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一、概述

CSD系列比例式電動執行控制器是專門用于電動執行器的控制部件。它包含了普通電動執行器中的位置發送器、定位器、邏輯控制、驅動、接口等全部電路。CSD系列可與各種國產、進口電動執行機構配套，構成高性能的智能化電動執行器，性能完全符合GB11922-89標準，和電力部的DL/T 641—2005標準。

CSD系列電動執行控制器的設計，以高穩定性，高可靠性為設計目標，綜合了當前世界主流電動執行控制器的優點，集中了它們的全部保護與自診斷功能，并增加了獨特的故障診斷與保護電路。控制器在性能方面，控制板主件采用進口高性能工業級器件，性能穩定，抗干擾能力強，在軟件上根據電動執行器本身工作特點開發的專用數字濾波軟件提高了整體的抗干擾性。控制采用自適應算法的定位軟件，使得定位誤差（基本誤差）更小，控制精度更高，使得CSD系列控制器具有更優異的性能。

本著以人為本，面向用戶的設計理念，采用中文液晶顯示操作界面，提供完整簡潔的人性化的中文設置菜單及操作提示。設置時只需按照提示，通過操作面板的簡單按鍵操作即可完成。所有的調整、標定工作均由控制器自行完成。運行時顯示器實時顯示運行參數、運行狀態、故障原因等，具有更完美、更友好的人機界面。

CSD系列電動執行控制器安裝于執行機構內，構成機電一體化的電動執行器。免去了工作人員記憶設置方法，操作方法，減輕了工作強度。使得現場安裝與調試，操作更加方便易用。

根據所驅動的電機不同，CSDB分為CSDB-Ⅰ型（驅動單相電機）和CSDB-Ⅱ型（驅動三相電機）兩大類。

下表給出CSD智能型電動執行控制器的種類。

　　二、主要功能

　　1、可適應DCS控制和PLC控制

　　適應現行的多種DCS模擬量和開關量控制系統，能在S2和S4方式下連續穩定工作。并適應PLC數字信號控制，現場總線的通信接口（通信需另配接口板），符合JB/T l0308.3的要求，可根據用戶使用的總線方式（Can，RS-485，工業以太網）和使用的控制協議（FROFIBus，ModBus-RTU/ASCⅡ/TCP，CanBus）定制CSD-D型控制器，也可根據用戶的私有協議定制。

　　2、對現行的多種信號兼容功能

　　可根用戶需求控制指令設置為4～20mA；0～20mA； 0～10mA。

　　返饋信號也可設為4～20mA；0～20mA； 0～10mA。用戶也可根據情況自定義。完全體現了面向用戶的理念。

　　3、指令信號失效判斷功能

　　可自動識別給定指令信號的故障（包括引線開路、短路、控制信號超出正常變化范圍等，當0～10/20mA無法判斷開路、短路）。在故障發生時能立即發出報警，并能根據用戶選定的信號失效處理方式（全開、全關、保持）自動控制閥門的位置。

　　4、偽指令判斷剔除功能

　　對控制指令的變化進行比較、判斷，對瞬間的變化進行剔除，防止誤觸發，當確認是控制指令信號變化時執行，否則保持原狀態，提高執行器的抗干擾能力。

　　5、位置發送器信號失效判斷功能

　　可自動判斷位置發送器故障（包括引線開路、短路、傳感器故障、電路故障等）。一旦故障發生，可立即自動關斷電機電源，避免了由于信號故障而導致閥門誤動。

　　6、電機過流判斷與保護功能

　　電機出現過電流，控制器會發出報警，并進行三次重起，重起成功恢復正常工作三次重起失敗，切斷電機電源。需人工檢查排除。

　　7、電機超溫保護

　　電機出現超溫(溫控開關動作)，電路發出報警，切斷電機電源。溫度降低后自動恢復工作。

　　8、機械限位及過力矩保護

　　機械限位或過力矩開關動作，電路會在20mS內切斷電機電源。有效地保護閥門與電動執行器的機械部分不受損壞。

　　9、自動調整電機轉動方向功能

　　控制器能自動識別電機轉動方向，并自動調整為需要的方向，無需人工介入。

　　10、瞬間防反轉功能

　　如果電機在未停止原方向轉動時突然反轉，對電機和減速機構的齒輪將造成很大的沖擊，容易損壞減速機構。瞬間防反轉功能，能保證在電機停下來后再啟動反轉，可有效地保護電機和減速機構。

