几种常见阀门定位器的调校方法

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几种常见阀门定位器的调校方法阀门定位器概述…………………………………………………1电-气阀门定位器VP200（横河）的调校说明…………………2智能阀门定位器AVP系列（山武）调校说明…………………3智能阀门定位器SIEMENS（西门子）调校说明………………7智能阀门定位器DVC系列（费希尔）调试说明………………270 一、阀门定位器概述：阀门定位器：是调节阀的主要附件，通常与气动调节阀配套使用，它接受调节器的输出信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，阀位状况通过电信号传给上位系统。一般可分为以下三种：气动阀门定位：此阀门定位器无电路部分，一般和电-气转换器配合使用，才能实现自动控制功能。比如Pignone(化肥装置尿素单元PV-1026)、PARCOL(化肥装置尿素单元PV-1026)，由于其无法单独实现自动控制，气路繁琐，控制精度低等缺点，逐渐被淘汰。电-气阀门定位：由于其价格低廉，调校方便，输出稳定等特点，目前仍被广泛使用。比如VP200(合成氨装置甲醇洗单元和液氮洗单元)等。智能阀门定位：是目前使用最为广泛的阀门定位器，控制过程中利用智能阀门定位器可实现高品质调节，增加过程控制的精确性和稳定性。比如SIEMENS、DVC2000-6000系列、AVP100-300系列等。31 二、电-气阀门定位器VP200（横河）的调校步骤：1、检查气路、电路是否满足定位器工作要求；2、给定12mA信号，将反馈杆调整至水平位置，并紧固；3、给定8mA信号，通过零位调节螺母将零位调节至对应值；4、给定16mA信号，通过量程调节螺母将量程调节至对应值；5、给定4mA信号，检查阀门全关位置，必要时进行微调；6、给定20mA信号，检查阀门全开位置；必要时进行微调；7、给定4mA（或20mA）、8mA（或16mA）、12mA、4mA（或20mA）、16mA（或8mA）、20mA（或4mA）进行刻度验证，必要时进行微调。说明：1、通过量程调节螺母可以改变定位器的作用方式。2、取用8mA和12mA信号，分别调整零位和量程，是因为8mA和12mA均有上下刻度值，可以明显反应零位和量程的位置，而4mA向下下没有刻度（和20mA向上也没有刻度值），不宜采用4mA和20mA来调节零位和量程。3、定位器调校时,必须保证阀门能够完全关闭,有时候虽然给定4mA(或20mA)信号,阀门仍然有开度。4、气动阀门定位器和电-气阀门均属机械式阀门定位器，因此调校方法类似，不再详细介绍。31 三、智能阀门定位器AVP系列（山武）操作说明AVP100型自动整定AVP300型自动整定（一）AVP100型阀门定位器自动整定1、使用行程开关进行自动整定：4~20mA信号接线/ 手操器(375)连接Man/Auto 切换智能手操器 （SFC）连接31 在进行零点量程调整和自动整定前请先进行确认。如果智能定位器在订货时并未提供阀门或执行机构的详细情况，而且定位器要用在一台流开型阀门上，在运行自整定之前要先设定阀门的作用形式。行程按钮是两只执行自动整定和零点量程调整的开关。(1)将输入定位器的输入信号设定为18mA。（采用4-20mA作为电源和控制信号）(2)打开定位器的前端盖，按下行程按钮“UP”（“DOWN"用在凸轮扭曲阀VFR上，保持到定位器开始动作（大约3秒钟）。这时自动整定程序开始运行。放开开关。阀门将经历两次从全关到全开的过程，然后停留到50%左右保持2分钟。最终停留在87.5%，输入不同的输入信号以确认自动整定已经完成，整个自动整定的过程大约要经历3分钟。Note：在某些情况下，自动整定程序不能正确的检测出阀门的参数，尤其是当阀门的执行机构小于山武公司的HA1执行机构（膜头容量850cm3)或者阀门行程小于14.3mm。如需帮助请和山武公司的代表联系。自动整定和零点/量程的调整是根据输入信号的不同来区分的。全开（零点）和全关（满度）的调整也是根据不同输入信号加以区别。