新一代智能型FIQ系列電動執(zhí)行機構，可以通過一個獨立的設定器對其進行非侵入性的快速設定、檢查及查詢。執(zhí)行機構采用圖形點陣式液晶顯示器，以中文、數字、圖形等形式顯示執(zhí)行機構的轉矩、閥門位置、限位設定等工作狀態(tài)和報警，如圖1-1所示。極大地方便了用戶的操作使用。該執(zhí)行機構具有自動保護功能和隔爆功能，即使在危險區(qū)域也無需打開正在工作的執(zhí)行機構電氣箱蓋就可進行調節(jié)、參數檢查、故障診斷。采用現場總線通訊卡，可以構成全分布式計算機協(xié)同工作系統(tǒng)，實現遠程數據采集、遠程通訊和遠程診斷與維護。由于它的先進性、可靠性和操作方便等特點，受到廣大用戶的歡迎，在石油、電力、冶金、水處理等行業(yè)中得到廣泛應用。
二、主要技術指標
2.1 輸入信號：4mA ~20mA；1VDC~5VDC；24VDC脈沖和電平信號，現場總線信號
2.2 供電電源：380VAC/50Hz
220VAC/50Hz，或定制
2.3 基本誤差限：≤±1.0%
2.4 行程控制機構重復性誤差：≤1%
2.5 死區(qū)：0.1%~9.9%可調
2.6 防護等級：IP68
2.7 防爆型：防爆標志：ExdⅡCT4
2.8 環(huán)境溫度：-30℃~+70℃
2.9 輸入輸出通道均采用光電隔離
2.10 使用環(huán)境濕度：≤95%
三、功能和性能及特點介紹
3.1 執(zhí)行機構的工作原理 （見圖3-1）
電機的旋轉通過聯軸機構直接帶動蝸桿轉動，蝸桿帶動蝸輪轉動，再通過離合器帶動輸出軸轉動。當切換手柄撥在手動位置時，離合器上移，脫開蝸輪與手輪聯接，轉動手輪驅動輸出軸轉動。電動操作總是優(yōu)先，除非操作手柄被鎖定在手動檔。在輸出軸轉動的同時帶動一對錐齒輪轉動，并通過閥位傳感器檢測閥位變化。
3.2 執(zhí)行機構的功能特點
3.2.1 雙密封結構
在工程安裝、調試階段，即使執(zhí)行機構的端子蓋長期打開，由于端子盤與外殼之間的第二級密封的存在，阻止了灰塵、潮氣等進入電機和電氣殼體內部，使電機和控制電路免受侵蝕，提高了可靠性，如圖3-2所示。
FIQ執(zhí)行機構在3米深的水中沉浸48小時仍可以正常工作。需要注意的是，這個特點只是為在事故情況下執(zhí)行機構受到水淹提供一種短時的防護，不要誤解為執(zhí)行機構可以在水下長時間地連續(xù)工作。另外，電纜進線口的合理密封是用戶的責任，進線口達不到合適的密封，受到水浸是會出問題的。
3.2.2 非侵入式設計思想
非侵入式設計思想體現在兩個方面。第一，方式選擇旋鈕和就地操作旋鈕采用條狀磁鋼控制電氣殼內的舌簧管，摒棄了傳統(tǒng)的旋鈕貫通軸，見圖3-3，圖3-4。第二，采用紅外設定器對執(zhí)行機構進行參數設定、更改、調試且不需要打開執(zhí)行機構的外殼。非侵入式結構的好處是：
⑴不用打開外殼，避免了環(huán)境中的灰塵、有害氣體和潮氣對執(zhí)行機構的侵蝕。⑵在雨中或在有可燃氣體的場合都可以方便地調試。⑶可以方便地查詢執(zhí)行機構的各種狀態(tài)。
3.2.3 絕對編碼器檢測閥位
閥位檢測使用了最先進的光電絕對編碼器，輸出軸帶動光電絕對編碼器轉動，形成的編碼信號送入主控芯片計算出當前閥位值，用作閥位顯示信號。由于絕對編碼器獲取的是閥位的絕對信息，掉電和干擾均不會對其造成影響，故得到的閥位永遠是正確的。
3.2.4 手動切換、電動優(yōu)先
執(zhí)行機構運轉驅動，可手動和電動切換手柄是用于將執(zhí)行機構的電動運轉切換到手動操作，如電機運轉時操作手柄會自動切換到電動運轉的方式，這就是電動優(yōu)先的設計。
3.2.5 保護功能
3.2.5.1 轉矩保護
用以防止執(zhí)行機構操作中途過轉矩，這個功能既保護閥門，又保護執(zhí)行機構本身，轉矩保護值由設定器設定。
3.2.5.2 閥位限位保護
執(zhí)行機構運行到關閉和打開限位位置自動停止(與設定的工作方式有關)。
3.2.5.3 自動相序調整
FIQ執(zhí)行機構自動檢測接入電源端子的三相電源的相序，通過適當的邏輯運算，決定執(zhí)行機構操作時激勵哪一只交流接觸器，以確保給電機接通正確的相序。如果沒有自動相序調整功能，有可能會由于接線相序錯誤而損壞閥門。由于有了自動相序調整功能，執(zhí)行機構電源的接線可以不考慮相序。
