Bộ định vị SIPART PS2 điều khiển vị trí van theo thông số giá trị điểm đặt trên van khí nén. Van có thể được xác minh bằng nhiều chức năng chẩn đoán trực tuyến (trong khi vận hành) và ngoại tuyến thông minh khác nhau (ví dụ: giữa các quy trình hàng loạt). Chức năng chẩn đoán có thể được mở rộng tùy ý bằng cảm biến áp suất.

Bộ định vị SIPART PS2 vượt trội ở:

• Dễ dàng cài đặt
• Vận hành tự động
• Hoạt động đơn giản và cấu hình trên thiết bị với màn hình cục bộ hoặc thông qua SIMATIC PDM
• Hiệu suất kiểm soát rất cao
• Tiêu thụ không khí tối thiểu khi vận hành cố định
• Chức năng “Đóng chặt” để có mô-men xoắn cực đại trên bệ van xử lý
• Chức năng “Mở nhanh/Đóng nhanh” để xác định cách tiếp cận vị trí cuối cùng với phản ứng nhanh với các thông số kỹ thuật điểm đặt mới
• Chức năng “Không an toàn”: Đảm bảo giảm áp SIL 2 trong trường hợp mất nguồn điện phụ trợ
• Chức năng “Không đúng chỗ”: Duy trì vị trí hiện tại khi nguồn phụ trợ về điện và/hoặc khí nén bị hỏng
• Chức năng “Không mở được”: Điều áp bộ truyền động trong trường hợp mất nguồn điện phụ trợ
• Nhiều chức năng có thể được kích hoạt bằng cách cấu hình đơn giản (ví dụ: các đường cong và giới hạn đặc trưng)
• Một biến thể thiết bị cho tất cả các ứng dụng: Bộ truyền động tuyến tính, bộ truyền động quay một phần và xi lanh
• Tùy chọn với phản hồi vị trí không tiếp xúc bên trong hoặc bên ngoài cho các điều kiện môi trường bên ngoài
• “Van điện từ thông minh”: Chức năng và chẩn đoán van điện từ trong một thiết bị
• Chức năng chẩn đoán mở rộng:
  • Kiểm tra toàn bộ hành trình
  • Kiểm tra phản hồi nhiều bước
  • Kiểm tra hiệu suất van
  • Chữ ký van, hỗ trợ cảm biến áp suất
  • Kiểm tra đột quỵ một phần, tùy chọn hỗ trợ cảm biến áp suất để đánh giá hiệu suất và bảo trì van
  • Giám sát rò rỉ
• Có thể vận hành bằng khí tự nhiên, carbon dioxide, nitơ hoặc khí hiếm

SIPART PS2 được sử dụng trong các lĩnh vực công nghiệp sau:

• Sản xuất van
• Công nghiệp hóa chất
• Ngành công nghiệp hóa dầu
• Dầu khí
• Giấy
• Nước và nước thải
• Nguồn cấp
• Dược phẩm
• Thực phẩm và đồ uống

Bộ định vị kỹ thuật số SIPART PS2 bao gồm các thành phần sau:

• Tấm đế có nắp có/không có cửa sổ kiểm tra, tùy thuộc vào mẫu mã
• Thiết bị điện tử có thiết bị đầu cuối kiểu vít:
  • 4 đến 20 mA
  • 4 đến 20 mA với HART
  • PROFIBUS PA theo tiêu chuẩn IEC 61158-2, được cung cấp bởi bus
  • NỀN TẢNG Fieldbus (FF) theo tiêu chuẩn IEC 61158‑2, được cung cấp bởi xe buýt
• Phản hồi vị trí thông qua chiết áp hoặc cảm biến không tiếp xúc (NCS)
• Khối khí nén  

Các kết nối khí nén để cung cấp không khí và áp suất tác động được đặt ở phía bên phải của vỏ. Khối đo, khối đo thông hơi, bộ tăng áp, giao diện VDI3847 hoặc van điện từ an toàn có thể được kết nối ở đó dưới dạng tùy chọn. Bộ định vị SIPART PS2 được lắp vào bộ truyền động tuyến tính hoặc quay bán phần bằng bộ lắp thích hợp.

Mở rộng tùy chọn với các mô-đun và chức năng

Tùy chọn, SIPART PS2 có thể được mở rộng với các mô-đun và chức năng sau:

Mô-đun đầu ra tương tự (AOM)

Phản hồi vị trí tương tự 4 đến 20 mA.

