APV400 智能阀门定位器

选型手册

杭州和利时自动化系统工程有限公司

1

目录

1 概述........................................................................................................................................... 2

2 产品型号说明........................................................................................................................... 3

3 技术参数................................................................................................................................... 5

4 安装和接线............................................................................................................................... 8

4.1 外形尺寸........................................................................................................................ 8

4.2 电气连接及电气参数.................................................................................................... 9

2

1 概述

APV400 智能阀门定位器是一款基于压电阀原理的定位器，具有 HART 通讯功能。它将两

线制 4～20mA 控制信号转换为气动输出到执行机构，可用于气动直行程或角行程执行机构的

控制，驱动执行机构使阀门到达与设定值相对应的位置。该型定位器设计紧凑，采用模块化

结构设计，性价比较高。控制参数的自整定以及定位器优秀的适应性能够显著节省时间，提

供最优的控制行为。

产品特点：

⚫ 快速响应及精确控制：自适应的预测性控制算法，响应速度快，控制更精确。

⚫ 自整定功能：自动寻找阀门下限和上限，优化阀门控制参数, 提高阀门控制精度。

⚫ 显示及操作：点阵式液晶显示，显示内容更丰富。具有 4 个按键，可就地手动控制阀门

开度或进行组态设置。

⚫ 组态功能：可设置分程、特性曲线、行程范围、行程方向、紧密关闭、死区、控制参

数、数字量输入、报警输出、故障输出等参数。

⚫ 诊断功能：具有泄漏检测、部分行程测试、上部限位和下部限位监视、压力检测诊断、

温度诊断、行程累积、方向改变次数、压电运行次数等功能。

⚫ 通讯协议：支持 HART5 及 HART7 总线协议。

⚫ 数字量输入：一路电气隔离的数字量输入，两路干接点输入。

⚫ 数字量输出：带电气隔离的数字量输出用于输出报警/故障消息。

⚫ 位置反馈：带电气隔离的位置反馈模块可输出 4～20mA 阀位反馈信号。

⚫ 三断保位功能：可选故障保位阀组，实现断电、断气、断信号故障保位。

⚫ 浪涌保护功能。

⚫ 语言：中英文显示

图 1-1 压铸铝-A 型外壳定位器内部结构

1 定位器上盖 8 压力测量模块

2 电路保护盖 9 定位器底壳

3 主控电路板 10 线缆防护接头

4 报警模块 11 位置传感器

5 气动放大器 12 齿轮

6 电流反馈模块 13 卡簧

7 电路板支架

3

图 1-2 压铸铝-B 型外壳定位器内部结构

1 接线盒盖 5 电路板

2 接线板 6 上盖

3 定位器底壳 7 位置传感器

4 连轴齿轮 8 压电阀组件

2 产品型号说明

APV400 系列产品型号如下，订货或验收时请正确选择或核实产品型号。

4

本安选型说明：

APV400-a b c d e f g h I j k l m n

a为行程类型代码，可为L（直行程），R（角行程）；

b为作用形式代码，可为S（单作用），D（双作用）；

c为防爆代码，可为i（Ex ia ⅡC T4···T6 Gb）；

d为反馈杆代码，与防爆性能不相关，直行程可为0，1，2，X；角行程可为8；

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4

APV400 - L S i 2 - 1 H N 1 R T - A 0 0 0

行程代码

直行程 L

角行程 R

作用形式代码

单作用 S

双作用 D

防爆代码

不防爆 n

本安（Exi） i

隔爆（Exd） d

外壳粉尘（Ext） t

本安（Exi），粉尘防爆（Ext） k

隔爆（Exd），外壳防护型粉尘防爆（Ext） e

反馈杆代码

直行程

无 0

10~30mm 1

40~130mm 2

定制 X

角行程

NAMUR 8

反馈模块代码

无 0

阀位反馈(4~20mA) 1

限位开关 2

阀位反馈+限位开关 3

通讯功能代码

无 0

HART H

电源接口代码

M20x1.5 M

NPT1/2 N

气源接口代码

NPT1/4 1

断气源/电信号代码

复位（断电时执行机构气缸把气排掉） R

保位（断电和断气时，执行机构保持在原位置） H

故障开（断电时执行机构气缸充满气体） G

环境温度代码

-30~80℃ T

-40~80℃ L

壳体代码

压铸铝 -A型（适用于本安、常规型） A

压铸铝 -B型（适用于隔爆型） B

不锈钢-C型（适用于本安、常规型） C

不锈钢-D型（适用于隔爆型） D

压力表组件

无 0

压力表 1

安装支架

无 0

带角行程安装支架（配执行器30x80x42） 1

带角行程安装支架（配执行器30x130x52） 2

订制支架 X

特殊代码(可多选)