如果全开和全关时输入信号精度不在±1mA范围内，定位器的调整精度将不能保证，同时可能产生不可预测的结果。进行完自整定后，可以输入不同的控制信号检查阀门的控制精度。如果在自整定的过程中输入信号掉到4mA以下，自动整定将无法完成，必须重新进行。在自整定完成后，必须保持30秒钟输入信号(电源）4mA以上，确保自整定的参数保存到定位器的存储器中。如果智能手操器（SFC)在线连接的情况下，用零点量程调节按钮进行了自动整定，请重新按键进行通信，读出定位器的参数。2、零点量程调整在进行完自整定后，智能阀门定位器将会自动的计算出阀门的零点和满度。如果阀门的零点和满度并未与控制信号对应起来，这时可以按照以下步骤通过零点量程调节来校正。31 Note：零点量程调节开关仅在输入信号与定位器设置的零点或量程信号相同时起作用。（例如4-20mA)零点调整步骤(1)如果需要正确校准智能阀门定位器的零点，强制关闭特性（低于某一点后强制完全关闭）需要设置为0%（使用手操器SFC时），可以通过计算出高于强制关闭特性的最小输入信号。计算正确的零点对应的电流值。(2)经过控制器或者一个电流源，提供正确的对应零点的电流信号（并非强制全关）。如果通过手操器将强制全关设定为0%，这时电流信号应为4mA,否则就为4.085mA。(3)按住“UP”键，直到阀门位置少许上升。这时，按住“DOWN”键，直到定位器的输出压力完全为0。(4)如果零点调整时改变了阀门的强制关闭特性，在调节完毕后更改回来。3、满度（量程）调整步骤(1)经过控制器或者一个电流源，提供正确的对应满度的电流信号（例如：20mA)。(2)通过零点/量程调整按钮“UP”或“DOWN”来微调阀门开度。Note：调整完毕后，输入不同的电流信号检验定位器精度。31 （二）AVP300型阀门定位器自动整定自动调校开关Man/Auto1.设定输入信号18mA作为自动设定的触发信号.2.顺时针旋转开关.3.保持3秒.自/手转换开关31 1.开关安装在AVP300的右边.2.旋转开关盖露出开关.3.旋转开关到“Man”位置.三、西门子阀门定位器调试说明对于一台新的或停电时间过长的智能阀门定位器，需重新设置参数，并进行初始化，使其符合使用要求，否则阀门定位器将无法正常运行。31 西门子阀门定位器结构介绍图1、上电后显示如下：31 这时可通过“加号”和“减号”键移动执行机构达到每一个最终位置，来检查机械装置是否可在全部调整范围内自由移动。对于直行程移动执行器，使杆达到水平位置，显示屏将显示一个介于P48.0到P52.0之间的值。如果不是这种情况，调整磨擦夹紧单元，直到杆水平并显示“P50.0”时。确切的说，你达到了这一值，定位器能测定的位移将更精确。当你保持第一方向键向下按压的同时下压另一方向键时，可快速移动执行机构。2、杠杆比率开关的设定：31 注意：杠杆比率开关的位置对定位器非常重要，这一参数必需与杠杆比率开关的设定值相匹配。行程和比率开关位置：5～20mm33°（及以下）；25～35mm90°（及以上）；40～130mm90°（及以上）。3、自动初始化：用工作模式按键可从自动模式或手动模式转换为“组态”模式。为此，必须按住模式转换键至少5秒钟，直至完成转换。31 31 31 初始化过程中的五步具体含义，见以上示例。在此期间无须任何操作。如果在某一步出现故障，则按照第三部分中的方案进行处理。注：初始化过程依据执行机构，可持续15分钟。4、初始化过程中故障诊断：（1）在初始化的第一步，通常出现以下信息：31 解决方案：对于第一步出现ERROR故障，基本与定位器本身无关。需要从安装和气路等等找原因，比如仪表风压太低，反馈部分没有拧紧，气路接反（进气与出气接反）等等。部分实例如下：（2）在初始化的第二步，第一种故障：31 解决方案一：31 解决方案二：更改传动比率选择器的角度关系31 （3）在初始化的第二步，第二种故障：解决方案：31 （4）在初始化的第二步，第三种故障：31 解决方案：然后退至参数4，重新进入自动初始化。31 （5）在初始化的第二步，第四种故障：解决方案：调节滑动夹紧装置的调节轮，使P后开度值显示比较低的数值。或者将参数2的角度关系更改一下。