PK-30-J整體開關型控制模塊使用說明書第二代

　　

PK-30-J型三相開關型模塊，是三相整體開關型電動執行器的控制模塊，它能接收DCS、PLC等控制器的開關量信號，實現電動執行器對閥門全行程任意位置的定位。該產品集相序自動調整、閥位變送、信號隔離放大、功率驅動等諸多功能于一體，具有缺相、瞬時過力矩、閥門卡死、溫度等完善的保護功能。還可加配輕觸式或旋鈕式現場控制板，實施現場操作；加配閥位液晶顯示板，顯示閥位開度；加配紅外遙控功能，實現較高防護等級的現場操作。該產品抗干擾能力強、性能安全可靠、控制靈活、接線簡單、調試方便,現已廣泛應用于多回轉、部分回轉眾多系列產品。

 

一、主要技術特點及性能參數

1、 電源電壓：～380Ⅴ±10%，50Hz±5%。特殊要求可在訂貨時提出。

2、 電源接線：三相三線制、三相四線制。

3、 自動識別、調整三相電源的相序, 自動正確執行閥門的開、關控制。

4、 具有缺相、瞬時過力矩、閥門卡死、溫度、反向動作延時、電子互鎖等保護功能。

5、 可加配現場控制板（輕觸式或旋鈕式）、閥位液晶顯示板、紅外遙控等功能。

6、 開關量輸入/輸出和模擬量輸出信號均經過光電隔離，可承受2000V浪涌電壓。

7、 遠程控制輸入電路可使用的電源：內部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的負載電阻：50Ω～700Ω。特殊要求可做到750Ω。

10、閥位輸出電流4～20mA的調節范圍：低端0﹪～85﹪，15﹪～100﹪，即當單圈閥位電位器的轉角較小時(0°～45°)或較zui大時(0°～270°或0°～330°)都可調出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、三個電位器調整技術可一次性調好閥位輸出電流DC4～20mA。

13、遠程控制和現場控制均具有適應不同要求的多種控制方式，由控制模塊上的撥碼開關或現場控制板上的端子連接選擇。

14、可用于可逆控制，接通持續率50﹪，每小時接通次數≦1200次。

15、工作溫度范圍：-25℃～+65℃。

16、環境濕度：≤90﹪(25℃)。

17、周圍介質：無易燃、無易爆、無腐蝕的環境。

 

二、基本使用方法

1、接線與設置選擇

（1）嚴格按照圖1完成控制模塊與電動執行器的接線。圖1中的輕觸式現場控制板正面布置見圖2，現場控制板（或盒）亦可按圖1相關電路自配；閥位液晶顯示板為可選件，不選時控制模塊上相應接線座懸空；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點懸空，而a點接零線；LSO、LSC為開、關向限位開關，TSO、TSC為開、關向過力矩開關；遠程控制接線座暫時懸空，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：控制模塊上的電源指示燈亮，缺相指示燈滅；輕觸式現場控制板上的電源、遠程控制指示燈亮，其它燈滅；否則重復步驟“（1）、（2）”直至正常為止。

（4）按照要求正確選擇遠程/現場控制狀態及其控制方式。遠程/現場控制狀態由輕觸式現場控制板上的遠程、現場控制按鈕選定；遠程控制方式由控制模塊上的撥碼開關選擇，現場控制方式由現場控制板上的J3端子1、2選擇，。

2、電機轉向與行程開關、閥位電位器的調試

以下調試使用輕觸式現場控制板進行現場控制。

（1）按動現場控制板上的“現場”按鈕（相應指示燈亮）進入現場控制狀態；現場控制板上J3的端子1、2斷開，即選定為自保持控制方式。

（2）通過電動執行器上的手輪將執行器開到全行程的中間位置。

（3）按動現場控制板上的 “關”按鈕，此時執行器應向關方向運行，按動“開”按鈕，此時執行器應向開方向運行，按動“停”按鈕，電動執行器應停止運行。若電動執行器開、關運行方向相反，則要互換連接電動機的任意兩根電源線。

（4）調整好電動執行器行程，掛上閥位電位器，并確保電位器轉動的方向、位置和角度都正確。

（5）將電動執行器關到全關位，將閥位電位器調到接近零位（注意不能調到零位！為防止慣性過沖，應留有一定余量）。若選用單圈電位器，還應保證由全關位到全開位的整個行程使閥位電位器的轉角大于50°（通常選用zui大轉角為180°～330°的電位器），為提高電位器的分辨率，應盡量使轉角大些，但不能超過電位器zui大轉角。

3、閥位輸出信號4mA（0%）～20mA（100%）的快速調節

（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、關閥減小，否則將11、13端子的接線對調；確保此電壓在全關時小于0.5V。

