ND9100H 智能型阀门控制器.docx

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ND9100H智能型阀门控制器

1.ND9000产品系列简介3

1.1主要特征….3

2.带有hart通讯的ND9100H智能型阀门控制装置4

总则….4

技术概述……4

标志…….4

技术规格……5

废弃阀门控制器的回收和处理…...6

安全须知………6

3.安装……6

总则…….6

EC和EJ液压缸的安装…….7

带有VDI/VDE安装界面的Metso自动化液压缸的安装..7

nelesCVGlobe线型液压缸的安装……7

带有IEC60534安装界面的线型液压缸的安装7

管路…..8

电子连接….11

4.局域用户界面（LUI）…….12

测量监查….12

防护启动……12

配置菜单…….13

模式菜单……13

配置参数……14

阀门轨迹校正……..16

特殊显示…..16

HART写保护….17

5.维护…….17

初始阶段…17

柱形阀的安装…17

通讯电路板…18

控制器电路板18

6.故障信息…19

危险故障…19

警报…19

故障….19

警告…20

注释….20

7.维修…..20

8.ND9100/K00,ND9100H/100（带有限位开关）…21

介绍….21

在阀门控制器上安装ND9100H/KOO或ND9100H/100….22

电子连接…22

调整…22

为进入阀门控制器除掉ND9100H/K00和ND9100H/100上的限位开关..22

电路示意图…22

维护….22

9.工具…22

10.订购零部件….22

11.图纸和部件列表…23

分解图和部件列表,ND9100H…23

分解图和部件列表,ND9100H/K00和ND9100H/100…24

EC07-14液压缸,上升信号开口阀门的安装部件…25

EC05液压缸,上升信号开/关阀门的安装部件…25

EJ05-14液压缸的安装部件…26

B1C/B1J6-20型液压缸的安装部件…26

B1C/B1J25-50,B1C502和B1J322型号液压缸的安装部件…..27

Quadra-Powr®液压缸的安装部件…27

nelesCVGlobe线型液压缸的安装部件…28

线型液压缸的安装部件…29

连接示意图…30

12.尺寸规格…33

13.类型规程…34

请先阅读本说明书!

本说明书包含了智能型阀门控制器的安全和操作方面的信息。

如果您需要额外的帮助,请联系生产商或其法定代表。

地址和电话号码都刊登在后面的封皮上。

保留这些说明!

如有变化,恕不另行通知。

所有的商标各属其所有者版权。

1.ND9000产品系列简介

主要特征

☐对旋转阀和线型阀的标准控制

☐可靠和坚实的设计

☐方便使用

☐语言选择:

英语,德语,和法语

☐地方/远程操作

☐伸展形建筑

☐高级设备诊断,包括

✓自我诊断

✓在线诊断

✓性能诊断

✓通讯诊断

✓外延式下线试验

✓智能型阀钻

选择

☐可交换型通讯选择:

✓HART

✓FoundationFeildbus

✓ProfitusPA

☐限位开关

☐定位传送器（仅适用于HART）

所有权总成本

☐低能,低空气消耗

☐远见型设计为在低成本下提供了进一步的选择

☐理想的部件规划。

减少了可使用部件的数量。

☐对现行安装设备的改装（Neles或第三方）

最小化的过程变化性

☐流量特征阀门放大线性化

☐完美的动力和静电控制性能

☐高速的回映

☐精确的内部测量

简便的安装和配置

☐同样的装置可用于线性和旋转阀门,双效和单动的液压缸

☐简单的校正和配置

-使用局域网用户界面

-在远程位置使用FieldCare软件

☐嵌入式安装,可替代管路和安装部件

☐低功率设计使用安装设备能适应所有的普通控制系统

开路解决方案

Metso承诺使其生产的软硬件产品能在多种用户的品牌界面上自由地沟通,ND9000也不例外。

这种开路式的设计使得ND9000能与其他野外设备融合,从而产生绝无仅有的控制效果。

☐FDT基础上的多用户支持配置

Fieldbus网络中的ND9000

☐主机软硬件共享能力得到加强

☐先进的通讯诊断能力

☐容易升级;可以通过更换通讯板来进行

安装在液压缸和阀门上的ND9000

☐安装在单效或双动液压缸上

☐旋转和线型两中阀门

☐嵌入式安装能力

☐与电子或机械设备能并列相容的能力

产品可靠性

☐可在艰苦环境中操作使用

✓坚固耐用的模件设计

✓优良的温度特性

✓耐振动和撞击

✓IP65外膜

✓防湿保护

☐操作后的维护

✓抗脏空气

✓耐磨损,密封冤家

✓非接触性位置测量

预期维护

使用FieldCare软件很容易访问收集的数据

☐制作精巧的阀门钻可形象化控制阀门性能和诊断

☐逻辑走向和柱形统计图

☐维护条件下的信息收集

☐带有精确的关键数字技术的系列下线试验

☐应用在线警报进行即时通告

☐有必备的监测工具

2.带有HART通讯的ND9100智能型阀控制器

总则

本手册包括了Metso自动化ND9100H智能型阀门控制器的安装,维护和操作说明。

可以结合带有旋转或线形阀门的气缸或外膜型气动液压缸来使用。

注释:

在特定的条件下选择和使用阀门控制器需要充分考虑具体的条件。

游泳产品的本性使然,所以本手册不能一一囊括与阀门控制器相关的所有安装,使用或维修事宜。

如果您对控制器的用途或其预期使用的适用性尚存疑问,请联系Metso自动化设备公司以求得进一步的信息。

ND9100H是一种mA回路供能微控制智能型阀门控制器。

设备甚至可以在3.6mA的输入信号下运行,并通过HART进行通讯服务。

设备包含有局域用户界面可以进行局域配置。

还有一个使用FieldCare软件的PC,可以连接到ND9100H自身或连接到控制回路。

强大的32字节微控制器控制着阀门的位置。

其测量范畴包括:

☐输入信号

☐使用非接触型传感器测量阀门位置

☐2个独立的测量装置,测量液压缸内压力

☐供应压力

☐柱形阀的位置

☐设备温度

高科技的自我诊断功能保证了所有的测量能正确地进行。

如果输入信号和位置测量都操作准确无误,则一个测量结果的错误并不影响阀门的整体运作。

在与电子信号和气动供应设备连接后,微控制器（μC）能读出输入信号,位置传感器（α）,压力传感器（Ps,P1,P2）和断线位置传感器（SPS）上的数值。

输入信号与位置传感（α）测量间的差异可以通过μC内部的控制规则系统侦测出来。

μC在分析了输入信号和传感器的信息之后,能为预置阶段（PR）线圈内电流计算出新的数值。

PR内改变了的电流也改变了柱型阀内的导向压力。

减少了的导向压力使阀塞移动,从而使液压缸内的压力也相应改变。

阀塞打开了双膜液压缸驱动端的流量表,也打开了液压缸另一端的流量。

增长了的压力将使外膜活塞移动。

液压缸和反馈杆顺时针转动。

位置传感器（α）测量出μC的转动。

μC使用控制规则系统调节来自稳定状态中数值的PR电流直到液压缸按照输入信号达到了一个新的位置。

图1操作原理

标志

阀门控制器上安装有分辨牌标签（图2）。

图2分辨牌

☐阀门控制器的类型名称

☐修订号

☐外罩等级

☐操作温度

☐输入信号（电压范围）

☐输入阻抗

☐最大供应电压

☐供压范围

☐生产商的具体联系方式

☐CE标志

☐生产系列号TTYYWWNNNN**,其解释为:

TT=设备和工厂标记

YY=生产年份

WW=生产星期

NNNN=连续号

例:

PH03011234=控制器,2003年,第一周,连续号1234

技术说明

ND9100H智能型阀门控制器

总则

回路供电,不需外部电源供应。

适合旋转和滑杆型阀。

按照VD/VDE3845和IEC60534-6标准进行液压缸的连接。

nelesCVTM控制阀的嵌入安装。

机械装置:

双或单动型

传输范围:

线型;10-12mm

旋转型;45-95°

测量范围:

110°,带自由转动反馈杆

环境影响

标准温度范围:

