RotorkIQ系列電動執(zhí)行機構(gòu)培訓(xùn)

RotorkIQ系列電動執(zhí)行機構(gòu)操作維護2021/6/271

培訓(xùn)內(nèi)容（一）發(fā)展歷程（二）結(jié)構(gòu)（三）執(zhí)行器基本信息及型號說明（四）執(zhí)行器電路控制板（五）雙流環(huán)路控制（六）調(diào)試（七）報警及幫助顯示（八）常見故障及處理方法2021/6/272

（一）發(fā)展概述2021/6/273

英國羅托克(ROTORK)公司于90年代推出了智能型電動執(zhí)行器(IQ系列)，其具備以下優(yōu)點：雙密封雙防護：防護等級為IP68---水下7米72小時，完全防水、防塵，而且密不透氣。調(diào)試簡便：非侵入式的紅外設(shè)定，方便簡單，用戶隨按隨用，快速設(shè)定和修改參數(shù)。力矩測量：專利的力矩測量裝置，技術(shù)先進，不受頻率、電壓和溫度變化的影響，可精確的、可重復(fù)的對力矩進行測量。

1、優(yōu)點2021/6/274(4)遠程診斷：實現(xiàn)快速、安全、非侵入式的通訊和數(shù)據(jù)交換，可對執(zhí)行器數(shù)據(jù)進行分析并給出建議。(5)相同步器：可自動糾正相序。(6)自保護：缺相保護、過熱保護、閥門卡住保護（如果閥門卡住，當(dāng)啟動后7秒內(nèi)不動作，電路將自動斷開）、瞬時反轉(zhuǎn)保護（自動延時電路對瞬時反轉(zhuǎn)命令予以處理，防止沖擊）、故障保護。（7）獨立電池供電：如外部斷電，獨立9V電池可以給顯示屏、閥位存儲器、提供四個或八個觸點S1、S2、S3、S4供電。

1、優(yōu)點2021/6/275

智能型電動執(zhí)行器(IQ系列)，到目前已經(jīng)推出第三代產(chǎn)品。

1993率先推出非侵入式IQ執(zhí)行器1999推出第二代非侵入式IQ執(zhí)行器2012推出第三代非侵入式IQ執(zhí)行器

2、發(fā)展歷程2021/6/276第一代IQ系列執(zhí)行器第二代IQ系列執(zhí)行器

2、發(fā)展歷程2021/6/277第三代IQ系列執(zhí)行器

2、發(fā)展歷程2021/6/278各代之間的區(qū)別及進步（1）顯示器：第一代顯示器為單屏，第二代顯示器為雙屏，第三代為大屏幕顯示，閥位精確度高

2、發(fā)展歷程2021/6/279各代之間的區(qū)別及進步（2）力矩檢測裝置：第二、三代執(zhí)行器增加獨立的壓力傳感器測量力矩系統(tǒng)。該系統(tǒng)是從人們熟悉的類似壓力傳感器這樣的過程測量技術(shù)研制而成的。在帶有負荷的情況下，用安裝在力矩傳感器內(nèi)的壓敏電阻傳感器，是電機蝸桿推力的反作用力直接轉(zhuǎn)換成輸出力矩比例的電信號，可獲得準確的、可重復(fù)的力矩測量值，且獨立于頻率、電壓和溫度變化。

2、發(fā)展歷程2021/6/2710

2、發(fā)展歷程2021/6/2711各代之間的區(qū)別及進步（3）控制電路板：第一代較復(fù)雜，兩塊控制電路板，二、三代使用專用芯片集成為一塊控制電路板。

2、發(fā)展歷程2021/6/2712各代之間的區(qū)別及進步（4）電池功能：第三代執(zhí)行器仍配備電池，電池主要用于無動力電源時的設(shè)置和顯示用，與閥位保存無關(guān)。

2、發(fā)展歷程2021/6/2713各代之間的區(qū)別及進步（5）手輪固定方式：第三代從卡條的方式改為螺釘固定。

2、發(fā)展歷程2021/6/2714

（二）結(jié)構(gòu)組成

2021/6/27151.齒輪箱2.電機3.接線端子板外殼4.就地控制部分電子端蓋5.手輪手動操作6.電池端蓋7.閥桿防護帽8.手動/自動離合器操作桿9.法蘭及驅(qū)動軸套

1、電動執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成2021/6/2716

2、工作原理示意圖2021/6/2717掛鎖式手動/自動離合器，即使在電機運行時也可以確保安全操作。(在電機正在運行時可以下壓離合手柄，對其進行操作，不會損傷執(zhí)行器）

