PK-30-J整體開關(guān)型控制模塊使用說明書
PK-30-J型三相開關(guān)型模塊，是三相整體開關(guān)型電動執(zhí)行器的控制模塊，它能接收DCS、PLC等控制器的開關(guān)量信號，實(shí)現(xiàn)電動執(zhí)行器對閥門全行程任意位置的定位。該產(chǎn)品集相序自動調(diào)整、閥位變送、信號隔離放大、功率驅(qū)動等諸多功能于一體，具有缺相、瞬時(shí)過力矩、閥門卡死、溫度等完善的保護(hù)功能。還可加配輕觸式或旋鈕式現(xiàn)場控制板，實(shí)施現(xiàn)場操作；加配閥位液晶顯示板，顯示閥位開度；加配紅外遙控功能，實(shí)現(xiàn)較高防護(hù)等級的現(xiàn)場操作。該產(chǎn)品抗干擾能力強(qiáng)、性能安全可靠、控制靈活、接線簡單、調(diào)試方便,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于多回轉(zhuǎn)、部分回轉(zhuǎn)眾多系列產(chǎn)品。
一、主要技術(shù)特點(diǎn)及性能參數(shù)
1、 電源電壓：～380Ⅴ±10%，50Hz±5%。特殊要求可在訂貨時(shí)提出。
2、 電源接線：三相三線制、三相四線制。
3、 自動識別、調(diào)整三相電源的相序, 自動正確執(zhí)行閥門的開、關(guān)控制。
4、 具有缺相、瞬時(shí)過力矩、閥門卡死、溫度、反向動作延時(shí)、電子互鎖等保護(hù)功能。
5、 可加配現(xiàn)場控制板（輕觸式或旋鈕式）、閥位液晶顯示板、紅外遙控等功能。
6、 開關(guān)量輸入/輸出和模擬量輸出信號均經(jīng)過光電隔離，可承受2000V浪涌電壓。
7、 遠(yuǎn)程控制輸入電路可使用的電源：內(nèi)部DC24V；外部DC24V或AC24V或AC220V。
8、 閥位輸出信號：DC4～20mA、DC1～5V、DC0～10V，可任選一種。
9、 閥位輸出電流4～20mA的負(fù)載電阻：50Ω～700Ω。特殊要求可做到750Ω。
10、閥位輸出電流4～20mA的調(diào)節(jié)范圍：低端0﹪～85﹪，15﹪～100﹪，即當(dāng)單圈閥位電位器的轉(zhuǎn)角較小時(shí)(0°～45°)或較zui大時(shí)(0°～270°或0°～330°)都可調(diào)出DC4～20mA電流。
11、閥位電位器阻值：1k～5k。若配其它阻值的電位器，請與我們。
12、三個電位器調(diào)整技術(shù)可一次性調(diào)好閥位輸出電流DC4～20mA。
13、遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場控制均具有適應(yīng)不同要求的多種控制方式，由控制模塊上的撥碼開關(guān)或現(xiàn)場控制板上的端子連接選擇。
14、可用于可逆控制，接通持續(xù)率50﹪，每小時(shí)接通次數(shù)≦1200次。
15、工作溫度范圍：-25℃～+65℃。
16、環(huán)境濕度：≤90﹪(25℃)。
17、周圍介質(zhì)：無易燃、無易爆、無腐蝕的環(huán)境。
二、基本使用方法
1、接線與設(shè)置選擇
（1）嚴(yán)格按照圖1完成控制模塊與電動執(zhí)行器的接線。圖1中的輕觸式現(xiàn)場控制板正面布置見圖2，現(xiàn)場控制板（或盒）亦可按圖1相關(guān)電路自配；閥位液晶顯示板為可選件，不選時(shí)控制模塊上相應(yīng)接線座懸空；閥位電位器阻值1k～5k；交流接觸器對于三相三線制，線包電壓為AC380V，對于三相四線制，線包電壓可以為AC220V，但要求控制模塊上接觸器接線座b點(diǎn)懸空，而a點(diǎn)接零線；LSO、LSC為開、關(guān)向限位開關(guān)，TSO、TSC為開、關(guān)向過力矩開關(guān)；遠(yuǎn)程控制接線座暫時(shí)懸空，其接線與控制詳見“三，3”。
（2）檢查連線，確保正確無誤、連接可靠，且無短路、碰殼情況。
（3）對控制模塊接入三相AC380V電源，在正常情況下，此時(shí)：控制模塊上的電源指示燈亮，缺相指示燈滅；輕觸式現(xiàn)場控制板上的電源、遠(yuǎn)程控制指示燈亮，其它燈滅；否則重復(fù)步驟“（1）、（2）”直至正常為止。