-40°-+85℃/-40°-+185°F

温度对阀门位置的影响:

<0.5%/10°K

振动对阀门位置的影响:

在2g5-150Hz,1g150-300Hz,0.5g300-2000Hz情况下,<1%,

外壳

材料:

氧化铝合金和聚化复合材料

保护级别:

IP65,NEMA4,4X

气动通口:

G1/4

电力连接:

最大2.5m㎡

电缆夹套绳:

M20×1.5

重量:

1.8kg/4.01bs

主体表面可视机械和数字位置指示器

气动

供应压力:

1.4-8bar/20-115psi

供压对阀门位置的影响:

<0.1%,10%进口压力差异

空气质量:

ISAS7.3标准

每4bar/60psi供应的容量:

12Nm3/h7scfm（柱阀3）

30Nm3/h18scfm（柱阀6）

4bar/60psi供应的消耗量

在稳定状态的位置:

<0.4Nm3/h/0.24scfm（柱阀3）

<1.0Nm3/h/0.6scfm（柱阀6）

电子

供能:

回路供电,4-20mA

最小信号:

3.6mA

最大电流:

120Ma

负载电压:

达到9.5VDC/20Ma（对应475Ω）

电压:

最大30VDC

两极保护:

-30VDC

电流过载保护:

35mA以上

EExiaIICT6:

Ui≤V

Li≤120mA

Pi≤1W

Ci=22nF

Li=53μH

中等恒定负载液压缸在环境温度下的性能

静带区:

accIEC61514:

≤0.1%

磁滞accIEC61514;

<0.5%

局域网用户界面功能

☐监测阀门位置,输入信号,温度,供电和液压缸压力分差

☐防护启动功能

☐LUI可以实行远程锁住功能,以防止不经授权的访问

☐校正:

自动/人工

☐控制性配置:

侵略性,快速,最佳,稳定,最大稳定性

☐模式选择:

自动/人工

☐旋转:

阀门顺时针或逆时针旋转关闭

☐死角

☐低能切断,切断安全范围（默认值2%）

☐定位器故障检测,开/关

☐信号方向:

直接/反方向运动

☐液压缸类型,双/单动

☐阀门类型,旋转/线性IEC/nelesCVGlobe

☐语言选择:

英语,德语,法语

认证

本性安全,不易燃

ATEXEC-指令94/9/EC;

EN50014

EN50020:

2GEExiaIICT4…T6

EN50284:

1GEExiaIICT4..T6

EN50021:

3GEExnAiit4…t6

CSACSA142,CSA157,CSAE79-11

本性安全,1级,1区

A,B,C,DT4…T6组

FMFM3600

FM3610:

本性安全,1,2,3级别,1区

1级,0&1区

FM3611:

不易燃,1,2级

2区

III级,2区

电磁保护

电磁兼容能力

辐射存取到EN61000-6-4（2001）

和FCC47CFR部件15,

次部件B,级别B（1994）

免疫存取到EN61000-6-2（2001）

CE标志

89/336/电子发动机控制

电磁兼容性

94/9/EC

ATEX（如果适用）

定位传送器（可选）

输出信号:

4-20Ma（镀锌绝缘;600VDC）

供应电压:

12-30V

分辨率:

16字节/0.244μA

直线性:

<0.05%FS

温度影响:

<0.35%FS

外部负载:

最大0-780Ω

最大0-690Ω,对于本性安全类型

EExiaIICT6

Ui≤28V

Li≤120Ma

Px=0-690Ω

Pi≤1W

Ci=22Nf

Li=53μH

规程102P+FNJ2-12GK-SN

规程107P+FNJ2-12GM-N

规程156IFC2002-ARKG/UP

规程K05OmronD2VW-5,微型开关

规程K06OmronD2VW-01镀金,微型开关

废弃阀门控制器的回收和处理

如按材料进行分类,大部分的阀门控制器部件都可以回收。

大部分部件都有材料标记。

材料表与阀门控制器一起供应。

除此以外,生产商还会提供单独的回收和处理说明指导。

也可以把阀门控制归还给生产商来再循环或处理。

对其将手取一定费用。

安全须知

注意:

不要超出规定值!

