上海韻祈工控設(shè)備有限公司
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訂單號：6DR4004-8V  定位器-SIPART PS2 電氣閥門定位器

特點(diǎn)

SIPART PS2 系列智能電氣閥門定位器有許多*而實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)：

安裝簡單，自動(dòng)初始化（零位和行程范圍自動(dòng)調(diào)整）
操作簡便
使用三個(gè)按鈕和一個(gè)用戶友好的雙行顯示屏可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的本地操作（手動(dòng)操作）和配置
通過SIMATIC PDM 編程
高質(zhì)量控制歸功于在線自適應(yīng)程序
穩(wěn)態(tài)操作時(shí)耗氣量可忽略
“緊密關(guān)閉”功能（確保對閥座的zui大定位壓力）
通過簡單的組態(tài)可以實(shí)現(xiàn)眾多功能（例如參量化和極限值）
用于閥和執(zhí)行器的自診斷
直線或角行程執(zhí)行器采用同一型號的閥門定位器
可動(dòng)部件少，因此對振動(dòng)不敏感
在的外界環(huán)境中，可以選擇外部非接觸式位置傳感器
“智能電磁閥”：單獨(dú)設(shè)備中的部分行程測試和電磁閥功能
例如，安全閥的部分行程測試
也可使用天然氣操作
SIL 2 認(rèn)證

應(yīng)用領(lǐng)域

SIPART PS2 定位器主要應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

化學(xué)/石化
電廠
造紙和玻璃
水和污水
食品和制藥
海上平臺
SIPART PS2 系列定位器有以下的產(chǎn)品型式：

對于單動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：聚碳酸酯、不銹鋼、鋁制外殼以及阻燃鋁制外殼（Ex d）
雙作用執(zhí)行器：聚碳酸酯外殼、不銹鋼外殼以及阻燃鋁制外殼（Ex d）
塑鋁、不銹鋼外殼或鑄鋁外殼
可用于非危險(xiǎn)區(qū)域
本安產(chǎn)品 （Ex ia/ib） 或
阻燃鋁制外殼（Ex d）或
Ex n 設(shè)計(jì)（無火花型）
通訊形式：

帶有 0/4 ...20 mA 控制，具有/不具有 HART 通訊信號
具有PROFIBUS-PA 通訊接口
基金會(huì)現(xiàn)場總線（FF）通訊接口
防爆產(chǎn)品
基本型號的產(chǎn)品為防護(hù)等級為 Ex ia/ib 的本安型產(chǎn)品，并具有 2/20 區(qū)（灰塵）認(rèn)證。

對于帶有阻燃外殼的 SIPART PS2 Ex d 型號產(chǎn)品，可在 1 區(qū)中運(yùn)行（參見“技術(shù)數(shù)據(jù)”）?？稍试S使用所有選件模塊（外部執(zhí)行器行程檢測系統(tǒng)、SIA/GWK 模塊和 NCS 除外）。

阻燃外殼中的產(chǎn)品適用于苛刻環(huán)境條件
SIPART PS2 有不銹鋼外殼（蓋板無窗口）的產(chǎn)品可應(yīng)用在特殊腐蝕性的環(huán)境（例如海上作業(yè)，氯堿廠等）。其功能和基型產(chǎn)品相同。

設(shè)計(jì)

SIPART PS2 系列閥門定位器是一種采用高集成度微處理器的數(shù)字式現(xiàn)場設(shè)備。

定位器由以下部件組成：

殼體和蓋
PCB 印刷電路板，具有相應(yīng)帶或不帶 HART 通訊的電子部件
或帶符合 PROFIBUS PA 通訊技術(shù)規(guī)范的電子部件
符合 IEC 61158-2，總線供電設(shè)備
基金會(huì)現(xiàn)場總線（FF）技術(shù)規(guī)范，符合 IEC 61158-2，總線供電設(shè)備
位置檢測系統(tǒng)
螺絲接線端子盒
由壓電閥組構(gòu)成的氣路控制及放大部分
壓電閥組安裝在殼體內(nèi)部，進(jìn)氣和輸出壓力的氣動(dòng)接口位于定位器的右側(cè)?？闪磉x一個(gè)壓力表模塊和/或一個(gè)電磁閥接在上面。SIPART PS2 定位器通過合適的安裝套件安裝在直線或角行程執(zhí)行器上。外殼中的電路板容器為插槽提供了單獨(dú)的訂貨盤，具有以下功能：

I y 模塊：

二線制4到20mA 位置反饋位號模塊
報(bào)警裝置（3 路輸出，1 路輸入）：

采用二進(jìn)制信號作為行程或轉(zhuǎn)角的兩個(gè)限位信號。兩個(gè)限位信號可單獨(dú)設(shè)置為zui大值或zui小值。
如果，在自動(dòng)模式下zui終的控制部件的設(shè)定位置無法達(dá)到，或發(fā)生設(shè)備故障，就會(huì)有輸出一個(gè)報(bào)警。
第二路數(shù)字量輸入用于報(bào)警信號或觸發(fā)安全響應(yīng)，或作鎖定/發(fā)訊功能，或作安全定位。
可發(fā)出限位信號的限位開關(guān)觸發(fā)器（SIA）

采用安裝簡便的限位開關(guān)觸發(fā)器可發(fā)出二個(gè)符合NAMUR 信號標(biāo)準(zhǔn)（EN 60947-5-6）的限位信號。模塊還包含一個(gè)報(bào)警輸出（見報(bào)警裝置）。

可發(fā)出限位信號的機(jī)械限位開關(guān)（機(jī)械限位觸點(diǎn)模塊）

采用安裝簡便的機(jī)械限位開關(guān)可發(fā)出二個(gè)觸點(diǎn)限位信號。模塊還包含一個(gè)報(bào)警輸出（見報(bào)警裝置）。

上述所有模塊都符合：

所有信號互相電氣隔離，所有的模塊易于安裝。輸出指示源自故障的信號。這些模塊易于改裝。

執(zhí)行器行程檢測組件和控制器分離安裝

SIPART PS2 所有外殼型式的產(chǎn)品（隔爆型除外），其位置檢測系統(tǒng)和控制器單元均可以單獨(dú)連接。。行程或角位的測量可以直接安裝在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上。控制單元可單獨(dú)安裝在離執(zhí)行器一定距離的地方，如安裝在管道或類似安裝件上?？刂破魍ㄟ^一根電纜與位置檢測組件連接，用一根或兩根氣管與執(zhí)行器連接。這樣一種分開的設(shè)計(jì)經(jīng)常很有優(yōu)勢，如果在安裝處周圍的環(huán)境超過對定位器規(guī)定的值（例如：強(qiáng)烈振動(dòng)）

下列設(shè)備用來測量行程或角程：

NCS 傳感器
外部位置檢測系統(tǒng) C73451-A430-D78
市售電位器（電阻 10 kΩ），例如用于更高的應(yīng)用溫度或用戶自定義應(yīng)用
對于短行程的小型執(zhí)行機(jī)構(gòu)來說，采用線性電位器更適合，因?yàn)橐环矫婢€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）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。對于行程大于 14 mm 的型號，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；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 給定信號中獲取電源。亦可從PROFIBUS（SIPART PS2 PA） 2 線制總線信號中獲取電源。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 通訊所使用的信號是采用Fr頻 S移K鍵控（FSK）方式疊加在電流信號上。

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。可實(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的監(jiān)測。這些故障的嚴(yán)重程度使用“交通燈信號”定級，用綠色、黃色和紅色扳手符號表示（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，以及趨勢圖和柱狀圖。

顯示屏還可顯示維護(hù)等級，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