一般情况下为33度的时候，改成90度，然后退出重新初始化即可。（6）在初始化的第三步出现以下信息：解决方案：31 （7）如何恢复工厂设置：31 5、部分参数说明：1.YFCT执行机构形式，执行机构选用：直行程执行机构（WAY），角行程执行机构（TURN）如果选择1.YFCT=WAY.则由于线性位移转换为角位移产生的非线性通过定位器得以补偿。如果采用外接线性电位器作为直行程执行机构的位置检测，1.YFCT必须设置为LWAY。初始化后，在定位器上不显示位置数值。特殊情况：这种设定方法也用于变换角行程执行机构运动方向。2.YAGL反馈轴额定转角：定位器输出压力Y1到单作用和双作用执行器反馈轴，压缩空气入口Pz，定位器输出压力Y2到双作用执行器，仪表下方带消音排气口E，如果选择1.YFCT=TURN（见上述）则角行程执行机构的转角自动设置为90度。对直行程执行机构（1.YFCT=WAY），则可设定为33°或90°，这都取决于行程范围。□33°行程<=20mm，□90°行程>20mm，如采用35mm的行程杆，则两种转角（33°和90°）都可以。长杆臂（>35mm行程）仅采用设定90°转角。安装配件6DR4004-8V不属于供货范围，必须另订合同，合同号为：6DR4004-8L.注意：定位器上转换比选择器（7）的设置必须符合2.YAGL所选的角度值。3.YWAY杠杆反馈比率：此参数是选择性的，仅在直行程执行机构初始化结束时，希望以mm显示仪表计算位置时，才必须设置此参数。杆臂范围的选择：定位器在初始化之后显示实际的位移，此参数仅直行程才有，如果在此选择参数“OFF”，在初始化之后，不显示实际的位移。注意：设置YWAY必须符合机械杠杆比率，驱动机构设置必须达到执行机构的行程值或如果执行机构行程值不在刻度上，但是应达到下一档最大的刻度值。4.INIT31 初始化：如果选择“Strt”并按上升键（>5秒），则开始自动初始化。初始化显示进行“RUN1”至“RUN5”的过程。5.SCUR直接设置设定值范围：选择直接设置设定范围取决于连接形式。设“OmA”(0至20mA)仅能用于3/4线制接线6.SDIR设置方向：设置定值的方向是用于设置改变设定值的方向。主要用于分程操作和具有安设置“UP”的作用驱动。7.SPRA分程控制的起始点设置：同6.SDIR8.SPRE分程控制的结束点设置：参数“7.SPRA”及“8.SPRE”和参数“6.SDIR”一起用来限制有效设定值范围。这样可以通过特性曲线来解决分程任务。□增加/下降□下降/增加□下降/下降□增加/增加9.TS设定值斜率：设定值斜率在自动模式和限制有效设定值变化率时起作用。当仪表从手动转换为自动模式时，通过设定值斜率使有效设定值与仪表上的设定值相匹配。手动和自动间无扰动切换能避免在长管道中产生的过压。当设置TS=AUTO，初始化的二倍执行时间由设定值斜率所确定。10.SFCT设定值功能：采用这一功能使阀门的非线性特性线性化，并且在阀门的线性化特性曲线上，任何流量特性可以模拟。仪表中存储了三种阀门的特性曲线□等百分比1:25(10SFCT=1:25)□等百分比1:50(10SFCT=1:50)31 □反等百分比1:25(10SFCT=FrEE，出厂设置)11.SL0至21.SL10SL0至21.SL10设定值转折点：每个设定值转折点可从10%的行程上赋予流量特性值。这些点组成一个多边形，其由10根直线组成，从而导出一个典型的阀门特性曲线。设定值转折点只有当10SFCT=FREE时才能输入。22.DEBA控制器死区：当dEbA=AUto时，死区通常符合自动模式下控制回路的要求。如果，一步步增加检测死区范围产生了控制，减少振荡用改变时间判据来取得在对其他分程控制时使用死区，设置值通常为常数。23.YA操作变量下限24.YE操作变量上限：借助参数23.YA和24.YE，机械行程（从停到停）被限定至设定值内。采用这种方法，执行机构正确的机械行程能被限制在有效流量范围内，并且能避免调节器的积分饱和影响。25.YNRM常规操作变量通过YA和YE，限定操作变量产生两个不同的刻度显示（MPOS和FLOW）和通过输出电流位置反馈。