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[摘 要]REXA电液执行机构作为控制系统的关键组成部分在珠三角成品油管道的日常输油生产中起到至关重要的作用，它的工况平稳与否直接关系到华南地区的油品供应安全。针对其日常运行过程中会出现的一些故障进行原因分析，并提出解决方法及防范措施。
[关键词]电液执行机构 干扰 环境影响 日常维护
中图分类号：TD167 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）25―0342―01
1、概述
REXA执行器是美国REXA公司开发的一种机电液一体化智能型执行器，它是将电信号转换为力矩输出的转换装置，是调节阀系统的关键设备。REXA电液执行机构在珠三角成品油管道应用广泛，它可通过对流体流量的控制来调节流量、温度、液位、压力等工艺参数。
2、REXA执行器的结构特点及控制原理
REXA执行器包含两个主要部分，即执行器（缸和电液动力组件）部分和控制箱部分。执行器装在驱动装置上，控制箱远程安装。连接它们的是模块电缆和反馈电缆（见图1）。
图1 REXA执行器结构示意图
如图2所示，调节阀的控制闭环由下面几部分组成：PLC、上位机控制的PID控制器；阀前、阀后压力与瞬时流量由装载在管线上的压力表和流量计取得，即输入量（输入压力）、输出量（输出压力），V250球阀作为终端受控对象，执行器作为调节阀控制对象与PID控制器的受控对象。
图2 调节阀控制闭环示意图
3、执行机构常见故障分析
执行机构的PCP板能够对执行器的各种故障进行诊断。错误代码以两位字母表示在五位显示屏上，错误代码的前面显示“E-”字样，显示屏将交替显示错误代码和执行器实际位置。
3.1故障现象：执行机构无反馈故障
2012年5月，深圳管理惠州站出现执行机构无反馈故障。经检查发现为阀位反馈信号接线松动，及时排除了故障，保障了输油生产的平稳运行。
3.1.1 原因分析
反馈回路将执行器的位置信号传送给PCP板，该信号应在4-20mA之间，其大小随着执行器的位置不同而变化，低于4mA的信号将被认为出现故障。
3.1.2 处理方法
（1）检查4-20mA反馈信号连接线连接是否牢固，测试电流信号大小，是否在4-20mA范围内。
（2）检查反馈板是否故障。
（3）当反馈信号在正常范围内时，该故障将自动清除。
3.2故障现象：执行机构停机故障
日常的输油生产应用中，执行机构执行机构停机故障是较为典型的故障，若执行器在到达目标位置之前停止，就会出现停机状态。
3.2.1 原因分析
导致停机的潜在原因：校准错误、机械限位卡阻、输出不够、加热器问题。
3.2.2 处理办法
（1）重新使电源上电，按下PCP主板复位键（位于左上角）进行复位，看看是否能否清除该故障。
（2）检查该阀体是否出现卡阻，如出现卡阻，需对阀门进行解体检修。
（3）检查输出力矩是否达到要求，及对阀位进行重新校准。
3.3故障现象：执行机构无控制信号故障
若设置了失效保护功能当控制信号低于2.5mA，将出现控制信号故障。
3.3.1原因分析
接线松动、无控制信号、三输出电源故障、PCP I/O问题。
3.3.2 处理方法
（1）检查控制板中 4-20mA控制信号连接线连接是否牢固，测试电流信号大小，是否在4-20mA范围内。
（2）检查PCP板是否有故障。
（3）检查执行机构位置反馈板是否损坏。
3.4故障现象：执行机构无扰动切换故障
2012年，深圳管理处各输油站REXA执行机构经常出现无扰动切换故障，即远控状态自动切换为就地状态。
3.4.1原因分析
当执行机构位置和控制信号位置差值在±5%之外时，执行器将保持当前位置，并出现远控状态自动切换为就地状态。
3.4.2处理办法
（1）将执行器切换到现场模式，通过手动操作将执行器位置移动到控制信号位置的±5%之内，即可消除无扰动切换错误。
