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西门子阀门定位器

SITRANS VP160(6DR4004-1M\6DR4004-1MN\6DR4004-2M\6DR4004-2MN

文字:[大][中][小] 2017/6/11    浏览次数:124    

Overview

SITRANS VP160 电动气动式定位器,铝外壳

SITRANS VP160 电动气动式定位器用于控制气动直线或角行程执行器的末控元件。电动气动式定位器可将执行器移动至符合设定值的阀门位置。附加输入功能可用于锁定阀位或设定安全位置。为此,基本设备中提供了标准数字量输入。

Benefits

SITRANS VP160 定位器具有一些重要优点:

  • 安装简单,自动调试(自动调整零点和量程)
  • 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
  • 可进行在线调整,因此可实现高质量控制
  • 固定操作时的耗气量可忽略
  • “紧密关闭”功能(确保阀座上有最大定位压力)
  • 通过简单组态实现众多功能(例如,特性曲线和极限值)
  • 直线或角行程执行器仅需一个设备型号
  • 移动部件少,因此对振动不敏感
  • 也可通过二氧化碳、氮气或稀有气体来操作

Area of application

例如,SITRANS VP160 定位器应用于以下领域:

  • 化工/石化
  • 电站
  • 造纸和玻璃
  • 水和污水
  • 食品和制药
  • 海上石油装置

SITRANS VP160 定位器带有铝制外壳:

  • 采用 4-20 mA 控制技术
  • 用于单动式和双动式执行机构
  • 适用于非危险应用

Design

SITRANS VP160 定位器是一种配有高度集成的微控制器的数字式现场设备。

定位器由以下部件组成:

  • 壳体和盖
  • 带相应电路的 PCB
  • 位置检测系统
  • 带螺钉型端子的接线盒
  • 带压电式预控阀的气动阀组

阀组安装在壳体内,进气和定位压力的气动接头位于定位器的右侧。可另选一个压力表模块和/或一个电磁阀接在上面。 SITRANS VP160 定位器使用相应的安装套件安装在直线或角行程执行器上。 随后可在该装置内安装位置反馈模块。

位置反馈模块

二线制 4-20 mA 型号位置反馈模块

Functions

SITRANS VP160 定位器的工作原理与普通定位器完全不同。

工作模式

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 与实际值之间的偏差)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。

当系统偏差很大时(高速区),定位器输出一个连续信号;当系统偏差不大时(低速区),定位器输出连续脉冲。 当系统偏差很小时(可调死区),不会输出定位信号。

通过安装套件检测执行器的直线或旋转运动,并通过轴和非浮置齿轮传动机构将信号传送到高质量电位器。

装在直线执行器上的组件检测的角度误差被自动地校正。

带压电式预控阀的气动阀组

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。

现场操作

现场操作由内置显示屏和 3 个按钮完成。 只需按一个按钮,即可在“自动”、“手动”和“组态”操作级别之间切换。

在手动模式下,可在整个量程范围调整驱动装置而不会中断电路。

自动调试

通过简便的组态菜单,可以根据阀门快速组态 SITRANS VP160,也可以通过自动调试功能来调整 SITRANS VP160。

在初始化时,微处理器自动确定阀门的零点、最大行程、动作方向和定位速度。 利用这种数据,它会确立最小脉冲时间和控制方式。

低耗气量

SITRANS VP160 的特点是耗气量极低。普通定位器耗气量很大。 由于采用现代压电技术,SITRANS VP160 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。

组态

在组态模式下,可根据要求对 SITRANS VP160 进行组态,包括以下设置:

  • 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)
  • 响应阈值(死区)
  • 动作方向;具有上升设定值的上升或下降输出压力
  • 自动“紧密关闭”
  • 可根据阀门特性曲线对行程进行校正
  • 数字量输入的功能

SITRANS VP160 电动气动定位器,功能图

Technical Specifications

额定条件

允许的运行环境温度1)

-30 至 +80°C(-22 至 +176°F)

防护等级

IP66,符合 EN 60529/NEMA 4X

安装位置

任意;在潮湿的环境中,气动接头和排气口不朝上

抗振性

 
  • 谐波振荡(正弦),符合 EN 60068-2-6/10.2008

3.5 mm (0.14"),2 -27 Hz,3 次/轴
98.1 m/s² (321.84 ft/s²),27 -300 Hz,3 循环/轴

  • 碰撞(半正弦),符合 EN 60068-2-27/02.2010

150 m/s²,6 ms,1000 次冲击/轴

  • 噪声(数字控制),符合 EN 60068-2-64/04.2009

10 ... 200 Hz;1 (m/s²)²/Hz (3.28 (ft/s²)²/Hz)
200 -500 Hz;0.3 (m/s²)²/Hz (0.98 (ft/s²)²/Hz)
4 小时/轴

  • 建议的连续工作范围

≤ 30 m/s² (98.4 ft/s²) 无谐振锐度

气候等级

符合 EN 60721-3-4

  • 储存

1K5,除 -40 至+80°C(1K5,除 -40 至 +176 °F)

  • 运输

2K4,除 -40 至 +80°C(2K4,除 -40 至 +176 °F)

  • 操作1)

4K3,除 -30 至+80°C(4K3,除 -22 至 +176°F)

气动数据

辅助电源(供气)

压缩空气、二氧化碳 (CO2)、氮气 (N) 或稀有气体

  • 压力

1.4...7 bar(20.3...101.5 psi):

空气质量符合 ISO 8573-1

 
  • 固体颗粒尺寸和密度

等级 2

  • 压力露点

等级 2(低于工作环境温度最低 20 K (36 °F))

