REXA執(zhí)行器培訓(xùn)教程.ppt

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1、目錄 REXA執(zhí)行器結(jié)構(gòu)及工作原理 REXA執(zhí)行器的操作 REXA執(zhí)行器的故障診斷,第一部分,REXA執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)與原理,REXA執(zhí)行器分類,REXA執(zhí)行器主要有調(diào)節(jié)型(Xpac)和開關(guān)型(Mpac) 下圖為兩種Xpac型執(zhí)行器，左圖為直行程，右圖為旋轉(zhuǎn)型,Xpac 執(zhí)行器的結(jié)構(gòu),REXA Xpac執(zhí)行器包含兩個(gè)主要部分，即執(zhí)行器（缸和電液動(dòng)力組件）部分和控制箱部分。執(zhí)行器裝在驅(qū)動(dòng)裝置上，控制箱遠(yuǎn)程安裝。連接它們的是模塊電纜和反饋電纜。,控制箱,控制箱包括位置控制處理器、電源供應(yīng)、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、保險(xiǎn)絲和電源濾波器以及接線端子。,在PCP的操作裝置中有自動(dòng)、設(shè)定和本地三種操作模式 當(dāng)執(zhí)行器處在自動(dòng)

2、模式時(shí)，它會(huì)根據(jù)控制信號，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)來達(dá)到目標(biāo)位置。當(dāng)執(zhí)行器處在現(xiàn)場本地模式時(shí)，可以通過手動(dòng)方式來調(diào)節(jié)執(zhí)行器位置。當(dāng)執(zhí)行器處在設(shè)定模式時(shí)，可以對執(zhí)行器進(jìn)行校準(zhǔn)，同時(shí)可設(shè)置其運(yùn)行參數(shù)，此運(yùn)行參數(shù)控制執(zhí)行器的動(dòng)態(tài)特性。,通過一個(gè)簡單的操作可以使位置控制處理器（PCP）進(jìn)入“設(shè)置”模式，在這里，速度、行程、死區(qū)和控制信號可以通過三鍵區(qū)和顯示器設(shè)置。編程參數(shù)可以從永久存儲(chǔ)器中獲得。 PCP能夠?qū)?zhí)行器的各種故障進(jìn)行診斷。錯(cuò)誤代碼以兩位字母表示在五位顯示屏上，錯(cuò)誤代碼的前面顯示“E-”字樣。,動(dòng)力模塊,執(zhí)行器部分的核心是電液動(dòng)力模塊，包括馬達(dá)、齒輪泵、流量匹配閥、貯油箱、加熱器、旁路電磁閥（彈簧失效單

3、元特有）等。,工作原理,依賴預(yù)先設(shè)定的行程和信號范圍等參數(shù)，PCP把外部送入的控制信號轉(zhuǎn)化為目標(biāo)位置，當(dāng)前位置則通過裝在執(zhí)行器上的反饋組件確定。目標(biāo)和當(dāng)前位置之差即是誤差。 如果誤差超出了死區(qū)（用戶設(shè)定），PCP將通過啟動(dòng)馬達(dá)來重新校正。,Xpac內(nèi)部有一個(gè)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的可逆液壓泵，該泵能夠通過兩個(gè)流量匹配閥中的一個(gè)來增壓（FMV-1和FMV-2）。每個(gè)FMV由一個(gè)開口閥芯組成，該閥芯帶有一個(gè)集成的起引導(dǎo)作用的逆止閥。兩個(gè)FMV的端口尺寸嚴(yán)格一致。,為把活塞移動(dòng)到左邊，泵改變旋轉(zhuǎn)方向，通過A端口使FMV-2加壓，F(xiàn)MV-2的閥芯在壓差的作用下失去平衡移向左側(cè)，托起它的逆止閥，打開端口D到口B，端

