LBZN电液执行机构说明书.docx
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LBZN电液执行机构说明书
LBZNII型电液执行机构
使用说明书
渤海装备兰州石油化工机械厂
第一部分产品描述
LBZNII型电液执行机构借鉴以往国内外同类产品在技术、工艺和控制理念等方面的成就，采用了当今先进的控制技术和可靠的元件，优化了控制回路，具有工作可靠、功能丰富、指标优良等显著优点。
主要特点：
●使用了高度智能化的iSAII（C01F01以后简称ISA）型控制器，使阀门综合控制功能得到大幅度提升。
●无需打开防爆箱，即可通过红外遥控器设置和浏览运行参数，充分保证了产品和装置的防爆安全性。
●电机—泵以间歇或连续方式运行，大大降低了系统温升和耗能，也延长了泵的使用寿命。
●独有的自加热技术，使LBZNII型的低温适应性更强。
●调节（远程+本地）、备用调节、本地点动和手动等操作方式独立并联，提高了产品的安全性。
●使用高性能电液比例阀，不仅将液压油的清洁度要求由7级降低为9级，而且通过独有的比例阀驱动技术，使位置控制灵敏度和综合精度达到0.1%以上的国际先进水平。
●独有的参数备份和恢复功能，更换iSA控制器时无需调校。
●独有的报警事件存储功能，有助于故障原因的追溯。
●中英文显示界面，使操作更加简洁明了。
1.
产品结构
LBZNII型电液执行机构由以下部件构成：
●iSA控制器及其辅助部件（红外遥控器、电气控制箱、接线箱等）。
●油源及液压控制回路，包括液位/温度传感器、压力传感器、卸荷电磁阀、点动电磁阀、锁位电磁阀、电液比例阀、电机-泵组合等。
●执行机构，包括油缸、手动机构、位移传感器等。
图：
LBZNII型电液执行机构——控制柜
2.技术规格
2.1.技术指标
线性度
≤1/1000
重复性
≤1/1000
灵敏度
≤1/1000
调节速度
≥50mm/s
自保速度
≥100mm/s
2.2.工作参数
输入信号
4~20mA，带变压器隔离，耐压1KV
阀位回讯/备用回讯
4~20mA，带变压器隔离，耐压1KV，无源负载
开关量控制指令
干触点，触点容量：
1A/30VDC
开关量回讯信号
干触点：
SPST，触点容量：
1A/30VDC
系统压力
滑阀：
8~12MPa
蓄能器充气压力
滑阀：
6.5MPa
液压油
L-HV32
控制电源
220VAC/100W
电机供电
380VAC/3KW（单电机）/3相4线
工作环境温度
-20℃~60℃
防爆等级
ExdIIBT4
3.
工作原理
图4：
LBZNII型电液执行机构系统框图
图5：
LBZNII型电液执行机构液压原理图
3.1.压力控制功能
LBZNII型电液执行机构具有灵活的系统压力控制功能，根据阀门动作的频度不同，用户可以将泵运行方式设置为间歇运行方式、连续运行方式或自适应运行方式。
3.1.1.泵的间歇式工作方式
泵的间歇工作方式：
iSA控制器根据系统的压力变化，自动控制电机-泵的运行和停止。
●iSA控制器通过压力传感器【PT】实时采集系统压力数据，当系统压力低于压力低限（可设）时，输出控制信号控制电机-泵组合【M1】-【P1】启动运转，为油缸【CLY】动作提供压力，同时向蓄能器【A1】、【A2】和【A3】补压。
