一、基础
1、什么是交流电机变频调速技术?
交流三相电动机由于不存在换向片以及结构简单、工作可靠,目前装机容量上占有绝对优势。交流电机变频调速技术是近十年伴随着功率半导体器件的出现,微电子技术,计算机技术的发展而形成的科技含量高的电机电气传动控制技术。它具有调速和节能两大优势。它使交流电机的调速功能已完全达到了直流电机调速的性能。
交流电机变频调速原理是:交流三相异步电机的工作转数与供电的工作频率有如下关系:
n=60f(1-s)/p
n:电机实际转数
f:电机供电的工作频率
p:电机的极数
s:转差率
可见当电机的级数p固定时,若能改变供电的频率f就可以使电机转数n随频率f变化。变频器是一种将电源频率改变和电机控制为一体的装置。目前采用的变频器通过交直交原理,将供电电源50Hz的交流电经过该装置后变成0~400Hz的交流电,用来作为供给三相异步电机工作所需的电源,达到调节电机转速的目的。
例如在50HZ电源工作的四极电机转速1500转/分,用40HZ电源供电,电机转速下降20%为1200转,而且能量消耗还下降近50%,具有明显的节点效果。
变频器输入电源有单相交流电和三相交流电之分。但其输出均为对称相差1200的三相交流电。
调节变频器输出电源频率方式有手动和自动两种。手动是人工在变频器面板上进行。自动则是通过4~20mA(0~5V或0~10V)标准信号来控制。换句话讲,改变电机的转数,只需改变输入到变频器的控制信号大小就可以了。
变频器除有调速作用位外,由于它的输出电压随频率增加而增加,因此控制电机起动电流低具有软起动功能。另外,在电机停止瞬间还可向电机注入直流电进行能耗制动,具有电制动功能。
2、什么是变频调速电动执行器?
变频调速电动执行器用变频器来控制电动执行器工作。变频电动执行器由变频器、伺服电机、减速器、位置反馈发送器构成。由于变频器具有调速、软起动、制动等功能,它除可以使伺服电动机工作在变频调速状态外,它还通过软起动方式,降低伺服电机起动电流,减少对电网和本身机械结构的起动冲击。通过电制动方式,可有效产生能耗制动,降低伺服电机惰走惯性,大大提高定位精度。
变频式电动执行器是目前应用的两位式开关型电动执行器的更新换代产品。它利用数字化变频技术对传统的电动执行器进行改造,使电动执行器在开、关工作过程中,按工艺条件选择合适转速,或可以按照预定的程序变速运行。另外,利用变频器软起动功能,降低伺服电机起动电流对机械结构的起动冲击,这对电动执行器本身安全运行十分有益的。
3、变频执行器为什么要用三相电机?
三相交流异步电机是价格性能比最高的一种电力拖动设备。交流电机结构简单不存在换向问题、尤其是三相交流异步电机起动电路简单,倒相容易,过载能力高、可靠性强,应用十分广泛。由于变频器都按照控制三相交流异步电机制作,因此变频执行器必须采用三相交流异步电机作为伺服电机使用。
4、电动执行器采用变频调速技术后又何好处?
电动执行器采用变频调速技术后,可以使电动执行器伺服电动机工作在变频调速状态,可以满足许多要求电动执行器运行速度改变的工艺场合。变频器软起动方式,使伺服电机起动电流降低6倍,大大减少对电网和本身机械结构的起动冲击,允许每小时带载起动1000次以上。通过电制动方式产生能耗制动,省掉机械制动装置。
5、为什么许多自动化过程对执行器都有调速的要求?
在自动调节系统中,执行单元的工作质量至关重要。每套自调系统的对象特性时间常数,滞后时间、放大倍数都不同。因此,作为执行单元的电动执行器也应有各种工作速度与之对应才是。系统要求在偏差大时,阀动作快(伺服电机高速运转),动态响应好、调节作用强。在给定值附近小偏差时,要求执行器变化一定要缓慢(伺服电机低速运转),避免超调。目前的气动调节阀通过微分作用或阀门定位器作用很容易实现,但电动调节阀一旦选型确定,其工作速度、行程时间就相对固定,无法满足系统要求。结果只有通过频繁的启动、停止来满足给定值附近的微调作用,其结果是造成了系统的振荡和电机烧毁事故。采用了变频式电动调节阀就会很方便的解决这个问题。偏差大时可通过微分作用使变频器输出频率高,阀电机运转速度快,(可以是目前阀电机工作速度1.5~2倍)动态响应极好。随着偏差减少变频器输出频率会明显下降,阀电机工作速度降低(可以是目前阀电机工作速度0.2~0.5倍),阀会一点点开启或关闭,大大提高了微调作用能力,解决了阀在给定值附近频敏起动情形,明显减少超调,提高调节系统质量。变速运行方案是利用标准信号去控制变频器的输出,达到变频电动调节阀变速运行的目的。变频器都有电流输入(4~20mA)频率设定接口。只要把4~20mA信号送入频率设定接口,改变输入信号值,就可达到变频无级调速运行的目的。这种具有变频性能的电动执行器、电动调节阀其特性已不是位式开关积分特性,而是具有动态无级变速变积分特性,开环特性要比气动调节阀动态性能要好,使调节质量大幅提高。
6、为什么许多工艺过程对执行器拖动的阀门有变速控制要求?
自动调节系统是从调节质量上需要变频电动调节阀。在许多阀门开启、关闭工艺场合,同样需要变频功能的电动执行器拖动蝶阀、球阀等。石油、化工等行业大量采用离心泵,尤其一些大流量高扬程的泵,都用电动执行器控制蝶阀、闸阀来控制出口阀。工艺要求泵出口阀的开、闭不是等速的。在刚开启、或即将关闭时刻,都要求缓慢,以减少泵组、管道产生“水锤”现象。采用普通执行器是无法满足这个要求。例如用变频蝶阀开启时,先将速度放慢至额定转速50%以下缓慢开启,当阀开启超过一定角度时,再按正常速度开启,这样就可以大大减少对管道的冲击作用。
7、变频调速电动执行器、变频调速调节阀如何实现动态变速运行?
变频电动执行器、变频电动阀实现动态程序预定变速运行,是在变频电动执行器内有两组变速开关,变速开关信号作为变频器的变速控制信号。两组变速开关可在全行程范围内任意设定变速开关工作点。例如,要求变频蝶阀在0~900工作过程,每300变化一种速度。调整变速反馈板使第一组变速开关在300变位,第二组变速开关在600变位。在变频器内设定三种速度。0~300为第一档慢速运行,300~600为第二档速度快速运行,600~900为第三档速度为慢速运行。每一档运行速度都可以任意设定。这样变频蝶阀在工作时,就会按设定的速度分三档进行工作。这种变速运行方式大多是用变频电动执行器作为遥控风门、阀门等场合。
8、什么是网络化变频调速电动执行器?如何实现网络化控制?