无 0

分程控制 A

报警模块 / 数字 I/O 模块 (DIO) B

压力测量模块 C

APV400压电阀式智能定位器选型表

5

e为反馈代码，可为0（无），1（阀位反馈4～20mA），2（限位开关），3（阀位反馈+

限位开关）；

f为通讯功能代码，可为0（无），H（HART）；

g为电源接口代码，与防爆性能不相关，可为N，M；

h为气源接口代码，与防爆性能不相关，可为1，2，3，4；

i为断气源/电信号代码，可为R（复位），H（保位），G（故障开）；

j为环境温度代码，可为T（T4：-30℃～+80℃，T5：-30℃～+65℃，T6：-30℃～

+50℃），L（T4：-40℃～+80℃，T5：-40℃～+65℃，T6：-40℃～+50℃）；

k为壳体材质代码，可为A（压铸铝-A型）；

l为压力表组件代码，与防爆性能不相关，可为0（无），1（压力表）；

m为安装支架代码，与防爆性能不相关，可为0（无），1（带角行程安装支架，用于配

执行器30x80x42），2（带角行程安装支架，用于配执行器30x130x52），3（订制支架）；

n 为特殊代码（可多选），可为 0（无），A（分程控制功能），B（报警模块 / 数字

I/O 模块(DIO)），C（压力测量模块）。

注意：在本安场合使用时，使用环境温度范围

j 代码为 T 时，T4：-30℃～+80℃，T5：-30℃～+65℃，T6：-30℃～+50℃；

j 代码为 L 时，T4：-40℃～+80℃，T5：-40℃～+65℃，T6：-40℃～+50℃。

3 技术参数

输入

信号

执行机构类型 单作用、双作用、直行程、角行程气动执行机构

行程范围 直行程 10～130mm；角行程 30º～100º

输入控制信号 两线制 4～20mA DC

负载阻抗 455Ω (不带 HART)，495Ω（带 HART）

特性 线性/等百分比/反等百分比/用户自定义

通讯方式 HART 通讯协议（选配）

气动

参数

气源

气源压力：1.5～8.0 bar

压缩空气质量按 ISO 8573-1；要求过滤器单元 4 级，含油量

4 级，露点 4 级（至少低于环境温度 10K）；气源应无明显

的腐蚀性气体、蒸汽和油剂。

输出信号压力 最小 0 bar，最大为气源压力。

6

额定流量 进气：≥ 130 l/min (@25°C) 6→5 bar

排气：≥ 240 l/min (@25°C) 6→5 bar

腔室泄漏 ≤ 0.05 l/min (@ 25°C) 6→0 bar

稳态耗气量 ≤ 0.4 l/min (@ 25°C)

