SP2000智能定位器

SP2000 智能气动阀门定位器 Smart Valve Positioner

                    

概 要                                                                          GENERAL

SP2000 系列智能气动阀门定位器与气动阀门执行机构配套使用，接收4～20 mA DC的输入控制信号，通过位置传感器测量阀门执行机构的行程。内置的阀位控制器通过智能算法计算输出，驱动 I/P电流，控制执行机构的进气和排气动作，实现阀门的精确定位。SP2000系列智能电气定位器能用于单作用型和双作用型执行机构。

如有需要，接入流量，压力或液位等变送器，可以利用 SP2000内置PID控制器，实现流量，压力或液位等自动控制。

SP2000支持HART通讯协议，以及各种设置，校正，测试和诊断功能。

 

The SP2000 Series Smart Positioner, mounted on a pneumatic valve actuator, receives 4～20 mA DC input signal and measures the actuator travel. The built-in position controller determines I/P current, which causes air filling or exhausting from the actuator and therefore accurate positioning in response to DC 4-20 mA signals. The SP2000 can be applied for both single and double acting actuators.

A built-in PID controller is optionally available in SP2000 to implement control loop.

The SP2000 supports HART Communication as well as configuration, calibration and diagnosis functions.

特点 (FEATURES）

  • 通用性

    • 可用于直行程和角行程，单作用型和双作用型执行机构。可以与无管执行机构直接贴装。可以与阀门增速器等配合加快阀门开关速度。可以通过软件设置限速降低阀门开关速度。

  • 超低启动电流

    • 取决于系统选项配置，启动电流在 1.7到2.2 mA之间。启动电流明显优于市场上同类产品。

  • HART 通讯支持

    • 支持在流程工业得到广泛使用的HART®通讯协议。

  • Valve Monitor HART通讯软件

    • 配备 Valve Monitor 计算机软件可以远距离完成对SP2000智能气动阀门定位器设置, 校正, 测试，诊断和监控在内各种任务

  • 优越性能

    • 配备先进32位微处理器，通过先进智能控制算法实现对阀位优越的动态控制和精确定位。

     



  • 自整定控制参数

    • 通过先进自整定算法自动获取阀位控制器参数，不用人工调整就能优化阀位控制。

  • 测试功能

    • 可以灵活设置测试范围，测试速度等进行包括阀门签名曲线测试，单步和多步斜波和阶跃测试，获取阀开阀关时间，控制精度，动态特性等控制性能。

     



  • 故障诊断和预警功能

    • 各种数据分析和诊断在定位器内在线进行，产生警示警报，提醒用户采取措施，解决问题，有助于阀门系统长期稳定运行, 减少故障发生。

     



  • 自校正和快捷设置

    • 自校正和快捷设置能简单快速校正阀位，设置定位器。

  • 菜单式LCD和按钮

    • 使用菜单式 LCD和按钮可以方便操作，完成设置, 校正, 整定，诊断和监控在内各种任务。

     



  • 可用于各种大小的阀门和执行机构

    • 通过手动或自动设置PID参数和阀门开关速度限制，可以让定位器匹配各种大小的阀门和执行机构，实现对系统阀位的最佳控制。

  • 可以选择和定制输出特性

    • 用户可以选择线性、等百分比（ 25）、等百分比（50）、快开特性，也可以定制特性，优化控制回路。双态拥有专业工具，可以帮助用户获得安装阀门特性，确定定位器输出特性，线性化控制特性，从而获得在最大范围最优控制性能。

     



