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摘要：本文分析了中石化济南分公司二催化装置主风机组原静叶控制系统的工作原理及缺点，介绍了REXA静叶执行器的构成、工作原理、改造方案，改造后解决了原控制系统控制不稳定、伺服阀卡涩、静叶漂移及渗漏等问题。
关键词：REXA执行器;主风机;静叶调节;
引言：中石化济南分公司二催化装置主风机组是陕鼓AV-56-14，原主风机静叶调节系统采用的是液压站式伺服调节系统，有独立的动力油站、伺服放大器、伺服阀和双伺服马达组成。使用多年来，存在动力油系统泄漏、伺服阀卡涩及静叶漂移等诸多安全隐患。为解决这些问题，提高静叶调节系统的安全性和可靠性，借助大检修机会，对原控制系统进行改造，采用机电液一体化的REXA执行器代替原液压站式伺服调节系统。
一.原静叶控制系统
原静叶控制系统是一个典型的电液伺服控制系统，由DCS发出指令信號，以液压油为工作介质实现位置控制的系统。就控制作用来看，分为给定环节、反馈环节、比较环节、放大运算环节和执行环节，被控对象是主风机的静叶。
静叶角度调节系统 （在DCS中实现）根据工艺对主风机的出口流量要求送出4～20mA（DC）信号到电液伺服阀进行电液转换，并根据静叶位置变送器反馈信号对机壳两侧的伺服马达进行定位控制，通过液压传动使安装在机壳两侧的调节油缸作轴向往复移动，从而达到调节静叶角度控制风机出口流量的目的。电液伺服阀是静叶调节系统中重要的核心控制部件，该阀内部结构精密、间隙小，对动力油的清洁度要求很高，油液中杂质颗粒度直径要求小于5μm，一旦油路发生堵塞，静叶控制就会失灵【1】。
二.REXA静叶调节系统构成及工作原理
REXA执行器由控制模块与动力模块两部分组成。控制模块包括位置电源、马达驱动器、控制处理器、电源开关及连接端子。动力模块是执行器的核心，由马达、齿轮泵等组成。采用高度集成化、模块化、小型化设计，所有组件内部集成一体化结构。
REXA执行器接受控制器或DCS来的控制指令，将当前位置信号与控制指令比较，若偏差大于设定死区，则输出指令，使电机旋转，通过液压油泵和动力模块控制液压油流动，实现油缸的线性位移大力矩输出，驱动风机静叶，当偏差小于死区时，电机停转，动力油缸自动保持位置，完成调节过程。在油泵停止工作的工况下，执行器依靠液压锁FMV1 、FMV2封闭液压缸两侧进、排油，使其处于保位状态（图2-a）;当REXA接受到左移信号时，智能可控电机驱动油泵正时针转动，向对应的系统侧供油，在14MPa高压油的作用下，开启液压锁FMV1、FMV2，液压缸左侧通过液压锁FMV2排油至油泵入口，高压油通过液压锁FMV1进入液压缸右侧，在压差的作用下，液压缸活塞向左侧运动输出位移，信号消失油泵停止转动，动作过程结束，执行器在新的平衡位置下保位（见图2-b）;当REXA接受到右移信号时，智能可控电机驱动油泵逆时针转动，向对应的系统侧供油，在14MPa高压油的作用下，开启液压锁FMV1、FMV2，液压缸右侧通过液压锁FMV1排油至油泵入口，高压油通过液压锁FMV2进入液压缸左侧，在压差的作用下，液压缸活塞向右侧移动输出位移，信号消失油泵停止转动，动作过程结束，执行器在新的平衡位置下保位（见图2-c）。
三.改造方案
拆除动力油站、风机两侧的原伺服油缸、油管路和位移传感器，保留风机静叶连杆、保护套筒部分。在风机南侧和北侧分别安装动力油缸，注意静叶初始位置和输出杆的连接角度，动力模块安装在北侧的动力油缸上。控制箱安装在易于方便观察和操作的地方，控制箱与执行器本体之间的电缆通过穿管连接。铺设至室内相关电缆，并组态。REXA执行机构与室内DCS共有四个信号，分别为控制信号、回讯信号、报警信号、执行器手＼自动状态。其中控制信号与位置回讯信号为模拟量信号，报警信号和执行器手＼自动状态为数字量信号。
当静叶控制器故障或控制系统失电时，具有自动保位功能。静叶控制器自带故障分析诊断功能，当出现无反馈、控制信号丢失、驱动故障、电源故障、运动方向错误等故障时，故障代码以两位字母表示在五位显示屏上，易于控制系统故障分析。
安装后调试REXA执行机构，分别做静态试验和动态试验，全行程约为8S左右，定位精度可为0.1°，满足现场实际需求。并实现了静叶控制方式的多样化，由原来的单一室内控制发展为远程、就地、手摇3种控制方式，使静叶控制系统抗电仪风险能力大大增加。
四.改造效果
主风机静叶控制系统改造后因采用机电液一体化设计，取消了液压油站，结构紧凑，现场面貌干净整洁，且减少了现场设备，降低了电耗和液压油耗。经过长时间运行观察，新REXA执行机构运行可靠，达到了改造目标，实现了装置长周期安全稳定运行。