3、手動切換裝置2021/6/2718

手動操作時，支撐件將離合擋塊提升，離合擋塊支撐在渦輪外沿（類似于月牙，隨著渦輪的轉(zhuǎn)動時而出現(xiàn)，時而消失，電動操作時，渦輪轉(zhuǎn)動，外沿消失，支撐件失去支撐而復(fù)位，離合擋塊與渦輪耦合。

3、手動切換裝置2021/6/2719操作開關(guān)均是采用磁近式開關(guān)，目的是為了提高防爆等級。在操作過程中觸點在密封性較高的殼內(nèi)動作。

4、就地操作開關(guān)2021/6/2720

4、就地操作開關(guān)2021/6/2721一個活動部件的分解器把輸出中心套筒的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換電信號，然后與存儲在安全、永久的存儲器中，計數(shù)器靠傳動軸上的錐齒輪帶動傘形齒輪，轉(zhuǎn)動反饋軸，進行計數(shù)。

5、閥位檢測裝置2021/6/2722手動操作位置及電動位置

3、手動切換裝置2021/6/2723

5、閥位檢測裝置2021/6/2724壓力傳感器測量力矩系統(tǒng)。該系統(tǒng)是從人們熟悉的類似壓力傳感器這樣的過程測量技術(shù)研制而成的。在帶有負荷的情況下，用安裝在力矩傳感器內(nèi)的壓敏電阻傳感器，是電機蝸桿推力的反作用力直接轉(zhuǎn)換成輸出力矩比例的電信號，可獲得準確的、可重復(fù)的力矩測量值。

6、力矩檢測裝置2021/6/2725電機軸與蝸桿是相互獨立的，以便于快速更換。溫度線圈內(nèi)有溫度傳感器。

7、電機及線圈2021/6/2726

8、渦輪及蝸桿2021/6/2727遠程控制器，我們俗稱主板

9、控制板及電源板2021/6/2728

9、控制板及電源板電源板2021/6/2729（三）執(zhí)行器基本信息及型號說明2021/6/2730

1、銘牌執(zhí)行器信號IQ40F25B4執(zhí)行器系列執(zhí)行器尺寸連接法蘭尺寸連接軸套形式接線圖號接線圖號說明執(zhí)行器功能及附加板情況序列號執(zhí)行器身份證號轉(zhuǎn)速最大輸出扭矩2021/6/2731

2、執(zhí)行器接線圖含義

2021/6/2732

3、軸套形式

各執(zhí)行器常用軸套形式2021/6/2733

3、軸套形式

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3、軸套形式

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3、軸套形式

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4、正裝及側(cè)裝手輪

正裝手輪側(cè)裝手輪電機電池手自動切換手柄執(zhí)行器本體電器端蓋接線終端視窗就地選擇旋鈕就地開關(guān)旋鈕2021/6/2737

（四）執(zhí)行器電路控制圖2021/6/2738

1、電路圖IQ基本型接線圖-模擬量輸入2021/6/2739

1、電路圖IQ基本型接線圖-模擬量輸出2021/6/2740

1、電路圖IQM基本型接線圖2021/6/2741

1、電路圖通過接線端子檢查控制信號控制故障，判斷故障出在執(zhí)行器還是線路是前題2021/6/2742

1、電路圖2021/6/27432、標準遠程指示觸點觸點可組態(tài)為任意功能，且觸點狀態(tài)可組態(tài)為常開或常閉106789114442431213s4MRs3s2s12021/6/27443、附加的遠程指示觸點S514S6S7S83020151617181921244647狀態(tài)可反轉(zhuǎn)的觸點可組態(tài)為任何功能2021/6/27454、備選控制例如北京出采育站采用的是Pakscan現(xiàn)場總線控制器。2021/6/2746

（五）雙流環(huán)路控制2021/6/27471、Pakscan現(xiàn)場單元

Pakscan

IIEMaster

Station是Rotork主站控制器中的一種，它為雙重?zé)醾浣Y(jié)構(gòu)，在主控制器出現(xiàn)故障時可以自動切換到熱備控制有一個RS-485通信口和一個RS-232通信口，它們可通過Modbus協(xié)議與PLC通信。固化于主工作站中的Pakscan軟件包提供了一套先進的、標準化的預(yù)先工程化的控制系統(tǒng)。使用主工作站的顯示器和鍵盤能對Pakscan