（2）检查执行机构继电器板是否损坏。
（3）检查执行机构CPU板是否损坏。
3.5 故障现象：执行机构自动关闭故障
2010年8月4日，惠州站下载减压阀PV011A在输油下载过程中阀门突然自动关闭。
3.5.1 原因分析
自动化控制系统及外部供电系统的波动、干扰，以及浪涌电流等是出现故障的常见原因，后经现场检查发现经过现场排查，现场减压阀控制箱内电路板温度超过55度导致控制系统输入信号波动造成的阀门位置变化。
3.5.2 处理方法
（1）由于珠三角天气温度较高，对控制箱加防晒棚，避免太阳直接暴晒。
（2）检查该执行机构是否设定了保位。
4、防范措施
4.1做好日常的巡检工作
按照维护保养及巡检细则，做好日常的巡检工作；如果电动阀门很少操作，为了减少由于淤积、腐蚀增加阀门操作扭矩的危险，应设法定期动作阀门。
4.2 做好执行机构的润滑工作
定期对阀杆进行清洁，并重新均匀抹上少量润滑脂，确保驱动轴套的润滑，液压系统的故障主要源于工作介质的污染。
4.3做好执行机构的深度保养工作
定时做好执行机构的深度保养工作；主要是拆卸执行机构更换润滑脂、检查轴承及铜螺母的磨损情况。
4.4做好执行机构的防水防潮工作
许多执行机构的故障都是由于水而导致，所以在雨季来临前做好防水防潮工作对执行机构尤为重要。
4.5做好操作人员培训工作
通过培训规范人员的操作，减少人为因素对执行机构的损坏，操作人员必须严格按照执行机构的操作规程进行操作，杜绝违规操作、不正当操作。
5、结语
珠三角成品油管道地处环境常年潮湿高温，当地复杂的用电、通信环境无不对设备造成威胁，从多年的现场应用角度观察，很多进口设备的国外现场的应用环境相对平稳，而国内现场无论自然环境还是用电环境都存在较大波动与侵袭因素，这对我们现场运行维护人员的技术水平提出了更高的要求。
参考文献
[1] 周世昌.液压系统设计[M].北京：机械工业出版社，2003.
[2] 曲慎扬等. 原油管道工程. 石油工业出版社（北京），1994.
[3] 胡寿松. 自动控制原理（第四版），科学出版社，2001.
[关键词]电液执行机构 干扰 环境影响 日常维护
中图分类号：TD167 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）25―0342―01
1、概述
REXA执行器是美国REXA公司开发的一种机电液一体化智能型执行器，它是将电信号转换为力矩输出的转换装置，是调节阀系统的关键设备。REXA电液执行机构在珠三角成品油管道应用广泛，它可通过对流体流量的控制来调节流量、温度、液位、压力等工艺参数。
2、REXA执行器的结构特点及控制原理
REXA执行器包含两个主要部分，即执行器（缸和电液动力组件）部分和控制箱部分。执行器装在驱动装置上，控制箱远程安装。连接它们的是模块电缆和反馈电缆（见图1）。
图1 REXA执行器结构示意图
如图2所示，调节阀的控制闭环由下面几部分组成：PLC、上位机控制的PID控制器；阀前、阀后压力与瞬时流量由装载在管线上的压力表和流量计取得，即输入量（输入压力）、输出量（输出压力），V250球阀作为终端受控对象，执行器作为调节阀控制对象与PID控制器的受控对象。
图2 调节阀控制闭环示意图
3、执行机构常见故障分析
执行机构的PCP板能够对执行器的各种故障进行诊断。错误代码以两位字母表示在五位显示屏上，错误代码的前面显示“E-”字样，显示屏将交替显示错误代码和执行器实际位置。
3.1故障现象：执行机构无反馈故障
2012年5月，深圳管理惠州站出现执行机构无反馈故障。经检查发现为阀位反馈信号接线松动，及时排除了故障，保障了输油生产的平稳运行。
3.1.1 原因分析
反馈回路将执行器的位置信号传送给PCP板，该信号应在4-20mA之间，其大小随着执行器的位置不同而变化，低于4mA的信号将被认为出现故障。