变频电动执行器、电动调节阀可以实现网络控制。变频执行器都有RS485通讯口。用它和网络控制器BWK通讯。变频电动执行器工作信号(正、反转开关信号、调速信号)、运转反馈信号(工作频率、电流等)都通过变频器RS485口与BWK网络控制器进行双向传递。每台BWK网络控制器可以控制32台变频执行器。每台变频执行器参数都可以在网络控制器上用人机界面参数设定器进行设定。
网络控制器具有MODBUS通讯协议,用过RS232口和上位PC机相连,实现上位PC机对网络控制器的控制,进而达到对变频电动执行器的远距离网络控制。
9、什么是网络控制器?它如何工作?
BWK网络控制器它属于数字化控制器,它是上位机DCS系统与变频电动执行器之间的连接桥梁。DCS系统的控制信号送入网络控制器,再由网络控制器将控制信号经过处理变为控制变频电动执行器的控制信号,去控制变频执行器工作。一台网络控制器可以控制32台变频电动执行器。
网络控制器属于箱内安装仪表。它可以安装在控制室内或仪表柜内,也可以安装在现场保护箱内。它工作环境温度为-100~500C。
网络控制器与变频执行器采用双绞线连接。用RS485通讯口进行通讯和信号传输。由于采用双绞线连接,简化了安装节省了大量的线缆。
10、什么是智能型电子式变频调速电动执行器?
智能型电子式变频电动执行器属于比例调节型变频电动执行器,是在电子式电动执行器基础上研发的。它采用数字化单片机技术和变频调速技术,将智能化的控制器(电子伺服放大器)与变频电动执行器融为一体,接受标准信号4~20mA)控制,并按偏差大小调节执行器工作速度,偏差大调节速度快,偏差小调节速度慢。动态相应极好,调节质量大幅提高。执行器伺服电机无过载起动电流。所需参数均无跳线设定。内含PID调节器可以和各种传感器,变送器配合方便构成单回路P、I、D调节系统。
11、智能、变频电动执行器和智能、变频电动调节阀如何分类?
变频电动执行器按输出与输入之间关系分为比例式智能型电子式变频电动执行器和积分型开关式变频电动执行器两大类。
比例式智能电子式变频电动执行器(下称智能变频电动执行器)主要作为自动调节系统的执行单元来使用,内带智能化的控制器(智能型电子伺服放大器)它只要输入4~20mA或1~5v标准信号就可以让电动执行器、调节阀实现智能化变速工作。它主要和阀门、风门等执行元件配合工作,满足自动化系统要求。
积分型开、关式变频电动执行器(下称变频电动执行器)主要用于远程遥控阀门、风门等执行元件的开启与关闭。它与目前积分式电动执行器不同,在控制阀门、风门工作时,可以让风门、阀门以不同速度进行启闭。以满足各种工艺要求。该变频电动执行器具有4~20mA标准信号位置反馈的输出和电气联锁,可靠性很高。
智能变频电动执行器、变频电动执行器按位移方式分为直行程和角行程两大类。直行程分BPZ智能变频直行程电动执行器和PZ变频直行程电动执行器两大类,直行程位移量为10~100mm,超过100mm特殊定制;角行程分BPJ智能变频角行程电动执行器、PJ变频角行程电动执行器系列位移量为0~900。
智能变频电动执行器、变频电动执行器按防护等级形式分为:普通室内安装型;防水、防尘室外安装型。在低温(-10℃)以下有内置加热器或挂墙分体式提供给用户使用。它是将变频器、变频控制器与电动执行器分离,单独安装在一个户外保护箱内。保护箱内有加热与通风装置,确保在环境温度-35℃~50℃之间正常工作。
变频式电动调节阀也分为智能型和变频型两大类。
比例智能变频型电动调节阀是由智能变频执行器和阀体构成,BPZ直行程电动执行器和单、双座阀体、套筒阀体、三通阀体等配合,构成了智能变频单座柱塞电动调节阀、智能双座柱塞电动调节阀、智能变频套筒电动调节阀、智能变频三通电动调节阀等。BPJ智能变频角行程电动执行器和蝶阀阀体配合,构成智能变频电动蝶阀。
PZ(J)系列变频积分式电动执行器和各种阀体配合可以构成各种类型的变频电动调节阀。直联式变频执行器主要用于电动蝶阀。而变频电动单、双座柱塞阀、变频电动三通阀,变频电动套筒阀作为自动调节系统执行单元使用具多。这类变频电动调节阀,它们都和带有流量特性转换的BPKⅡ变频控制器配合使用,实现智能变频型电动调节阀功能。
智能变频电动调节阀也可以和网络控制器BWK配合,构成DCS计算机控制系统的执行单元
12、BPZ(J)、PZ(J)系列产品安全性如何?
无论是产品开始设计,还是最终产品生产、BPZ(J)、PZ(J)系列产品都始终把产品安全性放在第一位,包括:
机械、电气双保护:在产品中增加了机械力过载保护和电气上、下限终端双保护。执行器或阀门常会出现卡住现象,使启动力矩超过机械设计的力矩。此时力矩控制器会立即发出指令,停止执行器工作。同样当执行器的输出端走到上、下限极端时,软件中的上、下限位信号及安装在上、下限的行程开关,会把电路的运转信号切除。实现电气双保护。
电机过热保护:伺服电机中,预埋了热敏温度开关。一旦电机出现过热,超过预定值,热敏开关将断开电机供电回路,禁止电机运行。
瞬时逆转保护:由于系统振荡等缘故在给定值附近调节时,当执行“正转”的指令时,突然又转换成“反转”的指令。这时控制系统将提供一个瞬时逆转保护即逻辑延时后,才执行“反转”的指令。这样可以有效减少对电机瞬时倒相对电机轴承、齿轮箱、减速器、阀杆的冲击。
对阀门和管线保护:当管线流量、压力较大时,产品的软启动、变速功能,可以保证阀在开或关的初期工作速度可以非常缓慢,用来缓解对管线和阀门的冲击。
二、PZ(J)系列变频电动执行器、变频电动调节阀
1、变频电动执行器如何命名:
2、为什么说变频电动执行器具有变积分特性?
电动执行器具有积分特性即电动执行器接到工作信号后,伺服电机会以额定转速带动减速器工作。其输出杆按一定的速度运动。表征速度的特征参数就是积分时间特性。由于电动执行器工作速度恒定,因此具有定积分特性。变频电动执行器伺服电机以变转速形式带动减速器工作,其输出杆也实现变速度运动,因此具有变积分特性。
3、PZ(J)变频电动执行器由几部分构成,有何特点?