IIE雙線控制系統(tǒng)進行通信、控制等方面的組態(tài)。在需要直接操作控制的場合，可在主工作站上控制現(xiàn)場設(shè)備的“開”、“關(guān)”等。2021/6/2748Ｐａｋｓｃａｎｌｏｏｐ

2021/6/27491、Pakscan現(xiàn)場單元Pakscan現(xiàn)場單元是一塊在雙線系統(tǒng)中用于通信的袖珍卡件。作為選件，被安裝在Rotork執(zhí)行器之中，與執(zhí)行器的基本控制電路配合使用。每個現(xiàn)場單元在雙線回路中都有其唯一的地址，只對發(fā)自主工作站的正確命令作出響應(yīng)。FCU通訊卡2021/6/27502、雙線回路雙線回路與執(zhí)行器的聯(lián)接非常簡單。電纜是一條容易安裝的全屏蔽雙絞線，在所有應(yīng)用中具有易安裝、易維護、低成本和高效率的優(yōu)點。雙線電纜順序地與每一執(zhí)行器接入或接出，它們起源于并返回至主工作站，形成一雙線回路。因為每臺現(xiàn)場設(shè)備都是雙向連接的，就構(gòu)成了一個冗余的通信線路。

2021/6/2751

正常操作情況下，通信電流信號沿環(huán)路的一條線從主站控制器的端口A流出，經(jīng)該環(huán)路從端口B流回，此時，另一條線路是冗余的。當(dāng)有一處線路發(fā)生故障時，該處故障線路被閥門屏蔽，故障線路兩邊的智能閥可通過各自的環(huán)路與主站控制器通信；當(dāng)有兩處線路發(fā)生故障時，這兩處故障之間的智能閥都被屏蔽，兩處故障之外的智能閥依然可以通過兩“臂狀”環(huán)路與主站控制器通信。

2、雙線回路2021/6/27522、雙線回路2021/6/2753

（六）調(diào)試2021/6/27541、LED顯示屏詳解

第一代執(zhí)行器顯示屏2021/6/27551、LED顯示屏詳解

二代執(zhí)行器顯示屏2021/6/27561、LED顯示屏詳解

第三代執(zhí)行器顯示屏2021/6/27572、手操器介紹及使用2021/6/27582、手操器介紹及使用RotorkIQ系列執(zhí)行器可在接線完成后，不必打開電氣端蓋即可進行調(diào)整。用紅外線設(shè)定器可實現(xiàn)力矩、限位以及其它功能的設(shè)定。設(shè)定器經(jīng)本安認證，可在危險區(qū)域內(nèi)帶電調(diào)整。所有調(diào)整的功能均存入執(zhí)行器內(nèi)的不可擦寫的存儲器內(nèi)。用設(shè)定器可以使用戶通過執(zhí)行器的顯示窗查看所有的功能。每個功能的設(shè)定值都可以被查看,如果需要，還可以改變。設(shè)定程序分為兩級：1.初級功能設(shè)定行程末端的開關(guān)方向、力矩值和限位等。2.二級設(shè)定設(shè)定包括控制、指示和備選裝置的功能。2021/6/27593、初級設(shè)定閥門與執(zhí)行器組裝好后，接上動力電源，將紅色旋鈕選擇至就地或停止位置，將設(shè)定器靠近執(zhí)行器指示窗0.75米以內(nèi)，通過按“”鍵和“”鍵，可看到上圖所示的功能與設(shè)定值。2021/6/2760進入執(zhí)行器設(shè)定程序前，將紅色就地/停止/遠程選擇器選至就地或停止狀態(tài)。按下鍵執(zhí)行器顯示的上半部分保持相同的閥位顯示,下半部分將變?yōu)榱刂碉@示,以Torque=XX%和圖形條顯示。按下鍵執(zhí)行器顯示保護口令按下

鍵，進入程序設(shè)定界面分支點程序設(shè)定界面分支點口令保護界面3、初級設(shè)定2021/6/27613、初級設(shè)定2021/6/2762當(dāng)看到兩條平行線閃爍一下，說明設(shè)定完成3、初級設(shè)定2021/6/2763力矩開關(guān)限位開關(guān)3、初級設(shè)定2021/6/2764關(guān)力矩設(shè)定界面開力矩設(shè)定界面用或鍵選擇合適的力矩值3、初級設(shè)定2021/6/2765手動操作至全開或全關(guān)位置后，回旋

?