超出标记在阀门控制器上的规定值的操作将对控制器及附属于控制器的设备造成损害,在最坏的情况下并可能引起不可控的压力释放。

也可能导致对设备或人员的伤害。

注意:

不要移动或拆卸加压控制器!

移动或拆卸ND9100加压准备阶段的控制器或柱阀将导致不可控的压力释放。

通常在移动或拆卸控制器之前要先排空管路和设备中的空气,并释放其中的压力。

不然可能造成对人员或设备的伤害或损害。

注意:

在自动或人工校正或调谐过程中,阀门在开和关的位置间运动。

应确保此操作不会伤及到相关的人员!

ExI警告:

应确保在操作设备前,整个的安装和线路都是安全无险情的!

ExI警告:

不要操纵电子盖（9）已除掉的设备!

如电磁免疫降低,则阀门可能发生短击的现象,Exi:

其内在的安全性可能已百削减。

Exi警告:

静电充电危险!

定位装置和显示窗是非传导性的。

只能用湿布来檫。

Exi警告

火花危险!

应保护好铝制外壳,盖住防止撞击。

Exi警告:

对于EExia的应用,设备连接必须要通过放置在危险区域以外的经过认证的Zener栅栏来进行。

注释:

避免在接地时,使电焊机过分地接近ND9100H阀门控制器。

可能引起对设备的损害

Exi注释:

在安装设备时,应遵循EC-EN60079-10的安装指导说明。

3.安装

总则

如果ND9100H上备有阀门和液压缸,则管路的安装和ND9100H的调整应按照消费者的要求来进行。

如果控制器是单独订购的,则应同时订购装配部件。

样品序号:

（B1CU13）-Z-ND9106HN

控制器上装有Metso自动化嵌入式安装界面,旧的Neles安装接面安装VDI/VDE3845进行连接。

Metso自动化液压缸控制器的轴藕合选择如图5所示。

关于Metso自动化液压缸的安装部件,请看11.3-11.9。

EC和EJ液压缸的安装

关于EC液压缸的安装,请看11.3和11.4节的图[片,EJ液压缸的安装,见11.5节的图片。

☐把U形耦合连接器（47）连到轴上。

在螺丝上安好螺纹锁（48）并把它旋紧。

☐把所有的保护性塑料活塞从气动装置上除去。

用密封剂把金属活塞（53）连接到未使用过的控制器连接装置上（见11.3-11.5）

至于EJ（单动型）液压缸,把一个金属活塞（54）用密封剂固定到控制器底部的C1连接装置上。

☐把O型环（38,2pcs）安装到控制器底部的空气连接装置中。

☐E_05液压缸需要备有一个安装板（39）。

应确保耦合盘已按11.4和11.5安装好。

注意O型环（38）。

☐把O型环（49）安装到控制器底部的方型槽内。

☐把阀门控制器安装到液压缸的顶部,以使阀轴内圈（16）指示盖如图5所示安装在合适的位置。

☐旋紧螺丝（4）。

图3EJ和EC液压缸的安装

带有VDI/VDE安装界面的Metso自动化液压缸的安装

见11.6-11.8节图片。

☐把H型耦合装置（47）连接到阀轴上。

在螺丝（48）上装好螺纹锁并旋紧。

☐把所有的保护性塑料活塞从气动连接装置（5个）上除掉。

把金属活塞（54）用密封剂连接到控制器底部未使用过的控制器连接装置上。

☐BJ和其他单动式液压缸:

把一个金属活塞（53）用密封剂连接到C1连接装置上。

☐把阀门闭合构件按箭头所示方向装配进液压缸并把吊钩

（2）如11.6节所示连接到指示盖上。

可使用类似loctite的工具来紧固螺栓并把它旋紧。

☐把托座

（1）连接到ND9100H上。

☐把托座

（1）连接到液压缸上。

ND9100H的阀轴耦合装置必须适合吊钩

（2）,以使轴垫圈（16）的指示盖如图5所示安装在合适的位置。

图4带有VDI/VDE安装界面的Metso自动化液压缸的安装

NelesCVGlobe线型液压缸的安装

见11.9节图

☐把J型反馈杠杆（47）安装到定位器轴上。

在螺丝上装好螺纹锁并把它旋紧。

☐把所有的塑料活塞从液压缸连接装置上（5个）除去。

把金属活塞（53）用密封剂安装到未使用的控制器连接设备上。

☐把金属活塞（54）用密封剂连接到控制器底部的C1连接装置上并把O型环（38,2个）固定到连接装置上。

☐把安装板（39）用螺丝（28）连接到定位器上。

☐把圆锥形活塞（16）固定到杠杆上并按照阀门冲程的位置选择好刻度上的位置。

☐把O型环（31）安装到液压缸上。

把圆锥形活塞放到阀杆上的框架内并用螺丝（4）将其旋紧。

带有IEC60534安装界面的线型液压缸的安装

见11.10节图片

☐把反馈壁用定位架连接到定位轴上。

注意11.10中所示的轴上的标记位置。

在螺丝上安好螺纹锁并将其旋紧。

如11.10节所示将弹簧安装到反馈臂上。

☐把定位器安装支架松散地固定在液压缸的叉架上。

☐把所有的塑料活塞从液压缸连接装置（5个）上除去。

把金属活塞（54）用密封剂（54）固定到控制器底部未经使用过的控制器连接设备上。

☐把定位器松散地固定到反馈臂狭长孔液压轴的定位鞘上。

☐把支架和定位器连接到液压轴上并调整其位置,使反馈臂与液压轴（在中冲程的位置）大约成90°角。

☐把定位器安装支架上的螺丝旋紧。

☐调整定位器与液压轴上销的位置,使销大约有杠杆刻度上阀门冲程的长度。

（在中冲程的位置）

☐把所有的固定螺栓旋紧并应确保定位器安装符合前面的步骤。

检查液压销在液压缸的整个冲程的过程中是否接触地位器箱。

如果液压销太长,则可以按照尺寸量体订做。

☐在液压销接触表面和反馈臂上涂好润滑油（Molykote或近似的）以减少磨损。

图5轴耦合选择

管路

注意:

不要超过ND9100H的额定供应压力!

表2按照液压缸的尺寸提供了建议的管路尺寸。

管路尺寸可使用最小号的类型。

对于空气供应装置,应选择大一号的管路。

操作次数可由FieldCare软件进行试验。

把空气供应装置连接到S（G1/4上）

把C1和C2（G1/4）连接到液压缸上。

见图6。

ND9100H直接连接到EC或EJ液压缸上。

C1和C2（G1/4）的连接必须用到活塞,见11.3,11.4和11.5。

E_05液压缸要用到安装板（39）,见11.4和11.5。

建议在管路螺纹中使用液体密封剂,比如Loctite577。

注释:

安装在弹簧液压缸上的阀门控制器必须是单动连接。

见图6。

注释:

密封剂过多可能导致控制器的操作故障。

不应使用密封胶带。

应确保同气管路的清洁。

供应的空气必须是清洁,干燥和防油类型的,比如,按照ISAS7.3-81标准的空气。

表1弹簧刚性系数

液压缸类型

弹簧刚性系数（bar/psi）

B1JK

B1J

B1JV

QPB

QPC

QPD

EJK

EJV

3/43

4.2/61

5.5/80

3/43

4.3/62

5.6/81

3/43

4/57

5/72

调节调控器的压力达到最大1bar（14.5psi）+弹簧刚性系数

表2管路

液压缸

管路

滑阀

塑料/铜/不锈钢

冲程容量

Dm3+/in3

1/4

3/8

0.09/5

1/4

0.2/12

1/4

0.5/31

1/4

1.2/73

1/4

3.0/183

1/4

7.7/470

3/8

20.5/1250

3/8

冲程容量

Dm3+/in3

1/4

3/8

滑阀

0.18/11

1/4

0.4/24

1/4

1/61

1/4

2.4/145

1/4

6/366

1/4

15/915

3/8

41/2500

3/8

B1C

冲程容量

Dm3+/in3

NPT

1/4

3/8

滑阀

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