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1、 1.产品概述：PSL-型智能直行程电动执行机构系列产品（见图 1 所示），它是电动单元组合仪表 DDZ 系列中的执行单元产品之一，执行机构与调节阀本体构成电动调节阀，是工业过程测量和控制的系统中执行调节机构。接收标准4-20mA 信号，以单相 220VAC 电源为动力，采用永磁同步电机为驱动电机，微处理数字控制电路和机械传动组合成一种科技创新的智能化仪表，是国家产业政策重点发展的机电仪一体化高科技产品。PSL 智能直行程电动执行机构能与常规的模拟量仪表配套使用构成自控调节回路，而且还可与 HART 协议、FF 协议现场总线控制系统用作终端执行元件，被广泛应用于石油、化工、冶金、电站、轻纺、食
2、品、医药、饮料等工业部门中。2.产品功能与特点：图智能直行程电动执行机构系列产品 中文液晶显示智能控制器 产品功能 2.1.1 自整定功能：输入信号与行程对应关系自适应整定。2.1.2 自诊断功能：当控制过程输入信号断线时，具有选择执行机构输出保护方式（即执行机构处于全开位置、全关位置、保持位置以及设定位置 0-100%）。2.1.3 组态功能：条件是与模拟量仪表或上位机配套使用时，就地设定和调整参数。输入信号设定：电流：4-20mA；分程：4-12;12-20mA；电压：0-5V;1-5V。死区设定：额定行程的范围内设定。限幅设定：输出上限值及输下限值设定。作用方式设定：执行机构正作用；反作
3、用设定。特性曲线设定：线性特性；等百分比特性；快开特性；用户要求自定义特性。功能模块：附加位置行程开关、加热电阻器、独立行程 4-20mA 变送器、手轮机构、变速机构。2.1.4 通信功能：具有 RS485 通信接口，用于设定通信地址，有效范围 0-99，在同一条通信线路应分别设置一个不同的值，以便相互区别。符合 HART 协议；符合 FF 协议。2.1.5 非测量信息管理功能：控制元件出厂编号查询（四位数）。输入信号数字滤波设定。DL 设定值（0-20 之间）越大，输入信号越稳定。2.1.6 显示功能：显示输入信号值、位置反馈值、管理信息、专用命令、参数修改级别。2.1.7 专用命令：参数修
4、改级别专用命令。产品特点：智能化-以微处理为核心控制器，实现多功能。一体化-具有机电仪一体化设计思想，结构合理。系列化-执行机构输出力系列参数；输入信号系列参数；行程值系列参数可供用户选用。轻量化产品体积小重量也明显减小，另外材料采用轻金属后使执行机构的重量减轻。操作便实现输入信号与行程关系自整定，大大方便操作人员的烦琐调试。3.结构和工作原理 产品结构：PSL 智能直行程电动执行机构的结构如图 2 所示：它由罩壳、永磁同步电机、执行机构基座、手操机构、行程限位开关组、位置反馈电位器、控制线路板、行程传动丝杆、与调节阀杆连接件以及执行机构支架等组成。图 2 执行机构的结构 工作原理：PSL 智
5、能直行程电动执行机构的工作原理如图 3 所示。采用单片微处理器和外围芯片组成智能化的控制单元，接收标准 4-20mA 直流信号(或分程信号、电压信号)，经信号处理及 A/D 转换送至微处理器，微处理机将处理后的数据送至 LCD 显示器调节结果，运算处理后产生的控制信号驱动交流永磁同步电机，变速后带动传动丝杆，产生机械行程，经位置检测馈送至微处理器进行数据处理，完成“信号与位置”对应关系的动作。此外，系统还具有通信功能，可以接收上位机的指令，进行远程数字控制。“手、自动”控制是在智能控制器就地的面板上进行操作，通过菜单和按钮实现执行机构“手、自动”控制。本系统还具有故障报警和独立的模拟量4-20
