IVP 系列智能阀门定位器

面向工业过程控制的电-气动智能定位器,支持 4-20 mA DC 输入、阀位闭环控制、LCD 现场显示、自动设定、阀位反馈输出及 HART 通讯。

适用型号
IVPi / IVPd
控制信号
4-20 mA DC
通讯
HART 7

Product

用于气动调节阀的闭环定位控制

IVP 系列接收控制系统输入信号,并根据阀位反馈进行闭环控制,调节气动执行机构输出,使调节阀开度与输入信号相对应。产品适用于直行程或角行程调节阀,可用于单作用执行机构;双作用工况可配套双作用放大器。

Features

樟数 IVP 特点与优势

樟数 IVP 系列智能阀门定位器接收来自 DCS / PLC 控制系统的 4-20 mA DC 阀位指令信号,与自身阀位反馈测量信号进行比较,通过闭环控制算法驱动力矩马达喷嘴挡板,调节气动执行机构输出气压,使调节阀快速准确达到目标开度。国内外的智能阀门定位器的关键核心技术包括:

IP 电气转换决定核心电气控制技术路线 控制算法决定阀门动静态定位性能 自整定算法决定不同阀型和执行机构的普遍适应性

定位控制性能优良

覆盖误差、线性度、回差、死区、响应速度、稳定性、超调和调节时间等关键指标;统一测试平台下对标山武 AVP 系列,测试结果表现等效。

控制适应性良好

已在多个控制阀厂家装配现场覆盖测试 120 多台不同结构、型号和规格的控制阀,自整定可识别特征参数并匹配控制参数。

核心 IP 自主可控

采用力矩马达喷嘴挡板原理实现 IP 电气转换,核心部件自主研制;相比依赖进口压电阀的路线,对气源环境具备更好的适应性。

现场功能完备

具备 LCD 显示、按键菜单、HART 通讯、阀位输出、自整定、手动 / 自动切换、故障报警等主流实用功能。

操作使用极简

自整定一键完成,默认无需组态;正反作用、气开 / 气关等由系统自动确定,安装时不要求 50% 阀位反馈杆水平。

质量可靠可验证

具备 IP 力矩马达、气动放大器、阀位电位器和电路板测试工装;EMC 关键测试通过,振动、高低温、湿热和防爆认证按项目进度推进。

Models

IVPi 本安型与 IVPd 隔爆型

IVPi 本安型:输入回路和反馈回路应通过认证且参数匹配的安全栅接入。

型号表示IVP(i/d)-L/R-N/H-N/F-N12/M20

i / d 本安型 / 隔爆型 L / R 直行程 / 角行程;随机附带反馈杆或延长轴 N / H 无通讯 / HART N / F 无反馈 / 阀位反馈 N12 / M20 电缆引入口:1/2 NPT、M20×1.5 气路接口 固定为 1/4 NPT

示例:IVPi-L-H-F-M20

Specifications

关键规格

电气与通讯

输入信号4–20 mA DC,可用于分程控制设定
最小工作电流3 mA
输入阻抗非 HART 型:370 Ω 等效 / 20 mA DC
HART 型:620 Ω 等效 / 20 mA DC
阀位反馈选配 4–20 mA DC 输出,典型 24 VDC 供电
反馈负载最高 36 VDC,最大负载 800 Ω
通讯方式HART 可选,协议版本 HART 7

气动与执行机构

适用阀型直行程 / 角行程调节阀
执行机构气动单作用 / 双作用;双作用需选购双作用放大器
供气压力140–700 kPa
空气消耗量单作用 140 kPa 时 ≤5 NL/min;280 kPa 时 ≤6 NL/min;500 kPa 时 ≤7 NL/min
最大输出流量单作用 140 kPa 时最大 110 NL/min
气源介质清洁、干燥、无油仪表空气

环境与性能

环境温度IVPi:-40–+60 °C;IVPd:-40–+75 °C
环境湿度10–90%RH
防护等级IP66 / NEMA Type 4X
EMC 抗扰度浪涌:线-线 ±1.0 kV、线-地 ±2.0 kV
电快速瞬变脉冲群:±1.0 kV
静电放电:接触 ±4 kV、空气 ±8 kV
振动条件2 g,5–400 Hz