3.2.5.4 瞬時反轉保護
當執(zhí)行機構接受向相反方向動作的命令時，自動加上一個時間延遲，防止產生對閥軸和變速箱的不必要的磨損。
3.2.5.5 電源缺相保護
FIQ執(zhí)行機構具有非常完善的電源缺相保護功能。它采用監(jiān)視電壓和電流相結合的方法，既能檢測電機靜止時發(fā)生的電源缺相，也能檢測電機運行過程中發(fā)生的電源缺相，從而禁止電機運行，避免缺相運行造成電機過熱。需要注意的一個重要實事是，絕大多數的電機缺相是在電機運行過程中發(fā)生的。
3.2.5.6 閥門卡住時的動作
無論執(zhí)行機構向打開方向還是關閉方向動作，在發(fā)出激勵電機的信號之后的5~10秒時間內暫時禁止轉矩保護功能（如果在上述5~10秒時間內執(zhí)行機構沒有動作，控制電路則切斷電機的供電）。此項功能可以實現閥門卡住時的解卡。
3.2.5.7 過熱保護
在電機繞組的端部裝有二個熱繼電器，直接檢測電機繞組的溫度。當熱繼電器檢測到繞組過熱時，控制電路將禁止執(zhí)行機構動作。
3.2.5.8 電氣保護
輸入輸出通道均采用光電隔離。
3.2. 6 閥位和轉矩的檢測
閥位檢測采用絕對光電編碼技術。這樣，即使主電源掉后人為改變了閥位，無論有無電池存在，主電源恢復后閥位仍然正確且永不丟失。輸出軸轉數的累計值上限達到2040轉，這意味著執(zhí)行機構可設定行程范圍很大，突破了以往的執(zhí)行機構對行程的限制。
轉矩的檢測是靠檢測電機的電流和磁通來獲得轉矩，實現了對輸出轉矩的連續(xù)測量，使得調整轉矩保護值可以由設定器來完成，非常方便。并排除了機械磨損，長期保持穩(wěn)定。
3.2.7 間隙定時操作
間隙定時操作是指執(zhí)行機構在打開和關閉過程中其動作是間隙的（斷續(xù)的），即動作一段時間，停動一段時間，再動作一段時間，余以類推，其動作時間和停動時間可以設定。
這對某些需要防止液壓沖擊（水錘效應）和流體喘振的場合十分適合，并有效地增加了行程時間。
3.2.8 現場總線控制
現場總線技術是儀器儀表、計算機技術和網絡技術在控制系統(tǒng)和自動化領域發(fā)展的新技術，現場總線使得現場儀表之間、現場儀表和控制器之間構成網絡互連系統(tǒng)，實現全數字化、雙向、多點的數字通信。具有統(tǒng)一、公開的國際標準ISO/OSI模型的開放式總線，可將不同廠家的儀表組成開放互連網絡，具有互可操作性和互用性，為全分散控制系統(tǒng)提供了基礎。通過多種網絡傳輸介質，帶有現場總線通訊卡的執(zhí)行機構可以構成開放的現場總線系統(tǒng)，支持Profibus、Modbus、Hart和FF等現場總線，實現遠程通訊、遠程數據采集和遠程診斷與維護。
3.2.9 執(zhí)行機構的調試和故障查找
與FIQ系列執(zhí)行機構配套的紅外設定器，見圖3-5，用于對執(zhí)行機構進行設定和故障診斷，并且不需要打開外殼，就可以方便快捷地調試執(zhí)行機構，此外，由于診斷功能可以顯示出許多內部狀態(tài)，使得故障查找甚為方便、快捷。
 紅外設定器可以設定以下內容：
■關閉時輸出軸的轉動方向
■打開限位和關閉限位的保護選擇
■打開和關閉操作的轉矩設定值
■就地控制方式選擇
■四個狀態(tài)指示繼電器的觸發(fā)選擇
■緊急動作功能選擇
■遠控禁動功能選擇
■模擬控制信號的設定
關于執(zhí)行機構安裝與調試的具體方法和步驟，見《FIQ/FIQM系列執(zhí)行機構安裝使用說明書》。
3.2.10 執(zhí)行機構的顯示
執(zhí)行機構自身帶有液晶顯示。液晶顯示分為菜單、報警、提示與電池電量四個顯示區(qū)。菜單顯示用于顯示執(zhí)行機構的設定、檢查和診斷菜單。閥位顯示區(qū)以數字和模擬圖兩種形式顯示執(zhí)行機構的閥位開度，閥位開度顯示的分辯率為1%，液晶顯示器帶有背光，在供有主電源的情況下，背光會點亮。
除了液晶顯示外，執(zhí)行機構還帶有2個發(fā)光二極管指示燈。紅燈亮表示處于全關位置，綠燈亮表示處于全開位置。