圈，再進行限位設(shè)定關(guān)限位設(shè)定界面開限位設(shè)定界面3、初級設(shè)定2021/6/27664、二級設(shè)定2021/6/27674、二級設(shè)定2021/6/27685、三代執(zhí)行器設(shè)定2021/6/27695、三代執(zhí)行器設(shè)定第一步初始界面，調(diào)試時需要把切換開關(guān)打到現(xiàn)場就地位置，按初始界面，顯示界面如圖中所示2021/6/27705、三代執(zhí)行器設(shè)定Limits主要進行閥門開關(guān)方式，開關(guān)限位，以及扭矩的設(shè)定Indication主要設(shè)定LED顯示和開關(guān)觸點Control就地跟遠程控制一些參數(shù)設(shè)定ESDESD參數(shù)設(shè)定Security密碼設(shè)定Defaults恢復(fù)出廠設(shè)定2021/6/27715、三代執(zhí)行器設(shè)定閥位設(shè)定，選擇圖中Limits，按進入關(guān)限位調(diào)試界面，Direction開關(guān)方向，默認ClockActiom開關(guān)方式Limit限位Torque力矩Torque開關(guān)閥力矩值的設(shè)定SetLimit設(shè)定開關(guān)限位2021/6/27725、三代執(zhí)行器設(shè)定Indication主要設(shè)定LED顯示和開關(guān)觸點2021/6/27735、三代執(zhí)行器設(shè)定Control就地跟遠程控制一些參數(shù)設(shè)定2021/6/27745、三代執(zhí)行器設(shè)定Security密碼設(shè)定2021/6/27755、三代執(zhí)行器設(shè)定Defaults恢復(fù)出廠設(shè)定2021/6/2776

（五）報警及幫助顯示2021/6/27771、報警顯示一代執(zhí)行器顯示屏的上半部分有四個圖標，分別為閥門、控制系統(tǒng)、執(zhí)行器和電池報警指示。每個圖標都代表某個報警條件。2021/6/2778閥門報警圖標顯示由于閥門故障，使力矩超出執(zhí)行器設(shè)定值而導(dǎo)致執(zhí)行器“跳斷”可能的原因是：?閥門過緊或在行程中阻塞?閥門粘住或卡住?閥門運行條件改變(壓力、流量等增大)由于執(zhí)行器力矩跳斷，則在同方向上的電動操作被禁止，圖標也將保留。將執(zhí)行器沿相反方向運行即可消除圖標。1、報警顯示2021/6/2779當(dāng)報警存在時，電動操作將被禁止?？赡艿脑蚴牵?

電機溫度保護跳斷?

斷電時電池電量過低*?

電源故障?

執(zhí)行器控制系統(tǒng)報警1、報警顯示2021/6/2780控制報警圖標，是在遠程控制系統(tǒng)保持一個有效的ESD或聯(lián)鎖信號(ESD、聯(lián)鎖功能或使用條件控制)實際存在時顯示。在ESD或聯(lián)鎖信號實際存在時，就地和遠程操作將被禁止。1、報警顯示2021/6/2781電池報警圖標是在執(zhí)行器檢測到電池電量過低、完全沒電或丟失時顯示。在電池報警圖標顯示時，應(yīng)立即更換電池。執(zhí)行器大約10分鐘檢查一次電池狀態(tài)。更換電池后，電池報警圖標將繼續(xù)顯示10分鐘，直到下一次檢測到電池的狀態(tài)為良好，圖標才會消失。1、報警顯示2021/6/2782具體報警內(nèi)容報警符號報警具體內(nèi)容1、報警顯示二代執(zhí)行器雙屏狀態(tài)顯示，其下半部分可以顯示報警指示。每個圖標都代表某個報警條件。2021/6/2783一般情況出現(xiàn)此報警說明閥門扭矩增大，可用手輪驗證不能盲目增加力矩值。有多種情況：電機、接觸器、固態(tài)啟動器等電器元件；或離合器、蝸桿傳動銷等機械件故障均可能使其報錯。控制旋鈕或就地控制板故障。單屏或出現(xiàn)執(zhí)行器報警。電源、內(nèi)部連線、或主板故障。閥位解算裝置或需設(shè)定限位。1、報警顯示2021/6/2784電池報警圖標是在執(zhí)行器檢測到電池電量過低、完全沒電或丟失時顯示。在電池報警圖標顯示時，應(yīng)立即更換電池。執(zhí)行器大約10分鐘檢查一次電池狀態(tài)。更換電池后，電池報警圖標將繼續(xù)顯示10分鐘，直到下一次檢測到電池的狀態(tài)為良好，圖標才會消失。1、報警顯示2021/6/2785執(zhí)行器動力電源接通后，選擇就地或停止，用設(shè)定器可調(diào)出8個幫助顯示屏幕。也可在選擇遠程狀態(tài)下用設(shè)定器按兩下鍵，幫助屏幕將顯示。2、報警幫助顯示2021/6/27862、幫助顯示2021/6/27872、幫助顯示2021/6/27882、幫助顯示2021/6/27892、幫助顯示2021/6/27902、幫助顯示2021/6/2791