变频执行机构由变频器和动力部件构成。动力部件引进法国伯纳德电动执行器,由电动机、减速器、力矩行程限制器、变频控制箱、手轮和电气限位装置、位置发送器组成。
电动机
电动机是执行机构的动力装置。PZ(J)系列变频电动执行机构配置三相交流异步电动机。在电动机定子内部装有热敏开关做过热保护。当电动机出现异常过热时该开关将控制电动机的电路断开保护电动机和执行机构。当电动机冷却以后开关恢复接通电路恢复工作为了克服惯性惰走,电动机控制电路设有电制动功能。
减速器
减速器是执行器关键部件。减速器高速级为两级行星齿轮传动,输出级为蜗轮蜗杆结构,具有良好的自锁功能。行星齿轮、蜗轮蜗杆全部采用数字化机加工设备加工,质量上乘。
力矩行程限制器
力矩行程限制器是一个设置在减速器内的标准保护单元,由力矩限制机构、行程开关等组成。行星内齿轮外圈的摆杆两端各装有一个测力压缩弹簧作为正、反方向力矩的传感元件。当输出力矩超过设定限制力矩时,内齿轮的偏差使摆杆带动力矩行程开关切断控制电路使电动机停转。调整力矩限制弹簧的压缩量即可调整力矩的限定值。当执行机构过力矩时,可立即使电动机在该方向上断电。保护传动机构。该电路有记忆功能,过力矩保护状态持续保持到直至故障排除。
行程限制机构:
由专利产品凸轮组和位置行程开关组成。该凸轮组通过齿轮减速装置与减速器传动轴相连,通过调整分别作用于正,反方向微动开关的凸轮板的位置可限定执行机构的行程。实现电气上限、下限限位保护功能。
位置传感器:
采用高精度、长寿命的导电塑料电位器作为位置传感元件,它与凸轮组同轴连接,位置反馈信号是将导电塑料电位器随输出随行程变化的电阻值送入位置反馈放大电路,并由它送出一个与位置反馈成比例的4-20mADC电流信号用于显示。
变频控制箱
变频开关控制箱内装有变频器、位置反馈电路、力矩限制微动开关组成保护电路。
变频控制箱通过连接螺套安装在减速器上。
手轮
在故障状态和调试过程中可通过转动手轮来实现手动就地操作。
电气限位装置
电气限位装置由凸轮组和装在凸轮组的四组行程开关组成,其中两组构成上、下限电气限位装置,保证执行器输出杆运动到上下限位置时切断变频器运转信号。另外两组行程开关构成变速运行信号,控制变频器进行变速运行。
总之,PZ(J)系列电动变频执行器以消化、吸收、引进、创新伯纳德电动执行器为基础,采用松下、ABB变频技术,以高精度长寿命的导电塑料电位器为位置传感元件,并施加机械、电气限位装置,显著提高了变频执行器的可靠性、安全性,使PZ(J)系列电动变频执行器成为自动化系统中可靠的装置。
4、PZ(J)变频电动调节阀如何构成,有那几种?
PZ(J)系列电动调节阀由变频电动执行器和阀体构成。
由PZ变频直行程电动执行器和单、双座柱塞阀构成变频PZ-PN系列单座、双座电动调节阀;由PZ变频直行程电动执行器和套筒阀阀体构成PZ-M变频电动套筒调节阀;由PZ变频直行程电动执行器和三通阀构成PZ-XQ变频电动三通调节阀;.PJ角行程电动执行器和全功能阀或蝶阀体构成PJW变频电动蝶阀等等。
5、PZ(J)变频电动执行器、变频电动调节阀产品特点是什么?技术指标有哪些?
产品特点:
1.利用数字化变频调速技术,对电动变频执行器实现变频调速控制,使变频执行器在工作过程中,更加适应工艺要求。
2.变频执行器软启动过程,不存在起动冲击电流,大大减少了伺服电机启动过程对变频执行器本身的冲击,避免了许多机械故障延长了寿命。
3.采取电制动方式省掉了执行器内机械制动装置,简化了结构。
4.变频执行器工作速度任意设定。
5.可按工艺要求设计变速运行的程序控制。
6.具有完善的保护和告警功能。
7.变频执行器与变频控制器BPK-Ⅱ(电子伺服放大器)配合,可方便构成闭环负反馈自动调节系统执行单元。
8.具有手动旋柄,即使电动部分故障,仍然可以工作。
产品技术特性
1.工作电源:220V~±10%,50Hz±2%;380V~±10%,50Hz±2%;
2.控制信号:调速信号4~20mA或1~5V;正、反转无源点开关信号;
3.输入阻抗≤250Ω;
4.反馈信号:4~20mA(负载阻抗≤500Ω);
5.控制精度±1.5%;
6.可在线修改作用方式;
7.电机软起动功能,软起动时间1-999S,任意设定;
8.变频执行器电机工作频率0~75Hz任意设定;
9.具有过载、短路、断相、过热等多种保护功能;
10.具有上限和下限限幅功能;
下限:0~50%(满量程),任意选定;
上限:50~100%(满量程),任意选定。
11.防护等级:IP65户外使用。
12.使用环境:
环境温度:-35~50℃;(-10℃以下采用附加电加热器)
相对湿度:≤95%;
海拔高度:≤1000m;
其它:周围无腐蚀性气体。
6、PZ(J)变频电动执行器为什么采取电制动方式?
从调节质量考虑,要求伺服电机要有较好的制动性能以减小惯性和惰走时间(断电后到转速为零所需要的时间)。惰走时间长会使调节系统不稳定,甚至产生震荡,这就要加有制动装置来减少惰走时间。变频电动执行器采用电制动方法(即当变频器运转信号去掉后,由变频器向电机绕组送入直流电进行的能耗制动方法)原因是,第一PZ(J)变频电动执行器输出级为蜗轮蜗杆结构,当伺服电机静止时不会因为外力产生误动作,第二任何变频器都带有电制动功能,电制动方法灵敏可靠,因此PZ(J)变频电动执行器采取电制动方式。
7、那些工艺条件需要变频式电动执行器?
严格来讲,凡是用电动执行器的场合,都应采用变频电动执行器,并根据被控对像的时间常数,确定合理的电动执行器工作速度;再有从安全角度,利用软起动功能减少起动冲击,降低机械故障;利用电制动减少惰走时间;利用变频器完善的保护功能,确保执行器安全运行。也应采用采用变频电动执行器。
8、变频式电动执行器有几种工作方式?
变频电动执行器在实际应用时,有二种工作方式。
1.远控方式:
变频电动执行器工作受控于远方正、反转开关信号控制。同时装在变频执行器的位移变送器将位移量变为4~20mA信号送回。
变频执行器作为远控使用时,一般都和BPD电动操作器配合使用。BPD电动操可以向变频执行器发出正、反转信号,同时接收位置反馈信号并以数字形式(0~100%)显示。
如下图所示:
变频电动执行器处于远控工作时,伺服电机工作速度可以设定。变频执行器开启和关闭可按程序进行。常用的设定曲线如图所示。
f:电机工作频率t:时间
图中所示,当变频电动执行器收到开或关的控制信号(正、反转信号),则变频电动执行器会沿着预先设定的曲线工作。在工作曲线中,f1、f2的速度是可以设定的,到达f1、f2速度的加速时间(0~t1、t2~t3)也是可以设定的。
还以PJW变频电动蝶阀控制泵出口阀为例,先设定f1为20Hz(额定转数40%)缓慢开启,加速时间(0~t1)为3秒。当阀开到300时,将阀的开启速度转为额定转速f2。并设定由f1到f2时间定为3秒。这样当变频电动蝶阀接到开的运转信号后,电动蝶阀首先是非常缓慢的打开,3秒钟后以额定转数40%的速度f1缓慢将阀慢慢打开。当阀打开到300时1号变速开关将变位信号(调整1号开关在300变位)送入变频器,变频器提速,3秒种后,PJW变频电动蝶阀以额定转速f2将阀全部打开。PZ(J)变频执行器提供了二只变速变位开关,在开或关过程中,可以提供三种不同的运行速度。
2.自动调节系统的执行单元:
变频执行器、变频电动调节阀与变频控制器BPK-Ⅱ配合,作为自动调节系统的执行单元使用。
变频电动执行器和BPK-Ⅱ变频控制器配合使用,可作为过程自动化的自动调节系统执行单元使用。其接线图如下:
BPK-Ⅱ变频控制器的作用,有些类似于电子伺服放大器。但它与电子伺服放大器不同的地方是,不但要输出正、反转信号,而且还要输出一个随偏差(控制信号和位置反馈信号)而变化的调速信号。变频控制器BPK-Ⅱ内具有二个独立变频控制器,可以同时控制二台变频执行器工作。BPK-Ⅱ还具有流量特性转换功能,对于一套装置有超过二台以上变频电动执行器、调节阀的场合,可广泛采用。
9、什么是正作用?什么是反作用?