6、mA 的位置输出。图 3 工作原理方框图 4.主要技术参数：执行机构应在下列条件下正常工作：a)温度：-2575；b)相对湿度：95%；c)大气压力：86KPa106Kpa;d)周围环境中无起腐蚀作用的介质。电源电压：AC 220V/50Hz。基本误差：%；%；%；%。（以额定行程的百分数表示）。回 差：%；%；%。（以额定行程的百分数表示）。微 处 理 器 输 入位 置输 出 故 障LCD 显示器 面 板驱动 同步电传动杆调节阀 限位开关 Rs485 通信口 位置反馈 光电隔 死 区：%；%；%。（以输入信号的百分数表示）。输入信号：4-20mA；4-12；12-20mA;；0-5;1-5V
7、。输入阻抗：250/500K。绝缘电阻：a）输入端子与机壳间20M。b）输入端子与电源端子间50M。c）电源端子与机壳间50M执行机构的外形尺寸表 1。绝缘强度：a)输入端子与机壳间和输入端子与电源端子间，试验电压与频率为 500V，50Hz。b)电源端子与机壳间的试验电压与频率为 1500V，50Hz。外型尺寸：执行机构的外形尺寸见图 4 和表 1 所示。执行机构的外形尺寸表 1 型 号 外 型 尺 寸 A B C D E F H O L M P R PSL201 PSL202 PSL204 459 237 116 35 20 50 16 100 100 M16 20 177 PSL208
8、PSL210 490 234 111 35 20 50 16 100 100 M16 20 182 PSL312 PSL314 PSL316 PSL320 PSL325 788 450 174 42 25 100 20 120 155 M20 32 228 注：C 点为执行器打开最高点！图 4 执行机构外型图 5.型号编制：-可 选 功 能*1 输入、输出电缆接口 POT 阀 位 反 馈 件*2 PSAP4 智 能 控 制 件*3 HR 加 热 电 阻 行 程 mm 2WE 附 加 限 位 开 关 PSMF2 独 立 位 置 变 送 器 电 源 220V/50Hz PSMF2AC 独 立 位
9、置 变 送 器 PSMR 故 障 安 全 自 保 出 力 代 号 KN PSL 主 型 号 注：*1 不选此功能，则型号仅限于二位式开关控制。*2 选择此功能，则阀位输出为 0-1000的电阻信号。*3 输入 4-20mA；4-12mA；12-20mA；0-5V 信号；输出 4-20mA 阀位变送信号，用于调节动作方式者，应同时选择 POT 的功能。PSL 智能直行程电动执行机构选型规格表 2 型 号 推力 KN 速度 mm/s 行程 mm 电源 V 功耗 W 电机 保护 进出线 接口 手动操作 防护等级 重 量 K g 允许堵转 2-M201 有 IP67 8 8 15 8 25 10 10
10、 65 100 热敏开关 3-M201 IP65 65 100 100 110 130 130 6.与调节阀连接和设定调校：支架与调节阀连接：执行机构支架和调节阀连接安装见图 5 所示。图中安装法兰用户自备，按图加工，与调节阀上盖之连接螺孔及D1 尺寸与调节阀匹配。图中安装法兰也可为用户定制与执行机构成套提供，但用户必须提供所配调节阀型号或连接尺寸。图 5 执行机构支架和调节阀连接安装 阀杆与执行机构推杆连接：阀杆与执行机构推杆连接，如图 6 所示。从图中可知，阀杆与执行机构为柔性连接结构，目的是使执行机构推力传递给调节阀所需的关闭力相适应（见推力与弹性行程关系曲线），补偿调节阀阀杆受温度影响