●当系统压力高于压力高限（可设）时，iSAII型（C01F01）输出控制信号控制电机-泵组合【M1】-【P1】停止运转，系统依靠蓄能器【A1】、【A2】和【A3】储存的液压能量保证油缸【CLY】动作，直到系统压力低于压力低限时再次启动【M1】-【P1】。
●以上电机-泵的启停过程自动切换，循环往复。
该过程由iSA控制器综合控制。
3.1.2.泵的连续式工作方式
泵的连续运行方式：
泵连续运行，iSA控制器根据系统压力的变化，自动使卸荷电磁阀通电或断电，从而使泵处于补压-卸荷的交替变化之中。
●iSA控制器通过压力传感器【PT】实时采集系统压力数据，当系统压力低于低限时，卸荷阀【SOL1】断电，压力卸荷回路关闭，泵的输出流量在满足油缸动作的同时，利用剩余的液压能量为蓄能器【A1】、【A2】和【A3】补压。
●当系统压力达到高限时，卸荷阀【SOL1】通电，卸荷回路打开，泵处于空负荷运行状态，系统依靠蓄能器的储能保证阀门的动作，直到压力再次低于低限后自动进入补压状态。
3.1.3.泵的自适应工作方式
泵的自适应运行方式：
iSA控制器根据起泵/停泵、补压/卸荷间隔，自动选择泵的工作方式，并且根据油温自动进入或退出自加热运行模式。
3.1.4.备用泵自动投用
当主泵（如P1）在规定时间内未能将压力升至设定值，则主泵（如P1）自动停止，备用泵（如P2）开始自动运行。
3.2.阀位的调节控制
图6：
阀位的调节控制回路
远程发出的4~20mA控制信号和位移传感器传来的4~20mA阀位信号，被iSA控制器同步实时采集，在iSA内部进行比较、PID运算后：
（1）正常调节模式：
经过功率驱动1至电液比例阀【PEV】，驱动比例阀阀芯动作，产生液压流量，控制油缸动作，并通过位移传感器形成位置闭环，最终使阀位处于稳定位置。
（2）备用调节模式：
经过功率驱动2至点动电磁阀【SOL2】，驱动电磁阀阀芯动作，产生液压流量，控制油缸动作，并通过位移传感器形成位置闭环，最终使阀位处于稳定位置。
备用调节模式的控制精度为1%，动态响应也不及正常调节模式，主要在正常调节回路无法使用时投用。
LBZNII型采用了双位移传感器的容错方式，当主传感器信号异常（信号超限）时，备用传感器自动投用。
本地调节控制过程基本一样，只是本地控制信号由iSA控制器内部产生。
远程调节→本地调节为无扰动切换。
远程调节→本地调节时，必须使本地操作授权指令有效，否则无法进入本地调节状态。
3.3.阀位的锁位
3.3.1.在出现以下报警时，如果设置菜单中“锁位项目”具有相应的锁位设置，阀位将立即锁位：
●信号丢失
●反馈丢失
●跟踪丢失
●系统压力低
发生锁位时，锁位电磁阀【SOL3】和比例阀【PEV】失电，切断了通过比例阀进入油缸的油路，从而实现锁位。
3.4.阀位的点动控制
进入点动状态时，锁位电磁阀【SOL3】和比例阀【PEV】失电，切断调节回路，执行机构动作依靠点动电磁阀【SOL2】实现。
3.5.阀位的机械手动
阀位的手动控制是脱开所有液压和电气控制回路，利用机械手动方法控制阀门动作。
进行手动控制时，手动换向阀【MV6】切换到“手动”，然后手动离合器闭合，使油缸两腔与回油通道接通，摇动手轮使阀门动作。
3.6.自保逻辑
当LBZNII型电液执行机构接收到自保（ESD）信号时，iSA控制器将调动所有资源保证自保的可靠实现。
图7：
自保逻辑
第二部分存放与安装
4.
