电动执行机构的无伺服控制

　　原控制原理框图如图1。手操器给定前置磁放大器4～20mA信号，前置磁放大器的线路是直流输出内反馈推挽线路，给定信号经过和电动执行器位置发送器反馈的4～20mA信号比较后，由电子开关与触发器控制电动执行器伺服电动机正转或反转；同时，电动执行器位置发送器反馈的4～20mA信号，也随之发生变化，并把反馈信号送回前置磁放大器进行比较，直到给定与反馈信号平衡为止。由于反馈信号与手操器的显示和伺服前置磁放大器串联，因此反馈与给定信号比较的同时，也在手操器上显示反馈信号的变化过程。
图片1：

图1　伺服放大控制原理

　　伺服前置磁放大器中“调零”电位器和“稳定”电位器，是电动执行机构能否产生振荡的关键，也是故障易发点；伺服电子开关与触发器回路中可控硅、二极管、限流电感、单结晶管，也是故障易发点。

利用“无伺服”技术控制执行机构

　　在1999年11月开始的3号窑技改中，建立了3号窑系统的DCS系统。同时，根据我们长期使用执行器和无伺服改造的经验，在3号煤磨对袋除尘排风机入口阀、冷风阀等5台执行器进行了带RC灭弧和RV压敏电阻的无伺服控制改造。
　　
利用梯形图程序（图2），对220V和380V电动执行器，模拟实现了伺服放大器的比较、放大功能，用开关量输出模块实现了电动执行器的驱动控制，利用模拟量输入模块完成工艺阀门位置反馈量采集。
图片2：

图2　无伺服控制梯形图程序

梯形图程序中400101的值由操作员给定，经除法与乘法运算取整后赋值给400135；同理300019为反馈值，经除法与乘法运算取整后赋值给400140。400135与400140比较后分别驱动相应的000033线圈，使硬线路（见图3）中的中间继电器K1吸合，交流接触器KM1动作，电动机正转；反之驱动000034线圈，使硬线路中的中间继电器K2吸合，交流接触器KM2动作，电动机反转，从而实现了现场电动执行器伺服电动机的无伺服正转或反转。
图片3：

图3　电动执行器控制原理
　　

DCS:控制系统；ESR:执行器位置发送器；Q:电源低压断路器；Q1、Q2:维护、维修开关；RC:灭弧装置；RV:压敏电阻

　　梯形图程序中“#100”是取整运算值。“100”实际是控制阀门开度的精度，即死区控制范围。在精度要求高的控制中可取“#50”或更小，它相当于伺服前置磁放大器中“稳定”电位器的作用。000581为程序中的复位线圈。“#40”为驱动输出保持40s后，自动断开输出。
　　
改造后硬线路可同时适用220V和380V。
　　
选用220V或380V执行器，由于是集中控制，每台电动执行器须增加两只中间继电器和1台机旁控制箱；若能与生产厂协商，将接触器及RC灭弧装置和压敏电阻安装于电动执行器内部，则可方便安装与操作。我公司已对生产线上的西门子执行器进行了如上改造。