  • 阀门紧闭功能

    • 选择阀门紧闭功能情况下，当阀门给定值低于阀门紧闭设定值，通过放空或充满执行机构使阀门紧闭防止泄漏和保护阀门避开易损运行区域。

  • 阀门位置反馈

    • 用户可选择具有阀门位置反馈4-20 mA输出功能。

  • 数字（开关）输出

    • 数字（开关）输出用于反映阀门全开和全关状态。也可以用阀门误差越限等非正常状态来触发数字（开关）输出报警。

  • 内置可选PID控制器用于过程控制

    • 如有需要，接入流量，压力, 或液位等变送器模拟信号，可以利用SP2000内置PID控制器，实现流量，压力或液位等自动控制。通过LCD和按钮，或Valve Monitor 软件可以切换模式，设置参数，和监控性能。在这种情况下，输入电流来自于流量，压力 , 或液位控制器的主控制器作为远程给定值。如无主控制器，PID控制器可工作在当地模式，输入电流只用于供电。PID控制器采样和计算周期可以设置低至15 ms，能满足需要快速响应控制应用。同时可以为用户节省成本。

     



标准规格     STANDARD SPECIFICATIONS

系列 Series SP2000
输入信号 Input Signal 4～20 mA DC （最低2.2mA）可进行任意分程控制 调整范围：如4～12、12～20mA Support Configurable Split Range. Adjustable Range : such as:  4 ～12, 12～20 mA
阀门行程 Valve Travel 直行程 Linear Motion: 8～100 mm （标准安装Standard Mounting）， > 100 mm  (非标准安装Extended Mounting) 角行程 Rotary Motion: 18～110度  Degree
输入阻抗 Input Impedance 无 HART在输入20mA 时500Ω ；带 HART在输入20mA时520Ω ； 500Ω at 20mA Input without HART；520Ω at 20mA Input without HART；
阀门特性 Valve Characteristics 线性   Linear    等百分比（25）Equal% (25)           等百分比（50） Equal% (50) 快开 Quick Opening          自定义Custom Characteristics
气源压力 Air Supply 140～700 KPa
耗气量 Air Consumption 输出气压50%时的耗气量。   Output Air Pressure 50%   单作用型    Single Acting Type : 5NL / min at 140 KPa Air Supply   双作用型    Double Acting Type : 11NL / min at 700 KPa Air Supply
最大处理容量 Max. Capacity 输出侧气源放空时    Capacity at Output Venting.   单作用型    Single Acting Type : 175 NL / min at 140 KPa Air Supply   双作用型    Double Acting Type : 400 NL / min at 400 KPa Air Supply
性能 Performance 直线性 Linearity   ………………………… ±0.5% of Full Stroke   重复性 Repeatability …… …………………  0.2～0.3% of Full Stroke   灵敏度 Sensitivity   ………………………  0.1～0.3% of Full Stroke
     
     
气源接口 Air Connection 1/4” NPT (常规 ), 可选PT、 PF 、M螺纹;  1/4” NPT (Std), Optional PT,PF,M
电气接口 Wiring Connection 1/2” NPT ( 常规), 可选 PT 、PF、M螺纹 ;  1/2” NPT (Std), Optional PT,PF,M
环境温度 Ambient Temperature 常温 Standard：－25 ～＋80℃ ；低温 Low：－40 ～＋85℃ 高温 High：－25～＋125℃
湿度范围 Ambient Humidity Range 相对湿度Humidity 10～95% RH
结构形式 Enclosure 普通型    Weather Proof Type 防爆型    Explosion Proof Type
外壳材料 Housing Material 铝合金    Aluminum Alloy
表面涂层 Coating 环氧树脂    Epoxy Resin Group Paint
重量 Approx. Weight 普通型Non-Explosion Proof  Type: 2.3 kg;   隔爆型Explosion Proof  Type: 4  kg;

