GPS3000系列
GPS3000系列

GPS3000系列

概要

GPS3000定位器是支持HART协议通信的智能阀门定位器系列产品,接收二线制输入4mA20mA的控制信号,具备双作用、大流量的优势。采用非接触式传感器技术结合小回路,使用双回路控制,实现了阀门“快、准、稳”的定位性能与控制性能。产品设计新颖、大屏显示、一键调试、安装方便,符合本安防爆标准要求,内置反接线容错、防雷击、防电涌等保护模块,抗干扰能力强,适用于不同环境下的工业过程控制。

1 特点

·双作用控制,大流量输出。

·采用超低功耗与高灵敏度隧道磁电阻(TMR)设计

·采用高精度非接触式位置反馈技术

·响应速度快、定位精度高、控制线性度优、稳定好。

·具备本安防爆、接线容错与限流保护功能。

·基于位置反馈和压力反馈的控制功能。

·采用小回路反馈信号增加控制能力。

·采用模块化设计,其中压力表模块具有流量调节功能。

·人机操作界面,大屏显示为用户提供了更多的配置功能。

·可一键自整定完成整机调试。

·具备HART与蓝牙通信功能。

·采用Y-Modem协议用于程序升级。

·通过组态GsLink软件交互,实现在线诊断和离线诊断功能。

·卓越的EPM设计,EPM由小回路反馈、喷嘴挡板I/P与放大器组成,具有大流量特性,整体、线性度好、抗干扰能力强、可靠性 高、耐腐蚀。并运用了新的材料,增强了定位器在复杂环境中的控制能力与稳定性。

2 产品主要技术参数

2.1主要性能指标

序号

项目

指标

1

基本误差

  ±0.5% F.S.

2

回差

   0.5% F.S.

3

死区

   0.1% F.S.

4

线性度

   0.5% F.S.

5

重复性

   0.3% F.S.


2.2 主要功能参数

2.2.1 控制功能

·控制输出形式

  单作用或双作用

·阀位反馈控制

  基于非接触式位置反馈信号控制阀门开度。

·压力反馈回路控制功能 

  定位器运行过程中,主控制器检测到阀位反馈组件失去作用时,主控制器通过采集的气源压力与输出压力组成压力反馈回路,经过算法运算后,控制阀门开度(该功能应在设置的情况下开启)。

·小回路控制功能

   基于阀位反馈控制与压力控制过程中,结合小回路反馈信号,精准、快速地控制阀门开度。

·软限位控制功能

  通过UI界面或GsLink软件配置阀门开度范围,定位器控制阀门在设定的范围内运行。

2.2.2 防护功能

·防护能力

  ·防爆等级

     Ex ia ⅡC T1...T6 Gb

     Ex ia ⅢC T200135℃ Db

  ·防护等级

        IP66

·接线容错

   设备接入4mA20mA电源信号时,在接错正负极的情况下,定位器仍能正常工作,且能保持HART正常通讯。

·限流保护

   设备具有限流保护模块,在接入(VDC≤24V)恒压源的情况下,定位器仍能正常工作。

·抗电磁干扰

   内置防雷击、防电涌等保护模块,抗干扰能力强,适用于不同环境下的工业控制。

2.2.3 组态功能

允许用户根据特定的应用场景和需求,对定位器的参数进行设置、调整,达到优化定位器性能的目的。

初始化设置阀门信息包括:位号、作用、阀杆直径、不平衡面积等;

执行机构信息包括:型号、规格、等效面积等;

其它信息包括:网络设置、定位器控制模式、参数阈值、整定PID参数等设置。

以上信息可用于阀门诊断。

2.2.4 通讯功能

·HART通信

‌       支持HART® 协议(第 7 版)

  为DCS系统提供数据通信接口,连接GsLink软件可用于组态、调试及诊断。

·蓝牙通信

定位器处于调试模式下,电流调整至8mA以上,可开启蓝牙通讯功能,与手操器或其他检测设备进行通信,给用户检测、检修、调试带来便捷;特别是在前期安装调试时,可通过智能终端直接调试,既能降低调试设备成本,又能加快调试进程。

2.2.5 诊断功能

·定位器健康诊断功能

     定位器具有自身健康诊断,包括内部基准电压、外部输入电流、I/P驱动、存储、实时时钟、阀位反馈组件、压力传感器、温度传感器、小回路检测及EPM性能诊断等。

·阀门健康诊断功能

   ·离线诊断

     离线诊断包括:阶跃测试、动态测试、始终点偏差测试、死区测试、分辨率测试、频率响应测试、行程速度测试、回差测试、灵敏度测试、I/P回差测试等。

  ·在线诊断

    在线诊断包括:状态监视、行程偏差诊断测试、气源压力诊断测试、配置文件诊断测试、触发的配置文件诊断测试、空气质量流量诊断测试(检测定位器与执行机构的匹配度)、放大器诊断测试、阀门摩擦诊断测试、IP和放大器完整性诊断测试,CV值测试、行程直方图(反应执行机构的性能)。