　　11、電路故障保護功能

　　為保證在CPU發生損壞時仍能確保閥門不誤動，控制器中設置了專門的控制信號互鎖電路，即使CPU發生損壞，也能保證可靠地切斷電機電源，保持閥門位置不動。

　　12、故障閥位信息交替顯示功能

　　當有“故障”時采用交替顯示方式，“故障”與“開度”輪流顯示可以方便的觀察執行器的狀態，對故障情況進行處理。

　　13、自適應定位功能

　　采用獨特的自適應算法確定發出電機停止信號的時間，大大地提高了定位精度。執行器剎車機構的慣性、磨損、負載力（矩）的變化等因素的變化，自適應定位軟件均可進行自適應運算，找出最佳的停機時間，減少電機的起動次數，保證精確定位，大大降低了基本誤差。

　　14、堵轉判斷與處理功能

　　如果閥門出現堵轉或其它機械故障導致閥門不動，控制器控制電機向相反方向轉動一小步，然后再按原方向運轉。如果堵轉消失，轉入正常運行。如果堵轉繼續，再重復后退、前進一次。三次進退堵轉消失，按正常情況處理，不能消失則關斷電機電源，發出報警。

　　15、電氣中途、終端限位功能

　　可根據系統調節對閥門開度的需要范圍，按百分比數字設置閥門中途限位位置，能更好的適應調節系統需要。該功能也可作為執行器的終端開=100%／關=0.0%限位保護。

　　16、自動適應閥門開／關方向功能

　　用戶可任意指定閥門的開／關方向。當用戶標定完閥門的全開、全關，控制器可根據用戶定義自動確定開／關閥門方向。

　　17、反向操作/反向輸出功能

　　標準操作模式：給定指令4.00mA→20.00mA，全關→全開。

　　反向操作模式：給定指令4.00mA→20.00mA，全開→全關。給定指令20.00mA閥位全關，4.00mA時閥位全開。

　　反向操作設置只需在“輸入指令標定”時，“全關輸入標定”—設為20.00mA, “全開輸入標定”—設為4.00mA即可。

　　標準輸出模式：全關→全開，返饋輸出4.00mA→20.00mA。

　　反向輸出模式：全關→全開，返饋輸出20.00mA→4.00mA。閥位全關時返饋輸出20.00mA，閥位全開時返饋輸出4.00mA。設置時只需選擇“正向”或“反向”輸出即可。

