Електропневматичний позиционер SIPART PS2
Електропневматичний позиционер SIPART PS2 EEx d у взривонепроніцаємой корпусі
SIPART PS2 в VA-корпусі
Електропневматичні позиціонери SIPART PS2 застосовуються для регулювання позиції вентилів і клапанів на пневматичних поступальних і поворотних приводах. Електропневматичний позиционер встановлює на приводі позицію вентиля, відповідну заданій величині. Через додаткові функціональні входи можна запустити блокування або позицію безпеки клапана. Для цього в основному приладі є стандартний бінарний вхід.
Особливості
Позіционери SIPART PS2 відрізняються від звичайних приладів поруч вирішальних переваг, а саме:
- простий монтаж і автоматичне введення в експлуатацію (автоматична компенсація нульової точки і інтервалу)
- просте управління
- управління на місці (ручний режим) і конфігурація приладу через три клавіші управління і зручний, двухстрочний ЖК-дисплей
- програмування через SIMATIC PDM; дуже висока якість регулювання завдяки адаптації Online
- зневажливо малі витрати повітря в стаціонарному режимі
- функція "герметизації" (забезпечує макс. перестановочне зусилля на сідлі вентиля)
- безліч функцій може бути активована простим конфигурированием (наприклад, характеристики і обмеження)
- великі функції діагностики для вентиля або приводу
- тільки один варіант приладу для поступальних і поворотних приводів
- не чутливі до вібрацій завдяки малій рухомий масі
- за вибором зовнішній безконтактний датчик положення для складних зовнішніх умов
Галузь застосування
Позиционер SIPART PS2 використовується, наприклад, в наступних галузях:
- хімія
- електростанції
- папір і скло
- харчова і фармацевтична промисловість
- офшорні установки
Позіционери SIPART PS2 поставляються:
- для приводів простого дії: в пластиковому корпусі, корпусі з нерж. сталі або алюмінію
- для приводів подвійної дії: в пластиковому корпусі і корпусі з нерж. стали
- для вибухобезпечних додатків
- для вибухонебезпечних додатків в версіях
- як Іскробезпечний прилад (EEx ia / ib) або
- у взривонепроніцаємой корпусі (EEx d) або
- з типом вибухозахисту Ex n (non sparking)
і в трьох варіантах:
- з комунікацією 0/4. 20 мА - техніка управління через сигнал HART (опція)
- з комунікаційним інтерфейсом PROFIBUS PA (EEx ia)
- з комунікаційним інтерфейсом Foundation Fieldbus (FF).
Прилад в базовій версії поставляється як іскробезпечне устаткування з класом захисту EEx ia / ib, так і що не іскробезпечне устаткування для зони 2 (іскробезпечні конструкції см. "Технічні параметри").
У взривонепроніцаємой варіанті корпусу SIPART PS2 EEx d дозволили не искробезопасная робота в зоні 1 (див. "Технічні параметри"). В цьому випадку можуть використовуватися і все опціонні модулі (крім зовнішніх систем реєстрації установчого руху і NCS).
Для використання в особливо агресивному оточенні (наприклад, офшорний режим і хлорні установки) SIPART PS2 поставляється в корпусі зі сталі VA. Функціональність приладів ідентична базовим приладів.
Позиционер SIPART PS2 є цифровим польовим приладом з мікро контролером з високим ступенем інтеграції.
Він складається з наступних компонентів:
Вентильний блок знаходиться в корпусі, пневматичні з'єднання для припливного повітря і тиску виконавчого імпульсу на правій стороні корпусу. За вибором там може бути приєднаний блок індикаторів тиску і / або магнітний аварійний клапан. На приладі є місця для установки додаткових плоских модулів, за допомогою яких можуть здійснюватися такі додаткові функції:
- позиційне квитирование як двухпроводного сигналу 4 to 20 mA.
Модуль тривоги (3 виходи, 1 вхід):
- повідомлення двох граничних розмірів робочого ходу виконавчого органу або установочного кута через виконавчі сигнали. Обидві граничні величини можуть встановлюватися незалежно один від одного в якості максимальної або мінімальної величини.
- повідомлення про заваді, якщо в автоматичному режимі не досягається задана позиція виконавчого органу і виникає перешкода в роботі приладу
- другий двійковий вхід для сигналів повідомлення або для включення реакцій безпеки або для блокування / функції повідомлення позиції безпеки.
У ly -і у модуля тривоги, а також у SIA-модуля все сигнали повідомлення гальванически відокремлені один від одного і від основного приладу. Виходи обладнані системою автоматичний сигналізації помилок.
Сигналізація граничного значення через сигналізатори кінцевих положень (модуль SIA)
За допомогою легко монтується; модуля можлива додаткова сигналізація двох граничних значень як сигналу NAMUR (DIN 19 234) за допомогою сигналізаторів кінцевого положення. На модулі додатково встановлено вихід сигналізації несправностей (див. Модуль тривоги).
