6DR4004-8V西门子德国原装阀门附件

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订单号：6DR4004-8V  定位器-SIPART PS2 电气阀门定位器

特点

SIPART PS2 系列智能电气阀门定位器有许多*而实用的优点：

安装简单，自动初始化（零位和行程范围自动调整）
操作简便
使用三个按钮和一个用户友好的双行显示屏可实现设备的本地操作（手动操作）和配置
通过SIMATIC PDM 编程
高质量控制归功于在线自适应程序
稳态操作时耗气量可忽略
“紧密关闭”功能（确保对阀座的zui大定位压力）
通过简单的组态可以实现众多功能（例如参量化和极限值）
用于阀和执行器的自诊断
直线或角行程执行器采用同一型号的阀门定位器
可动部件少，因此对振动不敏感
在的外界环境中，可以选择外部非接触式位置传感器
“智能电磁阀”：单独设备中的部分行程测试和电磁阀功能
例如，安全阀的部分行程测试
也可使用天然气操作
SIL 2 认证

应用领域

SIPART PS2 定位器主要应用于以下领域：

化学/石化
电厂
造纸和玻璃
水和污水
食品和制药
海上平台
SIPART PS2 系列定位器有以下的产品型式：

对于单动执行机构：聚碳酸酯、不锈钢、铝制外壳以及阻燃铝制外壳（Ex d）
双作用执行器：聚碳酸酯外壳、不锈钢外壳以及阻燃铝制外壳（Ex d）
塑铝、不锈钢外壳或铸铝外壳
可用于非危险区域
本安产品 （Ex ia/ib） 或
阻燃铝制外壳（Ex d）或
Ex n 设计（无火花型）
通讯形式：

带有 0/4 ...20 mA 控制，具有/不具有 HART 通讯信号
具有PROFIBUS-PA 通讯接口
基金会现场总线（FF）通讯接口
防爆产品
基本型号的产品为防护等级为 Ex ia/ib 的本安型产品，并具有 2/20 区（灰尘）认证。

对于带有阻燃外壳的 SIPART PS2 Ex d 型号产品，可在 1 区中运行（参见“技术数据”）。可允许使用所有选件模块（外部执行器行程检测系统、SIA/GWK 模块和 NCS 除外）。

阻燃外壳中的产品适用于苛刻环境条件
SIPART PS2 有不锈钢外壳（盖板无窗口）的产品可应用在特殊腐蚀性的环境（例如海上作业，氯碱厂等）。其功能和基型产品相同。

设计

SIPART PS2 系列阀门定位器是一种采用高集成度微处理器的数字式现场设备。

定位器由以下部件组成：

壳体和盖
PCB 印刷电路板，具有相应带或不带 HART 通讯的电子部件
或带符合 PROFIBUS PA 通讯技术规范的电子部件
符合 IEC 61158-2，总线供电设备
基金会现场总线（FF）技术规范，符合 IEC 61158-2，总线供电设备
位置检测系统
螺丝接线端子盒
由压电阀组构成的气路控制及放大部分
压电阀组安装在壳体内部，进气和输出压力的气动接口位于定位器的右侧。可另选一个压力表模块和/或一个电磁阀接在上面。SIPART PS2 定位器通过合适的安装套件安装在直线或角行程执行器上。外壳中的电路板容器为插槽提供了单独的订货盘，具有以下功能：

I y 模块：

二线制4到20mA 位置反馈位号模块
报警装置（3 路输出，1 路输入）：

采用二进制信号作为行程或转角的两个限位信号。两个限位信号可单独设置为zui大值或zui小值。
如果，在自动模式下zui终的控制部件的设定位置无法达到，或发生设备故障，就会有输出一个报警。
第二路数字量输入用于报警信号或触发安全响应，或作锁定/发讯功能，或作安全定位。
可发出限位信号的限位开关触发器（SIA）

采用安装简便的限位开关触发器可发出二个符合NAMUR 信号标准（EN 60947-5-6）的限位信号。模块还包含一个报警输出（见报警装置）。

可发出限位信号的机械限位开关（机械限位触点模块）

采用安装简便的机械限位开关可发出二个触点限位信号。模块还包含一个报警输出（见报警装置）。

上述所有模块都符合：

所有信号互相电气隔离，所有的模块易于安装。输出指示源自故障的信号。这些模块易于改装。

执行器行程检测组件和控制器分离安装

SIPART PS2 所有外壳型式的产品（隔爆型除外），其位置检测系统和控制器单元均可以单独连接。。行程或角位的测量可以直接安装在执行机构上。控制单元可单独安装在离执行器一定距离的地方，如安装在管道或类似安装件上。控制器通过一根电缆与位置检测组件连接，用一根或两根气管与执行器连接。这样一种分开的设计经常很有优势，如果在安装处周围的环境超过对定位器规定的值（例如：强烈振动）