产品的存放
LBZNII电液执行机构的存放环境应满足以下要求：
●温度：
5℃～40℃
●相对湿度：
≤80%
●其它环境要求：
要求环境通风，无腐蚀性介质。
如果存放期超过3个月，则禁止室外存放。
●置放在木板上或离地的平台上，禁止与地面直接接触，并确保不会与地面积水接触。
●有防尘措施，如加盖塑料布。
●如果是室外存放，必须有完善的防水措施，如加盖足够的帆布等
●存放期超过3个月后，应每个月更换iSA控制箱、电气控制箱和接线箱中的干燥剂，而且每次更换后都要保证箱体密封严密。
●如果预计存放期超过6个月，存放前，应将iSA控制器中的电池取出。
●注意保护连接部分螺纹、密封面和隔爆结合面以免损伤。
5.安装过程
开箱检查
应针对以下内容做好开箱检查：
●执行机构在运输或者存放过程中无机械损伤
●依据装箱单，全面检查电液执行机构及备品配件和有关技术文件。
5.1.起吊
起吊时控制箱体时倾斜度不可大于10°，以免油箱中液压油溢出。
5.2.安装
5.2.1.弹簧吊挂安装示意图
图9：
弹簧吊挂安装示意图
5.2.2.控制柜的安装
控制柜安装就位时注意：
●应保证所放位置的环境温度满足本说明书2.2条关于工作环境温度的要求。
●控制箱体四周留有足够的空间，以便于日后维护。
安装时，按照“附录1——LBZNII电液执行机构安装外形图”进行安装就位和油管连接。
5.2.3.接线
按照“附录2——LBZNII电液执行机构接线图”备线和接线。
接线时注意：
●380VAC及220VAC电源电缆禁止与信号电缆走同一根导线管；
●所有电气接线导管应避开高温区；
●电机接线应设过载保护；
●各防爆箱的内外接地均按规定连接；
●接线后电缆防爆接头处应加密封填料后缩紧；
●接线箱的防爆结合面应先涂204—1防锈油，再进行最后封闭。
5.3.安装后的检验
5.3.1.电气接线检查
（1）电缆符合“附录2——LBZNII电液执行机构接线图”的要求。
（2）连接准确、牢固，屏蔽层接地良好
5.3.2.执行机构安装定位检查
用机械手动使执行机构全行程往复运动。
要求：
（1）阀板、阀杆及传动机构运行灵活、无卡涩。
（2）确认机械零位和全行程范围正确。
5.3.3.油箱液位检查
通过液位温度计观察，液位应在高低液位标志之间。
5.3.4.液压系统密封
要求：
无渗漏。
5.3.5.
图10：
电机启动前吸油及回油球阀正确位置
吸油及回油手动球阀检查
*要求：
在启动电机前，务必处于全部打开状态（手柄与油管方向一致）。
如图10。
5.3.6.电机-泵连接检查
要求：
手动盘车，电机-泵运转轻松平稳。
第三部分基本操作
6.
查看运行状态
6.1.综合信息显示
6.2.两路位移传感器的阀位显示
6.3.iSA页面转换
6.4.查看报警信息
6.4.1.LCD中的报警信息
在LBZNII型中，为了保障产品的稳定运行，通过LCD可以显示以下报警信息：
报警
说明
系统压力低
系统压力低于设定值（一般为5.5MPa）
系统压力高
系统压力高于设定值（一般为11MPa）
升压异常
规定时间内压力无法升到系统设定高压
升压失败
规定时间内压力无法升到系统设定低压
液位低
油箱液位低于设定高度
油温高
油温高于70℃
油温低
油温低于设定值（一般为-15℃）
信号丢失
输入信号小于3.6mA
跟踪丢失
在设定的时间（跟踪时间）内，偏差始终大于设定限度（跟踪带宽）
反馈丢失
反馈信号小于3.6mA
A路380V供电故障
A路380VAC电源丢失、缺相或错相
B路380V供电故障
B路380VAC电源丢失、缺相或错相
压力信号丢失
压力传感器信号小于3.6mA
非法本地点动
没有本地操作授权信号的情况下，本地调节/点动选择开关置于“点动”
A传感器故障
A位移传感器信号超限
B传感器故障
B位移传感器信号超限
AB传感器超差
A路和B路传感器信号差值≥1%
过滤器差压高
过滤器差压≥0.5MPa
以上报警发生时，都会通过5路系统报警通道（可配置）、以干触点形式向控制室发送。
以下为报警显示信息的浏览和操作方法。
6.4.2.
油滤污染的目视报警
在过滤器FT3/FT4上，带有可目视的报警装置：
7.
用户登录
8.
