西门子PS2智能阀门定位器6DR5210-0EM21-0AA0

【西门子PS2智能阀门定位器6DR5210-0EM21-0AA0】
SIPART PS2电气定位器用于控制气动直行程或角行程执行机构这类终端控制元件.电气定位器驱动执行机构
至与设定点定相应的阀位.附加输入功能可用于锁定阀位或驱动阀门到安全位置.为实现此功能,一个数字输入
通道已作为标准配置集成在基型产品中.
【益处】
西门子PS2智能阀门定位器6DR5210-0EM21-0AA0
SIPART PS2定位器提供了决定性优点:
♠安装简单,自动初始化(零位和行程范围自动调整)
♠操作简便
-使用三个按钮和双行显示可进行本地操作(手操)和组态
-通过SIMATIC PDM组态
♠高质量的控制源于在线自适应程序
♠稳态工作时耗气量可忽略不计
♠"紧密关闭"功能(确保对阀座***大的定位压力)
♠通过简单的组态可实现众多功能(例如设置特性曲线和极限值)
♠对阀门和执行机构的扩展诊断功能
♠直行程和角行程执行机构采用同一型号的定位器
♠可动部件少,因此对振动不敏感
♠在极端的外界环境中,可选择外部非接触式位置传感器
♠"智能电磁阀":同一台定位器中具备部分行程测试及电磁阀功能
♠部分行程测试,例如可用于安全阀
♠可使用天然气作气源
♠SIL 2认证
【应用】
西门子PS2智能阀门定位器6DR5210-0EM21-0AA0
SIPART PS2定位器主要用于以下行业:
♠化工/石化
♠电厂
♠造纸和玻璃
♠水和污水
♠食品和制药
♠海上平台
SIPART PS2定位器有以下几种产品形式:
♠用于单作用执行机构:钢纤维强化聚酯 不锈钢或铝及隔爆外壳
♠用于双作用执行机构:钢纤维强化聚酯 不锈钢有隔爆外壳
♠用于非危险场所
♠用于危险场所的各种型号
-本安防爆型"EXI"
-隔爆型"Exd"
-无火花型"Exn",粉尘防爆型"Ex tD"
以及:
♠0/4 ... 20 mA 控制信号,带/不带HART通信????
♠具有PROFIBUS PA通信接口
♠具有Foundation Fieldbus (FF)通信接口
防爆产品
可提供下列型式产品用于有爆炸危险的环境中:
♠隔爆型设计用于1区及1区1级
♠本安型设计用于1区及1区1级
♠无火花型和限能设计用于2区及2区1级
♠粉尘防爆设计用于22区
♠粉尘防爆设计用于1区2级 2区3级
不锈钢外壳用于极端环境条件
SIPART PS2提供不锈钢外壳(无液晶显示窗口)用于特殊腐蚀性环境(例如海上平台 氯碱厂等).其功能与基型产品相同.
【设计】
西门子PS2智能阀门定位器6DR5210-0EM21-0AA0
SIPART PS2定位器是一种采用高集成微处理器的数字式现场设备.
定位器由以下部件组成:
♠壳体和盖子
♠PCB-带或不带HART通信,或符合以下通信协议
-PROFIBUS PA规范, IEC 61158-2;总线供电,或
-Foundation Fieldbus (FF)规范, IEC 61158-2,总线供电
♠位置检测系统
♠螺丝接线端子盒
♠压电阀预控的气动阀组
 阀组位于壳体内,气源和定位压力的气动连接在定位器右侧.压力表
组件和/或安全电磁阀可作为可选件接在那里.使用适当的安装组件,
SIPART PS2定位器可安装到直行程或角行程执行机构上.壳体内电路
板安装架提供数个插槽,用于单独订购的具有下列功能的电路板:
IY模块
♠二线制4~20mA位置反馈模块
报警模块(3路输出,1路输入)
♠采用数字信号发出直行程或转角两个限位信号.两个限位值可独立设置为***大或***小值.
♠在自动模式时,如果终端控制元件不能到达设定位置或定位器发生故障,输出一个报警信号.
♠第二个数字输入通道用于报警联锁信号,触发安全响应,例如锁定功能或至安全位置.
通过槽式触发器发出限位信号(SIA模块)
通过槽式触发器可发出两个冗余的限位信号,符合NAMUR信号标准(EN 60947-5-6).一个报警输出??
也集成于此模块中(见报警模块).
通过机械触点发出的限位信号(机械限位触点模块)
通过开关触点可发出两个冗余的限位信号.一个报警输出也集成于此模块中(见报警模块).
上述所有模块都符合:
所有信号互相以及与基本单元电气隔离.The outputs indicate
self-signaling faults.所有模块易于安装.

