、YC6处于导通，主油路打开；仪表室遥控操作时，射流管电液伺服阀 YS 受控制信号的极性与幅值变化，改变液压油的流向和流量，从而达到控制伺报油缸C活塞杆和控制机构运动的目的。 当出现输入信号、反馈信号、跟踪失调、动力失电和系统压力低故障时，电磁换向阀YV1失电，液控单向阀YC4、YC5、YC6关闭，使主油路截止，此时油缸C锁定，若将节流开关YM7稍微打开，操动YM8手动换向阀，也可达到油缸的控制要求。2、电气控制系统 1、 仪器操作面板说明如图所示，面板显示部分分为四个区域，两个不锈钢按钮，左按钮为操作部位选择，按下按钮可进行“仪表室”和“现场锁定”两个部位的操作，右按钮为五项显示功能选择，如果压力传感器设定压力继电器类型，显示只选择前三项，两只按钮各有不锈钢防护盖，在使用完毕后，应将防护盖归位，防止误操作和烟尘对按钮的污染，尤其是操作部位选择按钮。2、仪器调试面板说明 就地操作：如图所示，在调试面板上可以进行“现场就地”操作，按下“就地”按钮，数据显示当前阀位信号，用键给定信号大小，即可以单步操作，步长0.5%，也可以按下按钮不松手，系统按1.0%步长修改给定信号。“就地”操作通过单步和连续操作，精确给定信号大小，操作完毕后，按下“就地”按钮，系统退到“现场锁定”操作状态。指示灯和数码管检查：如图所示，按下“检查”按钮不松手，可以检查操作面板和调试面板所有指示灯和数码管（注：个别数码管的小数点位置不要求点亮）是否正常，“检查”按钮抬起退出“检查”功能，“检查”按钮可以在系统工作时使用，不会影响系统的正常工作。调试操作方法：在调试面板上共有12个LED调试项目指示灯，可以进行25个项目的调试（其中PID三个参数调节在第23、24项上进行调整），对于一个系统不是所有参数都要进行调整，系统已存储一套标准值，用户可根据实际情况进行调试。新仪器在投入使用前根据系统要求对所有调试数据进行检查和调试，开始调试时，长按“调试”按钮3秒钟左右，即进入调试状态，如果调试完毕，长按调试按钮3秒钟左右，系统自动退到“现场锁定”状态。在调试中用键选择所要调试项目，显示箭头和闪烁指示灯指示所选择的项目，数显内容为原存储数据，再按“调试”键，项目指示灯不闪烁，表示可以进行数据的存储和修改。用键进行数据修改，当数据修改完毕，再按“调试”键，新的数据被保存后退出，原项目指示灯闪烁，如果需要调试其它项目，可以通过键继续进行选择。在调试项目中第4、5、6、7项输入信号0%、输入信号100%、阀位信号0%、阀位信号100%等四项调试项目的存储方式不同，“调试” 按键为非存储操作，当选中该四项中其中一项时，对应的指示灯闪烁，此时数显内容为原存储数据，再按“调试”键，对应指示灯不闪烁，数显内容为实测的电流值，如果该数据不准备存储，再按“调试”键退出，保持原存储数据，如果需要存储新的显示数据，按键新的数据被存储并退出。调试操作步骤：根据系统要求，对照“调试项目注释”表可以先进行第1、2、3、10、11、12、13、14项调试项目检查和修改，如果第1项“压力类型”设定为“1” 压力继电器，系统自动取消第15、16、17、18、21、22项。 ） 正比调试：仪表室输入4mA（0%），阀关闭，仪表室输入20mA（0%），阀全开。根据上述操作方法，选择第4、5项“输入信号0%”和“输入信号100%”，分别存储仪表室4mA和20mA值，再选择第6项“阀位信号0%”存储位移传感器20mA信号（在20mA附近位置找到一点），此时不要移动位移传感器，选择调试项目第8项“送仪表室4mA调节”，用键修改送仪表室4mA值，达到仪表室阀位显示0%。