由于电动执行器有能源取用方便、信号传输速度快、传输距离远、便于集中控制、灵敏度和精度较高、与手操器配合方便、安装接线简单等优点，因此，在发电、水泥、化工等行业中大量使用电动执行器，但多数型号的电动执行器需要与现场操作器配合使用。在实际工作中，发现不管是发电企业还是水泥行业，由于多次波谐干扰等因素，操作器故障率居高不下，造成了维修费用高并且不能实现长周期安全运行。我们公司通过在DCS上的编程组态和现场接线的改动，成功的在二十多台电动执行器上取消了操作器。
1 电动执行器的工作原理
我公司使用了大量的DKJ型号的电动执行器，与之配套的是LK-2000A智能现场操作器，采用ABB厂家的DCS控制。其工作原理和接线见图1。
图1 电动执行器的工作原理和接线示意图
模块AO180LB1、LA1端子是DCS给调节阀阀位的给定信号，它和操作器LK-2000A1、2给定端子相连，是4～20mA模拟信号。模块AI180LB1、LA1端子是由操作器输出的电动执行器阀位反馈信号，它和操作器LK-2000A13、14输出端子相连接，是4～20mA模拟信号。LK-2000A6、7端子分别是电机正转、反转控制端子，它和执行器DKJ3、8端子相连，控制电机正、反转运行。LK-2000A3、4端子是电动执行器阀位反馈信号，它和执行器DKJ的1、2端子相连，是4～20mA模拟信号。
操作器的主要作用就是把DCS的给定4～20mA模拟信号与电动执行器4～20mA模拟位置信号进行比较，根据比较结果输出正、反控制信号，用此信号去控制电机正、反转运行，最终达到控制调节阀开度的目的。根据操作器的功能和作用，我们就设想了取消操作器，把操作器的主要功能放在DCS里来完成，通过DCS的开关量输出模块，然后带动两个继电器完成正、反转功能，实现电机的正反转，达到控制调节阀开度的目的。
2 DCS系统的组态
DCS系统的组态如图2所示。ZI***是来自执行器的位置反馈信号，是4～20mADC电流。模块41是将接收到的整形量转换为实数，其最大值为28480；模块42是延迟滤波功能块，我们设定为100mS；模块43是量程转换模块，我们设定为0～100%，其输出为ZI***-PV并经过通用图的组态，将在DCS操作面板上显示其大小。模块44是自做用户模块，是组态的重点和难点。
图2 组态示意图
ZI***CLOSE是当阀位反馈位置小于某值时，可在操作面板上反应的提示值，我们设定为2%，面板按钮颜色变为红色。ZI***OPEN是当阀位反馈位置大于某值时，可在操作面板上反应的提示值，我们设定为98%，面板颜色变为黄色。图3所示是自做用户模块44的组态，共使用了21个逻辑功能块。
图3 自做用户模块44的组态
LSP是执行器阀位给定信号，它可以是调节器的输出也可由DCS手操面板直接给定，模块1为数字滤波模块，信号经过滤波后到达Y，通过组态让其在操作面板上显示。
模块15的功能是比较阀位给定和阀位反馈信号的大小，模块16是对其比较结果取绝对值。
模块2是阀位设定最小值和阀位的比较，我们设定为2%，当阀位值小于和等于2%，输出是CLOSE可认为阀位全关。
模块3是阀位设定最大值和阀位的比较，我们设定为98%，当阀位值大于98%，输出是OPEN可认为阀位全开。
模块14是用户设定的终点和起点的差值，并在模块5和设定的MAXLONG值相乘，模块4将其结果进行比较，我们设定当大于25%时输出LONG-ST表示常开，模块6是死区设定和量程相乘的运算，其运算值和ERR的值在模块7里进行比较，当小于死区设定值时输出STOP，我们设定为1.5%。
模块20用在复位上，当复位信号RES来时进行上升沿边沿检测，保持两周期后自动复位，其输出到R、S触发器，模块19其输出到FAT进行故障清零。
模块8、模块9做组成时间振荡器，它输出方波，一开一关，我们设定为开0.5秒，关2秒。
模块12、模块10都是阀位给定和反馈的比较。
模块17是或门，模块11是与门信号进行逻辑运算后输出UP正转，模块13是与门信号进行逻辑运算后输出DW反转。
DEAD死区、MAXLONG微调区、LONG-TIME报警时间、SHORT-TIME开通时间、WAIT-TIME关断时间。
3 外部线路改造
外部线路改造如图4所示。
图4 外部线路改造示意图
调节阀的输出信号由DCS通过模块DO180控制正、反转继电器，继电器线圈是DCS的24VDC，输出是220VAC去控制电机正、反转运行，调节阀的阀位反馈是通过调节阀DKJ的1、2端子，与DCS的模块AI180相连，中间使用了隔离模块，是4～20mADC信号。
4 结束语
有些型号的电动执行器已经把操作器的功能做在了执行器上，故就不需要采用上述方法改造。并且，在使用中还需注意执行器电机的大小，阀门的扭矩是电机大小选择的依据，一般在100～6000Nm之间，电机的选择是在0。25～15kW左右。3kW以下的电机可以直接控制，就可按照上述方法改造实现，3kW以上的则还必须增加接触器。我公司改造的二十多台电动执行器已使用三年多时间，未发生过故障，给企业节约了一定的设备维护费用。
摘自互联网