正作用:执行器随着输入信号的增加,直行程输出杆由下向上,角行程顺时针转动,输出位移电流值增加。
反作用:执行器随着输入信号的增加,直行程输出杆由上向下,角行程逆时针转动,输出位移量减小。
10、PZ(J)变频电动执行器在实际中怎样使用?
变频电动执行器在实际中有三种使用方法
1、恒速、恒转距工作方式:当变频电动执行器接到运转控制信号时,便按预定的速度进行运动。这里恒速不是指额定转速,是指在0-50Hz范围内在变频器上设定的转速。设定值取决于被控对象的时间常数。转速设定好的变频电动执行器性能和普通电动执行器基本一样,只是运行速度低。
2、程序变速、恒转距运行方式:利用变频电动执行器附加变速开关实现变速运行。利用变频电动执行器内含两组变速变位开关,实现三档速度的变速运行。每档速度和加速时间都可以在变频器内设定。例如前面介绍变频电动蝶阀工作过程。
3、作为自动调节系统的执行单元使用;变频电动执行器和变频控制器BPK-Ⅱ配合,实现智能变频电动执行器功能。它接受4~20mA信号进行工作,按偏差大小变速运行。
11、PZ(J)变频电动执行器、PZ(J)变频电动调节阀如何接线?
PZ(J)变频电动执行器、PZ(J)变频电动调节阀接线图如下:
1、恒速、恒转距工作方式:变频电动执行器工作在恒速、恒转距工作方式按上图接线,但调速信号不接。
2、变速恒转距工作方式:变频电动执行器工作在变速恒转距工作方式,是靠变频电动执行器内含的两组变频变位开关来实现,因此,外部接线和上面一样。若由外部提供变速信号,接4、5两个端子上。
3、自动调节执行单元使用:和BPK-Ⅱ配合使用,其接线图如第8题图所示。
12、PZ(J)变频电动执行器、PZ(J)变频电动调节阀如何与DCS集散系统连线?
变频电动调节阀和DCS系统I/O输出口连接有以下几种方式:
1、DCS系统I/O输出口和变频电动执行器,电动调节阀一一对应控制方式连接:按照变频电动执行器、电动调节阀作为远控应用接线方式接线。DCS系统I/O输出口,无源正、反转开关信号与变频电动执行器正、反转端子接线。位置反馈信号进入DCS系统模拟量输入口。
2、变频电动执行器、电动调节阀与BPK-Ⅱ变频控制器配合使用时,DCS系统模拟量输出口,输出4-20mA控制信号CV到BPK-Ⅱ变频控制器。输入口接受4-20mA位置反馈信号FV。
3、用通讯方式实现DCS系统与变频电动执行器,电动调节阀连接。见下题说明。
13、PZ(J)变频电动执行器、PZ(J)变频电动调节阀如何实现网络调节?
PZ(J)系列变频电动执行器和PZ(J)系列变频电动调节阀在一个装置应用较多时,可以采用网络控制。由DCS计算机系统输出的对变频电动执行器和变频电动调节阀控制信号指令通过RS485口或RS232口先送入到BWK网络控制器内;BWK网络控制器再按预先设定的程序将DCS控制信号变为控制变频电动执行器、变频电动调节阀的所需要的正、反转指令、调速指令。然后这些指令再以RS485口通讯方式传送到每个变频电动执行器上。同时也将变频器工作状态资料传回到BWK网络控制器内,再由BWK网络控制器回传给DCS系统。
BWK网络控制器硬件是PLC工业化可编程序控制器,软件设计为带有电子伺服放大器功能的网络控制器和不带电子伺服放大器功能的网络控制器。
BWK网络控制器、变频器都有符合DCS系统标准组态软件的MODBUS的通讯协议。
每个网络控制器BWK可控制0~31台变频电动执行器、或变频电动调节阀。
14、什么是户外型、室内型PZ(J)变频电动执行器、PZ(J)变频电动调节阀?
PZ(J)系列变频电动执行器按防护等级要求,分为室内安装和室外安装两种型式。室外安装型防护等级IP65,可以满足除防爆场合要求外的各种环境。PZ直行程变频电动执行器,有室内安装型和户外安装型两种,PJ角行程变频电动执行器因露天使用较多,仅有户外安装型。
15、PZ(J)变频电动执行器、PZ(J)变频电动调节阀安装应注意那些问题?
a)PZ(J)系列变频执行器有一体化和控制箱墙挂式两种,一体化是变频器控制箱和执行器为一体,现场安装。墙挂式是将变频器单独安装在一个控制箱内,用电缆和执行器相连。墙挂式可以安装在附近的墙或立柱上,安装比较灵活,适合变频执行器装位置比较高的场合。但控制箱与变频执行器之间距离不要超过10米。
b)PZ(J)系列变频电动执行器属于现场使用,但工作环境温度低于零下-10度应家电热器或采用挂墙式结构。并将变频控制箱装入户外保护箱内。保护箱内有温度控制装置,确保工作环境温度低于零下10度变频执行器正常工作。控制器和执行器之间有2、4、6、8、10米电缆供使用选择。户外保护箱的尺寸为600×500×300,可墙挂或落地式安装。
c)PZ(J)变频执行器的安装位置,距离地面要有适当的高度,变频执行器得上面和四周都有一定的空间,以便于变频执行器的拆装和修理。变频电动执行器应根据现场使用条件定期检查和调整,减速器应定期清洗加油。
16、PZ(J)变频电动执行器、PZ(J)变频电动调节阀调试复杂吗?
PZ(J)变频电动执行器、电动调节阀调试比较简单,基本参数出厂都已调好,原则上不需要在调整。
三、智能型变频电动执行器
1、什么是智能型变频电动执行器?由几部分构成?
智能型变频电动执行器是一种智能化电子式变频电动执行机构。它以单相交流电或三相交流电作为动力电源,以变频器作为伺服电机变频电源,采用单片机技术制成智能变频控制器BPK,作为控制核心部件。在调节过程中实行智能化控制无级变速调节。它具有调节精度高,稳定性好,无需伺服放大器,功能全,应用场合广,寿命长等特点。
智能变频执行机构由BPK智能变频控制器和变频电动执行器构成。BPK智能变频控制器安放在变频控制箱内,变频控制箱通过连接螺套安装在执行器上。
BPK智能变频控制器实质上是一个将控制信号与位置反馈信号进行比较放大,输出数字量(正、反转信号)和模拟量(调速信号)的多功能大功率放大器,实现对变频电动执行器进行智能化管理和控制。
一体化结构的智能变频执行机构BPK智能变频控制器与变频器一起放置控制箱内,装在电动执行器上。挂墙式分体结构内装BPK智能变频控制器的变频控制箱,安装在墙上或立柱上。低于-250C场合,变频控制箱装入户外保护箱内。
2、BPZ(J)智能型变频电动执行器如何命名?BPZ(J)-10,BPJ-600各是什么含义.