调完第8项，选择第7项“阀位信号100%”，找到并存储位移传感器4mA左右值，不移动位移传感器，选择第项“送仪表室20mA调节”，用键修改送仪表室20mA值，直到仪表室阀位显示100%。正比关系数据：仪表室输入4mA（0%），反馈信号20mA左右，阀关闭；仪表室输入20mA（100%），反馈信号4mA左右，阀全开；） 反比调试：仪表室输入4mA（0%），反馈信号4mA左右，阀全开；仪表室输入20mA（100%），反馈信号20mA左右，阀全关。反比调试方法与正比调试方法相同。）当第1项压力类型设定为“0”压力变送器时，根据需要对第15、16、17、18、21、22项进行调节，在进行第15、16、17、18项调试时系统为存储操作，按照实际压力值，修改数显参数。）第19项“自动阀零位调节”：选择该项再按一下“调试”键，系统闭环工作自动找零位，完成后自动跳出，该项指示灯闪烁。）第20项“手动阀零位调节”：选择该项，根据系统零位固定偏差，用 键修改给伺服阀零位电压。第19、20项调试，根据实际情况可任选其中一项进行阀零位调试，第19、20项所存储零位，为最后一次的调试结果。）第23项“K1调节”为PID选择：“0”比例、“1”积分、“2”微分。）第24项“KD调节”为PID参数输入：当第23项选定PID后，通过第24项输入PID参数。仪器内安装板前面板介绍：如图所示，综合板上透明有机玻璃支架，有七个电源工作指示灯，指示电源工作状态，上安装板保险丝支架安装有整机220V（4A保险丝管）、送仪表室+24DC（1A保险丝管）、下安装板保险丝支架安装有加热器220V（1A保险丝管），加热器电源开关，加热指示灯，如果进入寒冷季节，应打开加热器电源开关（开关上指示灯点亮），当机箱内温度0时，电加热器开启，加热指示灯点亮。当机箱内温度10时，电加热器关闭，加热指示灯熄灭。 六、隔爆装置：BDY9-B（G）型电液控制机构的隔爆装置，防爆类型为隔爆型“d”, 隔爆结构符合GB3836.2-83的有关规定， 其防爆原理是通过使用具有足够机械强度的隔爆壳体及盖等零件之间符合规定参数的隔爆间隙长度螺纹隔爆结构，将壳体内可发生的爆炸限制在内部，而不至于引起周围环境产品爆炸事故，同时通过限制外壳的最高表面温度，来防止环境中爆炸性气休混合物的自燃。以上装置的引入线和引出线，电缆通过密封圈压紧螺母后构成耐压密封结构，装置隔爆外壳上及接线盒内均设置了接地螺栓用来防止因漏电事故产生火花，外壳上的警告牌上注有“断电后开盖”的字样，告诫人们由于修理而需要开盖时，首先要切断电源，然后再开盖，防止因不小心碰到内部带电部件引起火花造成爆炸事故。 隔爆装置，有隔爆型电控箱（JYF101-01-04-00）， 隔爆型液压综合板(JYF101-01-03-00)， 隔爆型反馈机构(JYF101-02 -00)和隔爆型液位温度计（JYF101-01-01-05-00）。1、隔爆型电控箱箱内装有抽屉式的电器组件和变压器组件，前者在上层，后者在下层。电器组件包括PLC、综合放大器板和显示板，组成了伺服放大器（显示板安装在门上），是电气控制系统的核心部分。变压器组件装有一只变压器、一块接线端子板、加热器及熔断器。控制箱的正面二个功能按钮及显示窗口，是实现人机交流的重要场所。箱内各电气组件之间的电气连接，选用了连接器（插头座）可靠连接。