精度

死区 自动，0.1～10.0% 可调整。

基本误差 0.5% FS

回差 0.5% FS

重复性 0.2% FS

响应时间 20ms

人 机

交互

液晶显示 点阵式液晶显示，可中英文显示和 180°翻转显示。

显示内容 阀门开度、输入电流、设定值、操作模式及诊断状态显示，

并有四种显示主题可供选择。

压力表显示 可选配 2～3 个压力表，显示进出口压力。

自动初始化 自动初始化阀门下限和上限、最小控制脉冲及优化控制参数

等。

诊断

具有泄漏检测、部分行程测试、上部限位和下部限位监视、

压力监视、温度监视、行程累积监视、方向改变次数监视、

压电运行次数监视等。

本地操作 4 个按键，可就地手动控制阀门开度或进行组态设置。

环境

参数

环境温度

T4:-30°C～+80°C,T5:-30°C～+65°C,T6:-30°C～+50°C

（低温-40°C 可选）

环境湿度 5%～95%

抗振性能 承受振动频率为 10Hz～500Hz、位移幅值为 0.15mm（10Hz～

60Hz）或加速度为 20 m/s2（60Hz～500Hz）的机械振动。

防护等级 IP66

防爆标志 Ex ia ⅡC T4···T6 Ga，Ex ia ⅢC T80℃···T135℃ Db，Ex tb ⅢC

T80℃···T135℃ Db，Ex db ⅡC T4···T6 Gb

机械

参数

气动接口 接口螺纹 1/4 NPT

电气接口 2 个，接口螺纹 M20×1.5、1/2 NPT

外形尺寸 压铸铝-A 型 208*98*104，压铸铝-B 型 228*125*158

（不含传动轴附件、封堵件、压力计模块）

重量 压铸铝-A 型约 2.0Kg，压铸铝-B 型约 5.0Kg

数字

量输

入 1

功能

具有组态锁定、组态和手动锁定、部分行程测试、控制阀门

到行程调节起点、控制阀门到行程调节终点、禁止阀门移动

等功能。

7

电气参数

只适用于浮动触点, 触点负载 3 VDC 10μA

状态 0：断开

状态 1：短接

数字

量输

入 2

功能 具有部分行程测试、控制阀门到行程调节起点、控制阀门到

行程调节终点和禁止阀门移动的功能。

电气参数

端子 X202(23+,24-)电气隔离，输入电压范围<25V DC

状态 0：输入电压≤4.5V 或开

状态 1：输入电压≥13V

端子 X203(25+,26-)只适用于浮动触点，触点负载 3 VDC 10μA

状态 0：断开

状态 1：短接

报警

输出

功能

可设置报警阈值 1 和报警阈值 2，并可选择低报警参数“MIN

MAX”、“MIN MIN”或 “MAX MAX”；高报警参数“-

MIN -MAX” 、“-MIN -MIN”或“ -MAX -MAX”或关闭

报警等报警输出方式。

电气参数

2 路报警输出，电气隔离。输入电压范围：≤10.5V DC

信号状态：低，≤1.2mA

信号状态：高，≥2.1mA

辅助电源：电源的开关阈值符合 EN 60947-5-6：UAux = 8.2 V，

R i = 1 kΩ

故障

输出

功能 可选择低故障消息输出参数“Fault”、“FNA”和“FNAB”,

高故障消息输出参数“-Fault”、“-FNA”和“-FNAB”。

电气参数

1 路故障消息输出，电气隔离。输入电压范围：≤10.5V DC

信号状态：低，≤1.2mA

信号状态：高，≥2.1mA

辅助电源：电源的开关阈值符合 EN 60947-5-6：UAux = 8.2 V，

R i = 1 kΩ

位置

反馈

模块

（选

配）

供电电压 辅助电源 UAux：13.5～28V DC， 带反向保护

输出信号 4～20mA

负载电阻Ω ≤ (UAux[V]–13.5V)/I[mA]*1000

分辨率 ≤ 0.1%

传动误差 ≤ 0.3%

温度影响 ≤ 0.1%/10℃

压力测量模块

（选配） 用于气源压力及驱动压力的测量及诊断。

8

4 安装和接线

4.1 外形尺寸

图 4-1 压铸铝-A 型外壳外形安装尺寸

9

图 4-2 压铸铝-B 型外壳外形安装尺寸

4.2 电气连接及电气参数

8.23mA 76.9 %未初始化 26

MA

POS 77%

Q 严禁带电接线!

Input 4...20mA

X301 X401

X201

X101

PE

HTP1

HTP2

X403

X402

X202

X203

11

12

+

-

21

22

41

42 +

- A1 43

44 +

- A2 45

46 +

- A3 DI2 Output 4...20mA 31

32 +

-

26

23

24 +

-

25

DI2

DI1

10

图 4-3 本安及常规型接线端子示意图

严禁带电接线！

HTP1

23+

24-

25+

26-

45+

46-

43+

44-

41+

42-

HTP2 11+

12-

21+

22-

31+ X

32- 401 X402 X403 X203 X202

X301 X201 X101

图 4-4 隔爆型接线端子示意图

11+ 12-

AI

1

4~20mA 21+ 22-

2

DI1

3 VDC 10μA主控板

23+ 24-

DI2

1

25+ 26-

DI2

报警模块

45+ 46-

A3

2

43+ 44-

3

A2

41+ 42-

A1

4或运

算

L≤1.2mA H≥2.1mA <10.5V DC

<10.5V DC L≤1.2mA H≥2.1mA L≤1.2mA H≥2.1mA <10.5V DC

<25V DC L≤4.5V H≥13V

31+ 32-

AO

1

13.5～28V DC反馈模块

4~20mA

X101 X201 X202 X203 X403 X402 X401 X301

图 4-5 接线端子示意图

11

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2024 年 4 月 V2.1 版