4、口A到E口。,高壓流從端口E流到缸 的右室，由于液壓回路是閉合的，與流入活塞右側(cè)數(shù)量相同的油必須從左側(cè)流出。這股油流通過FMV-2打開的逆止閥進(jìn)入泵吸口。,通過改變泵旋轉(zhuǎn)方向，F(xiàn)MV逆向操作，移動(dòng)活塞桿到右側(cè)。,當(dāng)泵停下來后。兩個(gè)開關(guān)閥均關(guān)閉。液壓油留在缸內(nèi)。 馬達(dá)不需要進(jìn)行操作就可以使位置得到保持。,特點(diǎn),（1）采用機(jī)電液一體化、集成化、模塊化、小型化設(shè)計(jì)，易于實(shí)現(xiàn)系列化。結(jié)構(gòu)簡單、體積小，無須外接油源和氣源，可靠性高，壽命長。安裝、調(diào)整方便，維護(hù)工作量小，可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，對使用環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)；,（2）具有標(biāo)準(zhǔn)模擬量、脈沖量信號控制方式，易于與控制器接口，接受任何控制系統(tǒng)的控制信號； （3）智

5、能化設(shè)計(jì)輸出位移，可實(shí)現(xiàn)速度、加速度、死區(qū)等參數(shù)的設(shè)定、調(diào)整和控制；可實(shí)現(xiàn)對被控對象特性的線性修正、水錘防護(hù)、過載保護(hù)；可對執(zhí)行器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測、診斷、報(bào)警和防護(hù)；可與上級控制系統(tǒng)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)對被控對象的智能閉環(huán)控制。,（4）設(shè)計(jì)有單作用和雙作用液壓缸，可實(shí)現(xiàn)大推力直線位移輸出和大力矩角位移輸出，100%連續(xù)調(diào)節(jié)工作和開關(guān)兩位控制方式，具有失電情況下的各種安全機(jī)制（全開、全關(guān)、保位）。,（5）對于D型動(dòng)力模塊，對響應(yīng)速度環(huán)引入了PI控制使它在具有高響應(yīng)速度的同時(shí)具有很高的穩(wěn)定性并有效地消除了超調(diào)。下圖為使用D型動(dòng)力模塊的速度控制示意圖,（6）通過可選的雙速功能，配合速度切換點(diǎn)參數(shù)可使

6、當(dāng)實(shí)際開度小于某一預(yù)定值時(shí)使用預(yù)設(shè)的低速運(yùn)行，從而有效地消除水錘效應(yīng)對管道及閥門帶來的傷害。 （7）可選的流量系數(shù)修正功能可以有效地改變所配的閥門的流量系數(shù)或降低執(zhí)行器的非線性誤差,（8）防爆及防護(hù)區(qū)域等級，通過CSA認(rèn)證，達(dá)到C1I， Div1， Grps B， C & D 及NEMA 4X，以及C1I， Div2，Grps B，C & D及NEMA 4X標(biāo)準(zhǔn)要求。,性能,（1）定位精度小于全行程的0.15%； （2）重復(fù)率小于全行程的0.1%； （3）死區(qū)在控制信號的0.1%5%范圍內(nèi)可調(diào)，最小可達(dá)0.05%； （4）可接受420mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號或脈沖信號； （5）直行程輸出位移范圍0.

7、75 inch 22inch（英寸），用戶可以根據(jù)需要靈活選用；角行程輸出角度范圍0 90和0 120兩種角位移； （6）輸出位移全行程時(shí)間0.5s 300s可選； （7）直行程輸出力范圍2,000 lbs 120,000 lbs（磅）可選；角行程輸出力矩范圍600in.lbs400,000in.lbs（英寸.磅）可選。,第二部分,REXA執(zhí)行器的操作,操作界面,三個(gè)操作鍵，（PCP板下端左側(cè)） Enter鍵，用于在設(shè)置模式中在菜單間切換開啟某種參數(shù)的修改功能及對新參數(shù)值的確認(rèn)；在本地模式下開關(guān)對閥門的操作功能。 UP和DOWN，位于Enter鍵的右側(cè)，在設(shè)置模式下用于參數(shù)間的切換及參數(shù)值的增

