常州瑞基阀门科技有限公司

1、概述

  KXB矿用隔爆型阀门电动装置控制箱，是我公司针对国家Ⅰ类防爆行业设计的阀门专用控制产品，主要用于启闭件做直线运动的阀门配套使用，如闸阀、截止阀、隔膜阀、闸门、水闸阀等，用于对阀门的开启、关闭、调节。是阀门实现远控、集控和自控必不可少的驱控装置。具有功能全、性能可靠、控制系统先进、体积小、重量轻、使用维护方便等特点。

  该产品符合本公司的企业标准Q/320411CLZ003-2014《矿用隔爆型阀门电动装置控制箱》的规定；符合GB/3836.1-2010《爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求》；GB/3836.2-2010《爆炸性环境 第2部分：由隔爆型“d保护的设备”》、 《GB/T 5590-2008》及《MT/T 661-2011》的规定。

  该产品在电气性能设计上注重与PLC系统接口的衔接的功能、从而使控制箱在自动化系统中的应用更为广泛、可靠，另外该控制箱在外型设计上除强调加强隔爆性能外，同时具有防止误操作的机械及电电气联锁功能，使设备的使用更安全可靠。在此基础上为监视设备运行情况，本产品还配备了液晶显示屏，用于各种运行状态的显示，如电源显示、开阀显示、关阀显示、过力矩显示、故障显示及阀位开度显示

2、型式

  a) 防爆型式为矿用隔爆型，防爆标志为“ExdI Mb”。

  b) 电缆引入装置型式为压紧螺母。

3、型号表示方法

4、使用环境主要技术参数
 4.1 使用环境：

  a) 环境气压：86kPa～110kPa。

  b) 环境温度：-10℃～+40℃。

  c) 空气平均相对湿度：不大于95％（+25℃）。

  d) 煤矿井下有瓦斯，煤尘等爆炸危险的环境；无垂直淋水和溅水场合。

  e）无强烈震动和冲击的地方。

  f) 无破坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体的地方。

  g) 与水平面安装不超过15 ◦

 4.2 技术参数

  a)额定工作电压：三相AC660V 或 AC380V。

  b)额定工作频率：50Hz。

  c)远程信号隔离：光电隔离大于2000V浪涌电压。

  d)模拟信号反馈：电流 DC 4mA～20mA  负载能力＜750Ω。

  e)全中文LCD汉字菜单显示工作状态及操作提示。

  f）故障自诊断显示故障原因。

  g)工作制：短时 10 分钟工作制。

  h)安装方式：水平安装方式。

 4.3结构及外形
  4.3.1结构如（图1）所示

  4.3.2外形尺寸见

 4.3.3电气元件安装位置如图所示

 

 4.4控制箱电控保护及性能参数

  4.4.1欠压保护：当三相交流电源电压降至额定电压的85%以下时，主控板实现保护，停止控制输出，实现对控制对象的保护。当三相交流电源电压恢复到额定电压的85%以上时，主控板退出保护，电路正常工作。

  4.4.2 短路保护：电动装置电动机驱动侧驱动电流大于电动机额定电流的 10 倍，0.2 秒内断开电动机驱动电源，电动机停止动作。
  4.4.3过力矩保护：当电动执行器向开向或关向运行出现卡涩故障时，将信号送进控制箱主控板（开关量信号）中，模块实现单方向保护，实现单方向锁定，解锁时需向相反方向运行3s，即可实现解锁或停电解锁；当出现开阀、关阀两个方向卡涩故障时，双方向运行均能保护，主控板实现双方向保护，并应停电解锁。
  4.4.4相序保护：当输入电源三相交流电中有一相或两相电压为零时，控制模块实现保护，停止控制输出，实现被控对象的保护，并显示故障报警。
  4.4.5漏电保护：当主电路对地绝缘值小于下表4时、实现漏电保护，当主电路对地绝缘当上升到下表值的1.5倍时,解除主电路漏电保护，电路恢复正常工作。

  4.4.6相序自纠正：控制箱依据检测到的电源相序自动纠正输出相序，保证电动机的旋转方向与开、关阀的方向保持一致，消除了由于电动机方向不对造成对阀门的损坏。
  4.4.7手轮开关保护：当电动装置切换为手动操作时，控制箱能可靠切断操作电源、确保电动不能工作。