（4）按照要求正確選擇遠(yuǎn)程/現(xiàn)場控制狀態(tài)及其控制方式。遠(yuǎn)程/現(xiàn)場控制狀態(tài)由輕觸式現(xiàn)場控制板上的遠(yuǎn)程、現(xiàn)場控制按鈕選定；遠(yuǎn)程控制方式由控制模塊上的撥碼開關(guān)選擇，現(xiàn)場控制方式由現(xiàn)場控制板上的J3端子1、2選擇，。
2、電機(jī)轉(zhuǎn)向與行程開關(guān)、閥位電位器的調(diào)試
以下調(diào)試使用輕觸式現(xiàn)場控制板進(jìn)行現(xiàn)場控制。
（1）按動現(xiàn)場控制板上的“現(xiàn)場”按鈕（相應(yīng)指示燈亮）進(jìn)入現(xiàn)場控制狀態(tài)；現(xiàn)場控制板上J3的端子1、2斷開，即選定為自保持控制方式。
（2）通過電動執(zhí)行器上的手輪將執(zhí)行器開到全行程的中間位置。
（3）按動現(xiàn)場控制板上的 “關(guān)”按鈕，此時(shí)執(zhí)行器應(yīng)向關(guān)方向運(yùn)行，按動“開”按鈕，此時(shí)執(zhí)行器應(yīng)向開方向運(yùn)行，按動“停”按鈕，電動執(zhí)行器應(yīng)停止運(yùn)行。若電動執(zhí)行器開、關(guān)運(yùn)行方向相反，則要互換連接電動機(jī)的任意兩根電源線。
（4）調(diào)整好電動執(zhí)行器行程，掛上閥位電位器，并確保電位器轉(zhuǎn)動的方向、位置和角度都正確。
（5）將電動執(zhí)行器關(guān)到全關(guān)位，將閥位電位器調(diào)到接近零位（注意不能調(diào)到零位！為防止慣性過沖，應(yīng)留有一定余量）。若選用單圈電位器，還應(yīng)保證由全關(guān)位到全開位的整個行程使閥位電位器的轉(zhuǎn)角大于50°（通常選用zui大轉(zhuǎn)角為180°～330°的電位器），為提高電位器的分辨率，應(yīng)盡量使轉(zhuǎn)角大些，但不能超過電位器zui大轉(zhuǎn)角。
3、閥位輸出信號4mA（0%）～20mA（100%）的快速調(diào)節(jié)
（1）測量控制模塊11（GND）、12（閥位電位器中心抽頭）端子間電壓值，要求其隨開閥增大、關(guān)閥減小，否則將11、13端子的接線對調(diào)；確保此電壓在全關(guān)時(shí)小于0.5V。
（2）將電動執(zhí)行器動作到全關(guān)位，調(diào)節(jié)“4mA”電位器使輸出為4mA。
（3）將電動執(zhí)行器動作到全開位，調(diào)節(jié)“20mA”電位器使輸出為20mA。
（4）將電動執(zhí)行器動作到全關(guān)和全開位，查看輸出是否正常，若有誤差請重復(fù)步驟（1）～（3）；若仍未達(dá)到要求，請按“4”進(jìn)行微調(diào)。
4、閥位輸出信號4mA（0%）～20mA（100%）的微調(diào)
（1）將電動執(zhí)行器關(guān)到全關(guān)位，用萬用表測量閥位電位器中心抽頭對地（GND）電壓（即控制模塊11、12端子間電壓），此電壓值應(yīng)隨著閥門打開而增大，否則應(yīng)將閥位電位器接線座內(nèi)外兩側(cè)11、13端子的連線對調(diào)，并確保電動執(zhí)行器運(yùn)行到全關(guān)位時(shí)，此電壓值≤0.5V，否則松開閥位電位器轉(zhuǎn)軸上齒輪的頂絲，調(diào)整閥位電位器使此電壓值在0.1～0.5V之間。
（2）讓電動執(zhí)行器開向運(yùn)行一段時(shí)間（根據(jù)行程不同，一般為5～10秒鐘），再運(yùn)行到全關(guān)位，調(diào)整調(diào)零電位器，使調(diào)零測試點(diǎn)的電位差值≤2mV；調(diào)節(jié)“4mA”電位器使輸出信號為4mA；將電動執(zhí)行器運(yùn)行到全開位，調(diào)節(jié)“20mA”電位器使輸出信號為20mA。
上述調(diào)試一般只需一次完成。出廠時(shí)調(diào)零電位器已調(diào)整好，一般無需用戶調(diào)節(jié)。
注：“調(diào)零”、“4mA”和“20mA”電位器均是順時(shí)針方向增大，逆時(shí)針方向減；電位器均為工業(yè)級精密多圈電位器，行程約25圈。