8、減操作；在自動(dòng)模式下可切換現(xiàn)場信息顯示；在本地模式下用于手動(dòng)操作閥門的開閉（可根據(jù)實(shí)際情況定義UP或DOWN對應(yīng)開或閉） LED顯示器，（PCP板下端右側(cè)） 左邊兩位用于顯示參數(shù)或信息的名稱 右邊三位用于顯示參數(shù)或信息值,模式切換,同時(shí)按下Enter和Down鍵可使執(zhí)行器進(jìn)入自動(dòng)（Auto）模式 同時(shí)按下Enter和Up鍵可進(jìn)入本地（Local）模式 同時(shí)按下Up和Down鍵可進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置（Setup）模式,自動(dòng)模式,在自動(dòng)模式下，執(zhí)行器會(huì)響應(yīng)接到CS端子（模擬量型）或開關(guān)量控制板（脈沖控制型）的控制信號并使閥位誤差調(diào)整到死區(qū)之內(nèi)。 對于帶有遠(yuǎn)程手操和（或）帶有急放控制型的執(zhí)行器會(huì)響應(yīng)送到相應(yīng)

9、端子的遠(yuǎn)程手操指令和急放控制指令。 正常情況下最右邊的三位顯示器會(huì)以所設(shè)置的全行程百分比形式顯示當(dāng)前閥位，前兩位空白。 按下Up或Down鍵可在線查看所設(shè)置的參數(shù)值。 在出現(xiàn)故障時(shí)，左面兩位會(huì)顯示E-，最右面兩位顯示故障代碼。,本地模式,在本地模式下，可以通過PCP板上的三個(gè)鍵手動(dòng)操作閥門開關(guān)。正常情況下左面兩位顯示器顯示，右面三位顯示器顯示當(dāng)前閥位，方式同自動(dòng) 進(jìn)入本模式后，按下Enter鍵，使閃爍，再通過p和Down鍵操作閥門 當(dāng)不閃爍時(shí)，按下own可顯示當(dāng)前控制信號（CS），再次按下則會(huì)顯示最后一次發(fā)生的錯(cuò)誤代碼。,設(shè)置模式,在任何模式下同時(shí)按下Up和Down可進(jìn)入設(shè)置模式 在設(shè)置模式下

10、，可以調(diào)整執(zhí)行器控制參數(shù)以使其更完美地工作 每個(gè)參數(shù)在出廠時(shí)都有一個(gè)默認(rèn)值，但該值不一定是最完美的。,參數(shù)設(shè)置快速參考表,快速參考,用SCL（Scroll up）/SCL(Scroll down)在分支上移動(dòng)。按E激活各分支參數(shù)（ID將閃亮）。按SCL（Scroll up）/SCL(Scroll down)可以修改參數(shù)值。再次按下E鍵將鎖定參數(shù)值。當(dāng)在分支碼（CAL、ACC等）上時(shí)，按E會(huì)跳至下一分支。,參數(shù)說明,CAL子菜單 HS 高速，設(shè)定的電機(jī)轉(zhuǎn)速上限，為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的百分比，范圍5-125。不能低于LS HA 高加速度，電機(jī)的最大加速度，電機(jī)啟動(dòng)后以此加速度升速直到轉(zhuǎn)速達(dá)到HS。范圍為

11、1-99。 Db 死區(qū)，可以導(dǎo)致閥位變化的控制信號最小變化量占設(shè)定行程的百分比，范圍0.1-5.0,PL 低位，對應(yīng)于低控制信號SL的實(shí)際閥位值，可設(shè)定在行程的任意端，但與PH之差不能小于額定行程的10%，范圍0.0-100 PH 高位，對應(yīng)于高控制信號SH的實(shí)際閥位值，可設(shè)定在行程的任意端，但與PL之差不能小于額定行程的10%，范圍同前 SL 低信號，當(dāng)使用模擬量控制時(shí)對應(yīng)于PL的控制信號，通常為4mA，也可以是比SH低3.8mA的任何值，必須由外部輸入，范圍0.0-22 SH， 高信號，當(dāng)使用模擬量控制時(shí)對應(yīng)于PH的控制信號，通常為20mA，也可以是比SL高3.8mA的任何值，必須由外部輸