参考文献
【1】华优基.轴流压缩机静叶控制故障与思考.冶金/矿山通用机械GM，2018（9）47-50
关键词：REXA执行器;主风机;静叶调节;
引言：中石化济南分公司二催化装置主风机组是陕鼓AV-56-14，原主风机静叶调节系统采用的是液压站式伺服调节系统，有独立的动力油站、伺服放大器、伺服阀和双伺服马达组成。使用多年来，存在动力油系统泄漏、伺服阀卡涩及静叶漂移等诸多安全隐患。为解决这些问题，提高静叶调节系统的安全性和可靠性，借助大检修机会，对原控制系统进行改造，采用机电液一体化的REXA执行器代替原液压站式伺服调节系统。
一.原静叶控制系统
原静叶控制系统是一个典型的电液伺服控制系统，由DCS发出指令信號，以液压油为工作介质实现位置控制的系统。就控制作用来看，分为给定环节、反馈环节、比较环节、放大运算环节和执行环节，被控对象是主风机的静叶。
静叶角度调节系统 （在DCS中实现）根据工艺对主风机的出口流量要求送出4～20mA（DC）信号到电液伺服阀进行电液转换，并根据静叶位置变送器反馈信号对机壳两侧的伺服马达进行定位控制，通过液压传动使安装在机壳两侧的调节油缸作轴向往复移动，从而达到调节静叶角度控制风机出口流量的目的。电液伺服阀是静叶调节系统中重要的核心控制部件，该阀内部结构精密、间隙小，对动力油的清洁度要求很高，油液中杂质颗粒度直径要求小于5μm，一旦油路发生堵塞，静叶控制就会失灵【1】。
二.REXA静叶调节系统构成及工作原理
REXA执行器由控制模块与动力模块两部分组成。控制模块包括位置电源、马达驱动器、控制处理器、电源开关及连接端子。动力模块是执行器的核心，由马达、齿轮泵等组成。采用高度集成化、模块化、小型化设计，所有组件内部集成一体化结构。
REXA执行器接受控制器或DCS来的控制指令，将当前位置信号与控制指令比较，若偏差大于设定死区，则输出指令，使电机旋转，通过液压油泵和动力模块控制液压油流动，实现油缸的线性位移大力矩输出，驱动风机静叶，当偏差小于死区时，电机停转，动力油缸自动保持位置，完成调节过程。在油泵停止工作的工况下，执行器依靠液压锁FMV1 、FMV2封闭液压缸两侧进、排油，使其处于保位状态（图2-a）;当REXA接受到左移信号时，智能可控电机驱动油泵正时针转动，向对应的系统侧供油，在14MPa高压油的作用下，开启液压锁FMV1、FMV2，液压缸左侧通过液压锁FMV2排油至油泵入口，高压油通过液压锁FMV1进入液压缸右侧，在压差的作用下，液压缸活塞向左侧运动输出位移，信号消失油泵停止转动，动作过程结束，执行器在新的平衡位置下保位（见图2-b）;当REXA接受到右移信号时，智能可控电机驱动油泵逆时针转动，向对应的系统侧供油，在14MPa高压油的作用下，开启液压锁FMV1、FMV2，液压缸右侧通过液压锁FMV1排油至油泵入口，高压油通过液压锁FMV2进入液压缸左侧，在压差的作用下，液压缸活塞向右侧移动输出位移，信号消失油泵停止转动，动作过程结束，执行器在新的平衡位置下保位（见图2-c）。
三.改造方案
拆除动力油站、风机两侧的原伺服油缸、油管路和位移传感器，保留风机静叶连杆、保护套筒部分。在风机南侧和北侧分别安装动力油缸，注意静叶初始位置和输出杆的连接角度，动力模块安装在北侧的动力油缸上。控制箱安装在易于方便观察和操作的地方，控制箱与执行器本体之间的电缆通过穿管连接。铺设至室内相关电缆，并组态。REXA执行机构与室内DCS共有四个信号，分别为控制信号、回讯信号、报警信号、执行器手＼自动状态。其中控制信号与位置回讯信号为模拟量信号，报警信号和执行器手＼自动状态为数字量信号。
当静叶控制器故障或控制系统失电时，具有自动保位功能。静叶控制器自带故障分析诊断功能，当出现无反馈、控制信号丢失、驱动故障、电源故障、运动方向错误等故障时，故障代码以两位字母表示在五位显示屏上，易于控制系统故障分析。
安装后调试REXA执行机构，分别做静态试验和动态试验，全行程约为8S左右，定位精度可为0.1°，满足现场实际需求。并实现了静叶控制方式的多样化，由原来的单一室内控制发展为远程、就地、手摇3种控制方式，使静叶控制系统抗电仪风险能力大大增加。
四.改造效果
主风机静叶控制系统改造后因采用机电液一体化设计，取消了液压油站，结构紧凑，现场面貌干净整洁，且减少了现场设备，降低了电耗和液压油耗。经过长时间运行观察，新REXA执行机构运行可靠，达到了改造目标，实现了装置长周期安全稳定运行。
参考文献
【1】华优基.轴流压缩机静叶控制故障与思考.冶金/矿山通用机械GM，2018（9）47-50