2、隔爆型液压综合板 箱内装置了YS 射流管电液伺服阀，YV1、YV2电磁阀，KP1、KP2压力变送器，KP3压差继电器等，其中射流管电液伺服阀是电液控制系统中担负着电液变换的关键液压元件，它能接受仪表室送来的毫安级的变化电流，转换成具有强大驱动力（吨级）的压力油通过伺服油缸活塞杆传递到控制机构。其他的液压元件能完成自锁及综合报警功能。3、隔爆型反馈机构它是由隔爆管及隔爆接线盒组成，管内装有位移传感器是电气控制系统中的重要反馈元件。4、隔爆型液位温度计 七、系统调校： BDY9-B（G）型电液自动控制执行机构，在制造厂内已作了出厂前性能试验，用户将该机构与阀杆联接后需作以下调校。 1、执行机构的运动方向调校：1) 按操作部位选择按钮选择控制方式为“锁定”,参照液压原理图，打开YM1、 YM2、YM3截止阀，关闭YM4 截止阀。 2) YM6手动阀置液动位置，启动油泵电机M 使系统压力升至9MPa。 3)将手动换向阀YM8分别置“阀开”或“阀关”观察油缸活塞杆运动方向应和标牌上注明的方向一致，否则PA、PB油管对换。、电气控制箱基本参数调校电气控制箱基本参数安”五.2”项说明具体调试。八、系统操作：参见液压系统原理图（图2），BDY9-B(G) 电液自动控制执行机构具有四种操作功能和现场调试功能，现分别叙述如下： 、仪表室遥控操作 1) 在现场控制柜内，将油箱出口截止球阀YM1打开，YM2 和YM3截止阀打开，油缸C上卸油回油箱手动阀YM6置液动位置。 2)将截止阀YM4关闭。 3)将节流开关YM7打开。 4)将手动换向阀YM8置于“停”。 5)启动电机M，泵压力出厂时已调好，用户在使用过程中发现压力偏低偏高后，可调整油泵的压力调节螺钉。 6)接通仪表电源开关，按“操作部位选择按钮”切换至“仪表室”。 7)在仪表室里，BDY9-B（G）电液控制机构可按控制要求进行室内遥控操作。 此操作作为主要操作方式。、现场调试操作 1) 按上述仪表室遥控操作步骤1(1)1(5)。 2) 按“操作部位选择开关”切换至“调试”位置。 3) 在调试面板上可以进行“现场就地”操作，按下“就地”按钮，数据显示当前阀位信号，用键给定信号大小。此操作为检修期间现场调校用，正常工作期间，不推荐采用此方法。、现场液压手动操作 1) 按上述1(1)(5)步骤操作。 2) 在现场控制柜内电控箱上的操作部位选择开关旋至锁定位置。 3) 操作手动换向阀YM8置于“阀开”或“阀关”,实现液压手动操作。此操作在检修过程中使用，确定PA、PB位置及检查油缸性能。正常工作期间，不推荐采用此方法。 4、现场机械手轮操作 这种操作方式主要用来排除液压系统和电气故障时，使用的一种应急操作方式。 将油泵电机断电，将手动换向阀YM8置于“停”。 将手操阀YM6置于“手动”。 将手轮转动，迅速把离合器手柄置于“手动”。 手摇手轮驱动机构，使被调节阀控制在所要求的位置。 九、系统安装与维护：、系统的安装 1)拆包装、开箱、根据装箱单，全面检查机构， 备件和技术资料是否齐全，确认机构在运输过程中无机械损伤和漏缺零部件，铭牌标志应符合订货要求。 2)起吊电液控制机构控制柜时，倾斜度10， 以免油箱中的液压油漏出。 3)控制柜与执行机构之间的距离应10m，同时尽量避免高温烘烤，必要时可采取隔热措施。 4)控制柜与执行机构的液压管路连接 ,应采用不锈钢管（162或121.5）连接, 安装前，不锈钢管必须经过严格酸洗， 如不立即连接时，则需要装保护套，严禁赃物灰尘进入油路。 5)控制柜内油箱设有盘管式热交换器，起冷却或加