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带模拟量控制的现场总线智能电动执行机构的主要技术功能

来源:上海自动化仪表有限公司作者:发表时间:2017-10-23 09:57:44【】

—、概述

上海自动化仪表四厂已经开发成功了带profibus-dp协议、ff协议的智能电动执行机构,并已实现了市场销售,但在推广过程中,发现国内的部分用户由于使用习惯上的需求,希望产品带现场总线协议的同时,执行机构也能实现模拟量控制,为了满足这部分客户的需求,我们分别开发了带模拟量控制的profibus-dp协议智能电动执行机构和带模拟量控制的ff协议智能电动执行机构。

现场总线型智能电动执行机构,是在al系列产品的基础上进行了改进,维持了al系列的传动机构设计。产品由三相伺服电机驱动,带动蜗轮蜗杆减速器,然后驱动空心输出轴。在该减速器中,包含了手/电动切换离合器,可通过手柄进行切换。当切到手动时,人工操作手轮驱动空心输出轴:当切到电动位置时,由三相伺服电机驱动,执行机构通过阀位反

馈和力矩反馈控制行程或力矩保护。

目前al产品可以接受开关量、模拟量控制信号、profibus现场总线、ff现场总线控制信号。其中,profibus现场总线支持单通道profibus dp通信,双通道简单冗余profibus dp通信,双通道redcom冗余通信等多利-通信方式。现场总线标准型产品可以通过红外遥控器设定全部的设置参数,如控制方式和输出报警开关组态等;也几可通过现场总线进行远程监控和设置。

★主要技术参数

1)输入输出信号:

输入信号:a4-20rna

b.开关

cprofibus-dp

d.  ff

输出信号:a4-20ma

bprofibus-dp

         cff

2)输出  轴额定  负载34,41,68,81,108,203,400,610,1020,1490,2030,3000nm.

3)额定工作行程10100(可设定)

4)全行程时间或出轴转速182436487296144192转/分

5)基本误差:±1%

6)回差:1%

7)死区:05~3%可调

8)时滞:≤1

9)间隙:≤30

10)行程控制器重复性误差≤2.5%

11)供电电源:三相三线制380vac±10%  50hz±10%

12)外壳防护等级:ip68

13)使用环境条件

★环境温度:-25+70(隔爆型为-20℃~+60)

★相对湿度:5%98%

★大气压力:86~106kpa

★周围空气中无腐蚀性气体。

★主要功能

1.保护功能

(1)相位自动纠正

(2)断相保护

(3)电机过热保护

(4)阀门堵转保护

(5)瞬时反向保护

(6)力矩保护

(7)阀门监控保护

(8)行程限位保护功能

(9)通信失效保护

(10)阀门堵转保护

(11)接线故障

(12)profibus dp冗余通信时可按照国际标准进行通道自动切换

2.显示功能

(1)led发光二极管显示在显示窗内设有极限,中间位置指示灯。

(2)液晶显示

双屏显示,点阵式中英文显示,菜单式设置,能显示执行机构当前的工作状态和报警信息,能对执行机构的参数进行设置。

(3)断电后的显示电池供电情况下能显示阀位信号。

3.逻辑控制功能土控制器对执行机构的各种采样信系统支持标准ff信号通信功能。

★关键技术

1.多模式控制

同台智能电动执行机构内可以实现模拟量、开关最现场总线信号三种信号共存,我们可以选择任意一种信号作为控制信号,这样既满足了现场总线技术带来的先进性感受,又几可满足多年来对模拟量控制的习惯性。在使用时用户只需在执行机构本地用遥控器进行设置,选择您所需要的控制方式即可。

                           

2.模块化结构设计

本产品在设计中采用了模块化设计理念,根据用户的不同需求,可以实现模拟量和现场总线控制信号的不同组合,便于用户选择灵活的控制方式,同时在开发成本上也几可以降低。

★模拟最和dp通信卡组合通信类型

3.先进的现场总线通信卡设计

dp通信卡

dp通信卡采用at91sam7se256处理器+spc42的设计思路,整个线路简单可靠,成本低,并可以实现在线更新程序,大大降低了用户的维修成本,提高了工作效率。此外,在通信接口电路中采用三级防护设计,提高了整机抗干扰水平。

ff通信卡

ff通信卡采用标准modbus通信协议实现执行器与通信卡之间的通信,集成了ao功能块与pid功能块,直接在本地实现pid控制功能:可以支持直接控制,还可以组态成串级控制等复杂控制回路:实现了多种模式,各模式在不同情况下白动切换,保证了在复杂情况下数据的有效性和设备安全性。

4.先进通信技术

针对dp现场总线型执行机构的使用特点,开发出profibus dp v0/vl协议栈,支持msoms1ms2通信,并可以根据进一步要求对协议栈进行升级,满足了国内用户需求,同时也通过了国际权威组织机构的认证。在设备语言描述上,同时支持符合困际标准的dtmdd软件,并已通过国内权威机构的认证。

 针对ff现场总线型执行机构的使用特点,开发出ff hl从站协议栈:在设备语言描述上,支持符合国际标准eddl软件。

★可靠性

1)电磁兼容设计技术满足lec61000电磁兼容相关标准,通过三级测试。

2)国家标准满足cjb/t 26155智能电动执行机构标准,并通过全部试验。

3)现场总线认证通过profibus国际组织的认证。通过了ff国际组织的认证。

★总结

 由于该系列新型智能电动执行机构采用独特的先进设计技术,它能接受标准模拟量控制信号,还扩展了现场总线的功能,能满足国内市场的需求。它具有多转式,角行程,直行程多种输出形式,可满足各种调节阀,蝶阀,球阀,风门挡板,满足300mw600mw1000mw大型火力发电,钢铁冶金企业,化工等工业系统自动控制配套需要,又可满足与各种闸阀,截止阀,球阀,插板阀配套,满足输油气管道及大型污水处理工程远方和白动控制要求。同时,profibus-dp通信功能方血.瞄准国际先进技术,现场总线能实现仪表的状态实时监控和远程设定,而模拟量控制则是dcs系统的成熟控制技术,两者的组合,完美解决了用户对先进性和可靠性的需求。