Principe et caractéristiques du positionneur de soupape intelligent Valmet Neles ND9000

Le ND9000™ est un contrôleur de vanne intelligent avancé pour une large gamme d'actionneurs de vannes de contrôle dans tous les secteurs industriels, pour les actionneurs pneumatiques de type diaphragme et de type cylindre pour les vannes à course droite ou angulaire. Avec des diagnostics inégalés et des fonctionnalités uniques qui garantissent la qualité du produit final dans toutes les conditions de fonctionnement, soutenu par le système de service à vie Neles FieldCare™ de Valmet, le ND9000 est devenu un appareil fiable qui assure la croissance future. Sa bonne conception et ses caractéristiques de diagnostic uniques fournissent une base solide pour l'optimisation des performances et les opérations de service tournées vers l'avenir.

ND9000 est une désignation de série, et pour le ND9102H, « 9 » fait référence à la série ND9000, et « 10 » fait référence à l'indice de sécurité du boîtier « Standard IP66/ NEMA 4*". NEMA 4*", '2' fait référence au faible débit, 'H' fait référence à la prise en charge du protocole de communication HART et à la plage de signaux d'entrée définie (4-20mA) ; les détails sont présentés ci-dessous :

La série ND9000 est un contrôleur de vanne intelligent basé sur un microprocesseur avec une boucle d'alimentation 4-20mA, et prend en charge un signal d'entrée minimum de 3,6mA lors de l'utilisation d'un manipulateur manuel HART pour faire fonctionner l'appareil. Le fonctionnement local peut être effectué à l'aide de l'interface utilisateur locale du contrôleur, tandis que le fonctionnement à distance nécessite un PC avec un logiciel installé et doit être connecté au corps du ND9100H ou à la boucle de contrôle.

La position de la vanne est contrôlée par un puissant microprocesseur 32 bits et les paramètres mesurés pertinents sont le signal d'entrée, la position de la vanne avec des capteurs sans contact, la pression de l'actionneur (2 mesures indépendantes), la pression d'alimentation en air, le tiroir de la vanne, la température de l'appareil.

La technologie d'autodiagnostic avancée garantit que toutes les fonctions de mesure fonctionnent correctement. Lorsque le signal d'entrée et la mesure de position sont normaux, une défaillance de l'une des autres mesures ne provoquera pas de dysfonctionnement de la vanne. Après que la connexion électrique et la connexion d'air au cylindre ont été établies, le microprocesseur (µC, voir la figure 3-1, ci-dessous) lit les signaux d'entrée, les mesures du capteur de position (α), les mesures du capteur de pression (Ps, P1, P2) et les mesures du capteur de glissement (SPS). Après que l'algorithme de contrôle intégré dans le µC détecte un écart du signal d'entrée par rapport à α, une nouvelle valeur est calculée et alimentée au circuit de bobine de préamplificateur (PR) en fonction des données du signal d'entrée et du capteur, respectivement. La modification du courant d'entrée vers le PR modifie la pression de contrôle vers le tiroir en conséquence. La pression de contrôle réduite déplace le tiroir de la vanne, ce qui modifie en conséquence la pression de l'actionneur. Lorsque le tiroir s'ouvre, le gaz s'écoule vers le côté d'entraînement de l'actionneur à double film et sort de l'autre côté de l'actionneur. La pression qui augmente progressivement déplace ensuite le diaphragme, entraînant l'actionneur et le levier ou l'arbre de rétroaction à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre. Un capteur de position (α) mesure la rotation et l'envoie au µC. À l'aide d'un algorithme de contrôle, le µC commence à ajuster le courant dans le PR, en commençant par un état stable jusqu'à ce que la nouvelle valeur générée amène l'état de l'actionneur à l'état qui doit correspondre à la valeur du signal d'entrée. La figure suivante montre le principe de fonctionnement du positionneur :

Fonction de l'interface utilisateur locale :

• Contrôle local des vannes
• Surveillance de la position de la vanne, du signal d'entrée, de la température, de l'alimentation et de la pression différentielle de l'actionneur
• Fonction de démarrage guidé
• L'IUL (Interface Utilisateur Locale) peut être verrouillée à distance pour empêcher tout accès non autorisé
• Étalonnage : automatique/manuel/linéarisation
• Étalonnage en 1 point
• Configuration du contrôle : Agressif, Rapide, Optimal, Stable, Stabilité maximale
• Sélection du mode : Auto/Manuel
• Rotation : la vanne se ferme avec une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse
• Espace mort
• Coupure basse, plage de sécurité de coupure (par défaut 2 %)
• Action de défaut du positionneur, ouverture/fermeture
• Direction du signal : action directe/inverse
• Type d'actionneur, double/simple effet
• Version HART : HART 6 ou HART 7
• Type de vanne, rotative/linéaire IEC/nelesCV Globe/FLI
• Options de langue : anglais, allemand et français