（2）將電動執行器動作到全關位，調節“4mA”電位器使輸出為4mA。

（3）將電動執行器動作到全開位，調節“20mA”電位器使輸出為20mA。

（4）將電動執行器動作到全關和全開位，查看輸出是否正常，若有誤差請重復步驟（1）～（3）；若仍未達到要求，請按“4”進行微調。

4、閥位輸出信號4mA（0%）～20mA（100%）的微調

（1）將電動執行器關到全關位，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），此電壓值應隨著閥門打開而增大，否則應將閥位電位器接線座內外兩側11、13端子的連線對調，并確保電動執行器運行到全關位時，此電壓值≤0.5V，否則松開閥位電位器轉軸上齒輪的頂絲，調整閥位電位器使此電壓值在0.1～0.5V之間。

（2）讓電動執行器開向運行一段時間（根據行程不同，一般為5～10秒鐘），再運行到全關位，調整調零電位器，使調零測試點的電位差值≤2mV；調節“4mA”電位器使輸出信號為4mA；將電動執行器運行到全開位，調節“20mA”電位器使輸出信號為20mA。

        上述調試一般只需一次完成。出廠時調零電位器已調整好，一般無需用戶調節。

注：“調零”、“4mA”和“20mA”電位器均是順時針方向增大，逆時針方向減小；電位器均為工業級精密多圈電位器，行程約25圈。

（3）調好20mA后，將電動執行器運行到全關位，檢驗4mA有無改變，若有變化，則檢查以下三點：

   ① 閥位電位器轉軸上齒輪的頂絲是否旋緊；

         ② 運行到全關位時，是否把調零測試點的電位差值調到≤2mV；

         ③ 閥位電位器是否被卡住。

排除故障后，重復步驟“（2）”，將閥位輸出信號4～20mA調到正常范圍以內。

注：當一定要求閥門關嚴或頂開限位開關時，一般是將全關位調為4.1mA，全開位調為19.9mA。

*5、閥位輸出信號20mA（100%）～4mA（0%）的調整。

對于需要全開位時閥位輸出信號為4mA、全關位時則為20mA的應用場合，可參照如下方法調試。按動“開”按鈕使執行器到全開位；調節調零電位器使兩調零測試點的電壓差≤2mV；調節“4mA”電位器使輸出信號為4mA；按動“關”按鈕使執行器到全關位，調節“20mA”電位器使輸出信號為20mA。

 

三、控制狀態與控制方式

1、遠程、現場控制狀態選擇

遠程、現場控制狀態由輕觸式現場控制板上的“遠程”、“現場”按鈕切換。按動“現場”按鈕進入現場控制狀態，相應指示燈亮；按動“遠程”按鈕進入遠程控制狀態，相應指示燈亮。出廠時設定為上電遠控優先。

2、現場控制方式設定及其操作

輕觸式現場控制板上J3的端子1、2用于選擇現場控制方式。

J3端子1、2	現場控制方式
斷開	自保持的開、關、停。按動“開”按鈕，進入電動執行器開向運行；按動“停”按鈕，停止運行；按動“關”按鈕，進入關向運行。
短接	開、關均為點動。按下“開”按鈕不放，電動執行器開向運行，一釋放即停止運行；按下“關”按鈕不放，電動執行器關向運行，一釋放即停止運行。
注意反向動作延時和電子互鎖保護，例如“自保持的開、關、停”方式：在開向運行中，按動“關”按鈕，在停止片刻后進入關向運行；在關向運行中，按動“開”按鈕，在停止片刻后進入開向運行；在開或關向運行中，按動“遠程”按鈕，停止運行，并進入遠控狀態。遠程控制與此類似，不再重復。

3、遠程控制方式設定

控制模塊上的撥碼開關用于選擇遠程控制方式。

（1）自保持和點動控制

① 使用控制模塊內部電源的“自保持和點動”控制

“自保持”開關閉合為自保持控制有效（或點動控制無效），此時三位轉換開關短暫接觸開或關端，電動執行器即可使閥門走到全關或全開位；若在運行過程中斷開“自保持”開關，電動執行器即停下來。 “自保持”開關斷開為自保持控制無效（或點動控制有效），此時只能進行點動控制：三位轉換開關撥向開或關端，電動執行器執行開或關向動作,一旦斷開，電動執行器即停下來.

