电动执行机构的调试通常在现场安装时进行,而实际执行调试的往往是安装承包商——产品知识不足,意味着调试不当的情况相当普遍。更早的问题在调试开始前就已埋下:规格不符、部件或接口缺失、储运不当。AUMA 生产应用专家/培训经理 Paul Souza 在 Valve Magazine 撰文指出:调试顺序记住三步——机械限位→位置开关→反馈/定位器/总线校准;其中力矩开关的调整必须经阀门制造商或成套商同意,擅自改输出力矩可能损坏支架组件甚至阀门本身。本文为该文的编译整理。
电动执行机构现场操作面板(本站资料图)
调试开始前,安装环节的问题就已存在,按三类排查:
机械限位通常由阀门制造商设定(运动部件可见,通常还做过关闭或泄漏试验),现场一般不需要重设。但若阀门已安装且验证存在泄漏,则可能需要调整:先检查手轮能否关严——能关严说明限位基本正确,重置限位开关即可;手轮关不到位的,才需要调机械限位。
机械限位有两类:齿轮箱壳体上的限位螺栓(一到两只)和蜗杆轴上的行程限位。设限位螺栓时:松开所需调整侧的锁紧螺母→旋进/旋出调整螺钉改变摆角。注意:若限位螺栓已旋出到可调极限而阀门仍不到位,可能需要顶起蜗轮、在阀上重新安装齿轮箱——开侧与关侧设定方法类似,切勿把扇形段硬压进箱体,会损坏(原文 Figure 1)。
蝶阀关位受阀座材质/设计影响:
球阀的开位更关键:球体必须尽量接近"全开"。阀门制造商通常在阀上标出球的中位标记;球阀一般按位置停(限位)。不论齿轮箱类型,机械限位都必须允许球体到达关位——所以从全开到全关的行程可能大于 90°。
多数直行程阀门关位的"机械限位"就是阀座本身(同样分软/硬座,阀厂可核实是位置座还是扭矩座)。开位的机械限位则可能是阀杆螺纹末端或阀背座——注意这可能超出实际开位。例如一台 12 英寸闸阀可能有 14 英寸的阀杆行程:这部分富余行程会在校准和反馈装置线性化时产生影响。
各阀型的端位方式对照:
| 阀型 | 关位方式 | 开位要点 |
|---|---|---|
| 蝶阀·软阀座 | 蝶板压入阀座,按位置(限位)停 | 开位=距关位 90° |
| 蝶阀·金属硬阀座 | 按指定扭矩压入密封位(扭矩入座) | 同上 |
| 球阀 | 按位置停(限位) | 对准阀厂中位标记;全开至关货行程可能大于 90° |
| 直行程(闸阀等) | 关位机械限位=阀座本身(软/硬座) | 开位限位=阀杆螺纹端或背座,可能超出实际开位 |
设定端位时应把执行机构切到手轮(手动)模式;新设定位置应像电机运行到位那样逼近,以留出机械回差。务必遵循对应执行机构型号的厂家设定程序——用螺丝刀等工具设定,或采用非侵入式(non-intrusive)方法。
电气力矩开关的设定通常任何时候都可以进行。但有一条重要告诫:未经阀门制造商或把执行机构装到阀门上的成套中心同意,不得设定力矩开关——更改执行机构输出力矩设定可能损坏执行机构与阀门之间的安装组件,甚至损坏阀门本身。
执行机构制造商提供的控制部分,从最基本的按钮+启动器,到带现场总线的微处理器电机控制器都有。无论哪种类型,最常需要校准的设定是:
微处理器型电机控制器会依据端位设定自动完成传统控制所需的许多"校准"步骤——调试更简单,但也带来不少需要设置的新项:执行机构/阀门 TAG 位号、数字继电器输出编程、数字量输入编程、就地灯编程(行程中间亮/灭;关位绿灯还是开位红灯)、中间位置、定时功能和力矩警告。
微处理器控制器还引入时间戳数据日志——这是排查执行机构内部乃至远程接口问题的极有用工具。但一个常被忽略的设定是控制器内部时钟:应设为安装地点的当地时间。
现场调试可以由熟悉现场要求和所涉执行机构的大多数技术人员完成;始终建议(而且往往是必须)阅读执行机构制造商的操作说明书和编程手册。除非工程规范特别要求,调试通常不在执行机构制造商的供货范围内——但大多数制造商及其区域分销商/代表都提供调试服务,主流制造商也提供电话或网络支持。
来源:本文编译自 Valve Magazine《Electric Actuator Commissioning》(作者 Paul Souza,AUMA Actuators, Inc. 生产应用专家/培训经理,2018-09 刊发)。原文:valvemagazine.com。
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