Mô-đun I/O kỹ thuật số (DIO) với 3 đầu ra kỹ thuật số và 1 đầu vào kỹ thuật số

• Báo hiệu hai giới hạn của hành trình hoặc góc. Hai giới hạn có thể được gán các tham số độc lập dưới dạng giá trị tối đa hoặc tối thiểu.
• Phát ra cảnh báo nếu không đạt được vị trí điểm đặt của phần tử điều khiển cuối cùng ở chế độ tự động hoặc nếu xảy ra lỗi thiết bị/van.
• Đầu vào kỹ thuật số thứ 2 dành cho tín hiệu cảnh báo hoặc để kích hoạt các phản ứng an toàn, ví dụ như giữ vị trí hoặc tiếp cận vị trí an toàn.

Công tắc giới hạn cảm ứng (ILS)

Thông qua công tắc cảm ứng, có thể đặt và giám sát 2 giới hạn độc lập dưới dạng tín hiệu NAMUR (EN 60947‑5‑6). Mô-đun này cũng chứa một chỉ báo lỗi tích hợp (xem “Mô-đun I/O kỹ thuật số (DIO)”).

Công tắc giới hạn cơ khí (MLS)

2 giới hạn độc lập có thể được giám sát thông qua các công tắc cơ học. Mô-đun này cũng chứa một chỉ báo lỗi tích hợp (xem “Mô-đun I/O kỹ thuật số (DIO)”).

Hợp lệ cho tất cả các mô-đun được mô tả ở trên:

• Tất cả các tín hiệu được cách ly về điện với nhau và với thiết bị cơ bản. Các đầu ra chỉ ra lỗi tự báo hiệu. Các mô-đun có thể dễ dàng trang bị thêm.

Gắn riêng bộ định vị và phát hiện vị trí

Việc gắn riêng biệt bộ định vị và phát hiện vị trí có thể được thực hiện với SIPART PS2. Ví dụ, chỉ phép đo hành trình hoặc góc được thực hiện trực tiếp trên bộ truyền động. Điều này có nghĩa là bộ định vị có thể được lắp đặt ở khoảng cách xa trong khu vực được bảo vệ. Các thành phần được kết nối bằng điện qua cáp và bằng khí nén qua ống hoặc ống dẫn. Hệ thống thường có lợi nếu điều kiện môi trường xung quanh van vượt quá giá trị quy định cho bộ định vị (ví dụ: rung động mạnh, bức xạ, từ tính).

Lắp đặt riêng bộ phát hiện và định vị vị trí SIPART PS2

Sử dụng để phát hiện vị trí

Những điều sau đây có thể được sử dụng để phát hiện vị trí:

SIPART PS2, NCS cho hành trình > 14 mm

• Cảm biến không tiếp xúc (NCS)
• Máy phát vị trí
• Chiết áp tuyến tính
• Cảm biến thương mại

Cảm biến không tiếp xúc (NCS)

Dành cho SIPART PS2

Bên trái: NCS cho bộ truyền động quay một phần (6DR4004‑.N.10) được gắn trên bảng điều khiển lắp đặt 6DR4004-1D đến 4D
Phải: NCS cho bộ truyền động tuyến tính (6DR4004‑.N.20) được gắn với giải pháp lắp đặt dành riêng cho bộ truyền động/khách hàng cụ thể

Máy phát vị trí

Với chiết áp, với NCS, với NCS và ILS hoặc với NCS và MLS cho SIPART PS2.
Quá trình gắn kết diễn ra giống như với SIPART PS2.

Chiết áp tuyến tính

Với 3K, 5K hoặc 10 đến 20 kΩ (ví dụ xi lanh khí nén).

Cảm biến thương mại

Với 4 đến 20 mA hoặc 0 đến 10 V (chỉ với các ứng dụng không cũ).

Chức năng giám sát

SIPART PS2 có chức năng giám sát toàn diện, trong đó có thể phát hiện và báo hiệu những thay đổi trên bộ truyền động và van xử lý tùy thuộc vào giới hạn đã đặt. Thông tin này cung cấp các dấu hiệu quan trọng về trạng thái của van.
Dữ liệu đo được xác định/giám sát:

• Tích phân du lịch
• Số lần thay đổi hướng
• Bộ đếm báo động
• Vùng chết tự điều chỉnh
• Vị trí cuối của van xử lý (ví dụ để phát hiện sự mài mòn hoặc cặn bám của van xử lý)
• Giờ hoạt động (cũng theo phạm vi nhiệt độ và vị trí) cũng như min./max. nhiệt độ
• Chu trình hoạt động của van áp điện trong khối khí nén
• Thời gian di chuyển của van xử lý
• Rò rỉ thiết bị truyền động