　　注：反向操作模式及反向輸出模式需定制其一或二。標準版不帶此功能。

　　18、現場／遠方操作功能

　　控制器提供現場／遠方操作切換功能。現場可手控操作。遠方可手控／自動切換操作。當控制指令信號失效時遠方可用開關（脈沖信）號進行手控操作執行器。

　　19、現場／遠方手控操作保護功能

　　在現場/遠方手控操作時帶有電器限位、機械限位和力矩保護及堵轉判斷等保護功能，可確保在操作時執行器和閥門的安全。

　　三、主要技術指標

　　1、給定指令信號：

　　連續模擬量：無源光電偶合器

　　4～20mA；0～20mA；0～10mA；

　　輸入電阻120Ω。

　　開關量輸入： 電隔離無源光電偶合器

　　數 字0： 0-+3V

　　數 字1： 20-24V

　　最短脈寬：200ms

　　數字信號:  依據控制協議標準

　　2、位置傳感信號：CSDB型 電阻（電位器）。阻值500Ω～10K任意。

　　                 CSDA型 電流信號：4～20mA；0～20mA；0～10mA。

　　３、位返信號輸出：帶短路保護4～20mA；0～20mA；0～10mA；

　　輸出負載電阻≤750Ω。

　　4、報警輸出：繼電器干接點信號，常開/常閉可選

　　5、靈敏度（死區）： 3～0.1%可調。步距0.1％。

　　6、工作模式:   S2; S4/S5 10-80%  >1200次/小時

　　7、比例控制方式: 指令/返饋 1：1，非線性誤差<1%

　　8、定位誤差（基本誤差。含非線性誤差和回差）

　　配行星減速，電磁剎車機構，不大于±１％；

　　配接蝸輪／蝸桿式減速機構，不大于±０.5%。

　　9、阻尼特性：靈敏度大于1％以上時無振蕩。

　　10、遲滯：不大于0.2S。

　　11、工作電源：單相電機：AC220V±10％。

　　三相電機：AC380V±10％。

　　12、電源頻率：50/60Hz ±5%

　　13、電機額定電流設置范圍：0～10A。步距0.1A。

　　14、功率驅動板電流：10A、20A、40A可選。

　　15、電氣限位設定范圍：關限位：0～50％；開限位50～100%。

　　16、工作環境溫度：－25～70℃。

　　17、環境濕度：≤95％RH

　　18、顯示精度：0.2級。
　　四、 控制器接線

　　CSDB控制電路板：請按以下說明圖示接線

　　遠方控制接線圖

　　說明：遠方手控由主板供電，用戶不需要供電只需要干接點信號進行控制。報警對外提供的是干接點信號，用戶可根據需要配置報警設備。

　　機械保護接線圖

　　說明：主板機械保護端子接受的是干接點信號，執行器機械保護開關： 常開--正常運行，閉合--故障狀態。

　　CSDB型控制器：按照以下說明連接電機和控制系統。

　　1、電機接線

　　電機通過插頭與控制器殼體上的插座連接。插座引線定義如下：

　　控制單相電機接線圖

　　控制三相電機接線圖

　　2、控制信號接線

　　CSDB控制器與控制系統的接線通過壓線接頭連接。壓線接頭的引線定義如下圖：

　　單相電機控制接線圖

　　三相電機控制接線圖

　　注: 控制接線以供產品附帶的接線圖為準。

　　五、設置

　　在控制器投入運行前，必須對其進行設置。所有設置全部通過操作面板實現。操作面板如下圖所示。

　　設置前的準備：

　　1）在給定指令輸入端接：0～20mA電流源。

　　2）在位返電流輸出端接：20mA電流表。

　　設置過程

　　1、進入設置

　　首先將“運行／設置”開關打在設置位置，顯示器出現“手控-設置選擇”，表示已進入“手控/設置”選擇。按“↑”進入現場手控，按“ E ”鍵，即進入“設置”。

　　2、行程標定

　　進入全關標定。此時顯示器顯示如下：

　　按“↑”鍵進入標定提示，按“↓”鍵跳過。首次必須進行閥位行程標定設置。

　　行程標定提示：

　　提示按動“↑”“↓”進入全關標定

　　（1）全關標定

　　按動“↑”“↓”將執行器調至全關位置（此時的開、關鍵動作方向不確定，應觀察動作方向，確定操作那一按鍵）。按下鍵，執行機構電機運轉。松開按鍵停止，調至全關后按下“ E ”鍵，等顯示器出現“全關OK”時，全關標定完畢。進入下一步全開標定。

　　（2）全開標定

　　進入全開標定顯示器顯示如下：

　　按動“↑”“↓”將執行器調至全開位置，按下“ E ”鍵，等顯示器出現“全開 OK ”時松開。

　　★★若標定不正確：顯示

　　返回“全關標定”需重新標定

　　若標定正確：自動進入“電機轉向判定”

　　電機轉向判定完成進入下一步“關限位設置”。

　　★★ 如果方向判定很難，方向判定會以增大轉動步進方式反復進行10次檢測，如不能判定則顯示：

　　用“運行／設置”開關，返回重新進入“設置”；如反復出現應斷電檢查位返電位器（傳感器）的安裝是否正確，傳感器的聯動是否良好。重新上電，進入設置進行“行程標定”。

　　3、限位設置

　　進行行程標定后不顯示選擇，不進行“行程標定”可選擇

　　（1）開限位設置

　　進入開限位設置，液晶顯示如下： 

　　按動“↑”鍵或“↓”可增大／減小關限位值。用戶根據需要調整到所需的關限位的百分比值（全開100%，全關0.0%），按動一次“E”鍵確認。關限位設置完成，進入下步。