MPOS刻度表示机械位置（0至100%）这里采用参数YA和YE是无效的。在MPOS刻度上有参数YA和YE的显示。流量刻度在YA和YE之间的范围内是常规的（0至100%）。设定点W（0至100%）总与这一范围有关。这就导致显示和位置反馈JY31 或多或少与流量成比例（即使采用阀门的特性曲线）为了计算系统偏差，设定值也以相关的刻度显示出来。26.YCLS操作变量的‘紧闭功能’利用这一功能阀门能达到最大开启度（保持压电阀接触通电），紧闭功能可作用于仅单输出或的双输出执行器的定位。当设定值低于0.5%或大于99.5%时YCLS起作用。当把YA和YE设定值范围为0-100%时，依据流量的紧闭功能动作点，可借助YA设置在较低，借助YE设置在较高数值。27.YDIR操作变量的方向显示用于设置显示动作方向（增加或减少）和位置反馈（JY）28.BIN1二进制输入1功能29.BIN2二进制输入2功能28.BIN1和29.BIN2可分别可设定以满足要求。动作方向能适应NOC或NCC:□BIN1或BIN2=ON或–ON，如果逻辑ORed(或)具有其它信号，则来自外部设备的2进制信号（例如：压力或温度开关）可通过HART接口读出或触发报警输出。□BIN1=bLc1不能进行操作级别的组态，故不能进行再设置工作（例如在接线端子9和10之间跳线）。□BIN2=bLc2如执行BE1则手动模式，增加操作级别组态。□BIN1或BIN2=uP或doW(触点开启)或-uP或-doW(触点闭合)当2进制输入保持触点动作时，执行机构动作，直行程执行机构动作至上一级或下一级停止。31 □BIN1或BIN2=StoP(触点开启)或-StP(触点闭合)当2进制输入动作，压电阀锁定并且执行机构停在最终位置。这个设置可用于检测泄漏而无需进行初始化功能。□BIN1=oFF(出厂设置)当P手操时，如果二进制输入1的动作通过9和10端子间的跳线，“NOINT”和输入电流（mA）乘以100的数值被交替地显示在显示屏的下一排上。30.AFCT报警功能：执行此功能能及时反应超出（max）或低于（min）预设置的行程或转角。报警响应（限位触点）以MPOS分度（见图.26）为参考依据。报警信号通过报警模板（订货号6DR4004-6A或-8A）输出。此报警亦可通过HART接口（订货号6DR4004-6H或-8H）读出。二进制输出的动作方向符合从高到低后接系统动作顺序。31.A1报警1响应阀值：和30.AFCT相同32.A2报警2响应阀值：响应阀值符合机械惯例（MPOS分度）33.FCT故障报警输出功能：故障报警用于监控全过程系统的偏差，可包括下列事件：□失电□过程故障□执行机构故障□阀门故障□压缩空气无压力报警故障可以是逻辑ORed，具有“非自动信号”和二进制输入。二进制输出的动作的方向能适应从高到低后续系统动作。31 34.TIM设定报警的监控时间：定义时间设置值，在此时间内定位器必须达到正常状态。对应的响应阀值默认数值为35。超过设置时间，输出报警。35.LIM报警响应阀值：在此可设置为系统允许偏差引起报警的（%）数值。如果参数34和35都设置为“Auto”，则在一定时间内如不能达到短步区域范围，要设置报警。这个时间为初始化时间×5，（在行程5至95%内），初始化时间×10（在行程10至90%以外）。36.PRST预设置：出厂设置的复位和再设置初始化。注意：在预设置之后，定位器必须进行重新初始化，全部维护参数等经计算的要重新设置。31 四、智能阀门定位器DVC6000系列（费希尔）调试说明1、自动校验阀门行程：选择AutoCalibTravel（自动校验行程），然后按照HART通讯器显示的提示进行阀位自动校验。（1）如果反馈连接是SSTem-Standard（直通式-标准型），HART通讯器会提示您去选择交叉点调整：Manual（手动）、LastValue（上次值）或Default（缺省值），如是初次校验行程，推荐选择Manual（手动）调整。（2）按照HART通讯器的提示，改变电流源来调整交叉点，直到反馈臂与阀杆成90度直角，参照下图：（3）剩余的自动校验步骤是自动进行的，自动行程校验完成后，HART通讯器会提示您将仪表设置到InService（投用状态），并检查阀位是否能准确地响应电流信号。