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3280 型DN 1Kv 0.03 m³/hG 1/40-6 bar24 V DCCANopen过程控制器IP54

宝德 BURKERT 320460 电动两通直座调节阀 3280 型 G 1/4 接口 0-6 bar

宝德 BURKERT 320460(3280 型)电动两通直座调节阀采用黄铜阀体与 G 1/4 螺纹接口,配备 PEEK/EPDM 阀座密封,工作压力 0 至 6 bar,集成 CANopen 现场总线与过程控制器,支持 24 V DC 供电。

宝德 BURKERT 320460 电动两通直座调节阀 3280 型 G 1/4 接口 0-6 bar

宝德 BURKERT(BURKERT)320460(3280 型)为直动式电动两通直座调节阀,专用于开环或闭环控制回路中中性液体与气体的精确计量。阀门由内置线性步进电机直接驱动,内部集成控制与驱动电子模块,无需外挂附加放大器或控制模块。步进电机在维持设定开度位置时功耗低于 1 W,大幅降低系统运行能耗。订货号 320460 规格配置为黄铜阀体、G 1/4 内螺纹连接、DN 1(阀座 1 mm,Kv 值为 0.03 m³/h)、PEEK/EPDM 复合阀座密封,并配置 CANopen(büS)数字现场总线与 4-20 mA 过程传感器输入接口。

介质流向设计为阀座下方进入(与关闭方向相反),避免水锤冲击,全行程关闭时间为 2.5 秒,位置控制死区为 ±0.5%(对应 1:100 的宽调节范围)。

常规技术参数 ​

参数类别技术规格
阀门结构直动式电动两通直座调节阀
订货号 (SKU)320460
设备基本型号3280 型
阀座公称尺寸DN 1(1 mm / 1/32")
管道接口G 1/4 内螺纹(EN ISO 228-1)
流量系数 (Kv)0.03 m³/h(水,+20 °C,1 bar 压差全开状态)
工作压力范围0 至 6 bar(g)
阀座密封材料PEEK / EPDM
阀体材质黄铜
执行机构外壳材质外壳盖为聚碳酸酯(PC),机壳底部为聚苯硫醚(PPS)
介质温度范围0 °C 至 +70 °C
环境温度范围-10 °C 至 +60 °C(参照负载周期降额图表)
供电电压24 V DC ± 10%(最大残余波纹度 10%)
功耗保持开度时 < 1 W;运动时最大 8 W(DN 1 至 DN 6)
介质粘度极限最大 600 mm²/s (cSt)
流动方向阀座下方流入(低进高出,与关闭方向相反)
阀门关闭时间2.5 s
防护等级IP54(接头正确紧固状态)
安装方位任意位置安装,建议执行机构垂直向上
整机重量约 0.7 kg

认证和符合性 ​

宝德 3280 型符合欧盟指令所规定的各项合规要求,具体符合性文件见欧盟符合性声明。

  • 北美地区(美国/加拿大): 可选配置符合美国与加拿大 UL 认可(UL Recognized),遵循 UL 429(电动阀)与 CAN/CSA-C22.2 No. 139 标准。供电端须配套符合 UL 1310 或 UL 1585 规定的 NEC Class 2 电源。
  • 食品饮料与卫生合规: 制造商声明所有过流介质接触材料均符合美国食品药品监督管理局(FDA)《联邦法规汇编》(CFR)标准。
  • 氧气介质工况: 可选订购适用于气态氧气工况的专用配置版本。

材料结构 ​

宝德 BURKERT 320460 3280 型剖面材料结构图

编号元件名称材质说明
1外壳盖聚碳酸酯(PC)
2机壳底部聚苯硫醚(PPS)
3阀杆密封件EPDM / FKM / NBR
4阀杆不锈钢 1.4305
5上阀体黄铜(或不锈钢 1.4305)
6滑动导向活塞与调节锥PTFE / 不锈钢 1.4305
7阀座密封圈PEEK / EPDM(阀座尺寸 1 mm 与 1.5 mm 标配 PEEK 密封垫圈)
8O 型圈EPDM / FKM / NBR
9阀座不锈钢 1.4301 / 1.4305
10阀体黄铜(可选 AISI 316L 不锈钢)

阀座密封特性提示

针对 1 mm 与 1.5 mm 微小阀座尺寸,阀芯采用 PEEK 刚性密封圈配合弹性件,此种微小口径结构下的阀座切断密封紧密程度相对软质弹性体有所降低。

尺寸规格 ​

宝德 BURKERT 320460 3280 型螺纹阀体尺寸图

螺纹版本尺寸表(单位:mm) ​

管道接口 (D)ABCEFGH
G 1/4(320460)——1296.4134.21027.5
NPT 1/45.810.0—96.4134.21027.5
G 3/8——1297.4137.21227.5
NPT 3/86.010.3—97.4137.21227.5
G 1/2——1497.4139.21429.5
NPT 1/28.213.7—97.4139.21429.5

其他安装形式

3280 系列产品还提供法兰底座板连接形式和插装式(Cartridge)安装形式,用于集成至集成流体控制块中。安装底座加工尺寸详见 3280 型操作手册。

电气接口与引脚分配 ​

320460 为数字现场总线型过程控制器版本,本体配置两个 M12 圆形接口:用于主供电及数字总线通信的 M12 5 针公插头,以及用于外接过程传感器的 M12 5 针母插座。

数字现场总线接口(M12 公插头,A 型编码,5 针) ​

针脚编号信号定义功能说明
1屏蔽总线电缆屏蔽层接地
224 V DC仪表主供电正极
3GND仪表主供电接地/电源地
4CAN_HCANopen 现场总线差分高电平
5CAN_LCANopen 现场总线差分低电平

