SIPART PS2

SIPART PS2 系列智能电气阀门定位器用于气动直线或角行程执行器的控制。气动阀门定位器可驱动执行器,使阀门开度达到与给定值相同的位置。附加功能输入可用于锁定阀位或驱动阀门达到安全的位置。做为实现这种功能的标准配置已经集成二进制输入到基型产品中。

上海泽滔实业有限公司
Products in detail

概述

SIPART PS2 电动气动定位器,铝外壳

SIPART PS2 Ex d 电气动式定位器,位于带压力表的防火铝外壳内

不锈钢外壳中的 SIPART PS2,带压力表

SIPART PS2 系列智能电气阀门定位器用于气动直线或角行程执行器的控制。气动阀门定位器可驱动执行器,使阀门开度达到与给定值相同的位置。附加功能输入可用于锁定阀位或驱动阀门达到安全的位置。做为实现这种功能的标准配置已经集成二进制输入到基型产品中。

优势

SIPART PS2 系列智能电气阀门定位器有许多独特而实用的优点:

  • 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进行本地操作(手动操作)和设备组态
    • 通过 SIMATIC PDM 进行参数设置
  • 高质量控制归功于在线自适应程序
  • 固定操作时的空气耗量可忽略
  • “紧密关闭”功能(确保阀座上有最大定位压力)
  • “原位故障”功能:发生辅助电源故障和/或气动装置时保留当前位置(不与 SIL 结合应用)。
    示例:对于体积为 8 升的执行器,具有“原位故障”特性的 SIPART PS2 的典型位置稳定性为 0.3% / 小时。
  • 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
  • 针对极端外界环境,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
  • 通过满行程测试、多步响应测试、阀门性能测试对阀门进行性能和维护评估
  • 也可通过净化的天然气、二氧化碳、氮气或稀有气体来操作
  • SIL(安全完整性等级)2

应用

SIPART PS2 定位器主要应用于以下领域:

  • 化学/石化
  • 电站
  • 造纸和玻璃
  • 水和污水
  • 食品和制药
  • 海上平台

SIPART PS2 定位器可用于所有气动执行器且可以交付:

  • 各种外壳设计和各种材料(聚碳酸酯、铝和不锈钢)
  • 适合在非危险应用中使用
  • 可用于非危险区域
    • “本安“保护方式
    • “防爆外壳”保护类型
    • “非易燃”保护类型
    • 保护类型由外壳提供粉尘爆炸防护

通讯形式:

  • 0/4 ...20 mA 控制,带/不带 HART 通信功能
  • 具有 PROFIBUS PA 通讯接口
  • 带 FOUNDATION Fieldbus (FF) 通信接口
防爆产品
  • 保护类型为“本安”的设备适合在 Zone 1, 2, 21, 22 或 Class I, II, III/Division 1/Group A-G区域内使用
  • 保护类型为“由外壳提供防尘”的设备,适合在 Zone 21、22 或 Class II, III/Division 1/Groups E-G 区域内使用
  • 保护类型为“无火花”的设备,适合在危险区 2 或 I 类 2 分区 A-D 组区域内使用
  • 保护类型为“隔爆外壳”的设备适合在 Zone 1 或 Class I, Division 1, Groups A-D 危险区域内使用
不锈钢外壳的产品适用于特殊环境条件

SIPART PS2 有不锈钢外壳(盖上无窗口)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)。其功能和基本装置相同。

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:

  • 外壳和盖
  • PCB 带有相应电子元件,带或不带 HART 7 通信功能;
    或者带有通信用电子元件,符合
    • 或者符合标准 IEC 61158-2 技术规范 PROFIBUS-PA 通讯的总线供电功能电子部件,
    • FOUNDATION Fieldbus (FF) 技术规范,IEC 61158-2,总线供电装置
  • 位置检测系统
  • 带螺钉型接线端子的接线盒
  • 带压电式阀门预控制的阀门汇集管

阀组安装在壳体内,供气和定位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 系列智能电气阀门定位器用于气动直线或角行程执行器的控制。对于具有以下功能、单独订购的电路板,铸件中的电路板容器提供有插槽:

位置反馈模块
  • 二线制 4-20 mA 型号位置反馈模块
报警模块(3 个输出,1 个输入)
  • 采用二进制信号作为行程或转角的两个限位信号。将两个限值分别设定为最大值和最小值。
  • 如果在自动模式下未达到末控元件的设定位置,或发生装置/阀门故障,则输出报警。
  • 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)