12、入，范圍0.0-22,ACC子菜單 LA 低加速度，當(dāng)信號小于加速度斷點(diǎn)時(shí)使用的速度變化率，不能大于HA，范圍1-99 Ab 加速度斷點(diǎn)，以百分比表示的用于選擇加速度值的信號變化率閾值，當(dāng)信號變化率小于此值時(shí)使用低加速度以提高穩(wěn)定性，降低超調(diào)，反之使用高加速度以提高響應(yīng)速度。范圍0.1-5 CtL子菜單 Bt 無擾切換功能開關(guān)，值為0n或off，當(dāng)設(shè)為ON時(shí)若從遠(yuǎn)程手動(dòng)轉(zhuǎn)為自動(dòng)，必須保證閥位誤差不大于5% PC 口令，激活后進(jìn)入SETUP功能必須輸入正確的口令，為本參數(shù)輸入任何三位數(shù)字都將成為新口令，輸入000則取消口令功能 FS 安全方式，當(dāng)失去控制信號（CS小于是2 .5mA）時(shí)采取的動(dòng)作

13、。IP：原位鎖定，PL：移動(dòng)到低位，PH：移動(dòng)到高位，OFF：忽略，用于使用0-20mA情況。 Dt 動(dòng)力組件類型，可選 b,c,d，每種后綴的1，2，3分別表示用該組件實(shí)現(xiàn)的高中低三種速度類型。,Obd 子菜單 R1 以設(shè)置行程的百分比表示的繼電器1的動(dòng)作閾值，當(dāng)輸出位置低于此值時(shí)，該繼電器動(dòng)作，范圍0-100 R2 以設(shè)置行程的百分比表示的繼電器2的動(dòng)作閾值，當(dāng)輸出位置高于此值時(shí)，該繼電器動(dòng)作，范圍0-100 SG 急放點(diǎn) 急放控制閾值，用以百分比表示的控制信號變化率來設(shè)置，當(dāng)控制信號變化率高于此值時(shí)啟動(dòng)急放功能。范圍20-100，適用于帶有彈簧或蓄能器急放功能的執(zhí)行器。 CPt子菜單 附

14、加的高級控制選項(xiàng) CPt 對某此特殊閥門采用的最小流量控制功能，必須先設(shè)置好PL和PH，對于線性流量系數(shù)執(zhí)行器（FC=OFF），對應(yīng)該點(diǎn)的控制信號為CScp1=SL+(SH-SL)*CP/100,SPd子菜單 為消除水錘效應(yīng)而附加的雙速功能子菜單 LS 低速度，HS的百分比定義的低運(yùn)行速度，如果LS=HS，則禁止該功能。 Sb 速度切換點(diǎn)，速度切換閾值，以設(shè)置行程的百分比表示，當(dāng)閥位低于該值時(shí)，執(zhí)行器以LS動(dòng)作，否則按CAL及ACC菜單中參數(shù)動(dòng)作。范圍0-100，若設(shè)置為0，則始終以高速移動(dòng)，若設(shè)為100則始終以LS移動(dòng)。 FCH流量特性子菜單 附加功能 FC 流量特性功能開關(guān)，設(shè)置為OFF則