型号CODE NO. SP 2       -     3 -    
数字通讯       0                 No Digital Communication
Digital Communication   1                 HART® Communication
阀门行程     0               直行程Linear Motion
Valve Travel     1               角行程Rotary Motion
Installation     2               直行程贴装(无管) 
作用形式  Action Type 0             单作用型  Single Acting Type
1             双作用型  Double Acting Type
LCD  界面  LCD  Interface   0         无LCD  No LCD Display and Pushbutton
  1         LCD和按钮 LCD Display and Pushbutton
环境温度 Operating Temperature 0       常温 Standard：－ 25～＋80℃
1       低温 Low：－ 40～＋80℃
2       宽温 Wide：－ 40～＋85℃
3       高温High：－ 25～＋125 ℃(分体式)
结构和隔爆 Enclosure and Explosion Protection Certification 0     普通   General Purpose
1     室外防水型   Weather Proof
2     本征安全型  Intrinsically Safe
3     隔爆型  Explosion Proof
附加规格 Optional Specifications -- 无附加规格  No Additional Specification
P 位置反馈  Position Re-transmitter
N 气源NPT 连接  NPT Connection
R 远程位置传感器 Remote Position Sensor
I 数字输入  Digital Inputs
O 数字输出  Digital Outputs
C PID 控制器 PID Controller

阀门选型软件

阀门选型软件是基于流经阀门的流体组分、正常流量、最大流量、最小流量、对应的进出口压力、进口温度和最大切断压差等操作条件和泄漏要求，帮助用户完成如下任务

  1. 计算出流量系数Kv（或 Cv）值和噪音；
  2. 选择阀体类型、结构、特性和材料等；
  3. 选择阀门执行机构，计算阀门能够正常操作的最大压降；
  4. 结合厂家产品资料选择合适的阀体和阀门执行机构型号。


双态仿真控制阀门选型软件的特点

  1. 双态仿真控制采用最新的 IEC 60534 标准，计算阀门流量系数 Kv（或Cv）和噪音，计算结果更精确；
  2. 双态仿真控制配备流体数据库和各种物性计算方法用于计算纯流体和混合流体的状态和物性参数,如密度、粘度、泡点压力、闪蒸、气蚀，减少用户提供流体物性参数的负担, 提高工作效率；
  3. 根据静态要求选择执行机构，确保阀门既能够关死，也能全开。双态仿真控制还可根据动态要求选择执行机构和附件，满足开启、关闭时间的要求，并能优化阀门的动态性能；
  4. 可以进行阀门的各种动静态模拟测试，包括阶跃响应、频率响应、阀门阻力测试、阀门特性和安装后特性并产生各种图表报告；
  5. 选出的阀门放在实际流量回路里做模拟阀门控制测试，避免阀门选型过大过小等问题，测试阀门的分辨率,确保阀门能满足工艺和控制的要求；
  6. 结合阀门厂家产品资料，可对设备厂家的特殊需求提供定制服务；
  7. 可产生 excel, pdf 和 doc 各种格式标准和定制选型报告。支持中文，英文，或中英文双语版本。

Valve Monitor HART通讯软件

配备Valve Monitor HART通讯软件可以远距离完成对SP2000智能气动阀门定位器设置, 校正, 测试，诊断和监控在内各种任务.

  • 监控功能

    通过获取输入电流信号，对应阀位给定值，实际阀位，气压，和I/P驱动力等各种变量，以数字，长条和曲线显示，可以监控阀门动态响应性能和静态控制精度，驱动力范围。 通过检查定位器状态，可以了解是否有异常警示和故障。使用Valve Monitor通讯软件可以获得定位器各种信息，监控定位器和阀门的运行。

  • 设置功能

    定位器设置可通过按钮和液晶屏进行功能设置。也可以通过Valve Monitor软件来设置定位器包括基本设置和其他设置如限位开关和输入变送器信号。

  • 校正功能

    利用Valve Monitor软件可以实现定位器校正功能。如对输入和输出信号，定位器内部温度，气压进行校正。阀位零满度（开关位）校正和阀位PID参数自整定或人工设置。

  • 测试诊断功能

    可以灵活设置测试范围，测试速度等进行包括阀门签名曲线测试，单步和多步斜波和阶跃测试，获取阀开阀关时间，控制精度，动态特性等控制性能。