DKJ-EX执行机构说明书更改定版

1、1 概 述1.1 DKJ-EX 型电动执行机构是 DKJ 系列角行程电动执行机构中的一种新型产品。它以 智能型一体化控制器代替原来系统的位置发送器和伺服放大器， 可直接接受 4mA 20mA 直流电流信号，带动调节机构实现过程控制系统的自动调节功能。1.2 DKJ-EX 型电动执行机构具有的功能特点：a. 控制器集位置发送器与伺服放大器为一体，用单片微处理器作主控元件，可直接 接受模拟量控制；b. 具有接受无源触点（如 DCS 系统的 DO）控制或 220V 电压控制功能。这二种控 制功能可分别单独采用，也可以与模拟量控制共同采用，二者互不干涉；c. 具有现场 LED 数码显示， 可以清晰直观

2、地显示执行器的运行状态和调节机构的开 度；d. 带有现场操作面板，一般无需打开控制器壳盖，即可以人机对话方式，对执行机 构进行调整和参数设定；e. 具有输出轴在行程的极限位置时的输出接点，供控制系统选用；f. 具有断信号、调节机构卡死等故障保护功能以及故障时的接点输出。1.3 用途DKJ-EX 型电动执行机构，可与各类转角式阀门、风门、挡板等调节机构配套，广泛 用于电力、冶金、石油、化工、轻工、纺织、食品、医药等生产过程调节控制系统中。2 型号、规格2.1 型号意义说明DKJ 10 EX设计序号，智能型一体化，有行程接点输出。 机座号及输出力矩分档，第一位用数字 2、3、4、5 表示。 角行程

3、电动执行机构（或称 ZKJ）。2.2 常用产品的型号与规格表1型号额定负载 （Nm）额定电流（A）分相电容容量（ F）重量 （kg）DKJ-210-EX1000.5431DKJ-310-EX2500.65548DKJ-410-EX6001.51086DKJ-510-EX16002.5201453 主要技术指标3.1 输入信号a模拟量信号 4 20mA DC（输入电阻 250）或 1V5V DC（输入电阻 100k）； b无源开关量信号；c有源开关量信号（与工作电源相同） 。3.2位置反馈信号4 20mA D3.3基本误差限2.5 ；3.4死区设定1 2.0 ；3.5回差不大于 1.5 ；3.6

4、额定行程90（转角）3.7额定行程时间25 S203.8额定负载见表 1；3.9工作电源a额定电压220V ；b额定频率50Hz ；c额定电流见表 1 ；3.10使用环境a温度-25 +70；b相对湿度不大于 95；周围空气中不含腐蚀性气体。c负载电阻 500）4 工作原理与结构DKJ-EX 型电动执行机构是一个以交流伺服电动机为动力装置的位置伺服机构， 整机 由在结构上相对独立的减速器、 交流伺服电动机和控制器三部分组成。 其外形结构见图 1。输出轴 杠杆 机械止挡块 减速器 控制器 伺服电机 手动部件图 1 电动执行机构外形示意图4.1 控制器4.1.1 控制器由主控电路板、 传感器（导电

5、塑料电位器） 、带 LED 显示的操作面板以及电 机分相电容、 接线端子等部分构成。 由外壳将各组成部分构成一体。 控制器的工作原理框 图见图 2。来自上位控制器（调节器或计算机）的模拟控制信号（ 4mA 20mA DC）经光电隔 离和 A/D 转换后，将模拟量信号转换为数字信号后，送 CPU。由传感器检测到的执行机 构输出轴的位置信号经 A/D 转换后，也送至 CPU。数据信号经 CPU运算处理后， 决定伺 服电机的启 /停及转动方向，通过功率驱动电路驱动伺服电机。执行机构当前位置除了通过现场 LED 显示外，还经过 D/A 转换，以模拟量信号形式输出，反馈至控制系统有源操作无源操作状态信号

6、A /D 转 换传 感 器D /A 转 换显示功 率 驱 动图 2 控制器工作原理框图4.1.2 开关量控制a无源开关量控制。给 CPU 一个状态信号，外部无源触点经光电隔离后，控制功率 驱动电路驱动伺服电机。触点闭合，电机运转。反之，则电机停转。b有源开关量控制。 这种控制方式是电源电压通过功率驱动电路， 间接控制伺服电机 运行，因此，控制电流很小。一般仅用于远方手动控制。三种控制方式可以单独采用，也可以组合采用。外部控制电气原理见图 3。220V有源开关量控制无源开关量控制4-20mA图 3 电气控制原理图能保证电机断电时迅速4.2 伺服电动机 交流伺服电动机内部装有杠杆式制动机构或电磁式