本地调节、远程备调和本地备调
本地调节——本地给定0~100%信号，通过电液比例阀对阀位进行调节（调节精度0.1%）
远程备调——远程给定4~20mA信号,通过备用调节回路进行阀位调节（调节精度1%）
本地备调——本地给定0~100%信号，通过备用调节回路进行阀位调节（调节精度1%）
只有在本地操作授权指令有效并合法登录后才能进行本地调节、远程备调和本地备调操作。
远程→本地的切换是无扰动切换。
9.
泵序选择
10.
泵启停
11.本地点动操作
12.
机械手动操作
13.
其它操作方法
13.1.系统卸压
13.2.溢流压力设定
13.3.高压油滤滤芯更换
参考滤芯外壳上所附说明进行。
13.4.
蓄能器测压与充气
13.5.
更换iSA控制器
第四部分仪表调校
14.
信号校准
信号校准的目的是使iSA控制器的内部控制信号与远程DCS的控制信号一致。
15.
阀位校准
信号校准的目的是使阀门的全开或全关位置与要求一致。
16.
阀位回讯校准
阀位回讯校准的目的是使控制室DCS上的阀位指示与阀门全开或全关位置对应。
17.
备用回讯的选择与校准
备用回讯可以选择为另一路位置回讯，也可以选择为系统压力回讯。
18.自保信号
19.
自保位置与缓冲量
20.
力矩关闭
力矩关闭可以使常关闭阀门在关闭位置保持一定的关闭力矩。
常用于二偏心或三偏心蝶阀电液执行机构。
21.
温度控制
温度控制是iSA控制器根据油温，自动选择弱加热或强加热运行方式，自动提升油温的控制方法。
只有在泵的运行模式选择在“自适应”，且温度控制在“使能”时，温度控制方可进行。
22.
跟踪丢失
跟踪丢失是指在设定的时间（跟踪时间）内，阀位与控制信号的偏差始终大于设定值（跟踪带宽）的一种报警状态。
根据设定，跟踪丢失可以触发执行机构锁位。
23.
泵模式
关于泵的三种工作模式介绍，参见3.1。
24.
PID设置
本产品中只能设置P值。
25.
报警通道设置
本项设置可以将任意报警设置到综合报警通道1~5，以触点形式输出。
报警通道为0，则表示关闭该报警。
26.
锁位项目
27.
偏差归零
偏差归零用于消除电液执行机构到达稳态位置后的显示偏差值。
特别注意：
在没有到达稳态位置时（如锁位、阀门卡涩、受到机械限位限制等）不可使用此项功能，否则将会导致阀位偏离。
28.
压力设置
29.
最大速度
30.
参数恢复
参数恢复用来将参数恢复到早期状态。
包括U盘恢复和初始化。
初始化：
将参数恢复到产品的出厂状态。
U盘恢复：
将U盘中的参数复制到iSA控制器中。
使用U盘恢复可以快速地在iSA备件中100%复制被替换产品的全部参数，使更换备件免除调校。
31.
数据备份
数据备份用来将iSA中保存的数据输出到U盘中，这些数据包括内部参数和事件。
参数备份：
将iSA中所有设置的参数保存到U盘中。
事件备份：
将iSA中存储的事件（报警及特殊操作）保存到U盘中。
该数据U盘在使用前应格式化为FAT16格式。
备份的参数可以用来日后更换备件，用户应妥善保管；而事件则是故障检查时有用的参考，必要时用户可将事件数据发送给厂家。
32.
时钟
时钟位于界面右下角，一般显示当前时间，每逢整分则显示当前日期，在此可以校准当前的日期和时间。
33.
位移传感器设定
LBZNII为双位移传感器配置，用户可以根据情况选用：
●A传感器
●B传感器
●A传感器为主传感器，B传感器为备用（A→B）
34.
语言设置
可以选择简体中文和英文界面。
35.
