ABB定位器详细说明指导书.doc

ABB定位器详细说明指导书

TZID-C 智能化定位器

使用说明书 42/18-64 CH 4.0bNG

与直线式执行器的安装

与旋转式执行器的安装

M6螺丝

M5螺丝

简要操作说明
0 简要操作说明
阅读并遵守这些操作说明书第1章中的安全指示。
注意

机械安装
参见折页图

气动连接
· 连接空气供应与进口端。空气供应范围应在1.4至6巴之间
（20至90 psi）。
注意：不得超过执行器的最大压力！
· 连接执行器供应与OUT1端口（对双作用执行器还需连接OUT2端口）。

电气连接
· 按照下列端子名称进行电气连接：

+11/-12 模拟输入, 4...20 mA信号
+31/-32 模拟输出, 位置反馈，4...20 mA信号*
+41/-42 数字位置反馈，SW1 *
+51/-52 数字位置反馈，SW2 *
+81/-82 数字输入
+83/-84 数字输出，报警触点

+41/-42 数字位置反馈组件，极限2*
+51/-52 数字位置反馈组件，极限1*

+41/-42 关机模块*

41 数字位置反馈组件，24 V微型开关，极限1，NC触点*
42 数字位置反馈组件，24 V微型开关，极限1，NO触点*
43 数字位置反馈组件，24 V微型开关，极限1，输入*
51 数字位置反馈组件，24 V微型开关，极限2，NC触点*
52 数字位置反馈组件，24 V微型开关，极限2，NO触点*
53 数字位置反馈组件，24 V微型开关，极限2，输入*
* 选项

a 简要操作说明 42/18-64-4 CN
调试
1. 打开定位器的空气供应。
2. 把4...20 mA模拟输入信号施加在定位器上。
3. 检查安装是否正确：
- 按住MODE。
- 此外，短暂地按下或，直至显示模式1.3（在传感器范围内手动调节）。
- 放开MODE。
- 按下或，使执行器移动到其机械限位挡块处（两个方向），并记录数值。旋转角度以度数表示。
建议采用的限位挡块位置：
> -28°且< +28°，对于直线式执行器
> -57°且< +57°，对于旋转式执行器
最小角度：25°
4. 切换到配置级别：
- 同时按住和。
- 此外，短暂地按下ENTER。
- 等待，直至从3到0的倒数完成。
- 放开和。
装置会自动进入参数组P1。
5. 选择执行器类型（参数P1）；用或选择ROTARY或LINEAR。
必须在Autoadjust（自动调节，第6步）之前进行本步骤。
注意
6. 启动Autoadjust:
- 按住MODE。
- 此外，短暂地按下；直至显示“P1.1”。
- 放开MODE。
- 按住ENTER，直至倒计数结束。
- 放开ENTER。
Autoadjust已启动。
- 如显示“COMPLETE”信息，表示Autoadjust成功，则短暂地按下ENTER以确认。
还可能由于故障而自动取消Autoadjust，并显示出错信息。详情参见第53页的“P 1.1 自动调节”。

42/18-64-4 CN 简要操作说明 b
7. 调节容差带（仅对于关键的执行器（如特别小的执行器）才必要）。
参见第55页的“P1.2 容差带”。通常无需进行这一步。
8. 如有必要，测试设定值。详情参见第56页的“P 1.3 测试”。
9. 保存设定：
- 按住MODE。
- 此外，短暂地按下直至显示P1.4。
- 放开MODE。
- 用或选择NV_SAVE。
- 按住ENTER，直至倒计数结束，然后放开ENTER。
设定值被保存在非挥发性存储器中，而定位器回到操作级别。之前的最后一个操作模式被再次激活。

选择操作模式
模式1.0：适应式控制
· 按住MODE。
· 此外，根据需要而短暂地按下。
· 显示。
· 放开MODE。
· 显示，适应式控制开始运行。

模式1.1：固定式控制
· 按住MODE。
· 此外，根据需要而短暂地按下。
· 显示。
· 放开MODE。
· 显示，主动式控制开始运行。

c 简要操作说明 42/18-64-4 CN
模式1.2：在冲程范围内手动调节
· 按住MODE。
· 此外，根据需要而短暂地按下。
· 显示。
· 放开MODE。
· 显示。
· 按下或，在冲程范围内调节位置。

模式1.3：在传感器范围内手动调节
· 按住MODE。
· 此外，根据需要而短暂地按下。
· 显示。
· 放开MODE。
· 显示。
· 按下或，在传感器范围内调节位置。