定位器位置检测系统与控制单元分体安装
SIPART PS2所有外壳型式(隔爆型除外),其位置检测系统与控制单元都可分体连接.行程或角度的
测量可在执行机构上直接进行.控制单元再安装在一定距离远处,例如安装在管道或类似安装件上,
通过一根电缆连接到位置检测系统,用一根或两根气管与执行机构连接.这种分体设计常用于环境
条件超过定位器的规定使用条件(例如强振).

下列装置用来测量直行程或角度:
♠NCS传感器
♠外部位置检测系统C73451-A430-D78
♠普通电位器(电阻10 k),例如用于较高的环境温度或其他特殊场合

对于短行程的小型执行机构来说,推荐使用线性电位器,因为一方面线性电位器所需的安装空间很小,
另一方面其短行程的变送特性很理想.

NCS传感器即非接触式位置传感器.所有耦合元件,如用于角行程执行机构的耦合轮和驱动销或用于14MM行程以上直行程执行机构的反馈杆均可省去.
【其优点】:
♠抗振和抗冲击性更强
♠传感器无磨损
♠安装在特小型执行机构上无任何问题
♠小行程无回差
传感器无需另加电源,即SIPART PS2(非隔爆型)可以在两线制系统中工作.NCS(非接触式位置传感器)由一个罐装的传感器模块和一个安装在直行程
执行机构阀杆或角行程机构转轴上的磁铁组成.对于行程>14MM的执行机构,磁铁和NCS预装在不锈钢支架上,此支架的机械接口与定位器本身相同,即
它们可以和标准安装组件6DR4004-8V,-8V和-8VL安装.
当使用外部传感器时,为了保证连接等级的EMC符合EC一致性声明,定位器(控制单元)内必须安装EMC滤波模块.
【功能】
西门子PS2智能阀门定位器6DR5210-0EM21-0AA0
SIPART PS2智能电气定位器的工作原理与传统定位器完全不同.
工作方式
 微处理器对设定点和实际位置作比较.如果微处理器检测到偏差,它用一个五步开关程序来控制压电阀,压
 电阀调节进入气动执行机构气室的气流量.
 
 微处理器根据偏差(设定点和实际位置)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
 为气动位置增量.

 当控制偏差很大时(高速区),定位器输出一个信号;当控制偏差不大时(低速区),定位器输出连续
 脉冲;当控制偏差很小(自适应或可调死区内),则没有定位信号输出.

 执行机构的直线或转角位移通过安装组件检测并传递到安装在反馈轴和固定的齿轮传动机构上的
 高质量电位器.

 装在直行程执行机构上的组件检测的角度误差被自动地校正.

 当连接在两线制系统中,SIPART PS2完全从4~20mA设定信号中获取电源.也可以从PROFIBUS总线信号
 中获取电源(SIPART PS2 PA).对于FOUNDATION Fieldbus型同样适用.

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挠曲切换装置,
  控制气动主控制部件的开关.压电阀组具有极长的工作寿命.

本地操作
  本地操作使用内置的显示器和三个按钮.通过按钮可进行手 自动工作模式切换,组态及诊断.
  在手动模式,可在整个行程阀位驱动阀门动作.
用SIMATIC PDM组态软件进行操作和监控
  组态软件SIMATIC PDM允许对设备进行简单的操作 监控 组态和参数设置.通过SIMATIC PDM也可从设备
  读取诊断信息.通过HART调制解调器和HART兼容的输入/输出模块(远程I/O)都可访问此设备.对这两种
  形式的通信,都可通过相应的设备描述文件,如GSD和(增强型)EDD.另外,SITRANS DTM提供基于经测试检验的EDD技术的软件,通  过使用FDT格式应用软件(如PACTware)的DTM
(设备类型管理员)可用来设置现场设备的参数.SITRANS DTM和必须的设备特定的增强型EDD可免费下载.软件
 提供了HART和PROFIBUS相应的通信接口.

【自动初始化】
  使用一个简单的组态菜单,可快速配置SIPART PS2,也可通过自动初始化功能进行调节.
  