 4.5工作原理及工作特性
  KXBC 系列控制箱采用隔爆外壳，把可能因产生火花、电弧的电路部分与壳体外爆炸性气体混合物隔开，从而达到隔爆的目的。隔爆接合面参数符合 GB3836.2-2010 的规定，电缆引入装置符合 GB3836.1-2010 的规定。

 4.6控制箱内部接线原理图见（图5）、出线端子图见（图6）

 4.7电动装置基本功能、设置、显示、操作与调试
  4.7.1电动装置组件基本功能：
   4.7.1.1控制面板: 控制面板带有64*128点阵液晶屏和4个霍尔位置开关。可显示执行器运行状态；设置工作模式（现场、远程、停止）；进行现场操作；并能进入组态状态，设置系统控制参数等。控制面板通过6芯连接线与主控板连接。

   4.7.1.2旋钮组件:旋钮组件包括位置选择旋钮和操作旋钮，旋钮背面带有磁钢，与控制面板上的霍尔位置开关配合可实现非接触式操作。

   4.7.1.3 主控板:主控板安装在机身内，内置微处理器，实现电动执行器智能控制。主控板主要功能包括：相序识别电路；控制电源处理；漏电检测电路；模拟信号输出控制；开关信号输入检测；与面板通信处理等。

   4.7.1.4 驱动板: 主控板安装在控制箱底部，主要放置了用于切换电机正反转的交流接触器以及机械互锁，可靠保证开向、关向交流接触器不能同时吸合。另有控制变压器一台用于接触器的吸合、断开。

  4.7.2控制箱显示、操作

   4.7.2.1显示

    4.7.2.1.1LCD液晶屏划分为5个显示区域（如图8）：

    4.7.2.1.2动作状态显示：该位置设置3个16*16点阵。正在开显示“开运转”并闪烁；正在关显示“关运转”并闪烁；开到位显示“开位”；关到位显示“关位”。
    4.7.2.1.3故障信息显示：该位置设置4个16*16点阵。分别在故障下显示特殊状态和故障内容，并按以下优先级显示：
     ● 电源缺相
     ● 手轮手动
     ● 电机漏电
     ● 阀门故障
     ● 关向过矩
     ● 开向过矩
     ● 关向超时
     ● 开向超时
     ● 关方向反
     ● 开方向反
    4.7.2.1.4开度显示：该位置设置4个32*16点阵。显示阀门实际开度百分比数字0%~100%；
    4.7.2.1.5目标位显示:该位置设置2个16*16点阵+4个16*8点阵。分别显示“目标”和远程输入开度百分比，在模拟控制丢信状态显示丢信；
    4.7.2.1.6当前模式显示：该位置设置4个16*16点阵。显示电动装置的工作模式，显示内容包括：

     ● 现场点动（位置选择旋钮放在现场位置，选定现场控制方式为点动）。

     ● 停止（位置选择旋钮放在停止位置）。

     ● 现场点动（位置选择旋钮放在现场位置，选定现场控制方式为点动）。

     ● 现场保持（位置选择旋钮放在现场位置，选定现场控制方式为自保持）。

     ● 远程通信（位置选择旋钮放在远程位置，通信总线成功建立连接关系）。

     ● 远程模拟（位置选择旋钮放在远程位置，远程手自动信号闭合）。

     ● 远程点动（位置选择旋钮放在远程位置，远程手自动信号断开，且选定远程控制方式为点动）。

     ● 远程双位（位置选择旋钮放在远程位置，远程手自动信号断开，且选定远程控制方式为有信开无信关或有信关无信开）。

     ● 远程保持（位置选择旋钮放在远程位置，远程手自动信号断开，且选定远程控制方式为自保持）。

     ● 电动装置安装调试完成后，可通过旋钮组件进行常规操作和控制。

    4.7.2.2操作
    4.7.2.2.1电动装置操作面位置选择旋钮、操作旋钮组件见（如图7）。
    4.7.2.2.2现场操作
    4.7.2.2.2.1将位置选择旋钮旋转到现场位置，此时LCD液晶屏显示现场点动或现场保持模式（现场点动或保持模式可在组态参数设定时设定其一）。
    4.7.2.2.2.2现场点动操作：

     将操作旋钮旋到“关闭”位置，并保持不动，此时电动装置向关闭方向运动。一旦放开旋钮，旋钮会自动回到原始位置，执行器停止动作。
     将操作旋钮旋到“打开”位置，并保持不动，此时电动装置向打开方向运动。一旦放开旋钮，旋钮会自动回到原始位置，执行器停止动作。
    4.7.2.2.2.3现场保持操作：