Корпус з нерж. стали (VA) для складних зовнішніх умов
Для використання в особливо агресивному оточенні (наприклад, офшорний режим і хлорні установки) SIPART PS2 поставляється в корпусі зі сталі VA. Функціональність приладів ідентична базовим приладів.
Роздільна установка системи збору інформації про робочий час виконавчого органу і блоку регулятора
За допомогою SIPART PS2 з усіма варіантами корпусу може бути реалізована роздільна установка системи збору інформації про робочий час виконавчого органу і блоку регулювання. При цьому реєстрація кута подачі або повороту здійснюється безпосередньо на приводі. Блок регулятора в цьому випадку може бути встановлений на деякій відстані, наприклад, на монтажній трубі і т.п. і з'єднується з системою збору інформації про робочий час виконавчого органу через електричне кабельне з'єднання, а з приводом через одну або дві пневматичні лінії. Така кінцева установка часто має сенс в тому випадку, коли зовнішні умови на арматурі перевищують граничні значення для позиционера.
- сенсор NCS
- зовнішня система збору інформації про хід виконавчого органу C73451-A430-D87
- звичайний потенціометр (опір 10 k # 937;)
Ізмпользованіе лінійних потенціометрів рекомендується у дуже маленьких поступальних приводів з невеликим ходом вентиля, так як з одного боку лінійні потенціометри займає дуже мало місця, а передавальна характеристика при малому ході є оптимальною.
Контактний і безконтактний позиційний сенсор (NCS)
Замість потенціометра блок реєстрації настановних рухів може також складатися з безконтактного позиційного сенсора. При цьому становяться непотрібними всі з'єднувальні елементи, як то, кулачкова муфта і поводок у поворотних приводів і важіль і знімний бугель у поступальних приводів.
Результатом цього є:
- ще більша стійкість до вібрації, трясці і поштовхам
- немає зносу позиційного датчика
- легка установка на найменші приводи
- без гістерезису при найменших ходах.
Сенсор не потребує додаткової допоміжної енергії, що означає, SIPART PS2 може використовуватися при двухпроводном з'єднанні. NCS (Non Contacting Position Sensor) складається з жорстко фіксованої залитого корпусу сенсора і магніту, який у поступальних приводів змонтований на шпинделі, а у поворотних приводів на кінці валу.
Для забезпечення ЕМ-завадостійкості згідно EN 61326 / A1 і NAMUR NE21 при використанні зовнішніх датчиків переміщення, необхідно встановити в позиционер (блок регулятора) спеціальний ЕМ-фільтрувальний модуль (див. Замовні параметри: ЕМ-фільтрувальний модуль).
Separate connection of actuator travel detection system and controller unit
Електропневматичний позиционер SIPART PS2 кардинально відрізняється від зазвичай працюють приладів.
Порівняння заданої і дійсної величин позиції приводу здійснюється електронно в мікроконтролері. При фіксації мікро контролером відхилення регульованої величини він керує пьезовентілямі за методом 5-ти позиційного вимикача, через які відбувається дозування повітря в камери пневматичного приводу.
Відповідно до величини і напрямки неузгодженості (відхилення задане значення w - керуючий вплив x) мікроконтролер подає на відповідний пьезовентіль електричну керуючу команду. Пьезовентіль перетворює керуючу команду в пневматичне приріст керуючого впливу.
При цьому позиционер в зоні великого неузгодженості (зона швидкого ходу) подає безперервний сигнал; в межах зони середнього неузгодженості (зона меделенного ходу) він подає послідовності імпульсів, а в межах зони дуже маленького неузгодженості (адаптивна або настроюється мертва зона) він не подає перестановки імпульсів.
Позиционер SIPART PS2 за допомогою навісного блоку для поступальних і поворотних приводів встановлюється на відповідний пневматичний привід.
Поступальні або поворотні руху виконавчого приводу фіксуються навісним блоком і через вал і беззазорний зубчасту передачу передається на високоякісний потенціометр.
Кутова похибка повзунка при установці на поступальні приводи автоматично виправляється.
При приєднанні в двухпроводную схему SIPART PS2 отримує свою допоміжну енергію з 4 до 20 мА сигналу заданої величини. Також і в режимі з PROFIBUS (SIPART PS2 PA) електрична подача допоміжної енергії здійснюється через двопровідний шинний сигнал. Це саме можна сказати і до варіанту з Foundation Fieldbus.
Пьезовентіль може подавати дуже короткі перестановки імпульси. Завдяки цьому досягається висока точність перестановки. Елементом попереднього управління є пьзопреобразователь, він включає головний пневматичний блок управління. Вентильний блок характеризується дуже тривалим терміном служби.