執(zhí)行機構采用1節(jié)3.7V可充電鋰電池支持主電源掉電情況下的液晶顯示和閥位檢測，此時不接受設定器的命令，并且不點亮背光和2個發(fā)光二極管指示燈。
3.2.11 執(zhí)行機構的操作
執(zhí)行機構的操作方式分為電動和手動操作。執(zhí)行機構上裝有手輪，用于手動操作。手/電動切換手柄用于將執(zhí)行機構切換到手動操作，當執(zhí)行機構電機運轉時，由于設計了電動優(yōu)先操作切換機構，執(zhí)行機構會自動回到電動操作方式 。
FIQ003~FIQ100的執(zhí)行機構標準手輪為頂裝手輪。
FIQ150以上的執(zhí)行機構提供標準的側裝手輪。
3.2.12 執(zhí)行機構先進、可靠的結構
a.即使在現場將接線端蓋打開，單獨密封的端子箱也可保證電動裝置的完整性。
b.現場操作控制繼電器和工作方式采用隔離的磁激勵方式，避免了需要密封的貫通軸。
c.就地顯示窗可以變換不同方位，以適應執(zhí)行機構的安裝方位。另外，通過密封的顯示窗，使用專用的紅外遙控器對執(zhí)行機構進行設定和診斷，不需要在現場打開電氣箱而暴露內部的控制電路，防止了灰塵和潮氣的侵蝕。
d.低慣量高轉矩電機。電機啟動后能夠迅速達到峰值轉矩，非勵磁時幾乎沒有超限運動，電機線圈內裝有精確的溫度繼電器，可以有效地避免電機處于過熱狀態(tài)。
e.特殊設計的固態(tài)電路檢測執(zhí)行機構的轉矩，避免了使用轉矩控制的彈簧繼電器和杠桿。
f.蝸桿在油浴槽內驅動蝸輪，可最大限度地提高不同環(huán)境下執(zhí)行機構的壽命。
g.閥位絕對編碼器可精確地測量和控制執(zhí)行機構的行程，即使斷電后重新上電，也能保證閥位的準確性。
h.直接驅動手輪可在電源出現故障時，提供可靠的緊急手動操作。
i.手動/電動離合器即使在電機轉動時也可安全操作。
注：當電機轉動時離合器將自動切換到電動狀態(tài)，除非手柄被有意鎖在手動位置。
j.為提高壽命并易于拆卸而設計的可潤滑的推力座，可在不改變閥位的情況下卸下執(zhí)行機構。（僅FIQ003~FIQ060是這種結構）
k.為了便于與閥門配合，可拆卸的驅動軸套可與閥桿進行配制加工。
l.為了便于改變執(zhí)行機構的輸出速度，電機軸與蝸桿軸是相互獨立的。
m.電氣罩內無旋鈕板安裝，拆裝更方便。
n.支持Profibus、Modbus、Hart和FF等開放式的現場總線。
3.2.13 執(zhí)行機構的防爆結構設計
執(zhí)行機構的防爆結構設計是根據：GB3836.1-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第1部分通用要求》和GB3836.2-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第2部分隔爆型“d”》有關規(guī)定要求設計的隔爆性產品，隔爆標志為ExdIICT4。適用于含有ⅡA、ⅡB級、ⅡC級、T1~T4級爆炸性混合物的1、2工區(qū)環(huán)境，大氣壓力86 KPa ~106KPa，環(huán)境溫度 -30℃～ +70℃。
3.2.13.1 良好的密封性
主殼體與配合零件的結合面較長，間隙較小，起到了隔爆的作用，同時，采用進口的骨架旋轉油封、優(yōu)良的O型圈密封，滿足了密封要求。
3.2.13.2 電纜引入裝置
電纜引入裝置是根據GB3836.2和附錄D《隔爆型電纜引入裝置和襯墊的補充要求》設計的隔爆結構，詳見圖3-8。螺紋結合長度及密封圈和電纜的結合寬度都符合隔爆標準的要求。
3.2.13.3 防爆型執(zhí)行機構導線的引入連接
電池腔與電氣腔、電機腔與電氣腔之間采用二級密封，確保了設備的隔爆性能，詳見圖3-6、圖3-7。
注： 1.電纜直徑：Ф10（2根）、Ф14（1根）。
2.不使用的進線口要用鋼制或黃銅制的螺紋堵密封。
5.4 振動：
FIQ系列執(zhí)行機構正常工作允許的震動頻率和強度為10Hz~200Hz內0.5倍重力加速度的震動。
5.5 外殼防護及防爆標準
防水型：符合《GB4208-93》IP68防護等級標準。
隔爆型：符合《GB3836.2-2000》ExdⅡCT4隔爆等級標準。
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