外部过程传感器实际值输入接口(M12 插座,A 型编码,5 针) ​

针脚编号信号定义功能说明
124 V DC外部传感器 24 V 供电输出
2模拟量输入 (Analogue IN)过程传感器信号:4-20 mA(输入阻抗 60 Ω)、0-20 mA、0-5/10 V(阻抗 22 kΩ)或频率(5-2000 Hz)
3GND传感器信号参考地
4GND参考地(内部与 3 针直通互跨)
5未分配空置
模拟量定位器引脚对照(8 针 M12)

标准开关型与模拟量定位器版本采用 8 针 A 型 M12 插头:1 针为 24 V DC,2 针为电源地 GND,3/4/5 针为内部 büS 驱动盘通讯接口,6 针为信号输入 +,7 针为反馈输出信号,8 针为信号地 GND。

性能说明与选型计算 ​

负载周期与环境温度降额 ​

宝德 BURKERT 320460 3280 型负载周期降额曲线图

步进电机负载周期注意

电动阀的负载周期(Duty Cycle)特指电机实际动作驱动的时间比例,而非设备上电通电时间。步进电机自身发热是限制连续动作能力的主要因素。若过程设定值频繁高频波动,将导致电机动作负荷急剧上升。超出图表推荐边界运行会导致阀门电机过热并缩短使用寿命。

标准版本压力范围与口径对照表 ​

阀门功能阀座公称尺寸 (DN)管道接口Kvs 值 [m³/h]工作压力范围 [bar(g)]
调节阀(320460)1.0G 1/40.0300 至 6
调节阀1.5G 1/40.0650 至 6
调节阀2.0G 1/40.1300 至 6
调节阀3.0G 1/40.3000 至 6
调节阀4.0G 3/80.5000 至 6
调节阀5.0G 3/80.7500 至 6
调节阀6.0G 3/80.9000 至 6
调节阀8.0G 1/21.5000 至 6
调节阀10.0G 1/21.9000 至 6

流量计算与阀权度要求 ​

为确保电动比例调节阀具备良好的控制品质,选型时阀门压降必须占据管路系统总压降的足够比例:

$$\Delta p_{\text{阀门}} > 25% \times \text{系统总压降}$$

若阀门压降占比过小,阀门本身的理想线性特性将在管路阻力影响下扭曲为弯曲的非线性系统曲线。

  • 液体介质亚临界流量公式: $$K_v = Q \cdot \sqrt{\frac{\rho}{1000 \cdot \Delta p}}$$
  • 气体介质亚临界流动($p_2 > p_1 / 2$): $$K_v = \frac{Q_N}{514} \cdot \sqrt{\frac{T_1 \cdot \rho_N}{p_2 \cdot \Delta p}}$$
  • 气体介质超临界流动($p_2 < p_1 / 2$): $$K_v = \frac{Q_N}{257 \cdot p_1} \cdot \sqrt{T_1 \cdot \rho_N}$$

宝德 BURKERT 320460 3280 型线性流量特性曲线图

过程控制器操作原理 ​

宝德 BURKERT 320460 3280 型过程控制器级联调节控制框图

在过程控制器版本中,设备通过内置 PID 算法实现双闭环级联控制结构:

  1. 主过程调节环: 过程控制器接收外部传感器实测值(PV,来自 5 针 M12 接口的 4-20 mA 流量或压力变送器),并与内部或总线给定的过程设定值(SP)进行比较,经 PID 运算后直接输出阀位开度设定指令(CMD)。
  2. 副位置跟踪环: 内置非接触位移传感器持续检测阀杆实际开度(POS)。辅助定位控制回路实时比较 CMD 与 POS,若存在偏差 Xd2,则输出驱动信号 CTRL 控制步进电机调整位移,抑制扰动量 Z2。
  3. 状态诊断与通讯: 双色 LED 指示灯实时反馈运行与极限位置状态,内部测量值与运行诊断数据通过 CANopen 现场总线进行数字交互。

配套附件与系统集成 ​

电容缓冲模块 ​

对于在意外断电工况下要求可靠复位到安全位置的应用,系统须配备 1573 型电容缓冲模块(订货号 773440)。当供电电源中断时,缓冲模块可在数秒内提供 18 V DC 的应急输出电压。阀门检测到该特征电压后自动驱动至预设安全位置(出厂默认:“阀门关闭”)。单个缓冲模块最多可为 3 台 3280 型阀门提供掉电应急驱动。

附件订货清单 ​

附件说明订货号
导轨开关电源 Phoenix Class 2(1573 型),85-240 V AC / 24 V DC,1.25 A,NEC Class 2(UL 1310)772438
标准导轨电源(1573 型),100-240 V AC / 24 V DC,1 A,NEC Class 2(UL 1310)772361
标准导轨电源(1573 型),100-240 V AC / 24 V DC,2 A,NEC Class 2(UL 1310)772362
标准导轨电源(1573 型),100-240 V AC / 24 V DC,3.8 A,NEC Class 2(UL 60950-1)772898
掉电安全复位电容缓冲模块(1573 型),支持断电安全位置保持773440
M12 屏蔽电缆,5 针,长度 2 m,预制型过程实际值输入连接线559177
M12 圆形插口电缆,8 针,长度 2 m,非屏蔽标准信号连接线919061
M12 圆形插口电缆,8 针,长度 2 m,预制屏蔽信号连接线918991
büS 转接头,M12 插口 8 针转 M12 插头 5 针(转接 büS 驱动盘)773286
USB-büS 接口套件 1(8923 型),含连接电缆、带终端电阻驱动盘、电源及通信驱动772426
USB-büS 接口套件 2(8923 型),含 büS 驱动盘、M12/Micro-USB 服务线及 Y 型分线器(0.7 m)772551
Bürkert Communicator 参数设置与诊断软件8920 型