7、制动机构，3地制动，以减少执行机构输出轴的惯性惰走。 我公司改进设计的伺服电动机均采用电磁式 制动机构，其制动性能比传统的杠杆式制动机构有较大提高。电磁式制动机构的结构和工作原理是这样的： 在伺服电机的一端装有电磁线圈和制动 盘，平时，制动盘依靠弹簧推力压住固定于转子上的摩擦片，当电机通电时，电磁线圈同 时得电吸引制动盘往后移动而使制动盘与摩擦片分离， 电机以额定转速旋转。 断电时， 作 用在制动盘上电磁吸力消失， 制动盘即压住转子上的摩擦片使电机迅速制动， 电机后端盖 上装有旋钮，将旋钮拨到“手动”位置时，可使制动盘与摩擦片脱离，拉出减速器手轮， 可以进行就地操作，将旋钮拨到“电动”位置，制

8、动盘即压住摩擦片，保证电机断电时可 靠地制动。4.3 减速器减速器采用一级平齿轮和行星机构相混合的机械传动机构， 输出转矩分为六个基本规 格，其机械传动示意见图 4 和图 5。轴承4图4齿轮Z4齿轮Z3摆轮Z1内齿轮Z2联轴器 偏心轴 销套、销轴轴承3轴承2 轴承1 出 轴手动部件齿轮Z5 电动 手动定位销盘 簧轴承5传感元件伺服电机机械传动示意图 （ 250N.m 以下）轴承3轴承2轴承1 出 轴联轴器 偏心轴 销套、销轴 摆轮Z1 内齿轮Z2轴承4手动部件电动定位销 盘 簧 轴承5凸 轮传感元件 伺服电机齿轮Z3手动图5机械传动示意图 （ 600N.m 以上）行星传动机构具有体积小、速比大

9、、承载力大、效率高等特点。基本部件由内齿轮、 摆轮、偏心轴、联轴器组成的 K-H-V 行星结构，当偏心轴转动使摆轮产生周转，利用内 轮和摆轮的齿数差来达到减速器传动的目的 .为了把输出轴限制在 90的转角范围内，以保证不损坏调节机构和有关零件，在机 座上装有二块止档起机械限位作用。减速器箱体上装有手动部件，用于就地手动操作。操作时只要将手轮拉出摇动即可， 就地手动操作结束后， 一定要将手轮推进。 减速器的出轴另一端装有盘簧和凸轮， 凸轮借 助盘簧的压力和出轴一起转动，用以带动位置发送器的传感元件动作。凸轮上有限位槽， 用机座上的限位销来限制其转角。5 电动执行机构的检查 电动执行机构各组成部分

10、出厂前都经过精心调整和严格测试 . 但为了保证正常运行 , 用户在使用前仍需进行检查。按图 6校验接线图接线。输入 4-20mA DC控制信号，接通反馈信号 , 接通 AC220V电 源。此时 , 执行机构的输出轴将随输入控制信号的变化而改变其机械位置。若有问题请按 第 7 章电动执行机构的调整进行调试。反 馈输 出4-20mA电 源 N AC220V L1 2 3 4 5 6 7 8 9 10II输 入信 号4-20mA图 6 校验接线图6 电动执行机构的安装和接线6.1 安装环境执行机构应安装在温度为 25 70，相对湿度不大于 95%且周围无腐蚀性气体 的环境中，根据现场条件， 可将执行

11、机构安装在水泥或金属骨架的基座上， 用地脚螺钉紧 固。安装时应考虑到手动操作及维修拆装的方便。执行机构的输出轴与调节机构的联接， 可通过连杆及专用连接头，限位止挡块应在输出轴的有效范围内紧固、不可松动。6.2 外形及安装尺寸执行机构的外形及安装尺寸如图 7，表 2 所示。图 7 执行机构外形及安装尺寸表2型号ABCDEFGH1H2H3H4L123键DKJ-210EX220245130158863510027023312820360122514 厚 1587DKJ-310EX2603001001301155012030726013520445133516 厚 21108DKJ-410EX3203

12、651301621426015038032217030565144018 厚 23128DKJ-510EX3904241802121218017044037919635640145820 厚 2518116.3 接线方式6.3.1 注意事项a. 输入、输出信号线应单独采用屏蔽线；b. 电动执行机构外壳必须接地良好；c. 接线应符合有关电气安装规程。6.3.2 执行机构可以接受三种不同的控制方式，即模拟量输入控制方式、无源触点输入 控制方式和 220V电压输入控制方式。用户可根据控制系统的要求选用。三种控制方式的 接线是不同的。a. 模拟量控制方式（端子排列见图 8a） 执行机构接受的控制信号为

