一、前言

　　執(zhí)行器，又稱執(zhí)行機構，是一種自動控制領域的常用機電一體化設備（器件），是自動化儀表的三大組成部分（檢測設備、調節(jié)設備和執(zhí)行設備）中的執(zhí)行設備。主要是對一些設備和裝置進行自動操作，控制其開關和調節(jié)，代替人工作業(yè)。按動力類型可分為氣動、液動、電動、電液動等幾類；按運動形式可分為直行程、角行程、回轉型（多轉式）等幾類。由于用電做為動力有其它幾類介質不可比擬的優(yōu)勢，所以電動型近年來發(fā)展最快，應用面較廣。

　　電動型按不同標準又可分為：組合式結構、機電一體化結構，電器控制型、電子控制型、智能控制型（帶HART、FF協(xié)議），數(shù)字型、模擬型、手動接觸調試型、紅外線遙控調試型等。它是伴隨著人們對控制性能的要求和自動控制技術的發(fā)展而迅猛發(fā)展的，越來越廣泛地應用到企業(yè)的生產(chǎn)中。

　　作為自動化維護人員要徹底地摸清執(zhí)行器控制方法與工作的基本原理，才可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的具體情況作出相應的故障判斷，及時排除故障保證生產(chǎn)不受其影響或少受影響。由于電動執(zhí)行器廠家配置的說明書只是介紹執(zhí)行器怎樣接線、報警設置等，未對執(zhí)行器與閥門怎樣連接安裝做指導說明，遇到出現(xiàn)異常工作狀態(tài)不知所措。下面通過一個實例來談談電動執(zhí)行機構的故障查找、處置、調校，為今后維護調校電動執(zhí)行機構提供參考。

二、更換風門窗型百葉閥后出現(xiàn)現(xiàn)象簡介

　　重鋼一號燒結機1#環(huán)冷鼓風機風門電動執(zhí)行器如圖1所示，因閥軸經(jīng)室外雨淋少轉動銹蝕，當調節(jié)風門位置轉動時常常卡阻，更換窗型百葉閥后，重新連接好連桿試用，計算機上給定100%全開輸出，執(zhí)行器反饋值顯示為0%；而給定0%全關時反饋值卻顯示100%全開。半開50%時，反饋顯示50%。電動執(zhí)行器雖然能操控使用，但不適合生產(chǎn)操作人員的操作習慣，要求儀表維修人員將執(zhí)行器調?；謴偷街暗牟僮髂Ｊ健＜从嬎銠C給定0%（全關）時，閥門反饋顯示0%（全關），給定100%（全開）時，反饋顯示100%（全開）。

圖1 一號燒結機1#環(huán)冷鼓風機風門電動執(zhí)行器

三、現(xiàn)象原因分析、處理及解決方案

1、原因分析、處理

　　維護人員到生產(chǎn)現(xiàn)場檢查，執(zhí)行器接受的控制信號全開時20mA，全關時4mA，計算機輸出正向信號；伺服電路在執(zhí)行器全關時輸出20mA，全開時伺服電路輸出4mA，說明伺服電路工作是正常的。這種現(xiàn)象顯示閥門處于反向工作狀態(tài)。

　　執(zhí)行機構要達到全關時輸出4mA—計算機反饋顯示0%，全開時輸出20mA—計算機反饋顯示100%的控制要求，為滿足生產(chǎn)控制要求實現(xiàn)正作用控制，根據(jù)與邏輯控制關系得知，要使一個事物（事件）得到正的結果就必須使構成該事物的各種要素全部為正的作用。這里執(zhí)行器受控制為關狀態(tài)時，連桿卻帶動閥門處于開狀態(tài)；當執(zhí)行器為開狀態(tài)連桿帶動閥門處于關狀態(tài)，所以必須確保閥的零位與電動執(zhí)行器的零位在安裝時重合。

2、解決方案

　　給電動執(zhí)行器輸入4mA信號，在風門的進風口方向看見窗型百葉閥處在全打開位置，這時取下執(zhí)行器與百葉閥間的連桿，將百葉閥調整到全關閉位置，使閥門臂與執(zhí)行器臂平行且在一個平面上，裝上連桿。然后檢查確認執(zhí)行機構轉動方向是否正確，再對行程位置控制、零位（0%）調整、滿度位置（100%）調整、死區(qū)的檢查調整。投入遠程控制試用達到正常使用要求。