Sơ lược về Buồng lái chẩn đoán

Với Buồng lái Chẩn đoán, các biến thể HART của SIPART PS2 cung cấp một cách đơn giản để bắt đầu với thế giới khả năng chẩn đoán. Tất cả thông tin liên quan về van, chẳng hạn như điểm đặt, giá trị thực, độ lệch điều khiển, trạng thái của hệ thống chẩn đoán, v.v., đều có sẵn trong nháy mắt. Thông tin và chi tiết bổ sung chỉ cách một vài cú click chuột từ Buồng lái Chẩn đoán.

Giám sát trạng thái với khái niệm cảnh báo 3 giai đoạn

Bộ định vị SIPART PS2 điện khí nén thông minh được trang bị các chức năng giám sát bổ sung. Cảnh báo trạng thái bắt nguồn từ các chức năng giám sát này báo hiệu các lỗi đang hoạt động của van bằng cách phân loại dưới dạng tín hiệu đèn giao thông. Cảnh báo trạng thái được biểu tượng bằng cờ lê có màu xanh lá cây, vàng và đỏ (trong SIMATIC PDM và Trạm bảo trì):

• Cần bảo trì (cờ lê xanh)
• Yêu cầu bảo trì khẩn cấp (cờ lê màu vàng)
• Nguy cơ hỏng van hoặc hư hỏng chung sắp xảy ra (cờ lê đỏ)

Điều này cho phép người dùng thực hiện các biện pháp sớm trước khi xảy ra lỗi van xử lý hoặc bộ truyền động nghiêm trọng có thể dẫn đến việc tắt hệ thống. Ví dụ, các cảnh báo sớm cho biết sự bắt đầu của hiện tượng vỡ màng ngăn trong bộ truyền động hoặc tình trạng van chậm dần. Bằng cách này, người dùng có thể đảm bảo tính an toàn và sẵn sàng của nhà máy bằng các chiến lược bảo trì phù hợp.

Hệ thống phân cấp cảnh báo 3 giai đoạn này cũng cho phép phát hiện và báo hiệu sớm ma sát tĩnh của đệm, độ mòn của nút/vệ van xử lý hoặc cặn hoặc lớp phủ trên các phụ kiện.

Các chỉ báo lỗi này có thể được xuất ra hoặc được dẫn truyền qua các đầu ra cảnh báo của bộ định vị (tối đa 3) hoặc thông qua giao tiếp qua giao diện HART hoặc fieldbus. Trong trường hợp này, các biến thể HART, PROFIBUS và FOUNDATION Fieldbus của SIPART PS2 cho phép phân biệt các chỉ báo lỗi khác nhau, cũng như biểu diễn xu hướng và chức năng biểu đồ của tất cả các biến quy trình chính liên quan đến van.

Màn hình cục bộ của thiết bị cũng hiển thị các yêu cầu bảo trì được phân loại, hoàn chỉnh với việc xác định nguồn gốc của lỗi.

Yêu cầu bảo trì van điều khiển

Kiểm tra hành trình đầy đủ, Kiểm tra phản hồi theo từng bước, Kiểm tra phản hồi nhiều bước và Kiểm tra hiệu suất của van cung cấp thông tin chi tiết về yêu cầu bảo trì của van. Với sự trợ giúp của hệ thống liên lạc HART, bạn sẽ nhận được kết quả kiểm tra toàn diện và có thể xác định mức độ của các biện pháp bảo trì. Để định lượng khả năng hoạt động của van, các giá trị đặc trưng như thời gian đáp ứng bước (T63, T86 hoặc Txx), thời gian chết, độ vọt lố, độ trễ, độ lệch đo và độ phi tuyến tính được xác định.

An toàn chức năng theo SIL 2

Trong các biến thể 6DR5.1.‑0……‑……‑Z C20, bộ định vị phù hợp để sử dụng trên các van tác động đơn với lò xo hồi đáp đáp ứng các yêu cầu đặc biệt về mặt an toàn chức năng lên đến SIL 2 theo IEC 61508 hoặc IEC 61511. Bộ định vị sẽ giảm áp suất của bộ truyền động van xử lý theo yêu cầu/trong trường hợp có lỗi (giảm áp suất an toàn) và đặt van xử lý ở vị trí an toàn đã đặt trước.