（3）調(diào)好20mA后，將電動執(zhí)行器運(yùn)行到全關(guān)位，檢驗(yàn)4mA有無改變，若有變化，則檢查以下三點(diǎn)：
① 閥位電位器轉(zhuǎn)軸上齒輪的頂絲是否旋緊；
② 運(yùn)行到全關(guān)位時(shí)，是否把調(diào)零測試點(diǎn)的電位差值調(diào)到≤2mV；
③ 閥位電位器是否被卡住。
排除故障后，重復(fù)步驟“（2）”，將閥位輸出信號4～20mA調(diào)到正常范圍以內(nèi)。
注：當(dāng)一定要求閥門關(guān)嚴(yán)或頂開限位開關(guān)時(shí)，一般是將全關(guān)位調(diào)為4.1mA，全開位調(diào)為19.9mA。
*5、閥位輸出信號20mA（100%）～4mA（0%）的調(diào)整。
對于需要全開位時(shí)閥位輸出信號為4mA、全關(guān)位時(shí)則為20mA的應(yīng)用場合，可參照如下方法調(diào)試。按動“開”按鈕使執(zhí)行器到全開位；調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使兩調(diào)零測試點(diǎn)的電壓差≤2mV；調(diào)節(jié)“4mA”電位器使輸出信號為4mA；按動“關(guān)”按鈕使執(zhí)行器到全關(guān)位，調(diào)節(jié)“20mA”電位器使輸出信號為20mA。
三、控制狀態(tài)與控制方式
1、遠(yuǎn)程、現(xiàn)場控制狀態(tài)選擇
遠(yuǎn)程、現(xiàn)場控制狀態(tài)由輕觸式現(xiàn)場控制板上的“遠(yuǎn)程”、“現(xiàn)場”按鈕切換。按動“現(xiàn)場”按鈕進(jìn)入現(xiàn)場控制狀態(tài)，相應(yīng)指示燈亮；按動“遠(yuǎn)程”按鈕進(jìn)入遠(yuǎn)程控制狀態(tài)，相應(yīng)指示燈亮。出廠時(shí)設(shè)定為上電遠(yuǎn)控優(yōu)先。
2、現(xiàn)場控制方式設(shè)定及其操作
輕觸式現(xiàn)場控制板上J3的端子1、2用于選擇現(xiàn)場控制方式。
J3端子1、2 | 現(xiàn)場控制方式 |
斷開 | 自保持的開、關(guān)、停。按動“開”按鈕，進(jìn)入電動執(zhí)行器開向運(yùn)行；按動“停”按鈕，停止運(yùn)行；按動“關(guān)”按鈕，進(jìn)入關(guān)向運(yùn)行。 |
短接 | 開、關(guān)均為點(diǎn)動。按下“開”按鈕不放，電動執(zhí)行器開向運(yùn)行，一釋放即停止運(yùn)行；按下“關(guān)”按鈕不放，電動執(zhí)行器關(guān)向運(yùn)行，一釋放即停止運(yùn)行。 |
注意反向動作延時(shí)和電子互鎖保護(hù)，例如“自保持的開、關(guān)、停”方式：在開向運(yùn)行中，按動“關(guān)”按鈕，在停止片刻后進(jìn)入關(guān)向運(yùn)行；在關(guān)向運(yùn)行中，按動“開”按鈕，在停止片刻后進(jìn)入開向運(yùn)行；在開或關(guān)向運(yùn)行中，按動“遠(yuǎn)程”按鈕，停止運(yùn)行，并進(jìn)入遠(yuǎn)控狀態(tài)。遠(yuǎn)程控制與此類似，不再重復(fù)。 | |
3、遠(yuǎn)程控制方式設(shè)定
控制模塊上的撥碼開關(guān)用于選擇遠(yuǎn)程控制方式。
（1）自保持和點(diǎn)動控制
① 使用控制模塊內(nèi)部電源的“自保持和點(diǎn)動”控制
“自保持”開關(guān)閉合為自保持控制有效（或點(diǎn)動控制無效），此時(shí)三位轉(zhuǎn)換開關(guān)短暫接觸開或關(guān)端，電動執(zhí)行器即可使閥門走到全關(guān)或全開位；若在運(yùn)行過程中斷開“自保持”開關(guān)，電動執(zhí)行器即停下來。 “自保持”開關(guān)斷開為自保持控制無效（或點(diǎn)動控制有效），此時(shí)只能進(jìn)行點(diǎn)動控制：三位轉(zhuǎn)換開關(guān)撥向開或關(guān)端，電動執(zhí)行器執(zhí)行開或關(guān)向動作,一旦斷開，電動執(zhí)行器即停下來.
