ABB阀门定位器

阀门定位器

1.阀门定位器的分类和用途：

（1）.阀门定位器是调节阀的主要附件，它与气动调节阀配套使用，

接受调节器的输出信号，然后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，定位器与调节阀组成一个闭环回路。

20～100kPa 4～20mA 电气阀门定位器 140kPa 调节器 电—气阀门定位器作用图

阀门定位器按其结构形式和工作原理分成气动阀门定位器、电—气阀门定位器和智能阀门定位器。

阀门定位器能够增大调节阀的输出功率，减少调节信号的传递滞后，加快阀杆的移动速度，能够提高阀门的线性度，克服阀杆的摩擦力并消除不平衡力的影响，从而保证调节阀的正确定位。 ﹙1﹚ 用于高压介质

﹙2﹚ 用于高压差 ﹙3﹚ 用于高温或低温

﹙4﹚ 用于介质中含有固体悬浮物、沾性流体、含纤维、易结焦的

场合。

﹙5﹚ 增加执行机构的动作速度 ﹙6﹚ 用于调节阀口径较大的场合。 ﹙7﹚ 实现调节阀反向动作 ﹙8﹚ 改善调节阀的流量特性 ﹙9﹚ 用于分成调节控制 ﹙10﹚ 用于智能控制

电—气阀门定位器输入信号为4～20mA的直流信号,输出气压信号.它能够起到电气转换器和气动阀门定位器两种作用.它接受调节器来的信号,变成气压信号和调节阀配套使用.

智能电—气阀门定位器

用途：用于控制气动直行程或角行程的调节阀,实现阀门的准确定位,它接受来自调节器或控制器或控制系统的电流信号,用这个信号改变执行机构气室的压力,使阀门的位置达到给定值.

它由微处理器（CPU）、A/D和D/A转换器、压电导向控制的气动阀等部件组成，其优点是：（1）用压电控制阀取代了喷嘴挡板机构，给定值和实际值的比较纯是电信号，不再是力的平衡，大大提高了可靠性，降低了耗气量；（2）采用微控制器，实现了智能化。通过软件组态，可实现多种功能，如：自动调整零点和行程，大大节约了投运时间；自动修改控制参数，补偿机械摩檫的变化和填料老化所造成的问题，达到最好的控制效果；设定调节阀的正、反作用方向；设定调

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节阀的流量特性（线性、等百分比或任意特性）；提供4～20毫安阀位反馈信号；阀位报警、故障报警功能。

这种阀门定位器适用于有弹簧执行机构的单作用状况,也适用于无弹簧执行机构的双作用状况﹝即双汽缸调节阀 ﹞,可为防爆结构也可为非防爆结构.工作电源取自4～20毫安的信号电源。 智能阀门定位器的调校

下面就这几种定位器的面板操作和375手操器的操作分别说明

一、 节阀选用此型号）它是安装在气动阀门上的具有丰富功能，可通

讯的新一代傻瓜型阀门定位器。它的核心是微处理器控制CPU，所有程序的处理运算皆在此。输入信号及位置反馈经过4000步12位，20ms采样的A/D转换后进行处理。

1、 TZIDC-200、TZID-C------ABB阀门定位器(本山阀门，CCI调面板操作

面板上有4个按钮，分别是“ENTER”、“MODE”、“▲”、“▼”键。

1）一般操作

A：按住MODE键，显示 1.0 放开后显示 50.0%

CTRL—RDP

POSITION

说明：由主控或信号发生器输入信号，此时阀门处于受控制状态，任何设置完成后都应将切换到这个状态。

B：按住MODE键，显示 1.1 放开后显示 50.0%

CTRL—FIX

POSITION

说明：不由主控或信号发生器输入信号控制，此时阀门处于减压阀气信号控制状态，即设置为多少的额定压力，就输出多少压力，阀门处于全开或全关的两个状态。此操作可以检验阀门定位器的放大器是否堵塞，阀门能否动作等。

C：按住MODE键，显示 1.2 放开后显示 50.0%

MANUL

POSITION

说明：在操作量程内的手动控制，按“▲”、“▼”键可以手动 控制阀门。在信号出现故障时可用此步现场控制阀门。切换到此步时控制室输出无效。

D：按住MODE键，显示 1.3 放开后显示 50.0%

MANUL-SENS

SENS-POS

说明：在定位器的量程范围内进行手动控制，按“▲”、“▼”键可以手动 控制阀门。此步用于新的阀门定位器第一次使用时整定阀门的全行程范围，对于阀门自动整定，这一步是非常有必要的。