下列设备用来测量行程或角程：

NCS 传感器
外部位置检测系统 C73451-A430-D78
市售电位器（电阻 10 kΩ），例如用于更高的应用温度或用户自定义应用
对于短行程的小型执行机构来说，采用线性电位器更适合，因为一方面线性电位器所需的安装空间很小，另一方面上行程的变送特性很好。

 
定位器检测系统和控制器分离安装

非接触式位置传感器（NCS）

 
用于角行程执行机构（左）和直行程 ≤ 14 mm（右）的接触式和非接触式位置传感器（NCS）

 
NCS 用于行程 >14 mm（0.55 英寸）

执行机构行程的检测也可采用非接触式位置传感器代替电位器。所有的连接件，如连接轮、角行程执行机构上的驱动销或反馈杠杆以及直行程执行机构的支架可省去至 14mm 的行程。

其结果是：

抗震性更强
传感器无磨损
安装在非常小的执行机构上毫无问题
小行程无滞后。
传感器不需要外加供给电源，即 SIPART PS2（非 Ex d 型号）可以在两线制系统中工作。NCS（Non C非接触S传感器）是由一个固定的感应器和一个安装在直行程执行器的阀杆或角行程执行机构转轴上的磁性体组成。对于行程大于 14 mm 的型号，NCS 预安装在不锈钢机架上，并提供有和定位器相同的接口，如可使用标准安装套件 6DR4004-8V，-8VK 和 -8VL 安装。

当使用分离式传感器时，定位器（控制单元）内必须安装特殊的 EMC 滤波模块，保证EMC（抗电磁兼容性干扰）符合EN61326/A1 和NAMUR NE21 标准。（见订货数据：EMC 滤波模块）

功能

SIPART PS2 型智能电气阀门定位器的工作原理与传统定位器*不同。

运行模式
采用微处理器对给定值和位置反馈作比较。如果微处理器检测到偏差，它就用一个五步开关程序来控制压电阀，压电阀进而调节进入执行器气室的气流量。

微处理器根据偏差（给定值 W 与位置反馈信号X）的大小和方向输出一个电控指令给压电阀。压电阀将控制指令转换为气动位移增量。

当控制偏差很大时（高速区），定位器输出一个连续信号；当控制偏差不大（低速区），定位器输出连续脉冲。当控制器偏差在允许误差范围内（自适应或可调死区状态），则没有控制指令输出。

定位器采用适当的安装组件固定到直线或角行程执行器上，执行器的直线或转角位移通过安装的组件检测并到耐磨连接导电塑料电位转换器。

装在直线执行器上的组件检测的角度误差被自动地校正。

当 SIPART PS2 采用 2 线制连接时，它*从 4 至 20mA 给定信号中获取电源。亦可从PROFIBUS（SIPART PS2 PA） 2 线制总线信号中获取电源。同样应用于现场总线基金会型。

带预控压电阀的气动阀组
压电阀可以释放很短的控制脉冲。因而能够达到很高的定位精度。主导元件是一个压电柔韧开关，它同主控气路连在一起。压电阀组具有极长的工作寿命。

现场操作
现场操作由内置显示屏和 3 个按钮完成。自动、手动和组态可通过按钮切换。

手动模式时，可在整个量程范围驱动阀门动作。

通过SIMATIC PDM 软件进行操作和监控
SIMATIC PDM 软件支持HART 通讯，也支持PROFIBUSPA 通讯协议。

使用 SIMATIC PDM 通讯软件，通过 PC 可方便进行远程操作和远程监控定位器也能使用该软件组态。利用过程数据和对比数据可确定整机故障诊断和维护的重要信息。

当通过 HART 接口操作 SIPART PS2 时，2 线制电缆通过可连接至 RS 232 或 USB 接口的 HART 调制解调器直接连接至 SIPART PS2 定位器。HART 通讯所使用的信号是采用Fr频 S移K键控（FSK）方式叠加在电流信号上。

