DKJEX执行机构说明书更改定版.docx
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DKJEX执行机构说明书更改定版
1概述
1.1DKJ-EX型电动执行机构是DKJ系列角行程电动执行机构中的一种新型产品。
它以
智能型一体化控制器代替原来系统的位置发送器和伺服放大器，可直接接受4mA～20mA直流电流信号，带动调节机构实现过程控制系统的自动调节功能。
1.2DKJ-EX型电动执行机构具有的功能特点：
a.控制器集位置发送器与伺服放大器为一体，用单片微处理器作主控元件，可直接
接受模拟量控制；
b.具有接受无源触点（如DCS系统的DO）控制或220V电压控制功能。
这二种控
制功能可分别单独采用，也可以与模拟量控制共同采用，二者互不干涉；
c.具有现场LED数码显示，可以清晰直观地显示执行器的运行状态和调节机构的开
度；
d.带有现场操作面板，一般无需打开控制器壳盖，即可以人机对话方式，对执行机
构进行调整和参数设定；
e.具有输出轴在行程的极限位置时的输出接点，供控制系统选用；
f.具有断信号、调节机构卡死等故障保护功能以及故障时的接点输出。
1.3用途
DKJ-EX型电动执行机构，可与各类转角式阀门、风门、挡板等调节机构配套，广泛用于电力、冶金、石油、化工、轻工、纺织、食品、医药等生产过程调节控制系统中。
2型号、规格
2.1型号意义说明
DKJ10EX
设计序号，智能型一体化，有行程接点输出。
机座号及输出力矩分档，第一位用数字2、3、4、5表示。
角行程电动执行机构（或称ZKJ）。
2.2常用产品的型号与规格
表1
型号
额定负载
（N．m）
额定电流
（A）
分相电容容量
（μF）
重量
（kg）
DKJ-210-EX
100
0.5
4
31
DKJ-310-EX
250
0.65
5
48
DKJ-410-EX
600
1.5
10
86
DKJ-510-EX
1600
2.5
20
145
3主要技术指标
3.1输入信号
a．模拟量信号4～20mADC（输入电阻250Ω）或1V～5VDC（输入电阻＞100kΩ）；
b．无源开关量信号；
c．有源开关量信号（与工作电源相同）。
3.2位置反馈信号4～20mADC（负载电阻500Ω）
3.3基本误差限±2.5％；
3.4死区设定1％～2.0％；
3.5回差不大于1.5％；
3.6额定行程90°（转角）；
3.7额定行程时间25S±20％；
3.8额定负载见表1；
3.9工作电源
a．额定电压220V；
b．额定频率50Hz；
c．额定电流见表1；
3.10使用环境
a．温度-25℃∽+70℃；
b．相对湿度不大于95％；
c．周围空气中不含腐蚀性气体。
4工作原理与结构
DKJ-EX型电动执行机构是一个以交流伺服电动机为动力装置的位置伺服机构，整机由在结构上相对独立的减速器、交流伺服电动机和控制器三部分组成。
其外形结构见图1。
图1电动执行机构外形示意图
4.1控制器
4.1.1控制器由主控电路板、传感器（导电塑料电位器）、带LED显示的操作面板以及电机分相电容、接线端子等部分构成。
由外壳将各组成部分构成一体。
控制器的工作原理框
图见图2。
来自上位控制器（调节器或计算机）的模拟控制信号（4mA～20mADC）经光电隔离和A/D转换后，将模拟量信号转换为数字信号后，送CPU。
由传感器检测到的执行机构输出轴的位置信号经A/D转换后，也送至CPU。
数据信号经CPU运算处理后，决定伺服电机的启/停及转动方向，通过功率驱动电路驱动伺服电机。
执行机构当前位置除了通过现场LED显示外，还经过D/A转换，以模拟量信号形式输出，反馈至控制系统。
图2控制器工作原理框图
4.1.2开关量控制
a．无源开关量控制。
给CPU一个状态信号，外部无源触点经光电隔离后，控制功率
驱动电路驱动伺服电机。
触点闭合，电机运转。
反之，则电机停转。
b．有源开关量控制。
这种控制方式是电源电压通过功率驱动电路，间接控制伺服电机
运行，因此，控制电流很小。
一般仅用于远方手动控制。
三种控制方式可以单独采用，也可以组合采用。
外部控制电气原理见图3。
图3电气控制原理图
4.2伺服电动机
交流伺服电动机内部装有杠杆式制动机构或电磁式制动机构，能保证电机断电时迅速地制动，以减少执行机构输出轴的惯性惰走。
我公司改进设计的伺服电动机均采用电磁式制动机构，其制动性能比传统的杠杆式制动机构有较大提高。
电磁式制动机构的结构和工作原理是这样的：
在伺服电机的一端装有电磁线圈和制动盘，平时，制动盘依靠弹簧推力压住固定于转子上的摩擦片，当电机通电时，电磁线圈同时得电吸引制动盘往后移动而使制动盘与摩擦片分离，电机以额定转速旋转。
断电时，作用在制动盘上电磁吸力消失，制动盘即压住转子上的摩擦片使电机迅速制动，电机后端盖上装有旋钮，将旋钮拨到“手动”位置时，可使制动盘与摩擦片脱离，拉出减速器手轮，可以进行就地操作，将旋钮拨到“电动”位置，制动盘即压住摩擦片，保证电机断电时可靠地制动。
4.3减速器
减速器采用一级平齿轮和行星机构相混合的机械传动机构，输出转矩分为六个基本规格，其机械传动示意见图4和图5。
图4机械传动示意图（250N.m以下）
图5机械传动示意图（600N.m以上）
行星传动机构具有体积小、速比大、承载力大、效率高等特点。
基本部件由内齿轮、摆轮、偏心轴、联轴器组成的K-H-V行星结构，当偏心轴转动使摆轮产生周转，利用内轮和摆轮的齿数差来达到减速器传动的目的.