1） 面板操作设置参数

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用面板操作来设置参数和用手操器设置比较，要繁琐的多，步骤较多。P1.X步骤是阀门定位器的自动整定，比较重要，平时用得也较多，其他几步也重要，但是用手操器来操作更方便，所以只重点介绍P1.X步骤，其他只列出怎样进入设置和基本参数。

A：怎样进入操作界面？

1. 打开气源，减压阀调到铭牌上规定的气源压力。 2. 接通4-20MA输入信号（11+、12-） 3. 一直按住MODE键，用“▲”、“▼”键选择模式“1.3”，放开MODE

键，用“▲”、“▼”键将阀门从最小到最大行程跑一遍，对于直行程，角度范围为-28°到+28°，对于角行程，角度范围为-57°到+57°。 4. 同时按住“▲”和“▼”键，再按一下“ENTER”键，一直等到数字

显示从“3”到“0”，然后放开“▲”和“▼”键，此时进入设置菜单“P1…” 5. 用“▲”、“▼”键选择“LINEAR”（直行程）或“ROTARY”（角行

程），这一步的选择非常重要，以下步骤的参数设定以此步骤为基准。 B：怎样进行自动整定？ 1. 进行完设置后。

2. 一直按住ENTER键直到数字从3到0显示完毕，放开ENTER键。 3. 此时自动整定开始，这个过程大约要持续20分钟左右，期间在50%处

停留时间较长。 注意！对于气开阀，自动整定结果默认为“DIRECT”（正作用）即4-20MA输入对应输出为0-100%，气关阀为“REVERSE”（反作用）即4-20MA输入对应输出为100-0%。对于气关阀为“REVERSE”（反作用）的情况，如果我们要求为4MA对应定位器输出最小，而20MA输出为最大，则在以下的参数设置中应相应的设置为“REVERSE”以达到我们的要求。具体设置方法见后。

4. 自动整定完成后，会显示“COMPLETE”，此时按ENTER键以记住

设置。如果还要再一次继续整定，操作方法同第2步。

5. 完成上述步骤后保存设置方法：一直一直按住MODE键，用“▲”键

选择模式“P1.4”，放开MODE键，用“▲”、“▼”键选择“NV-SAVE”，一直按住ENTER键直到数字从3到0显示完毕，放开ENTER键，显示自动切换到平时操作界面。此时设置就保存下来。

注意：上述以及以下步骤的进行必须保持输入信号在4MA以上，一般我们将设置点定在4.0几MA（为什么要这样做是依据经验这样，没深究理论依据）

C：怎样进入第2菜单设置步骤，即“P 2…”。

当完成上述“A：怎样进入操作界面？”步骤后，在显示为P1.0（STANDARD）时，同时按住ENTER键和MODE键，用“▲”键选择，直至显示 “P2…”（SETPOINT）

要进入P3——P11菜单方法与此相同，不再一一列举，下面列出菜单表及每个参数的含义，仅供参考。 Param. Display Function Possible Parameter Setting Unit Fact.Setting 参数 显示 功能 可以设置的参数 单位 出厂设定 P1.- STANDARD

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直、角P1.0 ACTUATOR Actuator type LINEAR,ROTARY( 执行机构形式 行程 PI.1 AUTO-ADJ Autoadjustment Command/function is 自动设置即自executed 整定 P1.2 TOL-ADJ Tolerance band 0.3。。。10.0 弹簧弹力极限 P1.3 DEADBAND Dead band 0.1。。。10.0 顶部弹簧 P1.4 TEST TEST测试 Command/function is executed P1.5 EXIT Return to Command/function is operating levelexecuted 返回设置菜单 P2.-- SETPOINT 设置点，一般在 4MA 4.0。。。。20.0 P2.0 MIN-RGE min.of setpoint rang 最小设定点 4.0。。。。20.0 P2.1 MAX-RGE 最大设定点 EP 1：25，1：50，P2.2 CHARACT 执行机构特性 LINER，25：1 作用形式 DIRECT， REVERSEP2.3 ACTIONN 正，反作用 Param. Display Function Possible Parameter Setting 参数 显示 功能 可以设置的参数 灵敏度 P2.4 SHUT-CLS OFF,1...45.0 P2.5 RAMP 设定点响应时OFF，1.....200 间，上 P2.6 RAMP 设定点响应时OFF，1.....200 间，下 P2.7 SHUT..OPN 100%量程切除 OFF，55.0....100 P2.8 EXIT 返回设置菜单 P3.... ACTUATOR 执行机构 P3.0 MIN..RGE 最小设置量程 0.0...100.0 P3.1 MAX..RGE 最大设置量程 0.0...100.0 零点位置 顺时针，逆时针 P3.2 ZERO-POS P3.3 EXIT 返回设置菜单 P4.. MESSAGES 信息 P4.0 TIME-OUT 顶部弹簧时间OFF,1..200