　　通過分析以上實例應用與邏輯分析，查找到電動執(zhí)行機構閥位不能控制自如現(xiàn)象的根源，證明了理論知識指導實際工作重要性。這個分析思路方法還可以延伸應用到氣動薄膜調節(jié)閥的正反作用的確定上。對生產(chǎn)工藝控制要求運用反作用的執(zhí)行機構的地方，如控制信號4mA要求閥打開，20mA要求閥關閉，就可以參照此分析安裝調校執(zhí)行機構。

四、電動執(zhí)行器主要故障現(xiàn)象及解決方案

1、電動執(zhí)行器主要故障

　　電動執(zhí)行機構在使用中出現(xiàn)的故障主要表現(xiàn)為機械類故障和電氣類故障。

2、機械類故障

　　電動執(zhí)行器在現(xiàn)場進行安裝和調試時，必須嚴格按使用說明要求，第一次安裝在廠家指導下，尤其是執(zhí)行器限位行程調整中，應在滿足使用條件下保證機構不至于關得過嚴或開得過大，引起卡滯。在實際使用中，常會受現(xiàn)場復雜工況影響，如高溫引起的結構變形、差壓過大，腐蝕磨損而使閥門卡滯，引起電動執(zhí)行機構電動機過熱或保護動作。

　　對于這類故障，首先將電動執(zhí)行器控制模式用手操器切入到“手動操作”控制狀態(tài)，見圖2即直接手動給定，看電動機構是否正確執(zhí)行。如果“手動操作”正常，則再轉入“自動操作”，即輸入4～20mA信號來操作，看是否正常；如果“手動操作”不正常，則應檢查執(zhí)行機構電氣控制部分是否正常，調節(jié)機構是否卡滯等，取下風門連桿，在不帶負載的情況下，看執(zhí)行器能否正常動作。

圖2 手動操作狀態(tài)

3、電氣類故障

　　電氣類故障依據(jù)內部結構，分為電動機電路類故障、電位器和行程控制類故障、控制模塊類故障、信號干擾等，可分別按一下方法查找和排除故障。

（1）電動機電路類

　　功率較大的電動執(zhí)行機構采用三相交流電動機驅動，由于電動執(zhí)行器現(xiàn)場環(huán)境差和動作頻繁，很容易造成交流接觸器的接點燒毀，接觸不良等狀況，從而產(chǎn)生電動機缺相過熱，正向或反向不動作的故障。這就要求檢修時，加強對交流接觸器的檢查，防止故障的發(fā)生；對于功率較小的電動執(zhí)行機構，采用單相交流電動機驅動，直接利用固態(tài)繼電器來控制電動機，比較容易出現(xiàn)的故障是啟動電容變質或損壞，固態(tài)繼電器燒毀導致的電動機不動作或某個方向不動作。

（2）電位器和行程控制類

　　因電位器和行程控制環(huán)節(jié)是與電動執(zhí)行器的轉動部分相連的，時常同轉動部分連接不好而發(fā)生故障。如果電位器與轉動部分連接松脫，則位置發(fā)送模塊輸出不能反映機構的實際位置，造成電動執(zhí)行器控制失靈；行程控制部分如果因連接不好，不能反映執(zhí)行器運行位置，導致保護不起作用，直至執(zhí)行器機械受損。

（3）控制模塊類

　　現(xiàn)階段電動執(zhí)行器普遍把控制功能集中在主控模塊、位置發(fā)送模塊及電源模塊上。位置發(fā)送模塊和電源模塊的故障判斷較為簡單，通過萬用表測量位置發(fā)送模塊的反饋信號是否處于正常范圍內，電源模塊輸出電壓是否正常。

（4）電信干擾

　　信號干擾電動執(zhí)行器一般采用4～20mA的電流信號控制動作，很容易受到現(xiàn)場各種電氣信號干擾，造成執(zhí)行器的不正常動作，如執(zhí)行器頻繁在某個位置小幅來回動作穩(wěn)定不下來。因此，現(xiàn)場放線必須使用帶屏蔽信號線，布線時避開強干擾源，保證信號的正確傳輸。

五、結束語

　　通過以上電動執(zhí)行器主要故障分析及解決方案的分析，可在較短的時間內查找到電動執(zhí)行機構閥位不能控制自如現(xiàn)象的根源，排除故障恢復執(zhí)行器的正常使用，保證生產(chǎn)任務的順行，也提高了現(xiàn)場維護人員的維護技能，也證明了理論知識指導實際工作重要性。