关于对配置级别的概述，参见附录A。

42/18-64-4 CN 简要操作说明 d
参数设定示例：
“把阀门动作从直接改为反转”
起始情况：TZID-C在任意模式中按照操作级别运行。

1. 改为配置级别：
- 同时按住和。
- 此外，短暂地按下ENTER。
- 等待，直至从3到0的倒计数结束。
- 放开ENTER。
- 显示。
2. 改为参数组2。_（参见第57页“参数组2：设定点”）：
- 同时按住MODE和ENTER。
- 此外，短暂地按下一次。
- 显示。
- 放开MODE和ENTER。
- 显示。
3. 选择参数2.3“阀门动作：
- 按住MODE。
- 此外，短暂地按下3次。
- 显示。
- 放开MODE。
4. 更改参数设定：
- 短暂地按下，以选择“REVERSE”。

e 简要操作说明 42/18-64-4 CN
5. 改为参数2.7“EXIT”，并保存新的设定：
- 按住MODE。
- 此外，短暂地按下4次。
- 显示。
- 放开MODE。
- 短暂地按下，以选择“NV_SAVE。
- 按住ENTER，直至所显示的从3到0的倒计数结束。
定位器保存新的设定，并自动回到操作级别。

42/18-64-4 CN 简要操作说明 f
目录
目录
0 简要操作说明.............................................................................................................................a
1 安全与注意事项.........................................................................................................................1
1.1 概述......................................................................................................................................1
1.2 对警告标志和提示的说明..................................................................................................2
1.3 对电气和气动安全的提示..................................................................................................2
1.4 正确使用..............................................................................................................................2
1.5 合格人员..............................................................................................................................2
2 制造商信息.................................................................................................................................3
2.1 交付......................................................................................................................................3
2.2 CE 一致性信息..................................................................................................................3
3 应用与简述.................................................................................................................................4
4 安装与调试...............................................................................................................................10
4.1 机械安装............................................................................................................................10
4.1.1 概述......................................................................................................................10
4.1.2 安装现场的操作条件..........................................................................................11
4.1.3 对直线式执行器的安装......................................................................................12
4.1.4 对旋转式执行器的安装......................................................................................18
4.1.5 对控制阀23/24, 23/25的安装..............................................................................21
4.1.6 对控制阀23/26的安装.........................................................................................22
4.2 气动连接............................................................................................................................23
4.3 电气连接............................................................................................................................25
4.4 安装防飞溅顶罩................................................................................................................28

g 目录 42/18-64-4 CN

4.5 调试....................................................................................................................................29
4.5.1 检查安装情况......................................................................................................29
4.5.2 确定执行器的类型..............................................................................................30
4.5.3 运行Autoadjust（自动调节）.............................................................................30
4.5.4 设定容差带..........................................................................................................31
4.5.5 测试设定..............................................................................................................31
4.5.6 保存设定..............................................................................................................31
5 安装选项卡...............................................................................................................................32
5.1 机械位置指示器 ..............................................................................................................32
5.2 用于模拟位置反馈的插入模块........................................................................................32
5.3 用于数字位置反馈的插入模块........................................................................................34
5.4 用于关机功能的插入模块 ..............................................................................................35
5.5 用于数字位置反馈的机械组件（使用感应式开关）....................................................36
5.6 用于数字位置反馈的机械组件（使用感应式开关）....................................................38
5.7 压力计块及过滤调节器....................................................................................................39
5.8 更换I/P模块.......................................................................................................................39
6 本地操作...................................................................................................................................43
6.1 概述....................................................................................................................................43
6.2 操作元件............................................................................................................................43
6.2.1 说明......................................................................................................................43
6.2.2 使用操作元件......................................................................................................45
6.3 禁止操作............................................................................................................................49
6.4 在操作级别上进行操作....................................................................................................49
6.5 设定参数............................................................................................................................50

42/18-64-4 CN 目录 h

7 维护...........................................................................................................................................95
7.1 检查定位器中的空气过滤器............................................................................................96
7.2 更换I/P模块中的空气过滤器...........................................................................................97
7.3 检查过滤调节器................................................................................................................99
7.4 功能测试/重新调节...........................................................................................................99
8 技术数据.................................................................................................................................100
8.1 基本型号..........................................................................................................................100
8.2 选项..................................................................................................................................103
8.3 附件..................................................................................................................................105
9 尺寸图.....................................................................................................................................107
10 错误代码，警报，信息.........................................................................................................112
10.1 错误代码..........................................................................................................................112
10.2 警报..................................................................................................................................115
10.3 信息..................................................................................................................................117
11 许可/证书................................................................................................................................118
附录...................................................................................................................................................A

i 目录 42/18-64-4 CN
应用与简述
3 应用与简述
TZID-C是一种电动-气动阀门定位器。它可以安装在直线式气动执行器（按照DIN/IEC 534）或旋转式气动执行器（按照VDI/VDE 3845）上。还可以使用特殊的一体式安装件而安装在控制阀23/24、23/25及23/26上。
执行方式可以是单作用（弹簧复位）或双作用（空气开/闭）式。
定位器是一种双线仪表。从4...20 mA输入信号中获取电源电压。
结构
电缆密封管
标签
显示屏
位置指示器

