隨著新型干法水泥生產技術的不斷發(fā)展,單機設備的大型化,以及生產的連續(xù)性和復雜性的不斷提高,相應地要求生產過程中自動化必需快速準確地滿足生產工藝的要求,特別是對一些物料流,氣流的實時監(jiān)控、調節(jié)更為重要,如:冷風、熱風、一次風、二次風、三次風、磨機進出口風、循環(huán)風等,電動執(zhí)行機構" title="執(zhí)行機構">執(zhí)行機構在完成這一任務中扮演著重要角色,能快速準確地響應操作員發(fā)出的命令,為工藝流程服務,是水泥生產中重要的自動化儀表之一。
吉林亞泰水泥有限公司是東北水泥企業(yè)中的大型龍頭企業(yè),目前擁有四條新型干法水泥生產線,日產熟料在10000噸左右,日產水泥5000余噸;以及兩個余熱發(fā)電站,年發(fā)電量在2億度,共計使用電動執(zhí)行機構" title="電動執(zhí)行機構">電動執(zhí)行機構450余臺,由于生產線建設在不同時期,所以使用的電動行機構的品牌也較雜,但大體來說產品的選型主要有:原裝進口產品,有:SIPOS,BMH,AUMA,H&B,松島,伯納德等,引近國外技術產品:天津自動化儀表七廠生產的天津-伯納德產品,國產產品品牌:天津儀表七廠產品,天津魯克等。它們分布在生產線的各個位置。
電動執(zhí)行機構是工業(yè)過程測量和控制系統(tǒng)的終端控制裝置,能夠將DCS系統(tǒng)的控制信號(模擬量信號0/4-20MA或開關量信號DC24V、AC220V)轉換成輸出件位移(角位移" title="角位移">角位移、多回轉角位移或線位移)輸出轉矩或力以控制閥門內截流件的位置或其它調節(jié)機構,使被控介質按系統(tǒng)規(guī)定的狀態(tài)工作,以此達到被調參數(溫度、壓力、流量、物位等)實現自動或手動調節(jié)的目的。電動執(zhí)行機構是一個具有深度負反饋的隨動系統(tǒng),其本身具有伺服放大器。電動機的旋轉經減速器減速變?yōu)闇p速器輸出軸的轉動,此輸出軸轉角θ作為整個電動執(zhí)行機構的輸出量。當電動機正向轉動時,θ角不斷增長,同時由位置變送器發(fā)出與θ成比例的位置反饋電流If,If也隨θ而不斷增大,指令信號II 與If之差值隨之減小,當此差值小于伺服放大器的死區(qū)△E(定在0.16mA左右比較合適,太小易造成機構振蕩,電機發(fā)熱)時,電動機斷電,停止轉動,輸出軸將停在相應的位置,系統(tǒng)處于新的平衡。當指令信號II減小時,伺服放大器輸出帶動電機產生相應的反向轉動,最終達到另一平衡。
執(zhí)行機構一般由:動力部分(電機及減速機);控制部分及位置定位部分等組成。產品分類:按輸出位移的型式分成三類:1、角行程――輸出轉矩和90度轉角,水泥廠在主工藝線大多選用角行程的執(zhí)行;2、直行程――輸出推力、拉力和直線位移,在輔助工藝線上如增濕塔水泵站回水流量的調節(jié),以及熱電廠中大部分水流、汽流閥門的控制與調節(jié),常選用直行程電動執(zhí)行機構;3、多回轉――-輸出轉矩和超過360度的多圈轉動,此類在水泥廠中只有在預熱器上的點火裝置中用到。按安裝方式分成兩類:1、直聯式――執(zhí)行機構通過輸出端的法蘭與閥門等調節(jié)機構直接相連。這樣執(zhí)行器" title="執(zhí)行器">執(zhí)行器可直拉安裝在管道上。2底座式――執(zhí)行機構安裝在一個基礎底座上通過輸出臂及杠桿與閥門等調節(jié)機構連接(僅角行程執(zhí)行機構有此安裝形式)。按調節(jié)方式(輔入輸出間的關系)分成三種:1、比例調節(jié)型――執(zhí)行機構接收DCS控制系(或調節(jié)器、操作器)輸出的4――20MA的信號,執(zhí)行器輸出軸轉角或位移與此信號成比例關系,自動完成調節(jié)任務;2、遠控型,執(zhí)行器接收開關信號,執(zhí)行器的輸出軸可控制在任意位置;3、開關型,也稱二位式,它接收開關信號(DC24V或AC220V開關量),執(zhí)行器的輸出軸只能控制在開和關的兩個極限位置,水泥廠在流程中兩位閥,可采用此種形式,在熱電廠中循環(huán)水管道中以及其它只要求開和關的位置中也用到此種形式的執(zhí)行機構;按結構型式分成兩類:1、整體式型――執(zhí)行機構的動力部分(電機、減速機)與位置定位部分及控制部分一體,安裝于現場;2、分體式型――執(zhí)行機構的動力部分(電機、減速機)、位置定位部分和控制部分分開安裝。
無論是哪個廠家的產品,其一般大體工作原理都是一樣的,只是有些產品的功能更完美一些。
使用中經常遇到的問題:機械故障:1、一般故障:現場閥體被卡住,現像:開和關都動不了,即使通過手動輪盤車也動不了,處理方法:解決機械故障;2、減速機與閥體連接的螺絲松動,電機轉動而閥體不動;電氣故障:3、位置控制器故障或損壞;電機損壞,電位器故障或電流變送器故障;4、振蕩,即執(zhí)行器在小范圍內波動,可能是死區(qū)太小,也可能是干擾所致,處理辦法:調整死區(qū),消除干擾,如加信號隔離器等;在現場環(huán)境比較惡劣的地方(高溫),如:窯頭排風機閥門、窯頭冷風閥門,三次風閥門,執(zhí)行機構頻繁壞,應采用分體安裝的方式,控制部分遠離高溫區(qū),效果很好。
使用心得:根據我們的使用情況看,國外進口電動執(zhí)行機構的使用效果要優(yōu)于國產電動執(zhí)行機構,雖然在價格上略高一些,但它的后期維護費用小,工作量小,控制穩(wěn)定可靠,綜合比較下來還是劃算的。