13、 4mA-20mA直 流电流信号或 1V 5V直流电压信号。这是 一种最常用的控制方式，在这种控制方式下，执行机构具有设计的全部功能。b. 无源触点控制方式（端子排列见图 8b） 这是一种外部无源触点直接控制执行机构运行的方式。 在 S1 闭合状态下，当 S2闭合 时，执行机构正行， S3 闭合时，执行机构反行。注意， S2，S3 不能同时闭合。 S2，S3控 制触点的容量为 0.1A ，48V.DC即可。c. 220V 电压控制方式（端子排列见图 8c）这是一种外部 220V电压直接控制执行机构运行的方式。在 S1 闭合状态下， S2 闭合 时，执行机构正行， S3 闭合时，执行机构反行。同

14、样， S2，S3不能同时闭合。由于流过 S2，S3 的电流极小，所以， S2，S3的触点容量只要符合耐压要求即可。反馈输出 m4-20 mAA If下限合极限状态输出上限合故障时报警通N 电源AC22 0V L1 234 56 7 89 10+输入信号4-20 mAa、模拟量控制方式公共端正转反转状态输入（无源操时合）下限合极限状态输出上限合电源AC220V Lb、无源控制方式反馈输出4-20mA1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 20S1S2S3状态输入（ 强操 时合）c、220V 控制方式图 8 接线端子排列图7 电动执行机构的调整

15、电动执行机构出厂前都已经过调整， 若无特殊使用要求经校验未发现异常情况， 不需 要重新调整。当需要重新调整时，请按本说明书规定的方法和步骤调整。7.1 操作面板及显示字符意义说明。显示窗具有 6 位 LED数码显示和 4 个操作键，如图 9 所示。6位数字显示复位键-键图 9 显示与按键示意图显示：AX X X表示执行机构处于自动正常运行状态，右边三位数字显示量程的百分比数。显示：HX X X表示执行机构处于现场电动手操状态。此时，按“ +”键或“ - ”键时 , 可操作执行机构运 行，右边三位数字显示量程的百分比数。表示“输入信号断”故障。E17.2 设定和调整7.2.1 行程标定a 松开执

16、行机构机械止挡块固定螺母； b断开输入信号， 接通电源， 显示 E 1c按住“确认”键约 8 秒钟，显示LXXX4mA；b按“确认”键，显示OPXXXd 按“”键，使执行机构往关方向运转（面对出轴，杠杆逆时针方向运转） ，显示 值应逐渐减小。 直到输出轴运转至所需零位再超过约 5左右，此时，显示值为 1.016.0 范围内的任意值；e按确认键，显示h X X Xf按“”键，使执行机构往开方向运转，显示值应逐渐增大。直到输出轴运转至额 定行程 90，此时显示值为 70.099.0 范围内的任意值；g按“确认”键，显示C L 1 0 0 0行程标定完毕。7.2.2 实际机械零位选定及行程设定根据调

17、节机构的要求，设定执行机构的实际零位和满度，步骤如下：a 按“”键，使执行机构输出轴向零位方向运行， 直到输出轴运行至实际需要的零 位。一旦按“确认”键，在设定完毕后，该位置的反馈信号即为c紧固下限机械止挡块；d按“确认”键或“”键，使执行机构输出轴向满度方向运转，直到输出轴运转至实际需要的满度位置 （实际行程应在额定行程的 60%100%范围内）。此时一旦按 “确认”键，在设定完毕后，该位置的反馈信号即为 20mAe 按“确认”键，显示E1f紧固上限机械止挡块； g接通输入信号，显示行程设定完毕，执行机构受输入信号控制而运行7.2.3 死区、输入信号类型、 断信号保护状态的设定。a. 同时按

18、住“ +”键和“ -”键约 5 秒钟后，显示：这三种设定应连续操作， 步骤如下：E150b. 按“+”键或“ - ”键,可设定死区，设定范围为1.00 2.00 。如无振荡现象，可 默认出厂设定值而进入下一步；c.定；按“确认”键，显示A4-20死区设定完毕，进入信号类型设d. 按“+”键或“ -” 键,设定输入信号为U1-5A4-20出厂设定为 4mA 20mA输入，如默认，可直接进入下一步；e. 选定后，按“确认”键，显示 断信号状态的设定。输入信号类型设定完毕， 进入f. 按“+”键或“ -” 键,可设定当断信号故障出现时，执行机构输出轴的位置，有三种状态，显 示 H O L D 显 示 C L O S 显 示 O P E N表