BPZ-10A:智能比例式直行程变频电动执行器,额定行程10mm,室内安装式。
BPJ-600B:智能比例式角行程变频电动执行器,额定负载600Nm,户外安装式。
3、智能型变频电动执行器与目前使用的执行器相比有什么优点?
智能型变频电动执行器与普通电动执行器对比表
智能型变频电动执行器
普通电动执行器
性能
控制精度
1%
2.5%、5%
电机速度
按偏差大小调整电机速度
固定,不可以调整
起动电流
≤1.5倍额定电流
≥7倍额定电流
电机起动次数
1000次/小时
200次/小时
作用方式修改
正、反作用,电开、电闭现场修改
现场不能修改
死区控制
+0.5%~20%数值设定精度高
模拟量设定精度低
断线保护
有,可选择保位或原始位置
无
特点
制动方式
变频器内含电制动功能
要另加机械制动
伺服放大器
内有完整的伺服放大器,无须另配。
须加配伺服放大器
现场参数调整
可以任意无跳线调整
不可以调整
跟踪质量
响应快、稳定度高、超调量小
灵敏度与稳定度难以兼顾
通讯口
具有附和总线协议的通讯口,
没有附和总线通讯口
与变送器配合
与变送器配合直接构成自动调节系统
不可以
4、智能变频电动执行器主要性能是什么?
1、工作电源:220V~±10%,50Hz±2%;380V~±10%,50Hz±2%;
2、控制信号:4~20mA或1~5V;
3、位置反馈信号:4~20mA或1~5V,或开关信号;
4、输入阻抗≤250Ω;
5、控制精度±1.0%;(始、终点除外)
6、死区、回滞控制±0.5%~20%,任意设定;
7、可在线修改流量特性;
8、伺服电机软起动功能,启动电流〈1.5倍额定电流,软起动时间1-100S;
9、阀伺服电机调速范围0.2-1.5倍;(50Hz为1)
10、具有输入信号断线保护功能,输入信号≤3mA,可以保持阀位或恢复阀的原始位置;
11、作用方式现场任意设定;
12、具有完善的阀电机保护和告警功能。
13、智能型变频电动执行器与一次传感器、变送器配套,可方便构成闭环负反馈自动调节系统
14、具有手动旋柄,即使电动部分故障,仍能工作。
15、结构有一体化(控制器、变频器在阀内)和挂墙式(控制器、变频器与阀分开安装)。
16、具有上限和下限限幅功能。
下限:0~50%(满量程),任意选定;
上限:50~100%(满量程),任意选定。
17、具有阀伺服电机、过载、断相、短路,各种保护。
5、智能变频电动执行器有几种应用方式?
智能变频电动执行器可以作为自动化调节系统的执行单元使用,亦可作为远程阀门、风门使用。
1)智能变频电动执行器作为自动化调节系统的执行单元使用按下图接线:
2)智能变频电动执行器作为远程人工调节装置使用:
对智能变频电动执行器实施远程控制,将调节仪表改为可以输出4-20mA(1-5V)手动操作器即可。即:用BPQ电动操作器,将其输出信号4-20mA(1-5V)接到智能变频电动执行器信号端1、2两个端子。通过调整仪表输出值,即能达到控制智能变频电动执行器工作的目的。智能变频电动执行器位置反馈信号由端子3、4输出到BPQ电动操作器。
智能变频电动执行器作为远程人工调节装置使用,由于内含闭环系统,所以其控制精度比变频电动执行器要高。
6、智能变频电动执行器在结构上有几种形式?
两种:一体化式:智能控制器、变频器装在执行器变频控制箱内
挂墙式:智能控制器、变频器与执行器分开安装
7、什么是一体化结构?有什么优点?主要应用在什么场合?
一体化结构就是控制器、变频器与执行机为一体。其优点是安装方便,简单,便于维护维修,现场可以修改参数。
主要应用在:
环境温度:-25~+50℃;(低于-100增加电热器)
相对湿度:≤95%;
海拔高度:1000m;
周围空气中无腐蚀作用的介质的地方。
8、智能变频电动执行器在电气限位、位置反馈方面有什么优点?
在一体化执行器中采用了高精度长寿命的导电塑料电位器为位置传感元件,并通过位置反馈电路输出标准信号。电气限位设置为专利产品,能有效防止调节阀在关闭时被顶弯阀杆的现象。
9、智能变频电动执行器输入输出信号是什么?
控制信号CV4-20mA或1─5v;输出反馈信号FV4-20mA或1─5v
10、现场参数如何修改?
打开机壳罩后,参考说明书通过仪表无跳线参数设定方法进行参数修改与设定。
11、什么是不灵敏区(死区)?回差?
改变输入信号,直到刚察觉到输出轴(杆)动作,此时的输入信号值为灵敏点。正、负灵敏点之间为死区。死区越小灵敏度越高各测试点的正、反行程基本误差之间最大代数和的绝对值为回差。
12、电动执行器的精度等级有几种?智能变频电动执行器精度等级如何?
按国家标准,电动执行器的精度等级三级:1级、2.5级、5级。智能变频电动执行器精度等级为1级。
13、BPZ(J)智能变频电动直(角)行程执行器选型注意什么地方?
作为自动调节系统执行单元BPZ(J)智能型变频电动执行器,应作为首选。这类电动执行器内含变频控制器(电子伺服放大器)输入信号为4~20mA(0~10mA),应用起来十分方便。
对于装置中应用数量较多,应采取BPK-Ⅱ变频控制器和变频电动执行器配合使用构成智能型变频电动执行器。除功能可以升级外,总体造价低。
室内和户外两种安装方式选择。户外型防护等级IP65,基本满足一般使用环境。但工作温度低于-100C应选用挂墙式结构。将变频控制箱挂在保护保温箱内。户外使用应将随机带的遮阳罩安上,防太阳直射。
四、智能变频电动调节阀
1、什么是智能变频电动调节阀?
BPZ(J)系列智能型变频电动调节阀是工业过程控制系统的终端控制装置,它由BPZ(J)比例式智能电子式变频直(角)行程电动执行机构和调节阀体组成,它能够按照系统的控制信号自动改变阀内节流件-阀芯的位置,改变阀芯与阀座间的流通面积,即改变阀的阻力系数,从而实现对介质流量、压力和液位等工艺参数的调节。
智能型变频电动调节阀具有按偏差大小任意调节阀工作速度,该快则快该慢则慢,动态相应好,调节精度大幅提高的特点外。还具有无过载启动电流,无需另配伺服放大器、参数无跳线设定,接线简单、机械故障少、使用寿命长等特点,是目前使用的电动调节阀更新换代的产品
2、BPZ(J)-智能变频电动调节阀如何命名?BPZN-X-50-1.6-A什么含义?