3.1.2 处理方法
（1）检查4-20mA反馈信号连接线连接是否牢固，测试电流信号大小，是否在4-20mA范围内。
（2）检查反馈板是否故障。
（3）当反馈信号在正常范围内时，该故障将自动清除。
3.2故障现象：执行机构停机故障
日常的输油生产应用中，执行机构执行机构停机故障是较为典型的故障，若执行器在到达目标位置之前停止，就会出现停机状态。
3.2.1 原因分析
导致停机的潜在原因：校准错误、机械限位卡阻、输出不够、加热器问题。
3.2.2 处理办法
（1）重新使电源上电，按下PCP主板复位键（位于左上角）进行复位，看看是否能否清除该故障。
（2）检查该阀体是否出现卡阻，如出现卡阻，需对阀门进行解体检修。
（3）检查输出力矩是否达到要求，及对阀位进行重新校准。
3.3故障现象：执行机构无控制信号故障
若设置了失效保护功能当控制信号低于2.5mA，将出现控制信号故障。
3.3.1原因分析
接线松动、无控制信号、三输出电源故障、PCP I/O问题。
3.3.2 处理方法
（1）检查控制板中 4-20mA控制信号连接线连接是否牢固，测试电流信号大小，是否在4-20mA范围内。
（2）检查PCP板是否有故障。
（3）检查执行机构位置反馈板是否损坏。
3.4故障现象：执行机构无扰动切换故障
2012年，深圳管理处各输油站REXA执行机构经常出现无扰动切换故障，即远控状态自动切换为就地状态。
3.4.1原因分析
当执行机构位置和控制信号位置差值在±5%之外时，执行器将保持当前位置，并出现远控状态自动切换为就地状态。
3.4.2处理办法
（1）将执行器切换到现场模式，通过手动操作将执行器位置移动到控制信号位置的±5%之内，即可消除无扰动切换错误。
（2）检查执行机构继电器板是否损坏。
（3）检查执行机构CPU板是否损坏。
3.5 故障现象：执行机构自动关闭故障
2010年8月4日，惠州站下载减压阀PV011A在输油下载过程中阀门突然自动关闭。
3.5.1 原因分析
自动化控制系统及外部供电系统的波动、干扰，以及浪涌电流等是出现故障的常见原因，后经现场检查发现经过现场排查，现场减压阀控制箱内电路板温度超过55度导致控制系统输入信号波动造成的阀门位置变化。
3.5.2 处理方法
（1）由于珠三角天气温度较高，对控制箱加防晒棚，避免太阳直接暴晒。
（2）检查该执行机构是否设定了保位。
4、防范措施
4.1做好日常的巡检工作
按照维护保养及巡检细则，做好日常的巡检工作；如果电动阀门很少操作，为了减少由于淤积、腐蚀增加阀门操作扭矩的危险，应设法定期动作阀门。
4.2 做好执行机构的润滑工作
定期对阀杆进行清洁，并重新均匀抹上少量润滑脂，确保驱动轴套的润滑，液压系统的故障主要源于工作介质的污染。
4.3做好执行机构的深度保养工作
定时做好执行机构的深度保养工作；主要是拆卸执行机构更换润滑脂、检查轴承及铜螺母的磨损情况。
4.4做好执行机构的防水防潮工作
许多执行机构的故障都是由于水而导致，所以在雨季来临前做好防水防潮工作对执行机构尤为重要。
4.5做好操作人员培训工作
通过培训规范人员的操作，减少人为因素对执行机构的损坏，操作人员必须严格按照执行机构的操作规程进行操作，杜绝违规操作、不正当操作。
5、结语
珠三角成品油管道地处环境常年潮湿高温，当地复杂的用电、通信环境无不对设备造成威胁，从多年的现场应用角度观察，很多进口设备的国外现场的应用环境相对平稳，而国内现场无论自然环境还是用电环境都存在较大波动与侵袭因素，这对我们现场运行维护人员的技术水平提出了更高的要求。
参考文献
[1] 周世昌.液压系统设计[M].北京：机械工业出版社，2003.
[2] 曲慎扬等. 原油管道工程. 石油工业出版社（北京），1994.
[3] 胡寿松. 自动控制原理（第四版），科学出版社，2001.