對(duì)于短行程的小型執(zhí)行機(jī)構(gòu)來說,采用線性電位器更適合,因?yàn)橐环矫?/div>
線性電位器所需的安裝空間很小,另一方面上行程的變送特性很好。
定位器檢測系統(tǒng)和控制器分離安裝
非接觸式位置傳感器(NCS)
用于角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)(左)和直行程 ≤ 14 mm(右)的接觸式和非接
觸式位置傳感器(NCS)
NCS 用于行程 >14 mm(0.55 英寸)
執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程的檢測也可采用非接觸式位置傳感器代替電位器。所有的
連接件,如連接輪、角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的驅(qū)動(dòng)銷或反饋杠桿以及直行程
執(zhí)行機(jī)構(gòu)的支架可省去至 14mm 的行程。
其結(jié)果是:
抗震性更強(qiáng)
傳感器無磨損
安裝在非常小的執(zhí)行機(jī)構(gòu)上毫無問題
小行程無滯后。
傳感器不需要外加供給電源,即 SIPART PS2(非 Ex d 型號(hào))可以在
兩線制系統(tǒng)中工作。NCS(Non C非接觸S傳感器)是由一個(gè)固定的感應(yīng)
器和一個(gè)安裝在直行程執(zhí)行器的閥桿或角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸上的磁性體
組成。對(duì)于行程大于 14 mm 的型號(hào),NCS 預(yù)安裝在不銹鋼機(jī)架上,并
提供有和定位器相同的接口,如可使用標(biāo)準(zhǔn)安裝套件 6DR4004-8V,-
8VK 和 -8VL 安裝。
當(dāng)使用分離式傳感器時(shí),定位器(控制單元)內(nèi)必須安裝特殊的 EMC
濾波模塊,保證EMC(抗電磁兼容性干擾)符合EN61326/A1 和NAMUR
NE21 標(biāo)準(zhǔn)。(見訂貨數(shù)據(jù):EMC 濾波模塊)
功能
SIPART PS2 型智能電氣閥門定位器的工作原理與傳統(tǒng)定位器*不同
。
運(yùn)行模式
采用微處理器對(duì)給定值和位置反饋?zhàn)鞅容^。如果微處理器檢測到偏差,
它就用一個(gè)五步開關(guān)程序來控制壓電閥,壓電閥進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行器氣
室的氣流量。
微處理器根據(jù)偏差(給定值 W 與位置反饋信號(hào)X)的大小和方向輸出一
個(gè)電控指令給壓電閥。壓電閥將控制指令轉(zhuǎn)換為氣動(dòng)位移增量。
當(dāng)控制偏差很大時(shí)(高速區(qū)),定位器輸出一個(gè)連續(xù)信號(hào);當(dāng)控制偏差
不大(低速區(qū)),定位器輸出連續(xù)脈沖。當(dāng)控制器偏差在允許誤差范圍
內(nèi)(自適應(yīng)或可調(diào)死區(qū)狀態(tài)),則沒有控制指令輸出。
定位器采用適當(dāng)?shù)陌惭b組件固定到直線或角行程執(zhí)行器上,執(zhí)行器的直
線或轉(zhuǎn)角位移通過安裝的組件檢測并到耐磨連接導(dǎo)電塑料電位轉(zhuǎn)換器。
裝在直線執(zhí)行器上的組件檢測的角度誤差被自動(dòng)地校正。
當(dāng) SIPART PS2 采用 2 線制連接時(shí),它*從 4 至 20mA 給定信號(hào)中
獲取電源。亦可從PROFIBUS(SIPART PS2 PA) 2 線制總線信號(hào)中獲取
電源。同樣應(yīng)用于現(xiàn)場總線基金會(huì)型。
帶預(yù)控壓電閥的氣動(dòng)閥組
壓電閥可以釋放很短的控制脈沖。因而能夠達(dá)到很高的定位精度。主導(dǎo)