智能变频电动调节阀型号命名:
BPZN-X-50-1.6-A:智能型变频直通双座、口径50毫米、耐压1.6Mpa、普通室内安装型、线性调节阀。
3、智能变频调节阀有几种规格?
1)BPZP型智能变频电动直通单座调节阀,口径DN20~200mm。
2)BPZN型智能变频电动直通双座调节阀,口径DN20~300mm。。
3)BPZM型智能变频电动套筒调节阀,口径DN20~200mm。。
4)BPJW型智能变频电动碟阀,口径DN20~600mm。。
5)BPZX(Q)型智能变频电动三通调节阀口径DN20~250mm。。
6)BPZT智能变频电动隔膜调节阀,口径DN20~250mm。。
4、自动化调节系统中的调节阀采用智能变频电动调节阀后有什么优点?
首先电动调节阀有取电容易,信号传送快等优点,但传统的电动动调节阀其灵敏度和稳定度是一个难以蒹顾的问题。灵敏度高,响应快,调节效果好,阀动作频繁,极易损坏。不灵敏区调的高一点,阀的灵敏度下降,死区大,超调量大,极不利于调节过程。采用智能变频电动调节阀后,在调节过程中,阀芯其运行速度是变化的,在输入信号和阀位反馈信号偏差较大时,电机运行速度比普通电动调节阀快,越加速跟踪作用。但随着输入信号和反馈信号偏差的减小,阀电机速度会变慢,阀芯的运动速度也会随之下降。越接近平衡点阀电机速度会越慢。在平衡点附近阀门会一点点打开或关闭,具有很强的微调作用,其结果是大大提高了阀门的控制精度。同时智能变频调节阀在调节过程中的变速调节,过调量也会减小,动态振荡也会明显下降。十分圆满解决了电动调节阀灵敏度和稳定度的一对矛盾。再者,变频器具有电机软启动功能,阀电机每次启动过程不会出现冲击电流。而且阀电机也由单相电机改为三相电机,每相电流下降,电机可靠性提高。阀电机的寿命会大大延长,同时智能变频电动执行机构以高精度,长寿命的导电塑料电位器为位置传感元件,并施加机械、电气限位装置,显著提高了智能变频电动调节阀的可靠性,安全性,能有效防止调节阀在关闭时阀杆被顶弯的现象。
5、智能变频电动调节阀输入信号、输出信号、反馈信号各是什么?
智能变频电动调节阀输入信号为4~20mA电流信号和1~5V电压信号;
智能变频电动调节阀输出是流过阀流量的改变。
智能变频电动调节阀反馈信号是与位移相对应的4~20mA电流信号。
6、智能型电子式变频电动调节阀有哪些参数可以设定?
功能码
内容
参数设定范围
出厂
设定
01
●显示实时FV执行器反馈信号
●FV执行器反馈信号下限校正
自动校正
02
●显示实时FV执行器反馈信号
●FV执行器反馈信号上限校正
自动校正
03
●执行器下限设定
51-127字
51
04
●执行器上限设定
153-255字
254
05
●小信号或断线执行器位置设定
1:全开2:全关闭3:保持
3
06
●小信号值设定
0-51字
25
07
●作用方式设定
1:正作用(电开)2:反作用(电闭)
1或2
08
●流量特性设定
1:等比2:近似快开3:线性
3
09
●不灵敏区(死区)设定
0-50字(0-10%)
2
10
●放大倍数设定
0-10倍
8
11
●执行器电机最低转数设定
0-255字0对应变频器FMIN(0HZ)
50
12
●执行器电机最高转数设定
0-255字255对应变频器FMAX(75HZ)254
13
●输出自累加功能设定
数值越大,累加速度越慢;0:不累加
50
14
●两次作用间隔时间设定
0.1-10S
0.5
15
●正、反转输出间隔时间设定
0.1-10S
0.5
16
●FV输出值设定
1:4-20mA2:2:20-4mA
1
17
●Cv控制下限设定
51-254字
51
18
●Cv控制上限设定
51-254字
254
参数详细说明:
01:位置反馈信号FV下限校正:自动校正位置反馈电流下限4mA值。手动执行器输出杆至下限值。按确认键,系统会将此时机械位置下限值作为反馈电流信号下限值输入系统内。
02:位置反馈信号FV上限校正:自动校正位置反馈电流20mA上限值。手动执行器输出杆至于上限位置,按确认键,系统会将此时机械位置作为反馈电流信号上限值输入系统。
03:执行器下限设定:此参数设定执行器下限值。
当下限值设定后,执行器会在下限值以上跟踪CV(输入值)值的变化。若CV值小于下限设定值,则执行器会停留在下限值位置上,不再跟踪CV值的变化。下限范围为0~35%左右(51~122字)。
04、执行器上限设定:此参数设定执行器上限值。
当上限设定后,如果控制信号再超过上限值,则执行器将会停留上限设定值,不再跟踪CV变化。例如:上限值设在80%(213字)则CV值在80%以内变化,执行器将跟踪CV变化,当CV值超过80%,则执行器就停留在80%点,保持不变。上限值设定范围为(153~255字)50%~100%。
03、04两个参数的设置,非常适于工艺过程负荷经常增减变化的场合。通过设定上、下限值来减少过调量。若工艺对执行器无此要求,03、04参数可分别设定在机械零点和满点处,实现电气安全保护,防止执行器杆走到两端顶点,出现执行器杆顶弯故障。执行器下限进行电气联锁03可设定51。执行器上限进行电气联锁04可设定254。
05:小信号状态设定:该参数设置是防止因调节系统故障,引发联锁事故而设。当控制信号CV出现断线或低于某一值可根据工艺要求来确定,让执行器位处于下限(全关)、上限(全开)和保持三种状态。05参数设置与07参数设置有关。
07设1(正作用)05设1下限(全关)设2上限(全开)设3保位
07设2(反作用)05设1上限(全开)设2下限(全关)设3保位
06:小信号保护值设定:小信号保护值设定范围为0~4mA对应为0~51字。
07:作用方式设定:1:正作用(电开式)2:反作用(电闭式)。
(智能型电子式变频电动调节阀采用执行器配合正装式调节阀体,因此电开式与正作用等同;电闭式与反作用等同。)
08:开度(流量)特性设定:此参数是为调节阀现场修改流量特性而设计。设计了三种曲线,变换精度为1%。
1:等比;2:近似快开;3:线性。
对于一台线性调节阀若流量特性设为1,则变为等比形式的调节阀;
对于一台等比特性调节阀,若流量特性设为2,则变为线性调节阀;
对于一台快开特性调节阀,若流量特性设为1,则变为近似线性调节阀;
对于一台线性调节阀,若流量特性设为2,则变为近似快开特性调节阀。
09:不灵敏区设定:不灵敏区设定范围为0~20%,对应设定的字为0~50字。若调节系统存在一定的振荡成分为减少对执行器工作的影响,执行器的不灵敏区可适当调大。