15、采用默認(rèn)的線性流量系數(shù)，設(shè)為ON則打開流量特性修正功能。 C1-C9 以10%的控制信號間隔指示執(zhí)行器的位置，C1對應(yīng)10%控制信號，相鄰兩個(gè)控制點(diǎn)之間的閥位差必須大于設(shè)定行程的2.5%,第三部分,REXA執(zhí)行器的故障診斷,錯(cuò)誤代碼,PCP能夠?qū)?zhí)行器的各種故障進(jìn)行診斷。錯(cuò)誤代碼以兩位字母表示在五位顯示屏上，錯(cuò)誤代碼的前面顯示“E-”字樣。除了無反饋時(shí)錯(cuò)誤顯示代碼為“E-Fb”外，出現(xiàn)其它錯(cuò)誤時(shí)，顯示屏將交替顯示錯(cuò)誤代碼和執(zhí)行器實(shí)際位置。當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，報(bào)警繼電器將啟動(dòng)。,無反饋，E-Fb,反饋回路將執(zhí)行器的位置信號傳送給PCP，該信號應(yīng)在4-20mA之間，其大小隨著執(zhí)行器的位置不同而變化。低于

16、4mA的信號將被認(rèn)為出現(xiàn)故障，此時(shí)執(zhí)行器將停止行進(jìn)，報(bào)警繼電器啟動(dòng)，顯示屏顯示“E-Fb”。 出現(xiàn)這種錯(cuò)誤的可能原因包括：接線不牢、三輸出電源、反饋電路板和PCP I/O。 當(dāng)反饋信號在正常范圍內(nèi)時(shí)，E-Fb將自動(dòng)清除。,停機(jī)，E-St,若執(zhí)行器在到達(dá)目標(biāo)位置之前停止行進(jìn)，顯示屏將顯示“E-St”停機(jī)狀態(tài)。自動(dòng)糾正措施將啟動(dòng)電機(jī)5次，若仍存在故障，整個(gè)行進(jìn)將停止，報(bào)警繼電器動(dòng)作，顯示屏將交替顯示“E-St”和執(zhí)行器實(shí)際位置?？梢酝ㄟ^“停機(jī)恢復(fù)”來清除執(zhí)行器停機(jī)狀態(tài)，即通過改變輸入信號，使執(zhí)行器沿著停機(jī)點(diǎn)相反的方向行進(jìn)。 導(dǎo)致停機(jī)的潛在原因包括：校準(zhǔn)錯(cuò)誤、機(jī)械限位、輸出不夠、加熱器問題。 采用“

17、停機(jī)恢復(fù)”，重新使電源上電，按下PCP復(fù)位鍵（位于左上角）或?qū)?zhí)行器轉(zhuǎn)至現(xiàn)場或設(shè)定模式等方法均可以可以清除E-St。,無控制信號E-CS,若設(shè)置了失效保護(hù)功能（CtL：FS=IP、PL或PH），當(dāng)控制信號低于2.5mA，將顯示“E-CS”控制信號故障。執(zhí)行器將行進(jìn)至程序所規(guī)定的失效保護(hù)位置，報(bào)警繼電器將動(dòng)作，顯示屏將交替顯示E-CS和執(zhí)行器實(shí)際位置。 導(dǎo)致控制信號故障潛在的原因?yàn)椋航泳€松動(dòng)、無控制信號、三輸出電源故障、PCP I/O問題。 如果未設(shè)置失效保護(hù)功能（CtL：FS=OFF），“E-CS”將無意義，而且也不會(huì)被顯示。 當(dāng)控制信號在正常范圍內(nèi)時(shí)，E-CS將自動(dòng)清除。,無擾動(dòng)切換E-bt

18、,無擾動(dòng)切換（bt）提供一種當(dāng)執(zhí)行器切換到自動(dòng)模式時(shí)避免擾動(dòng)的方式。如果將無擾動(dòng)切換設(shè)置成ON，當(dāng)執(zhí)行器從現(xiàn)場、設(shè)定模式轉(zhuǎn)換到自動(dòng)模式或執(zhí)行器通電時(shí)，控制信號自動(dòng)與執(zhí)行器當(dāng)前位置進(jìn)行比較，若位置差值在當(dāng)前位置的5%之內(nèi)，執(zhí)行器將會(huì)自動(dòng)響應(yīng)控制信號，否則，執(zhí)行器將保持當(dāng)前位置，顯示屏將交替顯示E-bt和當(dāng)前位置。 將執(zhí)行器切換到現(xiàn)場模式（LOCAL），通過手動(dòng)操作將執(zhí)行器位置移動(dòng)到控制信號位置的5%之內(nèi)，即可消除無擾動(dòng)切換錯(cuò)誤。若處在自動(dòng)模式，將控制信號位置調(diào)節(jié)到實(shí)際位置的5%以內(nèi)，即可將執(zhí)行器恢復(fù)控制。 當(dāng)控制信號和執(zhí)行器位置偏差在5%之內(nèi)，E-bt將自動(dòng)清除。,驅(qū)動(dòng)故障E-dF,C和D動(dòng)力組