11、而产生的热胀，还可确保“推力与行程”阀位终点限位关闭。图 6 阀杆与执行机构连接 图中(a)关阀方向为h 至 0阀杆与执行机构连接方式，阀关闭时执行机构推杆的力由蝶形弹簧组传递到阀座，使阀关闭。图中(b)关阀方向为0 至 h阀杆与执行机构连接方式，阀关闭时执行机构推杆的力由蝶形弹簧组传递到阀座，使阀关闭。图中(c)为三通阀的阀杆与执行机构连接方式，上通道h 至 0阀关闭时执行机构推杆的力由上方蝶形弹簧组传递到阀座，使阀关闭。反之，下通道0 至 h阀关闭时执行机构推杆的力由下方蝶形弹簧组传递到阀座，使阀关闭。阀杆推力与弹性行程关系曲线：从图 6 可知，阀杆与执行机构为柔性连接结构，其“阀杆推力与
12、弹性行程关系曲线”如图 7 所示。注：图中代号对应执行机构的型号：PSL201、202 PSL204 PSL208、210 PSL312、314 PSL320 PSL325 图 7 阀杆推力与弹性行程关系曲线 弹性行程S的调整方法：弹性行程S的调整按图 8 所示。现分别对正作用调节阀和反作用调节阀的弹性行程S调整方法作以下说明：a)正作用调节阀的调整程序：如图 8 中的“左图”所示；执行机构切换到“手动”位置；旋转手轮使阀杆行程向下移动（与电关时一致）。如果为电开时则阀杆行程向上移动（与电开时一致）；使行程的指针应指示在关的位置；旋转调整阀杆，确认阀芯与阀座接触，并有一定的预紧力；如图7 中的
13、曲线初始值；然后继续旋转手轮，使执行机构推杆的弹性行程符合图 7 规定的S行程，这样调节阀的弹性行程即调整到位。此时，调节阀关闭时的密封力也符合图 7 阀杆推力 PKN的要求。图 8 弹性行程S调整参考图 b)反作用调节阀的调整程序：如图 8 中的“右图”所示；执行机构切换到“手动”位置；旋转手轮使阀杆行程向上移动（与电关时一致）。如果为电开时则阀杆行程向下移动（与电开时一致）；使行程的指针应指示在关的位置；旋转调整阀杆，确认阀芯与阀座接触，并有一定的预紧力；如图7 中的曲线初始值；然后继续旋转手轮，使执行机构推杆的弹性行程符合图 7 规定的S行程，这样调节阀的弹性行程即调整到位。此时，调节阀
14、关闭时的密封力也符合图 7 阀杆推力 PKN的要求。电气接线：1、调节动作模式 调节动作模式 输入：420mA、412mA、1220mA；05V、15V。输出：420mA。接线如图 10 所示。端子条电气接线对号入座，电源线的截面积不小于1mm2的导线。图 10 调节动作模式电气接线图 限位开关的调整 执行器与调节阀门连接后必须设定执行器以满足阀门控制的要求。根据阀门类型调整执行器的限位开关是决定“行程”或“关断力/行程”，其限位开关的调整如图 11 所示，图中左为下限，右为上限。接大地 图 11 齿条板上的凸块与限位开关 调整的原则：对于直通阀，首先根据“关断力/行程”设置关的位置，然后根据
15、阀门的额定行程设置开的位置。对于三通阀，根据“关断力/行程”设置二个终端位置，然后根据“关断力/行程”决定执行器限位开关。电动执行机构手轮操作，使阀芯接触阀座，当阀杆开始轴向动作时，阀杆受力为蝶形弹簧的反作用力。继续手操同方向使阀杆向下位移，蝶形弹簧被压缩到图 7 所示对应执行机构的数值时，保证所需的关断力，防止泄漏。执行机构与调节阀门安装连接组合后的产品调试必须作到三位同步：调节阀位置、行程开关位置、对应信号位置。具体调试步骤：(详细阅读)（1）当执行器与阀门连接组合好后，通过菜单操作将执行机构的作用方式设置为“反作用”（默认方式为“反作用”），返回主菜单；用手动（或控制器的手/自动操作键方