*② 使用控制模塊外部電源的“自保持和點(diǎn)動”控制
遠(yuǎn)程控制接線座與可編程控制器PLC的接線如下。圖中，虛框內(nèi)的開關(guān)（或觸點(diǎn)）和電源表示PIC所具有的功能，其功能也可使用相應(yīng)開關(guān)（或觸點(diǎn)）和電源代替。對于PLC的DC24V電源，其負(fù)端（地）接遠(yuǎn)程控制接線座的DC24V負(fù)端（地），而正端懸空。對于PLC的AC220V電源，其零線N串接30k/5W電阻后接遠(yuǎn)程控制接線座的DC24V地端，而正端懸空；PLC的電源若是AC24V，則應(yīng)去掉電阻，直接相接。只要PLC輸出的控制信號為高電平，遠(yuǎn)程控制接線座的相應(yīng)端子就有效，其工作過程同“①”
（2）有信開、無信關(guān)控制
① 使用控制模塊內(nèi)部電源的“有信開、無信關(guān)”控制
撥碼位置與控制接線如下。當(dāng)遠(yuǎn)程控制室的開關(guān)（或觸點(diǎn)）閉合，遠(yuǎn)程控制接線座的8端＋24V傳到6端,使6端有效，執(zhí)行開閥動作;當(dāng)遠(yuǎn)程控制室的開關(guān)（或觸點(diǎn)）斷開，使6端無效，執(zhí)行關(guān)閥動作。因?yàn)殚_關(guān)（或觸點(diǎn)）只有閉合和斷開兩種狀態(tài)，遠(yuǎn)程控制接線座的6端只有有效和無效兩種狀態(tài)，所以電動執(zhí)行器只執(zhí)行打開或關(guān)閉兩種動作,中途不停.
（3）有信關(guān)、無信開控制
① 使用控制模塊內(nèi)部電源的“有信關(guān)、無信開” 控制
控制過程同“（2）”，只是開關(guān)（或觸點(diǎn)）閉合，電動執(zhí)行器執(zhí)行關(guān)閥動作，斷開時(shí)則執(zhí)行開閥動作.
（4）無效的遠(yuǎn)程控制撥碼設(shè)定
當(dāng)遠(yuǎn)程控制撥碼開關(guān)1、2均拔到ON位時(shí)，為無效控制方式，應(yīng)加以避免，否則可能被誤認(rèn)為控制模塊失效。
四、過力矩保護(hù)功能說明
為進(jìn)一步提高電動執(zhí)行器的運(yùn)行安全，加設(shè)了瞬時(shí)過力矩和閥門卡死保護(hù)，請用戶在調(diào)試和運(yùn)行中給予充分注意。
1、瞬時(shí)過力矩保護(hù)
在開向運(yùn)行過程中開向過力矩開關(guān)被頂開時(shí)，電動執(zhí)行器立即停止，即使力矩開關(guān)被頂開后再閉合，電動執(zhí)行器仍不會動作，直到關(guān)向控制信號(即反向控制信號)到來進(jìn)行解鎖，同時(shí)電動執(zhí)行器向關(guān)向動作；解鎖時(shí)間應(yīng)大于2秒，否則再開時(shí)仍不動；解鎖后，恢復(fù)對開閥方向的控制。反之亦然。
2、閥門卡死保護(hù)
當(dāng)閥門卡死時(shí)，開閥動作把開向力矩開關(guān)頂開，則無論切換到現(xiàn)場或遠(yuǎn)程控制狀態(tài)下，開向均不能動作，此時(shí)僅可進(jìn)行關(guān)閥操作(解鎖操作)。由于是閥門卡死，所以關(guān)閥動作必然也會把關(guān)力矩開關(guān)頂開；當(dāng)開、關(guān)向過力矩開關(guān)都被頂開后，無論再輸入什么控制信號，電動執(zhí)行器均不動作，即進(jìn)入鎖死狀態(tài)，此時(shí)必須把供電電源斷開幾秒鐘后再上電復(fù)位，才能正常控制。反之亦然。由于當(dāng)閥門卡死時(shí)便停止一切動作，因此保護(hù)了閥門和電機(jī)。