19、件的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器有一輸出信號和紅色LED燈來顯示故障狀態(tài)。PCP能監(jiān)測到驅(qū)動(dòng)故障信號，并給驅(qū)動(dòng)器發(fā)出復(fù)位命令，若清除故障失敗，報(bào)警繼電器將動(dòng)作，顯示屏將交替顯示“E-dF”和執(zhí)行器實(shí)際位置。 當(dāng)驅(qū)動(dòng)器故障信號消失時(shí)，E-dF將自動(dòng)清除。,雙動(dòng)力組件執(zhí)行器（2C或2D）,一路驅(qū)動(dòng)器故障不會(huì)終止執(zhí)行器動(dòng)作。顯示屏將顯示“E-dF”，報(bào)警繼電器將動(dòng)作，但是執(zhí)行器仍按單動(dòng)力組件方式運(yùn)行。不過，行進(jìn)速度減半。 驅(qū)動(dòng)器故障潛在的原因?yàn)椋弘姍C(jī)連線短路、驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部電源故障、輸入電壓低、無電源。,運(yùn)行方向錯(cuò)誤E-dr,如果執(zhí)行器行進(jìn)方向與PCP要求的方向相反，將顯示“E-dr”方向錯(cuò)誤代碼。此時(shí)執(zhí)行器行進(jìn)將停止，

20、報(bào)警繼電器將動(dòng)作，顯示屏將交替顯示E-dr和執(zhí)行器實(shí)際位置。 運(yùn)行方向相反的潛在原因?yàn)椋航泳€松動(dòng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器問題。 采用給電源重新上電、按下PCP復(fù)位鍵（位于左上角）或者將執(zhí)行器轉(zhuǎn)至現(xiàn)場或設(shè)定模式的方式可以清除E-dr信號。,三輸出電源問題E-PS,當(dāng)電源恢復(fù)到正常范圍時(shí)，E-PS將被清除。 位于主板上三輸出電源（+5VDC、+15VDC、-15VDC）保障了PCP及反饋回路的正常運(yùn)行。當(dāng)+5VDC電源通電時(shí)，PCP能夠自動(dòng)監(jiān)測+15VDC和-15VDC輸出。如果兩個(gè)輸出中的任一個(gè)降低1.5VDC，執(zhí)行器將停止運(yùn)行，報(bào)警繼電器將動(dòng)作，顯示屏將顯示E-PS。 電源問題潛在的原因是：接線松動(dòng)、三輸出電源本身問題。 當(dāng)電源恢復(fù)到正常范圍時(shí)，E-PS將被清除。,三輸出電源問題E-PS,當(dāng)電源恢復(fù)到正常范圍時(shí)，E-PS將被清除。 位于主板上三輸出電源（+5VDC、+15VDC、-15VDC）保障了PCP及反饋回路的正常運(yùn)行。當(dāng)+5VDC電源通電時(shí)，PCP能夠自動(dòng)監(jiān)測+15VDC和-15VDC輸出。如果兩個(gè)輸出中的任一個(gè)降低1.5VDC，執(zhí)行器將停止運(yùn)行，報(bào)警繼電器將動(dòng)作，顯示屏將顯示E-PS。 電源問題潛在的原因是：接線松動(dòng)、三輸出電源本身問題。 當(dāng)電源恢復(fù)到正常范圍時(shí)，E-PS將被清除。 線約為35%。,questions?,謝謝,