为了把输出轴限制在90°的转角范围内，以保证不损坏调节机构和有关零件，在机座上装有二块止档起机械限位作用。
减速器箱体上装有手动部件，用于就地手动操作。
操作时只要将手轮拉出摇动即可，就地手动操作结束后，一定要将手轮推进。
减速器的出轴另一端装有盘簧和凸轮，凸轮借助盘簧的压力和出轴一起转动，用以带动位置发送器的传感元件动作。
凸轮上有限位槽，用机座上的限位销来限制其转角。
5电动执行机构的检查
电动执行机构各组成部分出厂前都经过精心调整和严格测试.但为了保证正常运行,用户在使用前仍需进行检查。
按图6校验接线图接线。
输入4-20mADC控制信号，接通反馈信号,接通AC220V电源。
此时,执行机构的输出轴将随输入控制信号的变化而改变其机械位置。
若有问题请按第7章电动执行机构的调整进行调试。
图6校验接线图
6电动执行机构的安装和接线
6.1安装环境
执行机构应安装在温度为－25℃～70℃，相对湿度不大于95%且周围无腐蚀性气体的环境中，根据现场条件，可将执行机构安装在水泥或金属骨架的基座上，用地脚螺钉紧固。
安装时应考虑到手动操作及维修拆装的方便。
执行机构的输出轴与调节机构的联接，可通过连杆及专用连接头，限位止挡块应在输出轴的有效范围内紧固、不可松动。
6.2外形及安装尺寸
执行机构的外形及安装尺寸如图7，表2所示。
图7执行机构外形及安装尺寸
表2
型号
A
B
C
D
E
F
G
H1
H2
H3
H4
L
1
2
3
键
DKJ-210EX
220
245
130
158
86
35
100
270
233
128
20
360
12
25
14
厚15
8×7
DKJ-310EX
260
300
100
130
115
50
120
307
260
135
20
445
13
35
16
厚21
10×8
DKJ-410EX
320
365
130
162
142
60
150
380
322
170
30
565
14
40
18
厚23
12×8
DKJ-510EX
390
424
180
212
121
80
170
440
379
196
35
640
14
58
20
厚25
18×11
6.3接线方式
6.3.1注意事项
a.输入、输出信号线应单独采用屏蔽线；
b.电动执行机构外壳必须接地良好；
c.接线应符合有关电气安装规程。
6.3.2执行机构可以接受三种不同的控制方式，即模拟量输入控制方式、无源触点输入控制方式和220V电压输入控制方式。
用户可根据控制系统的要求选用。
三种控制方式的接线是不同的。
a.模拟量控制方式（端子排列见图8a）
执行机构接受的控制信号为4mA--20mA直流电流信号或1V—5V直流电压信号。
这是一种最常用的控制方式，在这种控制方式下，执行机构具有设计的全部功能。
b.无源触点控制方式（端子排列见图8b）
这是一种外部无源触点直接控制执行机构运行的方式。
在S1闭合状态下，当S2闭合时，执行机构正行，S3闭合时，执行机构反行。
注意，S2，S3不能同时闭合。
S2，S3控制触点的容量为0.1A，48V.DC即可。
c.220V电压控制方式（端子排列见图8c）
这是一种外部220V电压直接控制执行机构运行的方式。
在S1闭合状态下，S2闭合时，执行机构正行，S3闭合时，执行机构反行。
同样，S2，S3不能同时闭合。
由于流过S2，S3的电流极小，所以，S2，S3的触点容量只要符合耐压要求即可。
a、模拟量控制方式
b、无源控制方式c、220V控制方式
图8接线端子排列图
7电动执行机构的调整
电动执行机构出厂前都已经过调整，若无特殊使用要求经校验未发现异常情况，不需要重新调整。
当需要重新调整时，请按本说明书规定的方法和步骤调整。
7.1操作面板及显示字符意义说明。
显示窗具有6位LED数码显示和4个操作键，如图9所示。
图9显示与按键示意图
A
X
X
X
显示：
表示执行机构处于自动正常运行状态，右边三位数字显示量程的百分比数。
H
X
X
X
显示：
表示执行机构处于现场电动手操状态。
此时，按“+”键或“-”键时,可操作执行机构运行，右边三位数字显示量程的百分比数。