- - LINEAR - % % - - 0.3 0.1 - - mA 4.0 mA - - Unit 单位 % SEC SEC － ％ ％ ＝ SEC 20.0 LINER DIRECT Fact.Setting 出厂设定 1 OFF OFF OFF 0.0 100.0 逆时针 OFF 5

限制 P4.1 POS..SW1 限位开关1 0.0...100.0 P4.2 POS..SW2 限位开关2 0.0...100.0 P4.3 SW1..ACTV SW1有源输出 EXCEEDED,FALL..BEL P4.4 SW2..ACTV SW2有源输出 EXCEEDED,FALL..BEL P4.5 EXIT 返回设置菜单 P5.... 报警 P5.0 LEAKAGE 执行机构泄漏 ACTIVE（有源）, INACTIVE P5.1 SP-RGE 超量程 ACTIVE（有源）, INACTIVE P5.2 SENS-RGE 零点错误 ACTIVE（有源）, INACTIVE P5.3 CTRLER 无信号 ACTIVE（有源）, INACTIVE P5.4 TIME-OUT 动作超时 ACTIVE（有源）, INACTIVE P5.5 STRK-CTR 作用相反 ACTIVE（有源）, INACTIVE P5.6 TRAVEL 行程相反 ACTIVE（有源）, INACTIVE P5.7 EXIT 返回设置菜单 P6.. MAN-ADJ 手操器 P6.0 MIN-VR 阀门最小量程 0.0...100.0 P6.1 MAX-VR 阀门最大量程 0.0...100.0 角P6.2 ACTUATOR 执行机构形式 LINEAR,ROTARY(直、行程 转动方向 CLOCKWISE(顺时针)，P6.3 SPRNG-Y2 CTCLOCKWISE逆时针 P6.4 ADJ\\MODE 自动操作模式 FULL,STROKE,CTRL-PAR,ZERO-POS,LOCKED P6.5 EXIT 返回设置菜单 P7.... 略 略 略 Param. Display Function Possible Parameter Setting 参数 显示 功能 可以设置的参数 P8... ANLG-OUT 模拟信号输出 最小电流 P8.0 MIN.RGE 4.0....20.0 最大电流 P8.1 MAX.RGE 4.0....20.0 作用形式 DIRECT/REVERSE(正P8.2 ACTION 反作用）

％ ％ - - － ％ ％ － ＝ 略 Unit 单位 mA mA － 0.0 100.0 FALL..BEL EXCEEDED INACTIVE INACTIVE INACTIVE INACTIVE INACTIVE INACTIVE INACTIVE 0.0 100.0 LINEAR 逆时针CTCLOCKWISE FULL 略 Fact.Setting 出厂设定 4.0 20.0 DIRECT 6

HIGH-CUR,LOW-CUR HIGH-CUR NONE,FAILED,ALRM,C- NONE UR,CURREN P9... DIG-OUT 数字信号输出 P9.0 ALRM-LOG 开关报警输出 ACTIVE-HI,ACTIVE-LO ACTIVE-HI P9.1 SW1-LOG ACTIVE-HI,ACTIVE-LO ACTIVE-HI P9.2 SW2-LOG ACTIVE-HI,ACTIVE-LO ACTIVE-HI P9.3 TEST ALARM-ON,SW1 NONE ON,SW2-ON,ALL,NONE P9.4 EXIT 返回设置菜单 P10... DIG-IN 数字输入 P10.0 FUNCTION 功能选择 NONE,POS-0%,POS-100 NONE %,POS-HOLD,CNF-LOCK,OP-LOCK,ALLLOCK P10.1 EXIT 返回设置菜单 P11... 略 略 略 略 略 表中加黑部分为比较重要的参数，设置时应根据具体的阀门进行设置 2、用375手操器进行设置