（七）常見故障及處理方法2021/6/27921、部分常見故障處理1、執(zhí)行器閥桿無輸出：

A、查手動是否可以操作。手自動離合器卡死在手動位置，則電機只會空轉(zhuǎn)。

B、檢查電機是否轉(zhuǎn)動。

C、手動和電動都不能操作，可以考慮是閥門卡死。

D、脫開閥門連接部分，如果閥門沒有卡死，檢查軸套是否已卡死、滑絲或松脫。

2、在全開/全關(guān)時不能停留在設(shè)定的行程位置，閥桿與閥體發(fā)生頂撞?！瓣P(guān)/開閥限位LC/LO”參數(shù)已經(jīng)丟失，應(yīng)重新設(shè)定?；?qū)?shù)“力矩開/關(guān)”更改為“限位開/關(guān)”。2021/6/27931、部分常見故障處理3、顯示閥位與實際閥位不一致。重設(shè)限位后，動作幾次，又發(fā)生漂移，應(yīng)更換計數(shù)器板。4、執(zhí)行器工作，但沒有閥位指示，檢查計數(shù)器，可能圓形磁鋼壞了或計數(shù)器板壞了。如果接線端子22/23沒有4-20mA電流信號輸出，可以考慮更換（伺放+）位返板。5、遠控調(diào)節(jié)狀態(tài)下，上下擺動不能定位，可以增大“死區(qū)調(diào)整參數(shù)Fd”；但增大該參數(shù)到20以上才不擺動，可更換伺放（+位返）板；如果更換后故障依舊，建議：把電機更換為低速的電機或擴大軸套和閥桿的螺紋螺距。6、遠控/就地均不動作，或電機單向旋轉(zhuǎn)，不能限位。檢查手自動離合器沒有卡死，電機沒有燒毀：可以檢查電機電源接線是否正確或三相電源是否不平衡。2021/6/27941、部分常見故障處理7、遠控/就地均不動作，量電機繞組，過熱保護，電磁反饋開路，電機已燒毀。8、遠控/就地均不動作，用設(shè)定器檢查，故障顯示：“H1力矩開關(guān)跳斷”；“H6沒有電磁反饋”。測試（固態(tài)）繼電器沒有輸出。更換繼電器控制板或電源板組件。9、三相電源一送就跳閘：繼電器控制板有問題或電機線圈已燒毀。10、因電源電壓高（400V以上），熔斷保險絲，更換執(zhí)行器保險絲后又被熔斷。檢查，電源板硅整流塊正常，電源變壓器初級電阻過低，可更換電源板組件或電源變壓器。11、背景燈不亮，檢查三相電源正常，可能是執(zhí)行器保險絲已熔斷或主板電源線松動未插好。關(guān)到位。2021/6/27951、部分常見故障處理12、不帶負荷時一切正常，帶負荷時，開閥正常，關(guān)到40%左右就停轉(zhuǎn)，“關(guān)閉力矩值”已設(shè)為99，用手輪可以關(guān)到位。剛安裝時可以關(guān)到位，用一段時間就不行了，建議換用大一檔的執(zhí)行器。13、手動正常，電動不能切換。手自動離合器卡簧在手動方向卡死?？刹鹦妒州?，釋放卡簧，重新裝配好。14、

執(zhí)行器遠控/就地均不動作，開/關(guān)到位指示燈閃爍，檢查電池電壓過低。執(zhí)行器在主電源掉電時，已丟失設(shè)定的參數(shù)。更換電池，重新設(shè)置。15、

執(zhí)行器動作正常，但無閥位反饋。量22/23回路僅有1-3mA左右。重新設(shè)定，不起作用。更換伺放+位返板；把反饋回路斷開，反饋信號正常，屬外接電纜故障，更換電纜。2021/6/27961、部分常見故障處理16、執(zhí)行器動作