  • 油浓度

等级 2

流量不受限 (DIN 1945)

  • 空气进口阀(通风执行器)
 
  • 2 bar (29 psi)

4.1 Nm³/h(18.1 USgpm)

  • 4 bar (58 psi)

7.1 Nm³/h (31.3 USgpm)

  • 6 bar (87 psi)

9.8 Nm³/h (43.1 USgpm)

  • 空气出口阀(通风执行器)
 
  • 2 bar (29 psi)

8.2 Nm³/h (36.1 USgpm)

  • 4 bar (58 psi)

13.7 Nm³/h (60.3 USgpm)

  • 6 bar (87 psi)

19.2 Nm³/h (84.5 USgpm)

阀泄漏量

< 6 ·10-4 Nm³/h(0.0026 USgpm)

节流比

可调节至 ∞:1

稳定状态下的辅助空气消耗量

< 3.6 ·10-2 Nm³/h(0.158 USgpm)

设计

工作模式

 
  • 行程范围(直线执行器)

10 ... 130 mm (0.39 ... 5.12 in)

  • 旋转角度范围(部分回转执行器)

30 ... 100°

安装类型

 
  • 在直线执行器上

使用安装套件 6DR4004-8V,必要时在执行器(符合 IEC 60534-6-1 (NAMUR) 标准,带有骨架、拉杆或全平面)上使用附加杆臂 6DR4004-8L。

  • 在角行程执行器

在带有安装平面(符合 VDI/VDE 3845 和 IEC 60534-6-2 标准)的执行器上使用安装套件 6DR4004-8D:将必备的安装控制台安装在执行器侧。

重量,铝外壳基本设备

约 1.6 kg (3.53 lb)

材料

 
  • 铝外壳

GD AISi12

  • 压力表模块

铝 AIMgSi,阳极钝化

外形尺寸

参见"尺寸图"

铝外壳设备型号

单动式和双动式

量表

 
  • 防护等级
 
  • 塑料制量表

IP31

  • 钢制量表

IP44

  • 由不锈钢 316 制成的量表

IP54

  • 抗振性

符合 EN 837-1

控制器

控制器单元

 
  • 5 点开关

自调整

  • 死区 dEbA = 0.2 ... 1%(出厂设置 0.2%)

可调节

模数转换器

 
  • 扫描时间

10 ms

  • 分辨率

≤ 0.13%

  • 传输误差

≤ 0.2%

  • 温度影响效果

≤ 0.1%/10 K (≤ 0.1%/18 °F)

循环时间

20 ms

认证与证书

 

根据压力设备导则进行分类 (PED 97/23/EC)

流体组 1 的气体;符合第 3 款、第 3 节的要求(声音工程实践 SEP)

CE 一致性

用户可从 Internet 查找 EC 符合性声明以获取相关的指令与标准内容,包括相关版本信息。


1)在 ≤ -10 °C (≤ 14 °F) 时,指示灯的显示刷新率受限制。

电气数据

 

电流输入 IW

 
  • 额定信号范围

4 ... 20 mA

  • 数字量输入 BE1(端子 9/10;电气连接到基本设备)

只适用于浮置触点;3 V 时的最大触点负载 
< 5 μA

辅助电源维持电流

≥ 3.6 mA

需要的负载电压 UB(相当于 20mA 时的 Ω)

 
  • 最大

6.48 V (= 324 Ω)

  • 静态破坏极限

±40 mA

设计

 

接头,电气

 
  • 螺钉型端子

2.5 AWG28-12

  • 电缆松紧件

M20x1.5 或 ½-14 NPT

接头,气动

阴螺纹 G¼ 或 ¼- -18 NPT


可选模块

位置反馈模块

6DR4004-8J

用于位置反馈的直流输出

 

1 个电流输出:端子 61 和 62

二线制连接

额定信号范围

4 ... 20 mA 短路保护

总操作范围

3.6 … 20.5 mA

电源 UH

+12 … +35 V

外部负载 RB [kΩ]

≤ (UH [V] – 12 V)/I [mA]

传输误差

≤ 0.3%

温度影响效果

≤ 0.1%/10 K (≤ 0.1%/18 °F)

分辨率

≤ 0.1%

残余纹波

≤ 1 %

电气隔离

与基本设备实现安全电气隔离

测试电压

840 VDC,1 s


Dimensional drawings

铝质外壳,尺寸以 mm (in) 为单位

安装在角行程执行器上;安装台(执行器生产商的供货范围),从 VDI/VDE3845 标准摘录,尺寸以 mm (in) 为单位

NAMUR 直线执行器的安装套件
  • 1 个安装支架
  • 2 个安装柱
  • 1 个 U 型支架
  • 1 杆臂,带可调捡拾辊
  • 2 个 U 型螺栓
  • 各种螺钉和锁定垫圈

在直线执行器上安装 SITRANS VP160

NAMUR 角行程执行器安装套件
  • 1 个耦合轮
  • 1 个驱动销
  • 8 个称量秤
  • 1 个指针
  • 各种螺钉和锁定垫圈

小心:安装台和用于安装角行程执行器的螺钉不在供货范围之内,必须由用户提供(参见“技术数据”)。

在角行程执行器上安装 SITRANS VP160

Schematics

二线制装置 (6DR64..) 的电气连接

6DR64.. 型装置是在二线制系统中运行的。

SITRANS VP160 电动气动定位器,6DR64.. 的输入电路

More information

特殊型号

根据需要提供


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