用375手操器进行参数的修改方法与面板操作比较起来要简单些，怎样进入手操器操作界面同前面所述一样，与校验变送器不同的地方主要在上述表格中加黑部分的参数设置，现抄录01-FV-0102(角行程，气开阀）的参数进行说明。 A:手操器的接入

阀门定位器通入4mA以上的电流，将手操器的正、负极接入 阀门定位器的正、负极即可。 B:操作

进入设置界面的操作方法同变送器的方法一样，不再一一叙述。进入后将显示下列内容：

1、SERVE\\WATCH..........浏览参数数据

1）Setpoint 4mA.......................设定点 2）Position 100%.......................定位器显示 3）Difference 0%.........................回差

4）Tolerance Band 2.04%.....................弹簧弹性极限 5）Shutoff Value 0.00%...................阀门关闭输出值 6）Temperature 16▫C..................当前温度

7）Setpoint Rang 设定点量程，按DEL键后显示 a:Lower Current Val 4.0...............下限 b:Upper Current Val 20.0..............上限 8）Operating Mode 操作模式，按DEL键后显示 Controlling Mode Adactive..........

9）Messages 信息，按DEL键后显示报警等信

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P8.3 P8.4 ALARM TEST 报警信息 测试 息，没用此功能，在此省略。

2、Setting 这一步非常重要，主要有用的参数在此设定修改。键入DEL后显示：

1）TZID-C Prarmmeter TZID-C定位器程序,键入DEL后显示：

Setpoint 4mA.......................设定点在4mA Tolerance Band 2.04%.....................弹簧弹性极限 Travel Rang min: 0.00%

max:98.0%............阀门量程

Shutoff Value 0.00%...................阀门关闭输出值 Dead band time li 0s........................顶部弹簧响应时间 Adjusted Speed 调节响应速度，.按DEL键后显示

Adjusted Speed Up 0s............上升速度 Adjusted Speed Dn 0s............下降速度

Alammask 0.00%....................报警设置，我们没用

Charatteristic cu Liner.....................执行机构特性－－线性，可选对数等特性

Valve cation Reverse................反作用，如果作用方式不对，可选正作用

Alarm Limit 报警开关设置，若需要设置限位开关， 可在此设置。因为没用此功能，故略。 Digital input None....................数字信号输入。此参数的设置页重要，一般我们选择None，若选择move to pos. 0%或100％,一旦通气源，阀门定位器则会自动输出到0％或100％，所以最好选None。

2）Manal 菜单设置，键入DEL后显示： Valve rang 阀门量程，按DEL键后显示 Min 25.24%

Max 76.02%...........即阀门的最小，最大开度

Digital Seipoint 数字信号设定点，一般不设置 Lever Zero Poistion 定位器零点位置，按DEL键后显示 Stop Turn Ctclw(此台阀门选择）......................逆时针方向停止转动 Stop Turn Clw ....................顺时针方向停止转动 Sping action act 执行机构作用方向，按DEL键后显示 Act turn ctclw(此台阀门选择）.......................逆时针 Act turn clw ........................顺时针 Actuator 执行机构作用形式，按DEL键后显示 ROTARY.................角行程，指转动的 执行机构 DIIRECT.................直行程 Control Prammeters 控制菜单程序，自整定后阀门定位器自动保存 3)OPTIONS 选项，键入DEL后显示：

Analg Pos Feedback 模拟信号反馈，按DEL键后显示

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Output min 0.00%.........输出最小值 Output max 100.0%........输出最大值

Output action Direct............. 输出形式...正作用 Alarm Message 报警信息，按DEL键后显示

›20mA ‹4mA

3、DIAGNOSTICS 自诊断，略，保持出厂设置即可 4、Simulation 模拟信号，键入DEL后显示： 1）Simulation inactive.......无源，一般选择无源 active........有源

2）Operaling mode 保持出厂设置 3)Options installed 与“2.3”相同设置

4）Postion Dig Pos Feedback 数字信号反馈，略

Simulation inactive.....定位器为无源模拟信号 5）Failure Simulation inactive..... 5、Information 信息

此步骤为定位器型号、位号、时间、HART协议等信息的设置，有必要的话可以设置这些信息，不设置也不影响阀门的正常工作。

需要说明的是，所有设置完成后必须键入“SEND”以保存修改的参数（保存方法具体见变送器的手操器操作说明），否则修改无效！

二、AVP102-H－－－山武阀门定位器（徐州阿卡、山武调节阀及CCI高压调节阀选用此型号）

比起ABB的TZID系列阀门定位器，AVP102-H的操作就简单得多了，只是功能上少些罢了，但对于BDO现场调节阀，这些功能也足够了。下面具体介绍其面板操作，手操器的操作比较复杂，不如面板操作来得快，而且省事。 1、自整定