2.2.6 其他功能

·自带阀门开/关补偿功能

  当输入信号4mA20mA时,可确保阀门彻底关闭或完全打开。

·点阵屏显示

  采用400*240点阵液晶屏,用户可在同一界面上查看定位器更多的运行信息,比传统的定位器读取信息更加直观。

·人机交互

  外置按键与显示屏处于同一个平面,操作便捷,更具有人性化。

·报警指示灯

  设备具有报警指示灯包括绿色、蓝色、黄色、橙色和红色,根据现场不同的工况,设备发出不同的警示、提示指示灯,用户可根据操作手册中规定的明细查询故障情况。

·新颖的UI界面设计

  界面展示内容可通过数字、图形、曲线相结合显示,友好的人机交互界面,用户能直观了解定位器的参数以及控制阀位的变化,具体展示如表2:

2 界面展示内容名称描述表

序号

名称

描述

1

S.P

设备的目标位置,定位器将控制阀门运动到该位置

2

P.V

设备的实际位置,该参数根据设备读取位置传感器的数据而得到

3

电流

设备的实时输入电流

4

温度

设备温度,由设备内部的温度传感器采集得到

5

S

气源供应压力

6

A

A口的气压

7

B

B口的气压

8

累计行程

累计行程以百分比形式表示,此项参数掉电保持

9

动作次数

设备执行动作的次数,此项参数掉电保持

10

上电次数

设备上电启动的次数,此项参数掉电保持

11

复位次数

设备执行复位操作的次数,此项参数掉电保持

12

工作时长

设备工作的时间,以小时为单位,此项参数掉电保持

 

  界面表现形式如下:

  a) 表格式工作界面

  可将设备的各项数据以表格的形式体现出来,用户可以清楚的观察到设备的各项信息。

  b) 压力表式工作界面

  可将气源压力和阀口压力以压力表的形式体现出来,目标位置和实际位置以柱状图形式体现。

  c) 位置折线图界面

  可更好的比较目标位置和实际位置,观察设备动作趋势和实际位置的稳定情况。


·非接触式阀位测量

高灵敏度隧道磁电阻(TMR)和高精度非接触式位置反馈技术,保持高精度采集,用于精确控制。

技术参数

序号

名称

详细参数

1

整机

壳/盖材料:铝合金

涂漆:RAL7015

防护等级:IP66

重量:2.5kg

•压力表模块:0.5kg

2

输入电源和信号

小电流:3.6 mA (HART 3.8 mA)

最大电流:25 mA

•所需顺从电压:11.0VDC @ 20mA,10.5VDC @ 4mA

••电气接口:两个(具体详见型号编制)

3

输出信号

•两个可配置输出信号:

——NAMUR输出信号

——常开或常闭(通电时,可配置)

•一路4mA20mA输出,用于阀位反馈监测

4

通信

•HART® 协议(第 7 版)

•蓝牙通讯

5

人机交互

•带图形LCD和键盘。

6

校准

•一键校准功能。

7

环境限制

•标准温度:-40℃+85℃(LCD显示器-30℃下不能显示,但不影响阀位控制)

•可选极端温度:-55℃+85℃

•湿度:20%~85% RH

8

EMC 符合性标准

•符合 IEC/EN 61326-1(第 2 版)

•放射性:CISPR11 A 类

9

电源变化

•上电(阀位控制)< 2 s

•断电(复位)> 50 ms

•断电(不复位)< 20 ms

10

阀位反馈

•直行程:0mm200 mm  (规格型号:25mm、50mm、100mm、200mm)

•角行程:  0~120°

11

供气压力

•1.4 bar7 bar(20 psi101 psi

建议小操作压力:比执行机构要求的最大值多0.3 bar (5 psig)

12

稳态耗气量

•0.246 Nm3/h @ 1.4 bar

•0.78 Nm3/h @ 7 bar

13

输气量

•9 Nm3/h @ 1.4 bar

•33 Nm3h @ 7 bar

14

排气量

•6.3 Nm3/h @ 1.4 bar

•36.6 Nm3/h @ 7 bar

15

气源要求

•气源介质:空气或天然气

•气源介质必须是清洁、干燥的非腐蚀性气体

•满足DIN/IS0 8573-1 标准的3级要求

•露点温度:3级或者至少比预期最低环境温度低10℃

16

危险区域认证

NEPSI

•本安

•防尘燃

防爆标识:

Ex ia ⅡC T1...T6 Gb

Ex ia ⅢC T200 135℃ Db


选配项

组件(行程模块)规格

阀位反馈组件上的刻度数字表示阀门的行程大小,有如下5种标准规格。

直行程:25 mm、50 mm、100 mm、200 mm

角行程:0~120°