     将操作旋钮旋到“关闭”位置，此时电动装置向关闭方向运动。然后放开旋钮，旋钮会自动回到原始位置，但电动装置向关闭方向的运动仍会继续进行，直到停止动作的条件满足（如过力矩、到达关限位等）。
     将操作旋钮旋到“打开”位置，此时电动装置向打开方向运动。然后放开旋钮，旋钮会自动回到原始位置，电动装置向打开方向的运动会继续进行，直到停止动作的条件满足（如过力矩、到达开限位等）。
    4.7.2.2.2.4远程模拟操作（调节型）：

     将位置选择旋钮旋转到远程位置。LCD液晶屏显示远程模拟控制模式。
     在远程模拟模式下，系统接收远程输入的模拟信号（4~20mA）作为目标开度。根据当前开度和目标开度的差值自动将电动装置调整到目标位置。
     ★当检测到的模拟信号丢失时（小于3mA），显示丢信，并执行丢信处理。丢信状态下的处理方式可在组态参数设定时选定。
    4.7.2.2.2.5远程开关操作（开关型）：

     将位置选择旋钮旋转到远程位置。若远程模拟控制屏蔽或远程模拟信号为丢信状态，远程开关控制有效。LCD液晶屏显示远程点动、远程保持或远程双位模式（具体由组态参数设定时选定）。
     a）远程点动操作：选择远程点动时，远程打开和远程关闭信号有效。
       远程关闭信号闭合，电动装置向关闭方向运动。一旦远程关闭信号断开，电动装置立即停止动作。
       远程打开信号闭合，电动装置向打开方向运动。一旦远程打开信号断开，电动装置立即停止动作。
     b）远程保持操作：选择远程自保持操作时，远程打开、远程关闭和远程保持信号有效。
       远程关闭信号闭合，电动装置向关闭方向运动。一旦远程关闭信号断开，电动装置仍保持关闭动作，直到远程保持信号动作或停止动作的条件满足（如过力矩、到达关限位等）。
       远程打开信号闭合，电动装置向打开方向运动。一旦远程打开信号断开，电动装置仍保持打开动作，直到远程保持信号动作或停止动作的条件满足（如过力矩、到达开限位等）。
       注：远程保持信号可在菜单内选择常开或常闭形式。
     C）远程双位操作：远程双位包括有信开无信关、有信关无信关两种模式（具体由组态参数设定时选定）。
       有信开无信关模式，仅远程打开输入有效。该信号闭合电动装置打开；该信号断开电动装置关闭；
       有信关无信开模式，仅远程关闭输入有效。该信号闭合电动装置关闭；该信号断开电动装置打开；
    4.7.2.2.3停止位置：将位置选择旋钮旋转到远程位置。此时LCD液晶屏显示停止模式。在此状态下，控制箱禁止所有的电动操作。
  4.7.3控制箱的工作参数设置
   4.7.3.1参数设置：作为智能型控制系统，可在不打开电动装置罩盖的情况下，进入组态参数设置状态，设置电动装置行程、转矩、控制方式等参数，并能进入高级设置状态设置部分控制参数。
   ★组态参数设置可以利用操作旋钮完成。具体方法详见下章节描述。
   4.7.3.2进入组态设置状态：把位置选择旋钮放在停止位置上，通过以下方法可进入到组态参数设置状态：
    4.7.3.2.1进入组态设置状态（图9）所示：通过操作旋钮：把操作旋钮旋转到关闭位置保持5秒；进入到组态设置状态下，LCD显示屏显示各子菜单。

    4.7.3.2.2 退出组态设置状态：
     a）在组态设置状态下，把位置选择旋钮旋回到现场或者远程位置，可退出设置状态；
     b）在组态设置状态下，30秒钟内无任何操作，自动退出设置状态；
     c）在组态设置状态下，把操作旋钮旋到打开位置一次，可移动光标位置到“退出设置”项，再把操作旋钮旋转到关闭位置一下，可退出设置状态。
   4.7.3.3位置标定设置见（图9）：使用操作旋钮的打开操作，移动光标到“位置标定”项，使用操作旋钮的关闭操作进入子菜单