自动初始化
使用一个简单的组态菜单可以快速配置 SIPART PS2，也可以通过自动初始化功能调节 SIPART PS2。

在初始化时，微处理自动确定执行机构的零点，zui大行程，作方向和执行器的定位速度。用这些来确定zui小脉冲时间和死区，从而优化控制效果。

低耗气量
SIPART PS2 的特点就是耗气量极少。传统的定位器耗气量很大。由于采用了现代压电技术，SIPART PS2 只在需要时消耗空气，这意味着可在非常短的时间内获得投资回报。

丰富的诊断功能
SIPART PS2 具有检测功能，能报告执行机构和调节阀变化的多项丰富的信息。这种信息对调节阀和执行机构的诊断和检测是非常重要的。可实现测量（一些极值可调整）和监控的功能，包括：

行程累积
行程方向改变次数
报警计数
死区自调整
阀门极限位置（例如：阀座的磨损）
zui高/zui低温度下的运行小时数（按照温度和行程范围）
压电阀运行次数
阀门定位时间
执行机构泄漏
三级报警状态监测
智能电气阀门定位器SIPART PS2 有更多的额外监测功能。状态显示源自设备功能有源故障信号的监测。这些故障的严重程度使用“交通灯信号”定级，用绿色、黄色和红色扳手符号表示（在 SIMATIC PDM 和维护站中）：

需要维修（绿色扳手）
急需维修（黄色扳手）
临近故障或故障（红色扳手）
这允许用户在阀门或执行器发生严重的故障前及早采取措施，可阻止即将发生的系统停机。通过故障信号的指示，例如执行器隔膜的损坏、动作滞后等，用户可利用适当的维护策略保证系统可靠。

三级报警同样可提早监测和显示故障，例如填料盒的静摩擦力、阀芯/阀座的磨损及挂料与结垢等。

这些故障信号即可通过定位器（zui大 3）的报警输出（见上面）或通过HART通讯以及现场总线接口输出。在这种情况下，带有HART、PROFIBUS、FF 版本PS2 阀门定位器可显示关键过程变量的多种故障信号，以及趋势图和柱状图。

显示屏还可显示维护等级，包括故障的来源。

安全功能SIL2
SIPART PS2 定位器还适用于连接件控制，满足高达 SIL 2（符合 IEC 61508 标准或 IEC 61511-1 标准）功能安全的特殊要求。

对安装在带有弹簧复位的气动执行器上的 4 至20mA PROFIBUS、FF 阀门定位器。

可根据需要或在故障时驱动阀门到预先设置的安全位置。

阀门定位器满足以下要求：

功能安全高达 SIL 2（符合 IEC 61508 标准或 IEC 61511-1 标准），固件版本为 C4 或更高版本，用于安全通风
防爆保护6DR5...-E..
电磁兼容EN 61326/A1，附录A.1
SIPART PS 2 用作“智能电磁阀”
通常，通过电磁阀气动控制阀门打开/关闭，特别是安全附件。如果您使用 SIPART PS2 替代这种类型的电磁阀，定位器将在单独设备中执行两个任务（无需额外接线）

首先，它通过使执行器排气根据要求打开和关闭附件（功能安全达到 SIL 2（请参阅上述内容））
其次，它可以定期（1 - 365 天）执行部分行程测试，可防止管件因腐蚀或水垢而堵塞。
由于在这种情况下，SIPART PS2 以正常的运行模式不断工作（例如，99 % 位置），所以还可执行气动输出回路的*测试功能，通常在使用电磁阀时无法执行该功能。

通常，在操作过程中也无法测试控制阀上的电磁阀。由于 SIPART PS2 根据要求执行排气，在使用带有 4 线连接系统的 SIPART PS 2 时，无需这些电磁阀。这意味着在控制阀上，可由单独的设备执行控制功能和关闭功能。

组态
SIPART PS2 可以在组态模式下对如下设置进行组态：

输入电流范围 0 至 20 mA 或 4 至 20 mA
设定点上升或下降特性
定位速度限值（给定值斜率）
分程调节；可调整起始值和满刻度值
响应阈值（死区）；自动设定或人工设定
动作方向；随设定点上升而上升或下降的输出压力
定位范围的限值（起始刻度和满刻度值）
执行器位置的限值（报警）：zui小值和zui大值
自动“紧密关闭”功能（可调响应阈值）
行程可以根据阀门特性进行校正
二进制输入功能
报警输出功能等。
SIPART PS2 不同型号的组态内容基本相同。

 
SIPART PS2 型智能电气阀门定位器功能图