*② 使用控制模塊外部電源的“自保持和點動”控制

遠程控制接線座與可編程控制器PLC的接線如下。圖中，虛框內的開關（或觸點）和電源表示PIC所具有的功能，其功能也可使用相應開關（或觸點）和電源代替。對于PLC的DC24V電源，其負端（地）接遠程控制接線座的DC24V負端（地），而正端懸空。對于PLC的AC220V電源，其零線N串接30k/5W電阻后接遠程控制接線座的DC24V地端，而正端懸空；PLC的電源若是AC24V，則應去掉電阻，直接相接。只要PLC輸出的控制信號為高電平，遠程控制接線座的相應端子就有效，其工作過程同“①”

（2）有信開、無信關控制

① 使用控制模塊內部電源的“有信開、無信關”控制

撥碼位置與控制接線如下。當遠程控制室的開關（或觸點）閉合，遠程控制接線座的8端＋24V傳到6端,使6端有效，執行開閥動作;當遠程控制室的開關（或觸點）斷開，使6端無效，執行關閥動作。因為開關（或觸點）只有閉合和斷開兩種狀態，遠程控制接線座的6端只有有效和無效兩種狀態，所以電動執行器只執行打開或關閉兩種動作,中途不停.

（3）有信關、無信開控制

① 使用控制模塊內部電源的“有信關、無信開” 控制

控制過程同“（2）”，只是開關（或觸點）閉合，電動執行器執行關閥動作，斷開時則執行開閥動作.

（4）無效的遠程控制撥碼設定

當遠程控制撥碼開關1、2均拔到ON位時，為無效控制方式，應加以避免，否則可能被誤認為控制模塊失效。

四、過力矩保護功能說明

為進一步提高電動執行器的運行安全，加設了瞬時過力矩和閥門卡死保護，請用戶在調試和運行中給予充分注意。

1、瞬時過力矩保護

       在開向運行過程中開向過力矩開關被頂開時，電動執行器立即停止，即使力矩開關被頂開后再閉合，電動執行器仍不會動作，直到關向控制信號(即反向控制信號)到來進行解鎖，同時電動執行器向關向動作；解鎖時間應大于2秒，否則再開時仍不動；解鎖后，恢復對開閥方向的控制。反之亦然。

2、閥門卡死保護

       當閥門卡死時，開閥動作把開向力矩開關頂開，則無論切換到現場或遠程控制狀態下，開向均不能動作，此時僅可進行關閥操作(解鎖操作)。由于是閥門卡死，所以關閥動作必然也會把關力矩開關頂開；當開、關向過力矩開關都被頂開后，無論再輸入什么控制信號，電動執行器均不動作，即進入鎖死狀態，此時必須把供電電源斷開幾秒鐘后再上電復位，才能正常控制。反之亦然。由于當閥門卡死時便停止一切動作，因此保護了閥門和電機。

       注意：當開和關向限位開關或力矩開關同時斷開，或在其中一個開關斷開后沒有執行解鎖動作，再把另一方向開關頂開，閥門也將進入鎖死狀態。這種情況只會出現在調試過程中，因此，在調試時，當關向限位開關或力矩開關被頂開后又閉合，一定要將電動執行器向相反方向即開向運行幾秒鐘解鎖，然后才可向關向運行；反之亦然。

故障與排除

故障現象	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。
	檢查撥碼開關設定是否正常。	正確設定撥碼開關。
調試過程中突然不動作。	調試過程中是否把開向、關向限位開關或力矩開關同時斷開。	斷開電源l分鐘左右，再上電復位。
	動作過程中是否把一個方向的限位開關或力矩開關頂開，但沒有進行反向動作解鎖，又把另一個方向的限位開關或力矩開關頂開導致鎖死。
	反向動作解鎖時間太短。
運行到限位或過力矩時仍不停。	接到控制模塊上的限位開關或力矩開關接線接反。	改正錯誤接線。
在中間位置能開能關，但頂開限位開關或力矩開關后，不能反向運行。	接到控制模塊上的限位開關或力矩開關（常閉觸點）接線接反。	改正錯誤接線。
	接到現場控制板的限位開關接線（常開觸點）接反。
輸出電流調不準或調不出。	閥位電位器兩側接線（即控制模塊上閥位電位器接線座的兩側端子）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。
	零點電位器沒有調準確，要求調零測試點電壓的值≤2mV。	將電動執行器運行到關位后，重新調整零點。
	輸出電流端的螺絲松動，導致輸出電流端子接觸不良。	旋緊螺絲。
液晶屏顯示不準，或無法標定。	控制模塊的4～20mA輸出電流沒有調好。	調整好4～20mA輸出電流。
	液晶顯示屏沒有標定好。	重新標定液晶顯示屏。
初次使用時，現場控制板上的燈不亮或無法控制。	接線錯誤。	改正錯誤接線。
現場控制正常，但遠程控制不動作。	控制模塊上的撥碼開關撥錯。	正確設置撥碼開關（一般將開關l、2撥到1、2位置）。
	現場控制板上沒有切換到遠程控制方式。	切換到遠程控制方式。
	無遠程控制信號，或遠程控制信號接線錯誤。	檢查PLC或對應功能系統，接好遠程控制信號線。