La maintenance requise pour le positionneur de vanne ND9000H dépend de l'environnement et des conditions de fonctionnement, par exemple la qualité de l'alimentation en gaz, etc. Aucune maintenance n'est requise dans des conditions de fonctionnement normales.

Avant d'entretenir le ND9000H, assurez-vous que l'alimentation en air est déconnectée et que la pression est relâchée. Le contrôleur de vanne ND9000H se compose des modules interchangeables suivants : une unité de pré-étage, un ensemble tiroir avec capteurs et une carte de communication avec des transmetteurs de position sélectionnables. Ces modules sont fixés sous le boîtier du couvercle de sorte que, en cas de défaillance d'un module, il doit être remplacé par un nouveau module et assemblé dans un environnement propre et sec. Après le remontage, enduisez les vis d'huile filetée anti-desserrage et serrez-les fermement.

L'unité avant doit être retirée avec le plus grand soin, en particulier lors du retrait du boîtier et les pièces retirées ne doivent pas être déplacées. Retirez les vis M4 avec un tournevis et retirez l'unité avant. Débranchez le câblage de l'étage avant de la carte de circuit du capteur de glissement, continuez à retirer les deux vis M4 du couvercle du tiroir, retirez le module de l'unité avant verticalement et enfin retirez le joint torique. Pour l'installation, placez un nouveau joint torique dans le renfoncement du tiroir, puis placez l'unité de préampli. Confirmez que la buse est introduite exactement dans le joint torique. Utilisez les vis pour remettre le corps du préamplificateur dans sa position correcte, en serrant les vis uniformément. Réinsérez le connecteur de câble bipolaire de l'unité avant dans la carte de circuit du capteur de glissement, le connecteur est doté d'une fonction anti-mauvaise connexion. Enfin, couvrez le boîtier de l'unité avant et serrez les vis.

Le retrait du tiroir ne doit être effectué qu'après le retrait de l'étage de préamplification. Retirez l'ensemble tiroir en retirant trois vis M4 et deux vis M3. Si nécessaire, nettoyez le tiroir conformément aux exigences de propreté environnementale et aux procédures appropriées. Après avoir retiré les trois vis M4, retirez verticalement le tiroir de la rainure de retenue, en tenant l'extrémité du corps de la vanne avec les doigts pour empêcher le tiroir de tomber. Nettoyez soigneusement le tiroir et le trou central du corps, en veillant à ne pas laisser les fibres sanitaires coller au tiroir et au trou central du corps, ou à rayer le tiroir et le joint du corps. L'étranglement est monté sous le tiroir dans la rainure de retenue et doit également être nettoyé après le retrait du tiroir. Notez que chaque corps de tiroir correspond à un tiroir unique, de sorte que les tiroirs ne peuvent pas être échangés, ni l'orientation des tiroirs ne peut être modifiée (comme identifié dans le coin inférieur droit de la figure 3-6).

Lors du remontage, vérifiez que les coussinets sont correctement placés dans les rainures au bas de l'ensemble tiroir. Installez le tiroir dans la rainure de retenue et serrez les trois vis M4 et les deux vis M3. Vérifiez que le joint torique est en contact complet avec l'intérieur de la rainure et, enfin, installez l'unité de pré-étage directement comme décrit ci-dessus.

Desserrez les vis à tête fraisée M8 sur l'indicateur de position et retirez l'indicateur de position de la tige de l'arbre. Retirez le boîtier de pré-étage et retirez ensuite le couvercle de la carte de circuit fixé par quatre vis M3. Veillez à décharger votre propre électricité statique avant de toucher la carte de circuit. Retirez les 4 vis de fixation M3 et tenez un côté pour sortir la carte de circuit verticalement vers le haut. Manipulez la carte de circuit avec précaution, il est préférable de ne toucher que les bords de la carte. La réinstallation est l'inverse de ce qui précède. La figure 3-7 montre le contour de la carte de circuit de communication.