采用槽型触发器,可作为 NAMUR 信号 (EN 60947-5-6),发出两个限位信号。该模块中还集成有一个报警输出(请见“报警模块”)。

通过机械触点发出限位信号(机械限位开关模块)

采用安装简便的机械限位开关可发出二个触点限位信号。该模块中还集成有一个报警输出(请见“报警模块”)。

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。状态显示源自故障信号的监测。这些模块易于改装。

位置检测系统和控制器模块分开安装

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。。行程或角位的测量直接在执行器上进行。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)

下列装置可用来测量行程或角度:

  • NCS 传感器
  • 市售电位计,例如,用于更高的应用温度或用户特定应用

对于具有短阀门行程的超小型直线执行器,建议使用电位计,这一方面是因为电位计所需的空间很小,另一方面是短行程具有最佳传输特性。

位置检测系统和控制器模块分开安装

非接触式传感器 (NCS)

用于带有安装台的角行程执行器的 NCS(6DR4004-.N.10,左侧)以及用于安装有与执行器特定相关的安装件的 ≤ 14 mm (0.55 in) 直线执行器的 NCS(6DR4004-.N.20,右侧)

功能

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
  • 自调整死区
  • 阀门极限位置(例如:阀座的磨损)
  • 最高/最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
诊断控制台概览

通过诊断控制台,HART 型 SIPART PS2 提供了简单方便的诊断方法。所有阀门相关信息(设定值、实际值、控制偏差、诊断系统的状态等)可一览无余。从诊断控制台,只需点击几次鼠标,即可或的其它数据和详细信息。

三级报警状态监测

智能电动气动阀定位器 SIPART PS2 配有附加监控功能。状态报警源自阀门故障信号的监测。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)
  • 阀门故障或一般故障危险(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。

通过这种三级报警层次结构,也可以提前检测出阀门填料箱的静态摩擦、阀塞/阀座的磨损或接头上的沉积物或漆层并发出信号。

这些故障信号可通过定位器的报警输出线路输出(见上面),或通过 HART 或现场总线接口进行通信。在这种情况下,HART、PROFIBUS、FF 型 SIPART PS2 可提供与阀门相关的各种故障指示、趋势显示以及所有关键过程变量的直方图。

显示屏还可显示维护等级,包括故障的来源。

阀门所需的维护

满行程测试、阶梯响应测试、多步响应测试和阀门性能测试可提供有关阀门所需维护的向信息。借助于 HART 通信,您可以收到全面的测试结果,并可确定维护措施的范围。为了对阀门性能进行量化,将会测定一些特性值,如阶梯响应时间(T63、T86、客户可选择的 Txx)、死区时间、过冲、滞后、测量误差、非线性度等。

功能安全等级 SIL2

该定位器适合在功能安全性方面满足高达 SIL 2(根据 IEC 61508 或 IEC 61511)的特殊要求的阀门上使用。为此,提供了型号 6DR5.1.-0....-....-Z C20。

它们是单向定位器,用于安装在带弹簧归位装置的气动执行器上。

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:

  • 功能安全性最高可达 SIL 2(根据有关安全通风的标准 IEC 61508 或 IEC 61511)。
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,特别是安全阀。如果使用 SIPART PS2 来替代这种类型的电磁阀,那么定位器将在单个设备中执行两个任务(无需额外接线)

  • 首先,它通过将执行器通风来根据需要打开和关闭阀门(功能安全性达到 SIL 2,请见上面)
  • 其次,它可以固定时间间隔(1 - 365 天)执行部分行程测试,防止阀门因腐蚀或积垢而堵塞。

由于在这种情况下 SIPART PS2 以闭环控制模式连续运行(例如,99% 位置),它还可执行气动输出回路的永久测试功能,此功能通常在使用电磁阀时无法执行。

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 会根据需要执行通风,因此在使用带有 4 线连接系统的 SIPART PS2 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

在组态模式下,可根据要求对 SIPART PS2 进行组态,进行以下设置:

  • 输入电流范围 0 - 20 mA 或 4 - 20 mA
  • 设定值输入处的上升或下降特性曲线
  • 定位速度限值(设定值斜坡)
  • 分程调节;可调整起始值和满刻度值
  • 响应阈值(死区);自调整或固定值
  • 动作方向;具有上升设定值的上升或下降输出压力
  • 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):最小值和最大值
  • 自动“紧密关闭”(响应阈值可调)
  • 根据阀门特性曲线进行行程调节
  • 二进制输入功能
  • 报警输出功能等

各种 SIPART PS2 型号的组态基本相同。

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