31 2、错误信息和可能的解决办法：（1）错误信息：Inputcurrentmustexceed3.8mAforcalibration.(校验时输入电流必须超过3.8mA)。可能的问题和纠正方法：仪表的模拟输入信号大于3.8mA，调整控制系统的电流输出或电流源以提供至少4.0mA电流。（2）错误信息：PlaceOutofServiceandensureCalibrateProtectionisdisabledbeforecalib.（在校验前，把仪表置于非工作状态，并确保校验保护不起作用）可能的问题和纠正方法：在校验前，InstrumentMode（仪表模式）必须处于OutofService（非工作状态），且Protection（保护）必须是None（无）。（3）错误信息：CalibrationAborted.Anendpointwasnotreached.（校验放弃，未达行程终点）问题可能是下面中的一个或另一个：选择的整定参数太慢，阀门在分配的时间内没有达到行程终点，按HotKey（热键），选择Stabilize/Optimize（稳定/优化），然后选择IncreaseResponse（增加响应）。（选择下一个更高的整定参数）选择的整定参数太高，阀门运行不稳定，不能在分配的时间内稳定在行程终点，按HotKey（热键），选择Stabilize/Optimize（稳定/优化），然后选择DecreaseResponse（削弱响应）。（选择下一个较低的整定参数）31 （4）错误信息：Invalidtravevalue.Checkmountingandfeedbackarmadjustments,anainstsupplypressure.Then,repeatAutoCalib.（无效阀行程，检查仪表的安装、反馈臂的调整以及气源的压力，然后重新进行自动校验）可能的问题和纠正方法：参考相应的安装说明以保证安装正确，参考有关执行机构规格说明以保证正确的输入气压。进行行程交叉点调整时，如阀门处于行程的某一极端位置也会导致该错误信息的产生。3、其他安装方式如果仪表所安装的执行机构没有在SetupWizard（设置诀窍）中列出，就选择OTHER（其他）作为执行机构制造商或执行机构型号，然后您将被提示设定如下参数：（1）ActuatorType（执行机构类型）：spring&diaphragm弹簧膜片式pistondouble-actingwithoutspring无弹簧双作用气缸式pistonsingle-actingwithspring带弹簧单作用气缸式pistondouble-actingwithspring带弹簧双作用气缸式（2）ValveType（阀门类型）：rotaryorsliding-stem旋转式或直通式（3）OnlossofinstrumentSignal,Valve（OpensorCloses）：仪表失去信号时，阀门开或关，这是区别在输入信号为零时阀门是全开还是全关。如您不知道怎样设定该参数，请切断仪表的电信号。（对于双作用和单作用的正作用式数字式阀门控制器，切断仪表的信号源就等同于将气源输出口A的气压设定为零，对于单作用反作用式数字式阀门控制器，切断仪表的信号源就等同于将气源输出口B的气压设定为输入气源压力。）（4）FeedbackConnection（反馈连接）：Rotary-All旋转式-全部，SSTem-Standard直通式-标准型，Sstem-Roller直通式-滚轮型。31 对于旋转阀，输入Rotary-All（旋转式-全部），对于直通阀，如果反馈连接包含连接臂、调整臂和反馈臂（类似于图9.），则输入SSTem-Standard（直通式-标准型），如果反馈连接包含一个沿着凸轮运动的滚轮，则输入Sstem-Roller（直通式-滚轮型）。4、典型的安装方式SetupWizard（设置诀窍）：第一步：第二步：第三步：第四步：31 AutoCalibTravelCalibrateSetupWizardBasicSetupSeputOnline设置诀窍步骤快速校验步骤31