Chữ ký van

Với Chữ ký van được hỗ trợ cảm biến áp suất, đường cong đặc tính của van có thể được ghi lại, lưu trong thiết bị (tối đa 10 đường cong đặc trưng) và hiển thị trong PDM chẳng hạn. Đường cong đặc tính tham chiếu được ghi lại ngay từ đầu trong quá trình khởi tạo. Dựa trên dữ liệu có thể xuất, có thể xác định được giá trị ma sát, đặc tính lò xo, độ trễ, áp suất phá vỡ. Nếu thử nghiệm được lặp lại thường xuyên, các đường đặc tính có thể được so sánh với nhau và những thay đổi theo thời gian có thể được hiển thị làm cơ sở cho phương pháp bảo trì dự đoán.

Kiểm tra đột quỵ một phần

Với Kiểm tra hành trình từng phần được hỗ trợ bởi cảm biến áp suất, chức năng của van an toàn (mở/đóng) có thể được kiểm tra một cách đáng tin cậy trong quá trình vận hành. Lên đến 10 đường cong đặc trưng và các thông số quan trọng được lưu trong thiết bị. Ví dụ: chúng có thể được hiển thị trong PDM. Việc ghi lại đường cong đặc tính tham chiếu diễn ra trong quá trình vận hành và ở trạng thái ổn định. Dựa trên dữ liệu có thể xuất, có thể xác định được giá trị ma sát, đặc tính lò xo, độ trễ, áp suất phá vỡ. Nếu thử nghiệm được lặp lại thường xuyên, các đường đặc tính có thể được so sánh với nhau và những thay đổi theo thời gian có thể được hiển thị làm cơ sở cho phương pháp bảo trì dự đoán.

Van điện từ thông minh

Chẳng hạn, SIPART PS2 có thể (có thể tham số hóa) đảm nhận chức năng của van điện từ cho các van đóng/mở và cũng cung cấp chẩn đoán thông minh cho các van bằng Kiểm tra đột quỵ từng phần được hỗ trợ bằng cảm biến áp suất. Đối với các thiết bị không có chức năng chống cháy nổ và chỉ kết nối với chẩn đoán hỗ trợ bằng cảm biến áp suất, SIPART PS2 cũng có thể hoạt động với điện áp 24 V, tức là không cần nối dây bổ sung. Tất cả các thiết bị khác phải được cung cấp từ 4 đến 20 mA. SIPART PS2 đảm nhận chức năng “Van điện từ thông minh” với tính năng chẩn đoán bổ sung được hỗ trợ bởi cảm biến áp suất và xử lý nhiều tác vụ trong một thiết bị:

• Bộ định vị đóng mở van nhanh chóng và không cần điều khiển.
• Trong tình huống an toàn, khi mất điện, SIPART PS2 sẽ điều khiển van vào vị trí an toàn “An toàn chức năng theo SIL 2”.
• Kiểm tra đột quỵ từng phần được hỗ trợ bằng cảm biến áp suất có thể được thực hiện tự động đều đặn. Thử nghiệm này giữ cho van chuyển động đều đặn và ngăn ngừa rỉ sét van do ăn mòn hoặc đóng rắn.

Van điện từ trên van điều khiển thông thường không thể kiểm tra được trong quá trình vận hành. Do đó, chúng không cần thiết khi sử dụng SIPART PS2 vì việc giảm áp suất được SIPART PS2 thực hiện theo yêu cầu. Điều này có nghĩa là, trên các van điều khiển, cả chức năng điều khiển và chức năng ngắt đều có thể được thực hiện bởi một thiết bị duy nhất.

Cấu hình

Bộ định vị SIPART PS2 chứa các cấu hình sau:

• Phạm vi dòng điện đầu vào 4 đến 20 mA
• Đường cong đặc tính tăng hoặc giảm ở đầu vào điểm đặt
• Giới hạn tốc độ định vị (đoạn đường nối điểm đặt)
• Chế độ phân chia phạm vi: Giá trị bắt đầu và toàn thang đo có thể điều chỉnh
• Ngưỡng đáp ứng (dải chết); tự điều chỉnh hoặc cố định
• Hướng hành động: Áp suất đầu ra tăng hoặc giảm khi điểm đặt tăng
• Giới hạn của phạm vi vị trí, giá trị bắt đầu của thang đo/toàn thang đo
• Giới hạn (báo động) của vị trí van xử lý: Giá trị tối thiểu và tối đa
• Tự động điều chỉnh hành trình đóng chặt theo đường cong đặc tính của quá trình van
• Chức năng của đầu vào kỹ thuật số
• Chức năng đầu ra cảnh báo, v.v.