E
1
显示：
表示“输入信号断”故障。
E
2
显示：
表示“反馈信号断”故障。
-
-
-
-
-
-
显示：
表示“机械卡死”故障。
7.2设定和调整
7.2.1行程标定
a．松开执行机构机械止挡块固定螺母；
E
1
b．断开输入信号，接通电源，显示
L
X
X
X
c．按住“确认”键约8秒钟，显示
d．按“－”键，使执行机构往关方向运转（面对出轴，杠杆逆时针方向运转），显示
值应逐渐减小。
直到输出轴运转至所需零位再超过约5°左右，此时，显示值为1.0～16.0范围内的任意值；
h
X
X
X
e．按确认键，显示
f．按“＋”键，使执行机构往开方向运转，显示值应逐渐增大。
直到输出轴运转至额
定行程90°，此时显示值为70.0～99.0范围内的任意值；
C
L
1
0
0
0
g．按“确认”键，显示
行程标定完毕。
7.2.2实际机械零位选定及行程设定
根据调节机构的要求，设定执行机构的实际零位和满度，步骤如下：
a．按“－”键，使执行机构输出轴向零位方向运行，直到输出轴运行至实际需要的零
位。
一旦按“确认”键，在设定完毕后，该位置的反馈信号即为4mA；
O
P
X
X
X
b．按“确认”键，显示
c．紧固下限机械止挡块；
d．按“确认”键或“－”键，使执行机构输出轴向满度方向运转，直到输出轴运转至实际需要的满度位置（实际行程应在额定行程的60%～100%范围内）。
此时一旦按“确认”
键，在设定完毕后，该位置的反馈信号即为20mA。
E
1
e．按“确认”键，显示
f．紧固上限机械止挡块；
A
X
X
X
g．接通输入信号，显示
行程设定完毕，执行机构受输入信号控制而运行。
7.2.3死区、输入信号类型、断信号保护状态的设定。
这三种设定应连续操作，步骤如下：
E
1
5
0
a.同时按住“+”键和“-”键约5秒钟后，显示：
b.按“+”键或“-”键,可设定死区，设定范围为1.00—2.00。
如无振荡现象，可默认出厂设定值而进入下一步；
A
4
-
2
0
c.按“确认”键，显示死区设定完毕，进入信号类型设定；
U
1
-
5
d.按“+”键或“-”键,设定输入信号为
A
4
-
2
0
或
出厂设定为4mA～20mA输入，如默认，可直接进入下一步；
H
O
L
D
e.选定后，按“确认”键，显示输入信号类型设定完毕，进入断信号状态的设定。
f.按“+”键或“-”键,可设定当断信号故障出现时，执行机构输出轴的位置，有三种状态，
H
O
L
D
显示表示断信号时，输出轴保持原位，
C
L
O
S
E
显示表示断信号时，输出轴将自动至全关位置，
O
P
E
N
显示表示断信号时，输出轴将自动至全开位置，
A
X
X
X
g.选定后，按“确认”键,显示设定完毕，
执行机构进入自动运行状态。
7.2.4“就地电动”与“自动”间的切换
a.同时按住“确认”键和“-”键约3秒钟，显示改变为：
H
X
X
X
进入就地电动手操状态。
按“+”键或“-”键可操作执行机构运行。
A
X
X
X
b.按“复位”键或同时按住“确认”键和“+”键约3秒钟,显示
进入自动运行状态，执行机构将按输入控制信号运行。
8电动执行机构的使用和维护
8.1电动执行机构使用前应按本说明书规定的方法进行检查、校验和调试。
8.2我公司生产的电动执行机构出厂时，减速器内已加注二硫化钼润滑脂。
8.3电动执行机构投入运行前应检查现场的电源电压是否与规定的相符，同时按规定
的电气安装接线图检查所有接线是否正确、可靠。
8.4输出轴与调节机构所有连杆、杠杆接合处不可有松动，以保证有良好的调节效果。
8.5执行机构就地机械手操时，应将电动机上的旋钮拨在“手动”位置，拉出手轮摇动，
操作完毕，应将旋钮拨向“电动”位置，并把手轮推进。
请注意，就地手操时，只能在断电情况下操作。
8.6执行机构输出轴力矩应与调节机构力矩相适应。
8.7电动执行机构各组成部分应根据现场使用条件，定期检查和调整，减速器应定期
清洗并加注合适的润滑油。
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