元件是一個(gè)壓電柔韌開關(guān),它同主控氣路連在一起。壓電閥組具有極長
的工作壽命。
現(xiàn)場操作
現(xiàn)場操作由內(nèi)置顯示屏和 3 個(gè)按鈕完成。自動(dòng)、手動(dòng)和組態(tài)可通過按
鈕切換。
手動(dòng)模式時(shí),可在整個(gè)量程范圍驅(qū)動(dòng)閥門動(dòng)作。
通過SIMATIC PDM 軟件進(jìn)行操作和監(jiān)控
SIMATIC PDM 軟件支持HART 通訊,也支持PROFIBUSPA 通訊協(xié)議。
使用 SIMATIC PDM 通訊軟件,通過 PC 可方便進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和遠(yuǎn)程監(jiān)
控定位器也能使用該軟件組態(tài)。利用過程數(shù)據(jù)和對(duì)比數(shù)據(jù)可確定整機(jī)故
障診斷和維護(hù)的重要信息。
當(dāng)通過 HART 接口操作 SIPART PS2 時(shí),2 線制電纜通過可連接至 RS
232 或 USB 接口的 HART 調(diào)制解調(diào)器直接連接至 SIPART PS2 定位器
。HART 通訊所使用的信號(hào)是采用Fr頻 S移K鍵控(FSK)方式疊加在電
流信號(hào)上。
自動(dòng)初始化
使用一個(gè)簡單的組態(tài)菜單可以快速配置 SIPART PS2,也可以通過自動(dòng)
初始化功能調(diào)節(jié) SIPART PS2。
在初始化時(shí),微處理自動(dòng)確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的零點(diǎn),zui大行程,作方向和執(zhí)
行器的定位速度。用這些來確定zui小脈沖時(shí)間和死區(qū),從而優(yōu)化控制效
果。
低耗氣量
SIPART PS2 的特點(diǎn)就是耗氣量極少。傳統(tǒng)的定位器耗氣量很大。由于
采用了現(xiàn)代壓電技術(shù),SIPART PS2 只在需要時(shí)消耗空氣,這意味著可
在非常短的時(shí)間內(nèi)獲得投資回報(bào)。
豐富的診斷功能
SIPART PS2 具有檢測功能,能報(bào)告執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥變化的多項(xiàng)豐富
的信息。這種信息對(duì)調(diào)節(jié)閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的診斷和檢測是非常重要的???/div>
實(shí)現(xiàn)測量(一些極值可調(diào)整)和監(jiān)控的功能,包括:
行程累積
行程方向改變次數(shù)
報(bào)警計(jì)數(shù)
死區(qū)自調(diào)整
閥門極限位置(例如:閥座的磨損)
zui高/zui低溫度下的運(yùn)行小時(shí)數(shù)(按照溫度和行程范圍)
壓電閥運(yùn)行次數(shù)
閥門定位時(shí)間
執(zhí)行機(jī)構(gòu)泄漏
三級(jí)報(bào)警狀態(tài)監(jiān)測
智能電氣閥門定位器SIPART PS2 有更多的額外監(jiān)測功能。狀態(tài)顯示源
自設(shè)備功能有源故障信號(hào)的監(jiān)測。這些故障的嚴(yán)重程度使用“交通燈信
號(hào)”定級(jí),用綠色、黃色和紅色扳手符號(hào)表示(在 SIMATIC PDM 和維
護(hù)站中):
需要維修(綠色扳手)
急需維修(黃色扳手)
臨近故障或故障(紅色扳手)
這允許用戶在閥門或執(zhí)行器發(fā)生嚴(yán)重的故障前及早采取措施,可阻止即