  在初始化期间,微处理器自动确定执行机构的零点 ***大行程 作用方向和定位速度.用这些数据来确定***小
  脉冲时间和死区,从而优化控制效果.
【低气耗】
  SIPART PS2的一个特点就是本身耗气量极低.传统定位器耗气量很大.由于现代压电技术的使用,
  SIPART PS2只在动作时耗气,这意味着在很短时间内就可以收回本身投资.
【全面的监控功能】
  SIPART PS2具有多种监测功能,监测执行机构和阀门的变化,当超过设定的限值,发出报警信号.此信号对执行机构
  和阀门的诊断或许非常重要.可确定和监测的测量数据(某些数据的限值可调制)包括:
  •累计行程
  •动作方向改变次数
  •报警计数
  •自适应死区
  •阀门极限位置(如阀座磨损或沉淀的检测)
  •运行小时数(按温度段和行程段)以及***低/***高温度
  •压电阀的工作次数
  •阀门定位时间
  •执行机构泄露
三级报警状态监测
  智能电气SIPART PS2定位器具有更的监测功能.状态显示源自定位器活动故障的监测.故障的严重程度用"交通灯信号"分级,
  用绿色 黄色和红色扳手(在SIMATIC PDM和维护站指示)；
  •需要维护(绿色扳手)
　•急需维护(黄色扳手)
　•临近故障或故障发生(红色扳手)
　这使得用户在可能导致系统停车的阀门和执行机构重大故障发生前提前采取措施．故障指示通过报警信号发出，如执行机构
　膜片损坏或动作迟滞，使得用户通过适当的维护策略确保系统在任何时候的可靠性．
　
　三级报警同样使得其它故障能早期检测并发出报警信号，如填料盒的静摩擦力，阀芯/阀座的磨损,及挂料和结垢等.
 
  这些故障指示可通过定位器的报警输出(***多3级,见上)接线输出,或通过HART或现场总线接口通信输出.这样,HART,PROFIBUS
  和FF版本的SIPART PS2可区别多种不同的故障指示,以及有关装置所有关键过程变量的趋势图和柱状图.
 
  定位器显示器也可显示分级的维护需求,包括故障源标识.
【安全功能 SIL2】
  SIPART PS2定位器适用于安全功能达SIL 2(按IEC 61508或IEC 61511-1)的特殊要求的装置的控制.
  这只针对单作用定位器,带4-20mA,PROFIBUS PA和FOUNDATION Fieldbus(FF)输入,安装在带弹簧复位
  的气动执行机构上.

  定位器在故障时按要求排空执行机构,并驱动阀门到预设的安全位置.
  此定位器满足下列要求:
  •安全功能达SIL2,符合IEC 61508IEC 61511-1,用于安全排气
  •防爆保护用于型号6DR5...-E...
  •电磁兼容性符合EN 61326/A1,附录A.1

SIPART PS2用作"智能电磁阀"
  开关阀,特别是安全装置,一般由电磁阀控制气路.如果使用SIPART PS2取代这种电磁阀,定位器用单一设备执行两项任务(无需额外接线).
  •*,它通过排空执行机构按要求切断阀门(SIL2,见上)
  •第二,它定期(1-365天)执行部分行程测试,防止阀门阻滞,如由于腐蚀或生锈
 
  SIPART PS2一般处于正常位置(如99%的位置)不变,同时它担当对气动输出回路持续的测试功能,当使用电磁阀时,是做不到的.
  控制阀上电磁阀通常在工作期间不能测试.因此当使用了一台4线连接的SIPART PS2后,因为排气可按要求通过定位器执行,电
  磁阀就不需要了.这意味着对于控制阀,控制功能和关断功能和关断功能可由单一设备实现.
 
  组态
  在组态模式下,SIPART PS2定位器按要求对以下设置进行组态;
  •输入电流范围0-20mA或4-20mA
  •设定点上升或下降特性
  •定位速度(设定点斜率)
  •分程范围工作;设定点起始值和***大值可调
  •响应区间(死区);自适用或固定)
  •作用方向:随设定点上升,输出压力上升或下降
  •定位范围的限定(阀门工作的起始值和***大值)
  •阀门位置报警限;***小值和***大值
  •自动"紧密关闭"(响应阀值可调)
  •行程或按阀门特性曲线修正
  •数字输入的功能
  •报警输出的功能等
  不同SIPART PS2型号的组态基本相同.
SIPART PS 2 电气阀门定位器，无防爆保护，带“EXI”和“EXN”
6DR5210
6DR5210-0EN00-0AA0  6DR5210-0EN01-0AA3  6DR5210-0EM21-0AA0