16、式）将阀门开启（将阀芯向上至全开位置），调整齿条板上的凸块直到听见上限位开关“咔哒”声。（2）用手动（或者控制器的手/自动操作键方式）将阀门关闭（将阀芯向下至全关位置），调整齿条板上的凸块直到听见下限位开关“咔哒”声。同时通过菜单切换到“整定”，再将电位器旋转使 LCD 显示器“当前位置”显示为%之间任意数值后，将电位器齿轮与齿条板齿合上即可。（3）阀门位置自动整定：详见节中的基本操作部分。7.现场安装、调校和使用：面板说明 信息显示窗（LCD 液晶中文显示）电位器信号输入（与下层板连接）执行器输出轴朝上运动指示灯（绿色）执行器输出轴朝下运动指示灯（红色）电机控制信号输出（与下层板连接）电源（
17、AC220V）接线端子（见上节的电气连接）菜单退出键（兼手动/自动切换操作，“曲线修正”输入点数切换）数据-（兼手动朝下操作）LCD12345678SET+_EXIT1234567891011数据+（兼手动朝上操作）参数设置键（菜单切换）基本调试操作 SET 是确定键,EXIT 是返回键 两个是选择键 操作键 功能说明、调整范围 显示含义 运行状态 设定位置与当前 位置为上次操作 的给定值 退出（EXIT）自动与手动切换 设定位置与当前 位置为上次操作 的给定值 向下（）手动操作时行程方向 增大或减小当前 位置值（行程增 大或减小）向上（）设置（SET）进入设置操作 0-999 普通用户不需要
18、 输入密码即可直 接进入操用 设置(SET)自动整定 手动旋转电位器调节到当前位置小于%再键 或 即可智能整定。整定前请将限位设定好并把行程降至最底点。根据型号不同 整定系数也不 同,一般%为佳。自动确定阀门 阀位的零位和 满度。设定位置 50 当前位置 设定位置 50 当前位置 设定位置.当前位置 输入密码 168 整定 当前位置:%设置(SET)进入控制信号规格 不可设置 设置(SET)按 或 可切换 1、2、3、4 位置 故障保护方式 1.处于保持位置 2.处于设定位置（%）3.处于全开位置 4.处于全关位置 默认为保持 位置 设置(SET)按 或 可切换正作用和反作用 机构执行方式 默
19、认为反作 用 设置(SET)回差 默认回差 为 设置(SET)控制器编号 不可设置（出产编号）设置(SET)按 或 可切换 行程上限保护 可以按用户需 要设置保护状 态有或无 控 制 信 号 规格 故障保护方式 处于保持位置 机构执行方式 反作用 控制器编号 V08100101 回差 行程上限保护 有 设置(SET)行程上限限幅 0-100%默认为 设置(SET)行程下限保护 可以按用户需 要设置保护状 态有或无 设置(SET)行程下限限幅 0-100%默认为 设置(SET)信号滤波常数 0-22 该值越大输入 信号越稳定但 响应速度也越 慢 设置(SET)通信地址 0-127 默认为 00
20、设置(SET)通信波特率 、(单位 bps)默认 、基本操作（详细阅读）参数设置：按“SET”键要求输入密码，普通用户可以使用默认密码，进入参数设置状态，将依次显示各参数中文菜单。行程上限限幅 行程下限限幅 通信波特率 信号滤波常数 00 通信地址 00 行程下限保护 有 菜单退出：在机器处于参数设置状态时，接“EXIT”键返回运行状态。手动/自动控制切换：在机器处于运行状态时，通过按“EXIT”键切换。在手动控制模式下直接按“数据-”或“数据+”来操作执行机构下降或上升。特殊曲线设定点数切换：在菜单“特殊曲线设定”显示模式下，按“EXIT”键来切换要输入的点，同时按“数据-”或“数据+”来修