防爆与接口

防爆型式IVPi 本安型参考 Ex ia;IVPd 隔爆型参考 Ex db
本安参数输入回路参考 Ui=30 V,Ii=100 mA,Pi=1 W
显示操作LCD 显示,本机按键操作
调试维护自动设定、零点/满量程、动作方向、故障代码和状态读取
连接接口电气 1/2 NPT 或 M20×1.5;气路固定 1/4 NPT

Installation

安装接线与系统构成

安装前确认

核对产品型号、防爆型式、执行机构类型、行程范围、安装附件、现场环境、气源、电气回路和安装空间。

机械安装

直行程反馈杆摆角须在限位螺钉范围内(约 ±50°)并留有余量,角行程反馈轴旋转无角度限制。两类安装均需检查全行程动作平稳、无卡阻、无机械干涉。

气路连接

接管前吹扫管路,SUP 为气源输入口,OUT 为输出至执行机构;初次通气后检查接头泄漏,排气口保持畅通。

电气接线

IN+ / IN- 接 4–20 mA 输入;OUT+ / OUT- 接阀位反馈输出;E 为接地端。IVPi 本安型输入和输出接线端子为 M2.5,外部接地端子为 M4;HART 信号叠加在输入回路上。

防爆要求

本安型经安全栅或隔离式安全栅接入;隔爆型确认电缆引入装置和堵头符合要求,危险场所接线前切断相关电源。

自动设定

确认安装牢固、反馈机构正确、气路无泄漏、输入信号正确后,将输入信号置于 18 mA ±0.5 mA,长按 ↩ 启动自整定。

验收检查 4 mA / 8 mA / 12 mA / 16 mA / 20 mA

分别给定低端、中间点和满量程电流,检查阀门动作平稳、方向符合工艺要求、气密性正常,LCD 与 HART 状态无设备故障位。

Local Menu

定位器菜单操作介绍

IVP 液晶面板与按键
LCD 主界面通常显示 SP 设定值和 PV 当前阀位
IVPi 本安型按键布局图
IVPi 本安型按键布局
IVPd 隔爆型按键布局图
IVPd 隔爆型按键布局
IVP 菜单结构
本机菜单结构

按键功能

长按进入菜单;编辑状态下保存参数
返回上一级菜单;编辑状态下取消修改
+菜单上翻;编辑状态下增加数值或切换选项
-菜单下翻;编辑状态下减少数值或切换选项

常用菜单项

PV / SP 运行显示,显示当前阀位和设定值,范围 0.0-100.0%。
L-R 行程模式,L 为直行程,R 为角行程。
O-C 阀门开关位置反转,用于安装方向与开关方向修正。
FO 完全打开使能,设定值接近 99% 时强制全开。
P / I / D PID 参数,用于调整响应速度、稳态偏差消除能力和动态抑制能力。

进入与退出

  1. 在主界面长按 进入菜单。
  2. 使用 +- 选择菜单项。
  3. 进入编辑状态,警告标志常亮。
  4. 使用 +- 修改参数。
  5. 保存,或按 放弃修改。
  6. 非安装模式下,10 秒无操作自动返回主界面。

快捷操作提示

输入信号为 18 mA ±0.5 mA 时,长按 可启动自整定;自整定期间阀门会动作,现场操作前应确认工况安全。

Field Validation

适应性实验与已测阀门

为验证 IVP 在不同阀门结构、执行机构规格和现场气源条件下的适配能力,我们持续前往多家阀门厂开展实阀测试。测试覆盖直行程、角行程、大口径和高摩擦负载等工况,用同一套整定与阶跃实验方法记录响应数据。

3家 阀门厂
120+ 不同规格阀门
9 组 代表性阀门照片

动静态性能

下方为现场 C 的阶跃测试数据;曲线记录给定 SP 与阀位反馈 PV 随时间的变化,用于观察响应速度、稳定性和稳态偏差。

静态性能 基本误差、回差、阀位反馈精度 < ±1.0% F.S.