10:放大倍数:针对不同力矩的执行器,其放大倍数也存在差异。可通过调整放大倍数,找寻出一个合理的跟踪速度。放大倍数范围为0~10倍。
11:最低跟踪速度设定:是设定执行器电机克服执行器工作不平衡力所需的最低转数。它的设定范围为0~255字,对应频率为0-75HZ。
12:最高跟踪速度确定:执行器电机最高速度为额定工作速度(对应50Hz时的工作速度)的1.5倍。但实际应用时,由于对象特性差异。最高工作速度还需要修改。修改值按表设定。设定范围为0~255字。频率与字数对应如下:
频率(HZ)012.52537.55062.575
字数04285128170214255
例如,最高转数定为额定转数频率50HZ,则12参数设定值为170字。
若采取定速调节,则11、12参数设同一值即可。
13:自动提速功能(自累加):由于智能型电子式变频电动执行器长时间工作,会出现执行器杆带动的阀生锈或因填料干枯、填料压盖过紧,造成原设计的最低转速产生的动力,不能驱动阀门工作情形。为了解决这一问题,系统设计了自提速输出累加功能。当判断执行器位置反馈信号FV在一定时间未向控制信号靠拢,便会自动提高输出值,即提高执行器电机转速增加执行器推动力。自动累加,数值越大累加提速越慢。0:去掉此功能。
14:两次作用间隔时间:智能型电子式变频电动执行器在工作中,由于测量信号的波动,会造成执行器不必要的波动。设定两次作用的间隔时间,可有效解决这个问题。该时间设定范围为0.1~10S(秒)。
15:正、反转时间间隔:此参数是避免执行器运动惯性造成执行器频繁正、反转动作而影响调节系统稳定而设计。此时间设定范围为0.1~10S(秒)。
16:执行器FV输出方向设定:当控制信号CV变化4~20mA。FV输出信号可以是正向4~20mA,也可以是反向20~4mA。执行器FV位置输出信号方向与功能参数07选择有关。
07选1(正作用)16参数设1:4~20mA;2:20~4mA。
07选2(反作用)16参数设1:20~4mA;2:4~20mA。
17:CV下限设定:对应智能型电子式变频电动执行器机械零点,所需CV值。在4~12mA(51~128字)之间选择。
18:CV上限设定:对应智能型电子式变频电动执行器机械满行程所需的CV值。在10~20mA(102~256字)之间选择。
17、18参数是智能型电子式变频电动执行器工作在分程调节时而需要设定的参数。例如分程调节时第一台智能型电子式变频电动执行器工作在4~12mA;第二台工作在12~20mA。
则第一台智能型电子式变频电动执行器第17参数设51第18参数设153;
第二台智能型电子式变频电动执行器第17参数设153第18参数设254即可。
7、智能变频电动调节阀如何选择?
智能变频电动调节阀可以取代任何电动调节阀使用,因此流通能力、差压、推力等参数可按电动调节阀选择方法进行。但智能变频电动调节阀智能型参数很多,象作用方式、流量特性、断线保护等可现场调试的参数,不必渴求选择。
8、智能变频电动调节阀克服不平衡力的能力有多大?
智能变频电动调节阀在设计过载能力按200%设计,瞬时克服不平衡力能力较普通电动调节阀要大。
9、什么是BPZ(J)L自立式变频电动调节阀,在那些地方应用?
BPZ(J)L自立式智能变频电动调节阀是一种可以构成简单调节系统的自动调节阀。它本身带24V输出,可以和任意一种变送器配合使用。内带PID调节模块,具有自适应调整功能。当和变送器、传感器(热电阻、热电藕)配合后,可以构成一套带有自适应功能的闭环PID调节系统。BPZ(J)L系列智能变频电动调节阀虽然在外形与BPZ(J)系列智能变频电动调节阀都一样,但却有着本质区别。BPZ(J)系列电动调节阀只可作为自动调节阀系统的执行单元使用,而BPZ(J)L自立式智能变频电动调节阀与变送器、传感器配合,可以构成一套闭环负反馈系统。BPZ(J)L自立式智能变频电动调节阀具有多达23种输入信号供用户选择使用。
BPZ(J)系列电动调节阀应用十分广泛。例如温控系统、恒压系统、恒流量系统等等,凡需要独立构成一套调节系统的场合都可应用。最典型就是中央空调系统温控系统。
10、BPZ(J)智能变频电动执行器、BPZ(J)智能变频电动调节阀产品质量如何保证?
电动执行器、电动调节阀是自动化系统的执行单元,也是直接接触介质,工作在恶劣环境,极易出现问题的地方。因此,它们的质量如何,能否在在恶劣环境可靠工作,直接关系工艺生产过程的质量。保证执行器、调节阀质量是每个执行器、调节阀生产企业的头等大事。
BPZ(J)变频电动执行器、BPZ(J)变频电动调节阀产品质量可靠,首先从设计上力求完美,把诸多可以引起不安全因素都考虑进去。尤其是安全措施设计尤为重要。安全措施设计包括电气控制,机械控制,力求万无一失。每个执行器、调节阀都设计了反馈装置便于用户随时监控。户外型设计为IP65防护等级的全封闭结构外,还设计了遮阳罩,把因阳光直射造成执行器、调节阀过热问题,得以解决。在设计动力上充分留有余地,过载能力设计在200%以上。
机械部件从电机到减速机构再到反馈机构,每一个环节、生产过程都有严格检验,从材质到工艺过程层层把关,哪怕是一个细小的不合格螺丝,也不能装在执行器、调节阀上。对于一些特殊要求的用户,电机、减速机全部采用进口部件,保证产品质量。
在电气控制部分,硬件全部为国际名牌产品,留有较大容量。设计布置便于维护、调整。所有部件上线前都经过严格检验、测试。产品下线后,严格按国家标准要求进行出厂检验,不让由任何问题的产品出厂。
我公司已通过ISO9001/2000认证,对各种智能型、变频型电动执行器、调节阀生产过程通过的质量体系保证产品质量,每个环节都有认真记录备案,确保生产出符合国家标准的产品。
11、BPZ(J)变频电动执行器、BPZ(J)变频电动调节阀产品价格如何?
市场上需要的是那些性价比高的产品。BPZ(J)系列智能变频电动执行器、调节阀具有优良的品质,但价格适中。原因是BPZ(J)系列智能变频电动执行器、调节阀产品是我公司在消化引进口产品基础上自主开发、享有自主知识产权。主要零部件在设计选型时,就考虑选用国际知名品牌在国内独资企业生产,因此产品采购成本大大降低。目前销售价格和当前市场上电子式执行器、调节阀基本持平,为国外同类产品价格的30%。
随着该产品市场份额的不断扩大,售价还会进一步降低
五、BPK-Π智能型变频电子控制器
1、BPK-Π是一种什么类型控制仪表?