21、改该点的数据。阀门位置自动整定：执行机构第一次使用或者阀门更换后，必须要进行阀门位置整定。在菜单“整定”显示模式下，直接按“数据-”或“数据+”即可。智能控制器自动确定阀门阀位的零位和满度。开关型执行器调试方法 1.阀门上开通电时（图所示 18，19 脚）。当阀门开到位后，上开信号反馈信号送出（图所示的 14、15 脚）反馈信号没有正负极之分。2.阀门下关通电时（图所示 20，21 脚）。当阀门开到位后，下关信号反馈信号送出（图所示 16、17 脚）反馈信号没有正负极之分。12345678910保 险 丝12131415161718192021电 机 电 容上 开 信 号 反 馈下 关 信 号
22、 反 馈阀 门 上 开阀 门 下 关电 机上 限 位下 限 位上 开 信 号下 关 信 号 3.注意事项:1).电机全开全关都有正负极之分，如果接上交流220V 时，请先用电笔或其它检测方法判断正负极（即火线、零线）后才可接上通电使用(请勿接错电源正负极)。2).反馈输出信号内部只是一个无触点开关，所以输出是模拟量或数字量都由用户自己给定(没有正负极)。、菜单与功能说明 序号 菜 单 名 称 调 整 范 围 功 能 备 注 1 密码输入 0-999 参数修改级别 仅供调试用，用户不需修改 2 控制信号规格 4-20mA 4-20mA DC 信号 用户不可修改，用来指示该控制器能接受的控制信号规
23、格 4-12mA 4-12mA DC 信号 12-20mA 12-20mA DC 信号 0-5V 0-5V DC 信号 1-5V 1-5V DC 信号 3 故障保护方式（输入的控制信号有故障时）全开位置 执行机构处于全开位置 全关位置 执行机构处于全关位置 保持位置 执行机构处于保持位置 设定位置 执行机构处于设定位置 4 设定位置%5 作用方式 正作用 控制信号增大时，执行机构输出轴朝下运动 反作用 控制信号增大时，执行机构输出轴朝上运动 6 回差（死区）回差越小，精度越高 回差过小，可能出现振荡。7 出厂编号 0-9999 控制器唯一标识 用户不可修改 8 行程上限保护 有 程序协调控制
24、9 行程上限限幅 0-100%上限必须大于下限%10 行程下限保护 有 程序协调控制 11 行程下限限幅 0-100%上限必须大于下限%12 滤波系数 0-20 控制器内部具有数字滤波功能。该值越大，输入信号越稳定，但响应速度也越慢 13 通信地址 0-127 控制器进行 RS485 通讯的本机地址。在同一条线路上，不同的控制器应设置不同的地址。只有具备RS485 通信功能的型号，设置才有效 14 通信波特率,（单位 bps）RS485 通讯的速率 15 整定 直接按“数据-”或“数据 +”键，自动完成阀位的零位和满度整定 “自动手动”操作方法 本执行机构为确保运行安全，当失电源或失信号时，为
25、不中断调过程，可进行手动操作，手轮转动顺时针方向阀杆向上，手轮转动逆时针方向阀杆向下。关阀或开阀视设定的“电开式或电关”式而定。操作方法见图 12 所示，图中状态为“自动”位置。当需要手动操作时有如下三个操作步骤：左手拉下执行机构底座下面黑色球形手柄；右手将手轮转轴向外拉出，使球形手柄复位，此时手轮转轴将伸出一段距离，说明手操已到位；轴动手轮进行手操，顺时针转动手轮时阀杆向下位移，逆时针转动手轮时阀杆向上位移。200 型手轮外观 300 型手轮外观 图 12 为执行机构手轮操机构外观 8.维护和检修 执行机构的维护保养 电动执行机构正确安装和使用条件下，不需要作特殊维护保养；建议按设备管理的要
