Valmet Neles ND9000 Principio e caratteristiche del posizionatore di valvola intelligente

L'ND9000™ è un avanzato controllore intelligente per valvole per un'ampia gamma di attuatori di valvole di controllo in tutti i settori industriali, per attuatori pneumatici a membrana e a cilindro per valvole a corsa diritta o angolare. Con una diagnostica senza rivali e caratteristiche uniche che garantiscono la qualità del prodotto finale in tutte le condizioni operative, supportato dal sistema di assistenza a vita Neles FieldCare™ di Valmet, l'ND9000 è diventato un dispositivo affidabile che garantisce la crescita futura. Il suo buon design e le caratteristiche diagnostiche uniche forniscono una solida base per l'ottimizzazione delle prestazioni e le operazioni di assistenza lungimiranti.

ND9000 è una designazione di serie e, per l'ND9102H, “9” si riferisce alla serie ND9000 e “10” si riferisce alla classificazione di sicurezza dell'involucro di “Standard IP66/ NEMA 4*". NEMA 4*", '2’ si riferisce alla bassa portata, 'H’ si riferisce al supporto del protocollo di comunicazione HART e all'intervallo del segnale di ingresso definito (4-20mA); i dettagli sono mostrati di seguito:

La serie ND9000 è un controllore intelligente per valvole basato su microprocessore con un circuito di alimentazione da 4-20 mA e supporta un segnale di ingresso minimo di 3,6 mA quando si utilizza un manipolatore manuale HART per far funzionare il dispositivo. Il funzionamento locale può essere eseguito utilizzando l'interfaccia utente locale del controllore, mentre il funzionamento remoto richiede un PC con software installato e deve essere collegato al corpo ND9100H o al circuito di controllo.

La posizione della valvola è controllata da un potente microprocessore a 32 bit e i parametri misurati pertinenti sono il segnale di ingresso, la posizione della valvola con sensori senza contatto, la pressione dell'attuatore (2 misurazioni indipendenti), la pressione di alimentazione dell'aria, la valvola a spola, la temperatura del dispositivo.

La tecnologia di autodiagnostica avanzata assicura che tutte le funzioni di misurazione funzionino correttamente. Quando il segnale di ingresso e la misurazione della posizione sono normali, un guasto di una qualsiasi delle altre misurazioni non causerà il malfunzionamento della valvola. Dopo che il collegamento del segnale elettrico e il collegamento dell'aria al cilindro sono stati effettuati, il microprocessore (μC, vedere la Figura 3-1, di seguito) legge i segnali di ingresso, le misurazioni del sensore di posizione (α), le misurazioni del sensore di pressione (Ps, P1, P2) e le misurazioni del sensore di scorrimento (SPS). Dopo che l'algoritmo di controllo incorporato nel μC rileva una deviazione del segnale di ingresso da α, viene calcolato un nuovo valore e inviato al circuito della bobina del preamplificatore (PR) in base ai dati del segnale di ingresso e del sensore, rispettivamente. La modifica della corrente in ingresso al PR modifica di conseguenza la pressione di controllo sulla valvola a spola. La pressione di controllo ridotta sposta la spola della valvola a spola, che di conseguenza modifica la pressione dell'attuatore. Quando la spola si apre, il gas scorre verso il lato di azionamento dell'attuatore a doppio film sottile ed esce dall'altro lato dell'attuatore. La pressione in aumento graduale sposta quindi il diaframma, azionando l'attuatore e la leva o l'albero di feedback per ruotare in senso orario. Un sensore di posizione (α) misura la rotazione e la invia al μC. Utilizzando un algoritmo di controllo, il μC inizia a regolare la corrente nel PR, partendo da uno stato stazionario fino a quando il nuovo valore generato porta lo stato dell'attuatore allo stato che dovrebbe corrispondere al valore del segnale di ingresso. La figura seguente mostra il principio di funzionamento del posizionatore:

Funzione dell'interfaccia utente locale:

• Controllo locale delle valvole
• Monitoraggio della posizione della valvola, del segnale di ingresso, della temperatura, della pressione differenziale di alimentazione e dell'attuatore
• Funzione di avvio guidato
• L'LUI (Local User Interface) può essere bloccata da remoto per impedire accessi non autorizzati
• Calibrazione: automatica/manuale/linearizzazione
• Calibrazione a 1 punto
• Configurazione di controllo: Aggressivo, Veloce, Ottimale, Stabile, Massima stabilità
• Selezione della modalità: Auto/Manuale
• Rotazione: la valvola si chiude con rotazione in senso orario o antiorario
• Spazio morto
• Taglio basso, intervallo di sicurezza di taglio (predefinito 2%)
• Azione di guasto del posizionatore, aperto/chiuso
• Direzione del segnale: azione diretta/inversa
• Tipo di attuatore, a doppio/singolo effetto
• Versione HART: HART 6 o HART 7
• Tipo di valvola, rotante/lineare IEC/nelesCV Globe/FLI
• Opzioni linguistiche: inglese, tedesco e francese

La manutenzione richiesta per il posizionatore di valvole ND9000H dipende dall'ambiente e dalle condizioni operative, ad es. la qualità dell'alimentazione del gas, ecc. Nessuna manutenzione è richiesta in condizioni operative normali.