　　（2）關限位設置

　　進入關限位設置，液晶顯示如下：

　　與關限位設置方法相同。開限位設置完成后即進入下一步“死區值”設置。

　　4、靈敏度（死區）設置

　　進入靈敏度設置。液晶顯示如下圖。

　　按動“↑”鍵或“↓”可增大／減小。設置好后按動“E”鍵確認。進入下一步失效處理選擇電機電流設置。

　　5、指令失效處理選擇

　　失效處理選擇用于選擇當給定信號失效（故障）時需要閥門停止的位置。用戶可根據自己的需要，選擇“全開”、“全關”、“保持”。進入失效處理選擇，液晶顯示如下：

　　按動“↑”鍵，顯示在“保持”／“全開”／“全關”間變化。出現用戶需要的顯示，按“E”鍵確認。進入電機額定電流設置。

　　6、電機額定電流設置

　　電機電流設置用于對執行機構的電機作過電流保護。用戶應將該執行器的電機額定電流輸入給控制器。進入電機電流設置，液晶顯示如下：

　　按動“↑”鍵或“↓”可增大／減小。設置好按動“E”鍵確認。進入返饋輸出電流校正選擇

　　7、返饋輸出電流校正

　　按“↑”鍵進入全關輸出校正，按“↓”鍵跳過

　　（1）全關輸出電流校正

　　按動“↑”鍵增大和“↓”鍵減小，觀察電流表顯示（按鍵時，偏差大時一直按則電流連續變，一下一按時則步進）。按用戶需要調整輸出電流到4.00mA或0.00mA，按“確認/E”鍵保存校正值。進入全開輸出校正。

　　（2）全開輸出電流校正

　　按動“↑”鍵增大和“↓”鍵減小，觀察電流表顯示，按用戶需要調整輸出電流到20.0mA或10.0mA，按“確認/E”鍵保存校正值。進入給定指令標定選擇。

　　8、給定指令標定

　　按“↑”鍵進入全關輸入標定，按‘↓’鍵跳過

　　（1）全關輸入電流標定

　　根據用戶需要在給定指令輸入端加入4.00mA或0.00mA，（反向操作時給定指令輸入端加入20.0mA或10.0mA）按“確認/E”鍵，保存標定值，進入全開輸入電流標定。

　　（2）全開輸入電流標定

　　（2）根據用戶需要在給定指令輸入端加入20.0mA或10.0mA（反向操作時給定指令輸入端加入4.00mA或0.00mA），按“確認/E”鍵，保存標定值，進入等待運行狀態。★★若 標定不正確：返回“全關輸入標定”

　　9、等待運行狀態

　　設置全部完成，將“運行／設置”開關打在“運行”位置，執行器就進入“自動運行狀態”