1）调节过滤减压阀气压至执行机构规定的额定值，由信号发生器或主控输

入18mA的信号。

2）按住“UP”约3秒，直至阀门动作，自整定开始，松开按钮。

3）阀门会自动来回跑一遍，在50％位置稍作停留，最终停留在对应18mA

信号的位置。整定过程中若信号低于4mA，自整定自动结束。

4）改变输入信号，核对开度对否，若零点不对，输入4mA信号，按“UP”

或“DOWN”键调整；若满刻度不对，输入20mA信号，按“UP”或“DOWN”键调整。若每个刻度都有偏差或有振荡，有必要再整定一次。

注：自整定完成后，保持输入信号4mA以上至少30秒，整定的参数

才能够保存下来。

注意！自整定后，自动识别的参数有： a、零位和满度

b、执行机构的作用方式，自动识别是正作用还是反作用。

c、输入信号的上、下限：执行机构是正作用.........LRV=4mA;URV=20mA

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执行机构是反作用.........LRV=20mA;URV=4mA d、执行机构的尺寸

e、执行机构的摩擦系数等 2、手/自动切换

将手/自动切换开关逆时针旋至手动位置，调整“UP”或“DOWN”键改变阀门的动作。

将手/自动切换开关顺时针旋至极限位置，此时即为自动调节。需要记住的是，自整定完成后须将手/自动切换开关旋至自动位置。 思考题：

1﹑阀门定位器的作用有哪些？ 答 阀门定位器的作用主要有：

（1）改善调节阀的静态特性，提高阀门位置的线性度； （2）改善调节阀的动态特性，减少调节信号的传递滞后； （3）改变调节阀的流量特性；

（4）改变调节阀对信号压力的响应范围，实现分程控制； （5）使阀门动作反向。

2﹑电-气转换器的动作原理是（力矩平衡原理）。

3﹑怎样对ABB阀门定位器TZID系列进行自动整定？

（1）﹑确认接线无误后，且组态正确，通入4点几毫安的信号。

（2）﹑一直按住ENTER键直到数字从3到0显示完毕，放开ENTER键。 （3）﹑此时自动整定开始，这个过程大约要持续20分钟左右，期间在50%

处停留时间较长。 （4）﹑自动整定完成后，会显示“COMPLETE”（完成？），此时按ENTER

键以记住设置。

（5）﹑完成上述步骤后保存设置方法：一直按住MODE键，用“▲”键

选择模式“P1.4”，放开MODE键，用“▲”、“▼”键选择“NV-SAVE”，一直按住ENTER键直到数字从3到0显示完毕，放开ENTER键，显示自动切换到平时操作界面。此时设置就保存下来。

4、AVP102-H阀门定位器的自整定

（1）调节过滤减压阀气压至执行机构规定的额定值，由信号发生器或主控

输入18mA的信号。

（2）按住“UP”约3秒，直至阀门动作，自整定开始，松开按钮。

（3）阀门会自动来回跑一遍，在50％位置稍作停留，最终停留在对应18mA

信号的位置。整定过程中若信号低于4mA，自整定自动结束。

（4）改变输入信号，核对开度对否，若零点不对，输入4mA信号，按“UP”

或“DOWN”键调整；若满刻度不对，输入20mA信号，按“UP”或“DOWN”键调整。若每个刻度都有偏差或有振荡，有必要再整定一次。

5、调校调节阀时如何确定比例臂的位置？

答：将气源调节到阀门的额定值，给定12毫安的电流信号，使调节阀阀杆行程为50%，通过调整阀杆位置的升降，使比例臂处于水平位置并固定好定位器，这样可以保证阀门的线性度，从而保证阀门正常运行。

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6、有台阀门定位器运行中出现输出压力缓慢或不正常，试分析原因并提出处理方法。 答：原因：（1）转动部分卡死，造成无反馈力；（2）放大器球阀受脏物影响关不严；（3）输出或输入管道漏气；（4）调节阀膜头漏气 处理方法：（1）消除卡死原因，并加表油润滑；（2）检查、清洗放大器；（3）检查气路密封性，消除漏气；（4）检查膜室，更换膜片。

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