將發(fā)生的系統(tǒng)停機(jī)。通過故障信號(hào)的指示,例如執(zhí)行器隔膜的損壞、動(dòng)
作滯后等,用戶可利用適當(dāng)?shù)木S護(hù)策略保證系統(tǒng)可靠。
三級(jí)報(bào)警同樣可提早監(jiān)測和顯示故障,例如填料盒的靜摩擦力、閥芯/
閥座的磨損及掛料與結(jié)垢等。
這些故障信號(hào)即可通過定位器(zui大 3)的報(bào)警輸出(見上面)或通過
HART通訊以及現(xiàn)場總線接口輸出。在這種情況下,帶有HART、PROFIBUS
、FF 版本PS2 閥門定位器可顯示關(guān)鍵過程變量的多種故障信號(hào),以及
趨勢圖和柱狀圖。
顯示屏還可顯示維護(hù)等級(jí),包括故障的來源。
安全功能SIL2
SIPART PS2 定位器還適用于連接件控制,滿足高達(dá) SIL 2(符合 IEC
61508 標(biāo)準(zhǔn)或 IEC 61511-1 標(biāo)準(zhǔn))功能安全的特殊要求。
對(duì)安裝在帶有彈簧復(fù)位的氣動(dòng)執(zhí)行器上的 4 至20mA PROFIBUS、FF 閥
門定位器。
可根據(jù)需要或在故障時(shí)驅(qū)動(dòng)閥門到預(yù)先設(shè)置的安全位置。
閥門定位器滿足以下要求:
功能安全高達(dá) SIL 2(符合 IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn)或 IEC 61511-1 標(biāo)準(zhǔn)),
固件版本為 C4 或更高版本,用于安全通風(fēng)
防爆保護(hù)6DR5...-E..
電磁兼容EN 61326/A1,附錄A.1
SIPART PS 2 用作“智能電磁閥”
通常,通過電磁閥氣動(dòng)控制閥門打開/關(guān)閉,特別是安全附件。如果您
使用 SIPART PS2 替代這種類型的電磁閥,定位器將在單獨(dú)設(shè)備中執(zhí)行
兩個(gè)任務(wù)(無需額外接線)
首先,它通過使執(zhí)行器排氣根據(jù)要求打開和關(guān)閉附件(功能安全達(dá)到
SIL 2(請參閱上述內(nèi)容))
其次,它可以定期(1 - 365 天)執(zhí)行部分行程測試,可防止管件因腐
蝕或水垢而堵塞。
由于在這種情況下,SIPART PS2 以正常的運(yùn)行模式不斷工作(例如,
99 % 位置),所以還可執(zhí)行氣動(dòng)輸出回路的*測試功能,通常在使
用電磁閥時(shí)無法執(zhí)行該功能。
通常,在操作過程中也無法測試控制閥上的電磁閥。由于 SIPART PS2
根據(jù)要求執(zhí)行排氣,在使用帶有 4 線連接系統(tǒng)的 SIPART PS 2 時(shí),無
需這些電磁閥。這意味著在控制閥上,可由單獨(dú)的設(shè)備執(zhí)行控制功能和
關(guān)閉功能。
組態(tài)
SIPART PS2 可以在組態(tài)模式下對(duì)如下設(shè)置進(jìn)行組態(tài):
輸入電流范圍 0 至 20 mA 或 4 至 20 mA
設(shè)定點(diǎn)上升或下降特性
定位速度限值(給定值斜率)
分程調(diào)節(jié);可調(diào)整起始值和滿刻度值
響應(yīng)閾值(死區(qū));自動(dòng)設(shè)定或人工設(shè)定
動(dòng)作方向;隨設(shè)定點(diǎn)上升而上升或下降的輸出壓力
定位范圍的限值(起始刻度和滿刻度值)
執(zhí)行器位置的限值(報(bào)警):zui小值和zui大值
自動(dòng)“緊密關(guān)閉”功能(可調(diào)響應(yīng)閾值)
行程可以根據(jù)閥門特性進(jìn)行校正
二進(jìn)制輸入功能
報(bào)警輸出功能等。
SIPART PS2 不同型號(hào)的組態(tài)內(nèi)容基本相同。
SIPART PS2 型智能電氣閥門定位器功能圖