美卓（MESTO）Neles ND9000智能化阀门控制器

兖矿国泰化工　　河谷 

ND9000是一种先进的全智能式阀门定位器，适用于所有工业领域的各种控制阀的气缸。它具有独特的诊断功能和无可比拟的性能，并且在整个运动过程中得到Metso FieldCare软件的支持。

ND9000是系列代号，“9”指的是ND9000系列，“10”指的是外壳安全级别为“Standard IP66/NEMA 4×”，“H”指的是支持HART通讯协议和所定义的输入信号范围（4-20mA）。我公司使用控制器的具体型号是ND9100H/K05，配以ND9106H/K05限位开关。下面就某些方面做进一步的说明。

1. 工作原理

ND9100H是一种基于微处理器技术的智能阀门控制器，采用4-20mA的供电回路，使用HART手操器操作设备时支持最低3.6mA输入信号。就地操作可以使用控制器的本地用户界面，远程操作需要一台安装有FieldWare软件的电脑，且须连接到ND9100H本体或控制回路中。

阀位由功能强大的32位微处理器控制，相关的测量参数有输入信号、带无触点传感器的阀位、执行器压力（2个独立的测量值）、气源压力、滑阀（spool valve）、设备温度。

先进的自诊断技术保证全部测量功能正常工作。当输入信号和阀位测量均正常时，其它任意测量的失灵不会导致阀门失灵。电气信号连接和到气缸的气源连接完成之后，微处理器（µC，参看图5-1，下同）读取输入信号、位置传感器测量值（α）、压力传感器测量值（Ps、P1、P2）和滑位传感器测量值（SPS）。嵌入µC中的控制算法检测到输入信号与α发生偏差后，以分别来自输入信号和传感器的数据为依据，计算一个新值并送入前置级（PR）线圈电路。改变输入到PR的电流相应改变通向滑阀的控制压力。减小了的控制压力使滑阀阀芯产生位移，相应地改变了执行器的压力。阀芯开启后，气体流向双薄膜执行器的驱动侧，并从执行器另一侧排出。逐渐增大的压力就会使薄膜产生位移，驱动执行器和反馈杆或轴顺时针旋转。位置传感器（α）测量旋转量并送到µC中。运用控制算法，µC开始调整PR中的电流，从一种稳态开始，直到产生的新值使得执行器状态达到输入信号值应对应的状态为止。

2. 安装方式和电气连接

（1） 安装方式

ND9100H适应性强，有四种安装方式，分别是安装于EC/EJ执行器、通过VDI/VDE安装于Metso自动化执行器、安装于NelesCV球阀的直行程执行器、通过IEC60534安装于直行程执行器，具体的装配图见图5-2所示。

管道的布置以及管材的规格均有详细的规定，以双作用执行器为例，如图5-3所示。

图5-3 双作用执行器 图5-4 安装于EC/EJ执行器

连接气源到（G1/4）S，连接C1、C2（G1/4）到执行器。如ND9100H安装于EC/EJ执行器，C1、C2（G1/4）必须塞紧以保证安全，必要时（EJ05）可以使用装配衬板。

（2） 电气连接

ND9100H采用标准4-20mA供电回路，与HART手操器相同。输入信号线采用M20×1.5电缆，导线连接到接线端子（图5-5）上，输入信号线的保护接地建议只使用由DCS末端引出的。

需要外部供电的位置变送器连接到PT的两个接线柱上。ND9100H和位置变送器可保持绝缘于600V交流电。

（3）调试

A、设备通电后，自动进入显示界面。其菜单结构见图1 。

备注：1. 查看当前所选物理量单位的方法：按直到屏幕上面一行显示出1/1或ANG为止。

2. 按住不松开，显示出当前所选单位之后，使用或可以进行改变。

3. 设备闲置一个小时，无人触动表头，测量单元内滚动显示上述五个参数值。

B、向导式启动

在这种情况下，我们可以对ND9100H调节器、执行器和阀门有关的关键参数配置进行快速的查看，具体参数对应的含义及其操作方法见表1。

表1 关键参数的查看及其对应含义

C、参数设置

PAR

表2 全部参数及其含义

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