26、求对执行机构进行日常巡回检查；一周对执行机构的运动部件，如推杆及铜导向部分进行除尘和清洁一次；六个月进行功能性检查，手轮操作是否灵活；电动执行机构的防护能力为 IP65，定期检查罩壳等密封性，对电动执行机构使用寿命的延长大有好处；执行机构的检修 使用满一年应对执行机构进行检修一次；检修时齿轮传动处应加足润滑脂；控制板应进行功能调试，观其正常与否；更换罩壳及导向处密封件；传动部分应检查其磨损情况，如有严重磨损应更换零件；检修后应进行性能调试，符合要求后继续使用。故障处理 1.信号故障：用一根导线连接控制面板上的“输入信号正极”和“输出信号正极”查看菜单上“设定位置”和“当前位置”是否对应，如是！
27、查看控制信号源是否正常。2.位置保护：查看“当前位置”上是否有数值，如有则对执行器进行重新整定。整定方法查看第 14 页产品调试。3.执行器关不到位或开不到位：查看手轮是否复位，如正常查看液晶屏上是否显示“自动状态”。如正常按退出键到“点动”状态，分别按面板上的“上”键和“下”键查看执行器走动是否正常，如不正常，查看各线是否有松动或者是脱落，特别是限位开关上的线是否有脱落，查看保险丝是否烧毁。如正常按设置键进入菜单到“行程上限幅”和“行程下限幅”查看里面的参数是否有变动，“行程上限幅”原始值为%，“行程下限幅”原始值为%。按“上”，“下”键可以更改参数值。如正常，检查阀体内部是否有异物顶住阀芯
28、使其不能关闭，一般异物为焊渣所致。清理后能正常工作。完成以上步骤后，请重新自整定。4.电机保护 断电重启系统，再重新进行自动整定。安装和使用 1电动调节阀最好是正立垂直安装在水平管道上，特殊需要时也可（除使电动调节阀倒置外）任意安装。在阀的自重较大和有震动场合倾斜安装时应加支承架。2安装时应使介质的流通方向与阀体标定箭头方向一致。电动调节阀一般应设置旁通管路。阀的口径与管路直径不一致时，应采用渐缩管件。电动调节阀安装地点应留有足够的空间，以便利调试与维修。3电动调节阀在安装时应避免给阀带来附加应力，当调节阀安装在管道较长的地方时，应安装支承架，使用在震动剧烈的场合，应采取相应避震措施。4电动调
29、节阀在安装前，应清洗管道，清除污物，安装后使阀全开，再对管路，阀进行清洗及试验各连接处的密封性。5注意防潮，防止灰尘加快阀杆与填料的磨损，引起填料处泄漏。另外，如安装在露天场合，应加装保护罩，以防暴晒雨淋。6打开电动执行机构外罩即可进行外部接线。在执行机构和阀开始工作之前，以及移开外壳之前应切断执行机构电源。7在电气线路连接后检查限位开关是否正确，首先点动执行机构到行程中部，装上外壳后在两个方向发出一个短促的电信号并观察推杆和阀杆，如果执行机构安装错误，对于单相电机只需交换开、关接线，注意不要超过阀行程。8为避免冷凝水进入执行机构，在环境温度变化大或湿度大的情况下，需要装加热电阻。9手轮操作：
30、必须先断电源，再手动操作手轮。10在安装电动调节阀时，请不要直接采用电焊操作，以免损坏内部电子线路。订货须知 产品名称及型号；执行机构推力；所配调节阀的行程；控制方式：比例式；二位式；（包括配用的功能组件）电源电压；控制信号；执行机构与调节阀过渡法兰配套与否，如需要，提供调节阀上盖接口尺寸；特殊订货，必须提供执行机构的各项参数。外型尺寸,如有更改,另行通知主要以实物为主。注：记载内容因为改进将会不经预告予以变更，敬请谅解。如有不详之处，请与本公司联系。本执行器虽然经过严格的品质管理、制造、出产、运输，但万一遇到有发生不正常事项或意外之处，敬请通知本公司营业经办人、技术服务部！杭州西也纳自控设备有限公司 电话：6 传真：7