图1 TZID-C定位器，关闭状态

控制按钮
数字位置反馈或关机模块
模拟位置反馈
显示屏
感应开关
或微型开关
反馈轴
槽口传感器

图2 TZID-C定位器，开启状态

4 应用与简述 42/18-64-4 CN

图1与图2说明了配备齐全的TZID-C，并具有下列选项：
· 机械位置指示器（具有透明圆顶的特殊盖子，用于标记最小和最大阀门位置的符号标签，用于安装在反馈轴上的机械位置指示器）。
· 数字位置反馈组件，包括：
- 2个Pepperl & Fuchs感应开关（有槽口传感器）
或
- 2个微型开关（24 V DC/AC）
用于插入反馈轴；仅限与机械位置指示器一起使用
· 用于模拟位置反馈的插入模块
· 用于安全关机的插入模块（关机模块）
· 用于数字位置反馈的插入模块

功能说明
执行器与TZID-C定位器的反馈轴联动，这一运动由位置传感器探测，并转换为电信号。

输入（4...20 mA通路的位置要求）及实际位置通过A/D转换器而被转移给电子装置（CPU）。

利用这些数值，微处理器计算控制偏差，并通过P/D控制算法计算定位信号，后者被用于激活I/P模块（通过A/D转换器）（参见图3）。

I/P模块是定位器的气动输出装置。它包含一个导引级和一个模拟3/3向阀，后者用作增压级。导引级通过一个线圈/磁体和喷嘴/挡板系统把电信号转换成供应压力，用于驱动动力级。

42/18-64-4 CN 应用与简述 5

数字输入
数字输出
信号 4 ... 20 mA
带有微处理器的CPU板
LKS连接器
用于模拟位置反馈的插入模块
用于数字位置反馈的插入模块
I/P模块
位置传
感器
反馈轴
气动输出
空气供应
* 选购：用于关机功能的插入模块

图3 TZID-C装配组与连接器的概况

6 应用与简述 42/18-64-4 CN
定位器范围
TZID-C定位器可探测60度的旋转角（对于直线式执行器）或120度的旋转角（对于旋转式执行器）（可选配270°）。
有三种不同的范围（参见图4）：
· 传感器范围
· 阀门范围
· 冲程范围
用于直线式执行器的传感器范围
用于旋转式执行器的传感器范围
冲程范围
阀门范围

图4 定位器范围

传感器范围是可以测量旋转反馈轴的运动的最大范围。

阀门范围是TZID-C定位器可以定位在所连接阀门上的最大范围。阀门范围的极限值取决于阀门和有关的机械安装件。通常，这种极限值由Autoadjust（自动调节）确定，但也可由本地或外部参数设定值确定。

冲程范围是由用户界定的范围，对阀门在阀门范围内的行程加以限制。冲程范围值被表述为阀门范围的百分比。如确定了新的阀门范围（如通过Autoadjust），则按照新的阀门范围来重新计算冲程范围。对冲程范围设定的百分比数值保持不变。设定点范围始终与冲程范围有关。

42/18-64-4 CN 应用与简述 7
HART® 通信
TZID-C定位器包含一个通信连接，使得定位器能够通过PC进行操作、监测和设置。通过LKS适配器或FSK调制解调器、并根据HART®协议进行通信。通信时需要下列设备（参见图5与图6）：
· LKS适配器或FSK调制解调器
· PC
· 设置程序，如SMART VISION®
关于详情，请参考另行提供的SMART VISION®用户手册。
电源
电源
电源
电源
FSK调制解调器
FSK调制解调器
FSK调制解调器

图5 通过FSK调制解调器进行通信

8 应用与简述 42/18-64-4 CN

图6 通过LKS适配器进行通信

42/18-64-4 CN 应用与简述 9
安装与调试
4 安装与调试
4.1 机械安装
4.1.1 概述
这些使用说明书解释了与直线式执行器的安装（按照DIN/ IEC 534（按照Namur进行侧向连接）），与旋转式执行器的安装（按照VDI/ VDE 3845），以及与控制阀23/24、23/25和23/26的安装。单独提供解释如何连接特殊执行器的说明书。
在安装时，确保位置反馈的冲程转移或旋转角正确无误。对于直线式执行器的安装，最大旋转角为60°，对于旋转式执行器的安装，最大旋转角为120°（参见第7页图4）。
反馈轴（以及杠杆）上的箭头（1）必须在以小箭头（2）标记的区域内移动（参见图7）。