   4.7.3.4全关标定如（图10）：进入标定全关，将阀门关到全关位置标定为0%、xxxxx处显示编码器检测到的开度^值数（0~65535）在此界面下，光标在确认处按下设置确定键，即成功把当前位置标定为全关位置，显示比例0%；光标在返回处按下设置确定键如（图11）所示，直接返回到上级菜单。
   ★注：在位置标定状态下，把位置选择旋钮拨到现场位置，不退出设置界面，此时可以调整阀门位置，不受原先标定的全开全关位置限制。位置调整完成后再切换到停止位，可继续完成设置。
   4.7.3.4全开标定如图：进入标定全开，可把阀门当前位置标定为100%xxxxx处显示编码器检测到的开度^值数（0~65535）光标在确认处按下设置确定键，即成功把当前位置标定为全开位置，显示比例100%；光标在返回处按下设置确定键如（图11）所示，直接返回到上级菜单。
   ★注：在位置标定状态下，把位置选择旋钮拨到现场位置，不退出设置界面，此时可以调整阀门位置，不受原先标定的全开全关位置限制。位置调整完成后再切换到停止位，可继续完成设置。
   4.7.3.5控制方式设置如（图9）：使用操作旋钮的打开操作，移动光标到“控制方式”项，使用操作旋钮的关闭操作进入子菜单（图11）

    A) 现场控制方式如（图 12）：现场控制方式可选择点动或自保持两种模式如（图 12）。通过操作旋钮的打开操作，可移动光标位置。在光标停留选项上，通过操作旋钮的关闭操作，确认选中该选项。被选中的选项，将被标注“*”
    B) 远程控制方式设置如：根据配置的主控板类型（开关型或调节型），显示面板自动弹出对应的设置菜单。
    若配置开关型主控板，设置菜单如下：通过操作旋钮的打开操作，可移动光标位置。在光标停留选项上，通过操作旋钮的关闭操作，可选中该选项。被选中的选项，将被标注“*”如（图13）所示。

    若配置调节型主控板，设置菜单如（图14）所示：通过操作旋钮的打开操作，可移动光标位置。在光标停留选项上，通过操作旋钮的关闭操作，可选中该选项。被选中的选项，将被标注“*”若光标在控制死区位置按下确认键，可进入控制死区的设置如图（图15），控制死区决定调节型阀门的控制精度，可在“自适应-0.5%-10.0%之间调整”。调整时考虑阀门惯冲量等因素不可设置过低的死区值，以免引起阀门震荡，推荐控制死区1.5%-2.5%。

   4.7.3.11参数设置如（图16）：参数的设置需要专业人员完成。需要密码进入。进入控制参数设置菜单前，弹出输入密码界面如上进入控制参数界面可设置阀门的^大运行时间如（图23），阀门^大运行时间可在“10S-250S-不限时”之间设置。当连续开阀或者连续关阀时间超过此设置时间时，停机报故障。此功能可对阀门卡死、齿轮松脱、电机堵转起到一定的保护作用。                                   
 4.8故障自诊断：控制系统带有故障诊断功能，能及时监测故障，执行保护措施并在面板上直观的显示当前故障信息。主要故障及保护如：

5 安装与拆卸

 5.1 本控制箱推荐安装方式为水平式，这样有利于润滑、调试、维护和手动操作。
 5.2 安装时应保证维修检查人员拆卸各部件所需的空间。
 5.3 安装、拆卸、调试时不可损伤密封面、密封件和控制箱的防爆面，并应在隔爆面上涂防锈油。

6. 控制箱使用注意事项
 ⑴  控制箱的使用环境应为无强腐蚀性气体和液体的场所。
 ⑵  在使用时，控制箱的所有防爆面不得损伤，以免降低控制箱的隔爆性能。
 ⑶  控制箱在使用前应仔细检查与之连接的电动装置的端子连线，保证其接线的正确性。
 ⑷  控制箱的内外接地应与接地体可靠连接以保证控制箱的安全使用。
 ⑸  本控制箱的供电电源必须为带漏电保护装置的供电电源。
 ⑹  严禁带电开盖！开盖前必须先切断电源。

7. 控制箱的故障及排除

8. 运输及贮存

 ⑴ 控制箱在运输过程中，不得碰伤、翻滚。并应有防雨、雪的侵蚀措施。
 ⑵ 控制箱应贮存在空气流通、无腐蚀性气体的仓库中。贮存环境－20℃~+40℃，空气相对湿度不大于90%（20±5℃）。

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  KXB-8/660(380)DZ矿用隔爆型阀门电动装置控制箱(兰陵产品)