　　CSDB智能控制器操作流程

　　六、設置說明

　　（1）設置完成后，再修改設置，修改完后，如不需要修改后面的參數，可直接搬動“運行／設置”開關進入運行。

　　（2）對輸入輸出產品在出廠前已校正過，一般無需用戶校正，如果發現輸入的給定電流或輸出的位返電流與液晶顯示的閥門開度（百分數）不對應時，可進入校正。

　　（3）若出現緊急情況

　　★遠方可進入“遠方手控”按下“開/停”,“關/停”鍵不松即可跳躍電器中途限位運行到“全開/全關” 位置；

　　★“現場手控”在進入中途限位后再次按下“開↑”,“關↓”鍵可控制執行器運行到“全開/全關”位置；

　　★★進入“設置狀態”→“行程標定”控制電機轉動，此狀態不帶電器限位、機械保護、失效判斷、堵轉判斷等保護，可進行緊急情況處理。

　　七、設置中的狀況處理

　　1、在設置完沒個參數后，如果設置完成都會顯示“XXX OK”。表示設置已保存。

　　2、位置檢測的電位器（傳感器）安裝不當或有故障，在標定完全關、全開后會提示“行程標定無效！”返回到全關標定狀態。需要重新標定。若反復出現，應斷電檢查位返電位器的安裝是否正確，或電位器本身有故障。如果出現返回到全關設置，一種可能是電位器故障；另一種可能是設置的全關到全開行程不足額定行程的1／4。只有正常完成設置才能保證執行器可靠工作。確保傳感器無故障后重新標定。

　　3、在給定指令標定完成后，如果輸入不正確會顯示“給定指令無效！”，返回到全關指令標定狀態，需要重新標定。若反復出現，應斷電檢查給定指令信號是否可靠正確接入，如正確再重新標定。

　　4、為確保設置正確，應在完成設置后首先轉到“現場手控狀態”下，按鍵操作執行器開、關，電機轉動方向必須與操作方向一致，顯示的位返開度變化趨勢正常。改變給定電流，顯示的給定開度能作相應的變化。以上檢查全部正確，再切換到自動運行狀態。

　　5、在設置完成后，剛進入運行階段，由于執行器的慣性、減速機間隙、負載力矩等不相同，顯示誤差和返饋信號誤差都會大一點，經一段時間的自適應運行，自適應軟件會找到最佳的停機時間，以適應本執行器，使定位誤差降到最小。

　　八、運行使用

　　控制器上電后即檢測“運行／設置”開關和遠方“自動／手控”開關的位置。根據開關的位置進入相應的工作狀態。

　　1、現場工作模式

　　如果“運行／設置”開關打在“設置”位置，控制器即進入現場模式選擇。

　　按“↑”進入現場手控提示：

　　通過控制面板上的“↑”、“↓”“E”按鍵，手動控制執行器的開度。

　　進入中途限位后再次按動“↑”、“↓”鍵，可不受電器中途限位的限制，運行到全開/全關（控制器有強行“全開/全關”終端限位）。

　　此時可按動“E”鍵可返回“設置狀態”

　　把“運行／設置”開關打在“運行”位置，返回“自動運行”

　　2、遠程工作模式

　　  遠程模式分為“自動”、“手控”兩種運行方式。“運行／設置”開關打在“運行”位置，控制器即工作于遠程模式。

　　（1）遠程自動運行

　　       “運行／設置”開關打在“運行”位置，控制器即工作于遠程自動運行模式

　　進入自動運行方式，執行機構根據控制指令信號給定的開度（電流）值，控制執行器的電動機轉動，使聯動的調節閥門開度跟隨控制指令信號的變化而變化。保持閥門的開度和指令一致。

　　（2）遠程手控運行

　　在控制指令（控制電流）失效時或需要“手控”時，控制室可通過“自動／手控”開關實施切換，遠程自動／手控 運行方式。

　　進入手控運行方式，執行機構處于“停”狀態。控制室可通過“開/停”“關/停”兩個按鍵控制執行器的運行，按一次“開/停”鍵執行器向開方向運行，再按一次執行器停止；正在開時也可按“關/停”，執行器轉向關方向運行，再按“關/停”執行器停止。反向控制方法相同。

　　緊急情況，在遠方可長時間按“開/停”“關/停”不松，可以不受電器中途限位限制，控制執行器運行到“全開/全關”位置，（控制器有強行“全開/全關” 終端限位）。

　　通過遠程“自動／手控”開關可退出遠方手控運行。

　　★★在現場不管執行器工作在“遠程自動運行”還是“遠程手控運行”都可以通過“運行／設置”開關切換到“設置狀態”，進行參數設置和“現場手控運行”，“緊急情況”可進入“設置”→“行程標定”手控控制執行器運行（此時無任何保護限制，要謹慎操作）。

　　九、顯示信息處理

　　執行機構發生故障，控制器會立即發出報警，切斷電機電源，液晶顯示器同時顯示故障信息。故障信息顯示及處理見下表。