Prima di effettuare la manutenzione dell'ND9000H, assicurarsi che l'alimentazione dell'aria sia scollegata e che la pressione sia stata rilasciata. Il controllore di valvole ND9000H è composto dai seguenti moduli intercambiabili: un'unità di pre-stadio, un'unità di assemblaggio della valvola a spola con sensori e una scheda di comunicazione con trasmettitori di posizione selezionabili. Questi moduli sono fissati sotto l'alloggiamento del coperchio in modo che, in caso di guasto di un modulo, debba essere sostituito con un nuovo modulo e assemblato in un ambiente pulito e asciutto. Dopo il rimontaggio, rivestire le viti con olio filettato anti-allentamento e serrare saldamente.

L'unità anteriore deve essere rimossa con molta attenzione, soprattutto quando l'alloggiamento viene rimosso e le parti rimosse non devono essere spostate. Rimuovere le viti M4 con un cacciavite e rimuovere l'unità anteriore. Scollegare il cablaggio del pre-stadio dalla scheda del circuito del sensore di scorrimento, continuare a rimuovere le due viti M4 dal coperchio della valvola a spola, rimuovere il modulo dell'unità anteriore verticalmente e infine rimuovere l'O-ring. Per l'installazione, posizionare un nuovo O-ring nell'incavo della valvola a spola, quindi posizionare l'unità di preamplificazione. Confermare che l'ugello sia introdotto esattamente nell'O-ring. Utilizzare le viti per riportare il corpo del preamplificatore nella sua posizione corretta, serrando le viti in modo uniforme. Reinserire il connettore del cavo bipolare dell'unità anteriore nella scheda del circuito del sensore di scorrimento, il connettore ha una funzione anti-errata connessione. Infine, coprire l'alloggiamento dell'unità anteriore e serrare le viti.

La rimozione della valvola a spola deve essere eseguita solo dopo la rimozione dello stadio di preamplificazione. Rimuovere il gruppo valvola a spola rimuovendo tre viti M4 e due viti M3. Se necessario, pulire la valvola a spola in conformità con i requisiti di pulizia ambientale e le procedure corrette. Dopo aver rimosso le tre viti M4, rimuovere verticalmente la valvola a spola dalla scanalatura di fissaggio, tenendo l'estremità del corpo della valvola con le dita per evitare che la spola cada. Pulire con cura la spola e il foro centrale del corpo, facendo attenzione a non consentire che le fibre sanitarie si attacchino alla spola e al foro centrale del corpo, o a graffiare la spola e il giunto del corpo. La farfalla è montata sotto la valvola a spola nella scanalatura di fissaggio e deve essere pulita anche dopo la rimozione della valvola a spola. Si noti che ogni corpo valvola a spola corrisponde a una spola unica, quindi le spole non possono essere scambiate, né l'orientamento delle spole può essere modificato (come identificato nell'angolo in basso a destra della Figura 3-6).

Durante il rimontaggio, verificare che i cuscinetti siano posizionati correttamente nelle scanalature nella parte inferiore del gruppo valvola a spola. Installare la valvola a spola nella scanalatura di fissaggio e serrare le tre viti M4 e le due viti M3. Verificare che l'O-ring sia a pieno contatto con l'interno della scanalatura e infine installare l'unità di pre-stadio direttamente come descritto sopra.

Allentare le viti a testa svasata M8 sull'indicatore di posizione e rimuovere l'indicatore di posizione dall'asta dell'albero. Rimuovere l'alloggiamento del pre-stadio e rimuovere ulteriormente il coperchio della scheda del circuito fissato da quattro viti M3. Fare attenzione a scaricare la propria elettricità statica prima di toccare la scheda del circuito. Rimuovere le 4 viti di fissaggio M3 e tenere un lato per estrarre la scheda del circuito verticalmente verso l'alto. Maneggiare con cura la scheda del circuito, è meglio toccare solo i bordi della scheda. La reinstallazione è l'inverso di quanto sopra. La Figura 3-7 mostra il contorno della scheda del circuito di comunicazione.