修改密码
修改密码后应妥善保管，以免影响用户登录。
36.查阅最新设置的更新时间
在此页面可以查阅设置项目的最新更新时间。
此页面不需进入设置。
第五部分日常维护
电液执行机构安装调试完毕后即可投入正常使用。
为了发挥电液执行机构的优点，提高使用的可靠性，使之处于良好的工作状态，发挥应有的效能，使用者应按照以下要求对电液执行机构进行科学维护。
37.日常维护对操作者的要求
操作者必须具备以下技能：
●熟知产品工作原理，熟知各元部件的作用
●熟练掌握各种操作方法
38.日常巡检项目
项目
正常值
压力表显示——系统压力
依照设定值，一般为6.5~9MPa
参数显示——位置
0~100%，与实际阀位对应
参数显示——输入
0~100%，与实际信号对应
参数显示——比例阀
接近0%
参数显示——压力
与压力表对应
参数显示——油温
5℃~60℃
参数显示——偏差
接近0%
液位温度计指示温度
5℃~60℃
液位
高液位标志和低液位标志之间
渗漏情况
无渗漏
iSA显示报警
无任何报警
油滤差压报警
无报警
泵的运行状态
无连锁保护停泵符号：
有无其它异常
无其它异常
39.
故障处理案例
39.1.系统压力升不上去（系统压力低报警）
原因分析
处理方法
截止阀【MV5】未关闭
关闭【MV5】
液面太低导致泵抽空
补充或全部更换油液。
溢流阀【RV】故障
更换溢流阀【RV】，并重新设定溢流压力。
参照13.2。
泵【P1/P2】内漏过大
更换泵【P1/P2】
39.2.升压异常报警
原因分析
处理方法
截止阀【MV5】未关闭
关闭【MV5】
溢流阀【RV】故障
重新设定溢流压力，或更换溢流阀。
参照13.2。
比例阀【PEV】被轻度污染
清洗或更换比例阀【PEV】
手动换向阀【MV6】位于“手动”
将手动换向阀【MV6】切至“液动”
液面太低导致泵抽空
补充或全部更换油液。
泵【P1/P2】内漏过大
更换泵【P1/P2】。
高压过滤器被污染
更换高压过滤器滤芯。
39.3.控制室发出位置控信号后执行机构不动
原因分析
处理方法
锁位或电磁阀【SOL3】自身故障或无供电
查明导致锁位的原因后，解除锁位
系统处于本地调节状态
切换至远程调节
系统处于点动（远程或本地）状态
切换至远程调节
系统压力过低
压力建立起来后重作动作
比例阀阀芯无动作。
远程给定信号的同时，可以检查参数——比例阀的数值变化，如果没有变化，则在排除以上故障可能后，可推测iSA控制器或比例阀故障
确认故障原因后更换。
附录
附录1——LBZNII电液执行机构安装外形图
LBZNII电液执行机构安装外形图
附录2——LBZNII电液执行机构电气接线图
1.仪表电接线图
2.
电气接线图
3.
用户接线图及接口规格
附录3——LBZNII电液执行机构易损件清单
LBZN/ICM出口改进型备件清单
名称
型号
建议备件数量
齿轮泵
GHP1-D-9
2
电机
M2JA-100L-3KW-4-380V-50Hz-B5
2
高压过滤器用滤芯
0060D005BN3HC
6
蓄能器
AS25P360CG3
2
压力传感器
2091250BG2M11H2
2
压力表
213.53.06325MPa-1/4NPT
2
二位四通电磁阀
WEDL-42-A-6-V-1
2
三位四通电磁阀
WEDL-43-D-6-V-1
2
比例阀
DLHZO-T-040-T71
2
溢流阀
MVP4C-140
2
ISA控制器
ISA-Ⅱ（C01F01）
2
电气控制单元
P2M-1
2
位移传感器
KYZM-LGIA4210
2
高压油管
2SN12-DKOS2408-6000
2
液位温度开关
SLT-3-440/380
2
液位计
YWZ-350T
2
关于本书的说明：
1．本书仅为最终用户使用LBZNII电液执行机构时提供技术参考，未经本公司许可，禁止其他单位和个人翻印或复制。
2．本公司保留对本手册内容进行修改的权利，恕不另行通告，敬请谅解。
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