图7 操作范围
为了能够使用较大的范围，必须把杠杆放置在箭头之间冲程一半处的中心位置（±0°传感器位置）。
在安装时，只需对实际使用的旋转角范围进行粗调。在Autoadjust过程中自动进行微调。

10 安装与调试 42/18-64-4 CN
总旋转角不得小于25°。部件可在范围中的任意位置。
对于比较困难的控制任务（如摩擦大或定位时间短），最好使旋转角范围尽可能大。
由于安全原因，实际使用的旋转角范围应与传感器范围的最终位置保持2°（对于直线式执行器）或3°（对于旋转式执行器）的最小距离。

4.1.2 安装现场的操作条件
在安装之前应进行检查，以确保遵守适用于TZID-C的安全和控制规格。
警告
环境温度： -30 ... +85 °C
保护： IP 65 （4X类）
防爆保护： II 2G EEx ib II C T6
安装位置： 任何允许的方向，条件是安装有防飞溅顶罩

42/18-64-4 CN 安装与调试 11
4.1.3 对直线式执行器的安装

图8 直线式执行器的安装组件

提供特殊的连接组件，用于按照DIN/IEC 534（按照Namur进行侧向安装）把定位器安装在直线式执行器上，该组件包括下列零件：
· 杠杆（1.0），有随动销，用于10...35mm或25...90mm执行器冲程
· 随动导杆（2.0），有两个螺丝（2.1）和夹板（2.2）
· 弯角支架（3.0），有两个螺丝（3.1）、两个弹簧垫圈（3.2）和两个普通垫圈（3.3）
· 螺丝（3.4）和普通垫圈（3.5），用于安装在铸铁轭上
· 两个U形螺栓（3.7），各有两个螺母（3.8）、两个弹簧垫圈（3.9）和两个普通垫圈（3.10），用于安装在柱形轭上

所需工具： 扳手10 mm/13 mm
内六角扳手4 mm

12 安装与调试 42/18-64-4 CN
1. 把随动导杆安装在执行器上

图9 把随动导杆安装在执行器上

· 用螺丝（3）把随动导杆（1）和夹板（2）上紧在执行器的心轴上，用手上紧螺丝。

42/18-64-4 CN 安装与调试 13
2. 组装杠杆（如之前未组装）

图10 组装杠杆
· 把弹簧（2）与随动销（1）一起套在螺栓上。
· 把塑料垫圈（3）套在螺栓上，并用它压紧弹簧。
· 把带有压紧后的弹簧的螺栓插入杠杆（4）中的长方形孔，并用普通垫圈（5）和螺母（6）把它上紧在杠杆上所需的位置，杠杆上的刻度表示冲程范围的链接点（参见第17页图14）。
· 把普通垫圈（8）套在螺丝（7）上，把螺丝插入杠杆，并用螺母（9）反接。

14 安装与调试 42/18-64-4 CN
3. 在TZID-CI上安装杠杆和夹板

图11 在TZID-C上安装杠杆和弯角支架
· 把杠杆（1）连接在TZID-C后部的反馈轴（2）上（只可安装在一个位置，因为反馈轴侧面的是平坦的）。
· 观察箭头标记（3），检查杠杆行程是否在操作范围以内（在箭头之间）。
· 用手上紧杠杆上的反接螺母（4）。
· 用弯角支角（5）支撑住预先装配的TZID-C，保持松动状态，使之贴住执行器，而杠杆上的随动销进入随动导杆，以便确定用于弯角支架的TZID-C孔。
· 用螺丝（6）、弹簧垫圈（7）和普通垫圈（8）把弯角支架（5）上紧在TZID-C外壳上对应的孔中；如有可能，应均匀地上紧螺丝，以保证运行过程中的直线性。

42/18-64-4 CN 安装与调试 15
4.a 安装在铸铁轭上

图12 安装在铸铁轭上

· 用螺丝（2）、普通垫圈（3）把弯角支架（1）上紧在铸铁轭（4）上。
4.b 安装在柱形轭上

图13 安装在柱形轭上
· 把弯角支架（1）保持在适当的位置处，贴住柱形轭（2）。
· 从柱形轭的内侧、穿过弯角支架上的穿孔，插入U形螺栓（3）。
· 套上普通垫圈（4）、弹簧垫圈（5）和螺母。用手均匀地上紧螺母。

16 安装与调试 42/18-64-4 CN
调节TZID-C定位器在铸铁轭或柱形轭上的高度，直至杠杆在一半冲程处（在模式1.3中处于+0°传感器位置）达到水平（目视检查）。这特殊适