BPK-Ⅱ属于智能型电子式伺服放大器。它内含两套独立的伺服放大器,可以同时控制两台PZ(J)系列电动执行器或电动调节阀。它和PZ(J)系列变频调节阀配合使用,还附带流量特性转换功能,应用起来非常方便。它输入信号为4-20mA电流信号,输入阻抗≤250Ω。模拟输入端有两回路,每回路又有两路单独模拟信号输入通道。分别输入是由控制系统来的信号CV和由执行器或调节阀反馈的位置信号FV。二个信号通过光电隔离后,进入BPK-ⅡA/D转换器。BPK-ⅡCPU依据A/D采样的结果,进行比较转换,通过内部继电器控制晶体管输出,做为变频执行器或电动调节阀正、反转工作信号同时CPU还根据CV和FV的偏差大小输出一个成比例的4-20mA信号去控制变频器去调节阀的开或关的速度。当∣CV-FV∣较大时,伺服电机会快速运动(比普通执行器,调节阀要快1.2-1.5倍)加速调节作用;随着CV-FV偏差减少,伺服电机工作速度也会成比例下降。在FV即将跟踪上CV值时,系统变成脉冲输出方式,这样可以有效的避免超调现象。
此外CPU还随时监控阀位反馈情况,一旦在设定的监控时间内FV位置反馈信号不变化,CPU会自动增加积分作用。以克服因阀杆填料过紧等原因等造成的阀卡住现象。
BPK-Ⅱ具有RS232和RS485两种通讯口,一方面和手持参数设定器相连,可以设定各有关的参数数值,另外作为变频执行器、调节阀与上位机,DCS系统通讯的主要环节进行信息交换。
BPK-Ⅱ内的所有程序存储在EPROM之中,手持参数设定的参数值具有停电保持功能,因此BPK-Ⅱ有所有参数一次设定永久保存之功能。
BPK-Ⅱ系用单跳线加无跳线参数设定方法。对于外部应用的参数调节阀电开、电闭作用方式设定,流量特性设定,控制信号断线状态设定等为单跳线设定,即用一根导线将对应输入点相连。例如电开、电闭作用方式设定,将输入点X。与24V+相连为电开作用,X0不与24V+相连为电闭作用。
对于BPK-Ⅱ内部工作参数,采取无跳线键控制方式设定。利用手持编程器和BPK-Ⅱ以RS485通讯方式进行设定。手持编程器全部为中文菜单方式设定参数,数值均有中文提示、设置方便、简单。
BPK-Ⅱ为盘装仪表,它可以安装在DCS系统或控制室仪表柜内也可装在现场变频执行器调节阀附近仪表保护箱内。由于一台BPK-Ⅱ内二套独立变频控制器(电子伺服放大器)所以放在变频执行器、调节阀附近要比装在控制室内接线要简便。
2、BPK-Π有什么功能?
主要功能:
1)输入信号:4-20mA(A0I,A2I)
2)位置反馈信号:4-20mA(A1I,A3I)
3)输出信号:0-10V或4-20mA;正、反转开关信号
4)控制精度:≤1%(±5字)
5)死区控制:±80字(任意设定)
6)上、下限限幅功能:上限304-512字(12-20mA),下限100-304字(4-12mA)
7)正、反转之间转换间隔时间设定:0-10,000ms
8)阻尼时间设定:0-10,000ms
9)自累加时间设定:0-100s(以100ms为单位)
10)自动累加速度设定:20-500字
11)RS485、RS232通讯口附合总线的通讯协议
其它指标:
1)工作电源:220v±10%,50HZ±5%电源消耗;30W,400mA
2)电源保护:输出24v电源保护
3)耐压:≥1500Vac;绝缘电阻:≥5MΩ
4)工作环境:-10-55℃温度;≤95%(湿度)储存:-25-75℃、
5)外形尺寸:155×95×82(mm);安装方式:DIN(35mm)导执固定式
3、BPK-Π如何与PZ(J)(J)变频执行器、变频电动调节阀配合使用?
BPK-Ⅱ与PZ(J)变频电动执行器、调节阀配合使用与传统电子伺服放大器与电动执行器配合使用相仿。由调节系统输出的4-20mA调节信号进入BPK-ⅡCV输入端,由执行器或调节阀反馈的4-20mA信号进入BPK-ⅡFV输入端;BPK-Ⅱ输出的模拟信号0-10V或4-20mA进入变频器调速端。BPK-Ⅱ输出的开关信号Y1、Y2(Y4、Y5)分别控制变频器的正、反转即可。至于变频执行器、变频调节阀的作用方式、流量特性、断线保护,通过单跳线方式设定。
4、流量转换功能在BPK-Π如何实现?
流量特性在BPK-Ⅱ通过单跳线方式来实现。线性调节阀,若需要改为等百分比特性,只需将X1与24v+接通;线性阀改为快开特性阀,可以将X2与24v+接通;调节阀是等百分比特性,将X2与24v+接通,即变为线性阀;快开特性阀,将X1于24v+接通,则变为线性阀。
5、BPK-Π如何实现联网控制变频执行器、变频调节阀?
BPK-Ⅱ内带RS232编程口、RS485通讯口,可以实现联网控制。采取总线通讯方式。用BPK-ⅡRS485口与变频执行器、调节阀中的变频器RS485进行通讯。用RS232口与上位机通讯,就可以实现联网控制。但每台BPK-Ⅱ只能带动二台变频执行器或变频调节阀。
6、BPK-Π中有哪些参数可以调整?
BPK-Ⅱ利用手持参数设定器可以对以下参数进行设定:
1)死区的调整:变频调节阀死区即不灵敏区是个关键参数。为保证跟踪精度,应设定在±〈5字(±1%)以内。但由于系统被测参数波动,死区太小,易造成变频调节阀频繁动作,所以有时将死区设的大一些。它设定范围为±5-±80字。(注:4-20mA对应102-512字)对于电闭作用,软件是按|CV+FV|=24mA(614字)来设定,因此电闭设定的不灵敏区为614字±80字。
2)上、下限限幅范围:BPK-Ⅱ上限可在304-512字之间设定、下限100-304字在设定。利用上、下限限幅功能进行电气保护,可设102字(下限)和512字(上限)。利用上、下限限幅功能实现分程调节,可在上、下限设定范围内进行设定。
3)正、反转之间转换间隔设定:对于时间常数小得系统,由于参数振荡,不灵敏区设的较小,就会出现变频调节阀在设定点附近频繁震荡情形,设定正、反转转换时间间隔就可以有效解决变频调节阀在设定点附近振荡情形,延长电机寿命。
4)阻尼时间设定:当变频调节阀进入正转或反转临界点时也会发生震荡,会使变频调节阀经常处于电制动状态,时间过长,就会造成电机过热。有了阻尼时间,可有效避免此现象。
5)自动累加时间:判断向输出提供自动累加值的时间。
6)自动累加速度:自动累加功能作用大小的表示。它是用自动累加值除以一个系数后值,送到输出。这个系数越大,在单位时间内加到输出值越少,因此这个系数就可以决定自动累加的速度。
7、BPK-Π自累加调整功能是怎么一回事?
由于变频调节阀长时间工作,会出现因填料干枯,阀杆生锈或填料压盖过紧,造成原设定的变频器下限工作频率所产生的动力不能驱动伺服电机工作情形。为解决这个问题,BPK-Ⅱ设计了自动累加功能,即判断FV信号在一定时间未向CV靠拢,便会自动启动累加输出功能,提高变频器下限频率,使变频电动阀工作。
8、BPK-Π与PZ(J)(J)变频执行器、变频电动调节阀配合使用如何接线?
PZ-(P、N、M)系列变频电动调节阀和变频控制器BPK-Ⅱ配合使用。其接线图参见第二部分的第8题变频电动调节阀与BPK-Ⅱ接线图。
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