注意：當(dāng)開和關(guān)向限位開關(guān)或力矩開關(guān)同時(shí)斷開，或在其中一個開關(guān)斷開后沒有執(zhí)行解鎖動作，再把另一方向開關(guān)頂開，閥門也將進(jìn)入鎖死狀態(tài)。這種情況只會出現(xiàn)在調(diào)試過程中，因此，在調(diào)試時(shí)，當(dāng)關(guān)向限位開關(guān)或力矩開關(guān)被頂開后又閉合，一定要將電動執(zhí)行器向相反方向即開向運(yùn)行幾秒鐘解鎖，然后才可向關(guān)向運(yùn)行；反之亦然。
故障與排除
故障現(xiàn)象 | 故障分析 | 故障排除 |
初次上電不工作。 | 檢查控制模塊電源接線端的電源電壓是否正常。 | 檢查供電線路排除故障，保證供電正常。 |
檢查接線是否正常。 | 改正錯誤接線。 | |
檢查撥碼開關(guān)設(shè)定是否正常。 | 正確設(shè)定撥碼開關(guān)。 | |
調(diào)試過程中突然不動作。 | 調(diào)試過程中是否把開向、關(guān)向限位開關(guān)或力矩開關(guān)同時(shí)斷開。 | 斷開電源l分鐘左右，再上電復(fù)位。 |
動作過程中是否把一個方向的限位開關(guān)或力矩開關(guān)頂開，但沒有進(jìn)行反向動作解鎖，又把另一個方向的限位開關(guān)或力矩開關(guān)頂開導(dǎo)致鎖死。 | ||
反向動作解鎖時(shí)間太短。 | ||
運(yùn)行到限位或過力矩時(shí)仍不停。 | 接到控制模塊上的限位開關(guān)或力矩開關(guān)接線接反。 | 改正錯誤接線。 |
在中間位置能開能關(guān)，但頂開限位開關(guān)或力矩開關(guān)后，不能反向運(yùn)行。 | 接到控制模塊上的限位開關(guān)或力矩開關(guān)（常閉觸點(diǎn)）接線接反。 | 改正錯誤接線。 |
接到現(xiàn)場控制板的限位開關(guān)接線（常開觸點(diǎn)）接反。 | ||
輸出電流調(diào)不準(zhǔn)或調(diào)不出。 | 閥位電位器兩側(cè)接線（即控制模塊上閥位電位器接線座的兩側(cè)端子）接反。 | 改正錯誤接線，保證閥位電位器接線座中間和地（GND）兩端子之間的電壓值，隨開閥而增大。 |
零點(diǎn)電位器沒有調(diào)準(zhǔn)確，要求調(diào)零測試點(diǎn)電壓的值≤2mV。 | 將電動執(zhí)行器運(yùn)行到關(guān)位后，重新調(diào)整零點(diǎn)。 | |
輸出電流端的螺絲松動，導(dǎo)致輸出電流端子接觸不良。 | 旋緊螺絲。 | |
液晶屏顯示不準(zhǔn)，或無法標(biāo)定。 | 控制模塊的4～20mA輸出電流沒有調(diào)好。 | 調(diào)整好4～20mA輸出電流。 |
液晶顯示屏沒有標(biāo)定好。 | 重新標(biāo)定液晶顯示屏。 | |
初次使用時(shí)，現(xiàn)場控制板上的燈不亮或無法控制。 | 接線錯誤。 | 改正錯誤接線。 |
現(xiàn)場控制正常，但遠(yuǎn)程控制不動作。 | 控制模塊上的撥碼開關(guān)撥錯。 | 正確設(shè)置撥碼開關(guān)（一般將開關(guān)l、2撥到1、2位置）。 |
現(xiàn)場控制板上沒有切換到遠(yuǎn)程控制方式。 | 切換到遠(yuǎn)程控制方式。 | |
無遠(yuǎn)程控制信號，或遠(yuǎn)程控制信號接線錯誤。 | 檢查PLC或?qū)?yīng)功能系統(tǒng)，接好遠(yuǎn)程控制信號線。 |