Управління на місці здійснюється через вбудований РК-екран і три клавіші управління. Натисканням кнопки можна переключатися між автоматичним, ручним і режимом конфігурації.
В ручному режимі можлива перестановка приводу у всьому діапазоні.
Комунікаційне програмне забезпечення SIMATIC PDM забезпечує можливість зручного дистанційного керування і спостереження через РС або ноутбук. Крім цього за допомогою цієї програми можна конфігурувати позиционер. На основепроцессуальних і порівняльних даних обчислюються параметри, які можуть давати важливі вказівки для технічного обслуговування і діагностики помилок всієї арматури.
Для комунікації як через інтерфейс HART, так і для PROFIBUS-PA-інтерфейсу поставляється програма SIMATIC PDM.
При роботі SIPART PS2 через інтерфейс HART підключення здійснюється через вставляється в інтерфейс PC-COM модем HART безпосередньо через 2-х провідний кабель на позиционер SIPART PS2. Необхідні для комунікації по HART-протоколу сигнали накладаються на сигнал струму по частотно-комутаційного методу (Frequence Shift Keying, FSK).
Завдяки простому меню конфігурації можливе швидке узгодження SIPART PS2 з арматурою і компенсація через автоматичну функцію введення в експлуатацію.
При ініціалізації мікроконтролер обчислює нульову точку, кінцеву величину, напрям дії і швидкість перестановки приводу. Виходячи з цього він визначає мінімальну тривалість імпульсу і мертву зону і тим самим оптимізує регулювання.
Відмітною властивістю SIPART PS2 є дуже маленький власний витрата повітря. Властиві для звичайних перетворювачів втрати повітря означають великі витрати. Завдяки сучасній пьезотехнологіі SIPART PS2 витрачає повітря тільки при роботі, завдяки чому його амортизація значно скорочується.
SIPART PS2 (6DR5.) Має різні функції контролю, благодяря чому можлива реєстрація і сигналізація змін на приводі і вентилі в тому випадку, коли вони виходять за встановлювану граничну величину. Ця інформація може містити важливі вказівки з діагностики приводу і вентиля. До одержуваних і контрольованих параметрах вимірювання, граничні величини яких можуть частково встановлюватися, серед іншого належать:
- інтеграл роботи
- кількість зміни напрямків
- лічильник тривог
- адаптивна мертва зона
- кінцева наполеглива позиція вентиля (наприклад, знос сідла вентиля)
- годинник експлуатації (також і за температурними та інсталяційний діапазонами), а також хв / макс. температура
- цикли комутації пьезовентілей
- час установки вентиля
- негерметичність приводу
Для позиционера SIPART PS2 в режимі конфігурації при необхідності, наприклад, можуть бути структуровані наступні установки:
- діапазон вхідного струму 0 до 20 мА або 4 до 20 мА
- зростаюча або падаюча характеристика на вході заданого значення
- обмеження швидкості перестановки (рампа заданого значення)
- режим Split-range; можливість установки початкового і кінцевого значення
- поріг спрацьовування (мертва зона); адаптивна або фіксована
- напрямок дії; зростаюче або падаюче вихідний тиск при зростаючому заданому значенні
- межі (початковий і кінцевий значення) діапазону регулювання
- граничні значення (тривоги) позиції виконавчого елемента; хв. і макс. значення
- автоматична герметизація (з встановлюваним порогом спрацьовування)
- узгодження ходу відповідно до характеристики вентиля
- функція довічних входів
- функція виходу сигналізації помилок і т.п.
Конфігурація варіантів SIPART PS2 є ідентичним в базових пунктах.
Електропневматичний позиционер SIPART PS2, схема роботи
Технічні дані
Корпус із пластику й нерж.сталі (зверху), алюмінієвий корпус (в центрі), корпус з пластика і металу (знизу), розміри в мм (дюймах)
Вибухонепроникна корпус, розміри в мм (дюймах)
Монтаж на поворотні приводи, монтажна консоль (обсяг поставки виробника приводу), витяг з VDI / VDE 3845, розміри в мм (дюймах)
Схема підключення
Прилади типу 6DR50. і 6DR51. працюють по 2-х провідній схемі.
Електропневматичний позиционер SIPART PS2, вхідні схема для 6DR50. і 6DR51.
Електропневматичний позиционер SIPART PS2 PA і SIPART PS2 FF, вхідні схема для 6DR55. і 6DR56.
Прилади типу 6DR52. і 6DR53. можуть працювати по 2-х, 3-х і 4-х провідній схемі.
Електропневматичний позиционер SIPART PS2, приклад підключення для комунікації через HART для 6DR52.
Електропневматичний позиционер SIPART PS2, вхідні схема для 6DR52.