SFD-5002/5003型信号操作器详解

发布时间:2011-08-13  点击数:3229

    SFD-5002,5003型信号操作器是DDZ-S系列仪表中的辅助单元,是D型操作器的一个品种。它是专门为电子式电动执行机构配套而设计的新型操作单元。

    信号操作器通常又称为软手操操作器,因为它输出的信号为模拟量电流信号,直接操纵电子式电动执行机构,实现调节系统的手/自动无扰动切换,在手动状态时能远方手操阀位。它能接受系统事件信号,实现安全联锁保护,提高系统的可靠性。

    该产品具有结构新颖、造型美观、功能齐全、通用性强等特点,可广泛应用于电站、冶金、化工、轻工、环保等工业部门。

    该产品的主要特点如下:

    ① 具有4~20mA,d.c.调节信号和阎位信号双显示,显示方式为41线LED光柱;
    ② 具有手/自动无扰动切换和正、反向远方操作阀位功能;
    ③ 手/自动切换开关和正、反向手操开关采用薄膜按键,防水、防尘;
    ④ 具有事件信号通道,能接受系统来的触点事件信号,并显示和处理。当事件信号进来时,可将自动状态自动切换到手动状态,并保持阀位在原位状态;
    ⑤ 具有1个M/A(手/自动)状态信号及1个跟踪电压信号(1~5V,d.c.)。

    SFD-5002,5003二种型号信号操作器功能都是一样的,只是外形尺寸不同。

    电动操作器在电动执行机构系统中的实际作用如图1所示。

一、主要技术指标

    ① 输入信号:调节器控制信号为4~20mA,d.c ;位置反馈电流为4~20mA,d.c.
    ② 输出控制信号:“A”状态:4~20mA,d.c.;“M”状态:正向为20mA,d.c.,反向为4mA,d.c.
    ③ 光柱显示器LED:显示精度≤±2.5%
    ④ 接受事件信号为接点信号:断开为正常;闭合为事件
    ⑤ A/M状态信号:“A“为断开;“M”为闭合
    ⑥ 跟踪信号:1~5V,d.c.
    ⑦ 电源电压:220V,a.c.50Hz
    ⑧ 工作条件:环境温度:0~50℃;相对湿度:10%~85%;机械振动:振幅≤0.75,频率10~50Hz;大气压力:86106kPa;周围空气中无腐蚀作用的介质。
    ⑨ 外形尺寸:SFD-5002为80mm×160mm×250mm:SFD-5003为72mm×144mm×250mm

二、工作原理

    SFD-5002,5003型信号操作器与通常的电动操怍器不同,它是输出控制信号(为直流电流信号)的操作单元(通常称软手操)。操作器主要由电源电路、搡作开关、控制电路、显示器、继电转换电路、事件处理电路和输出信号电路等部分组成。其原理方框图如图2所示。

    本操作器采用触摸开关和继电器的逻辑切换原理进行A/M手自动双向无扰动切换。

    1、手动工作状态

    将操作器的M/A切换开关切换到“M”位置,“M”指示灯亮。由于控制电路的作用.继电器转换部分中的有关触点动作,使调节器来的信号断开,操作器本身的输出信号电路接通。这时,只要分别触摸开“▲”或关“▼”开关,就会有20mA或4mA控制信号输出,控制电子式执行机构中的伺服放大器,使执行机构朝开或关位移变化。

    自动跟踪是在手动工作状态下进行的。此时,操作器输出M/A状态信号和~5V,d.c.跟踪电压加到调节器的微分电阻和积分电容器两端,使调节器输出信号始终跟踪位置反馈信号的变化。

    2、自动工作状态

    将操作器的M/A切换开关切换到“A”,位置,“A”,指示灯亮。通过控制电路的作用,操纵继电器,使调节器控制信号直接与输出信号电路接通,这时,电动操作器输出的控制信号就是调节器的控制信号。

    3、事件状态

    当操作器接受事件信号时,一方面使事件指示灯闪亮,另一方面通过控制电路的作用,使操作器从“A”状态切换到“M”状态,此时操作器输出为开路状态,利用电子式执行机构本身信号停在原位的特点,使执行机构处在停的位置,保证了系统的安全。

    4、显示器

    本操作器的显示器采用LED光柱显示电路,共4l线,其显示误差为±2.5%。共采用二路显示方式.一路显示调节器输出信号(MV),一路显示阀位信号(VP)。在自动状态时,可以看到阀位信号跟踪调节器输出信号变化;在手动状态时,可以看到调节器信号跟踪阀位信号变化。

    采用LED光柱显示具有防震功能,且显示清晰、直观。

三、仪表结构、调试

    1、仪表结构

    信号操作器为盘装式仪表结构,内部由4块印刷电路板组成,其中显示电路板、电源电路板、接线电路板分别用螺钉安装在前面面框、底板和外壳后端部。控制电路板安装在仪表左侧面。各印刷电路板通过排线电缆接插件相接,仪表对外接线端子采用22芯的组合式接插件。仪表采用专门的支撑架安装在仪表盘或控制台上。

    2、仪表调试

    SFD-5002,5003信号操作器的接线端子和操作器面板如图3和图4所示。

    A、手动操作

    ① 将端子(22)、(21)、(20)接入220V.a.c.电源。此时“M”指示灯亮,表示操作器处于手动状态。。“MV”、“VF”光柱显示器第1线光柱应亮。
    ② 用万用表欧姆档测量接线端子(16)和(17)为短路状态。
    ③ 控制信号输出端子(12)和(13)外接250Ω电阻,此时用万用表电压档测量端子(12)和(13)电压为零。
    ④ 用手触摸“▲”上行开关,并用万用表测量端子(12)和(13)电压为5V,d.c.。
    ⑤ 用手触摸“▼”下行开关,用万用表测量端子(12)和(13)电压为1V,d.c.。
    ⑥ 当端子(3)和(4)输入4~20mA.d.c.信号时,端子(14)和(15)输出电压为1~5V,d c.。

    B、自动运行

    ① 按动“A”薄膜开关,自动指示灯“A”亮,表示操作器处于自动状态。
    ② 用万用表测量接线端子(14)和(15),电压为零。
    ③ 用万用表测量接线端子(16)和(17),为开路状态。
    ④ 用万用表测量接组端子(12)和(13)电压应跟随端子(1)和(2)输入电流4~20mA,d.c.信号变化,为1~5V.d.c.。

    C、调节器输出信号“MV”和阀位反馈信号“VP”显示器的校验

    ① 当接线端子(1)和(2)输入4~20mA.d.c.信号时.“MV”显示器应从0~100%逐渐变亮:电流减小时,从100%~0%逐渐变暗。
    ② 当接线端子(3)和(4)输入4~20mA.d.c.信号时,“VP”显示器应从0~100%逐渐变亮;电流减小时,从100%~0逐渐变暗。

    D、事件处理校验

    操作器投入自动状态,将端子(5)和(6)短路,操作器应自动切换到手动状态,同时事件指示灯ALM1闪亮。测量输出端子(12)和(13),输出电压为零。