;

SITRANS VP300 производства Siemens

SITRANS VP300

Интеллектуальные электропневматические позиционеры SITRANS VP300 применяются для регулировки позиции вентилей и клапанов на пневматических поступательных и поворотных приводах. Коммуникация HART ,цифровые входы и выходы , модуль сигнала по положению клапана доступны опционально.

 Устройство может поставляться с вариантами взрывозащиты Ex ia или Ex n.

Позиционер  SITRANS VP300 является устройством отвечающим требованиям безопасности SIL .

Обзор

Интеллектуальный электропневматический позиционер предназначен для применения ,например,  в следующих отраслях:

  • Химическая промышленность .
  • Нефтегазовая промышленность .
  • Энергетическая промышленность.
  • Пищевая промышленность. 
  • Бумажная и стекольная промышленность .
  • Водоснабжение и очистные сооружения. 
  • Фармацевтическая промышленность. 

Позионер применяется для непрерывного контроля и управления пневматическими приводами одинарного или двойного действия . Позиционер может быть применен как на поступательных ,так и поворотных пневматических приводах различных конструкций.

При соединении  по двухпроводной схеме позиционер получает вспомогательную энергию из 4-20mA сигнала заданной величины. HART коммуникация и цифровые выходы позиционера доступны как опция. Также доступен модуль для формирования сигнала обратной связи 4-20mA по положению регулирующего органа клапана.

Версии устройства для взрывоопасных зон

В дополнение версии прибора общепромышленного применения имеются версии для применения во взрывоопасных зонах с исполнением по взрывозащите EExia  и EExn.

SIL

Позиционер SITRANS VP300 является прибором для интеграции по системе SIL . In that case, the following applies:

Безопасная функция закрытия по SIL 2. Припоступлении сигнала  на цифровой вход DI 3 или в случае отключения электрического или пневматического питания, приводится в действие выход  давления Y1. Привод одностороннего действия перемещает регулирующий орган в исходное положение.

Позиционер ,как устройство системы SIL ,с проведением проверки частичным ходом, приводит в соответствие систему безопасности  до уровня SIL 2. Оценка состояния системы может быть получена с цифрового выхода D01. Данные о результатах проведения теста  можно получить также по HART коммуникации. 

Исполнения прибора

Позиционер может поставляться:

  • Для приводов одинарного и двойного действия. 
  • Для общепромышленного использования. 
  • Для взрывоопасных производств исполений Ex ia или Ex n .
  • С коммуникацией HART и токовым сигналом 4-20 mA.

Основные характеристики и особенности позиционера SITRANS VP300 :

  • Интерфейс OPOS  (механический и пневматический интерфейс согласно VDI/VDE 3847) для максимально простой и быстрой установки двумя винтами  и наличие встроенного пневматического подключения. 
  • Монтажные комплекты для адаптации пневматических приводов (например согласно IEC 60534-6-1 или VDI/VDE 3845) к  интерфейсу OPOS
  • Бесконтактный контроль положения  с доказавшей свою надежность системой GMR ( магниторезистивный датчик ) позволяет производить монтаж позиционера без применения рычагов и снизить чувствительность системы к вибрациям
  • ЖК дисплей позиционера с простыми ,понятными графическими обозначениями и текстовыми сообщениями с возможностью изменения языка. 
  • Параметризация и активизация функций (например плотное закрытие, нелинейные характеристики, активация частичного хода) возможны с панели управления или через SIMATIC PDM (по HART- модему )
  • Стандартное температурное исполнение от -40°C до +85°C (от -40 °F до +185 °F)
  • Один позиционер для поступательных и поворотных приводов , одинарного или двойного действия 
  • Обширные диагностические функции ( пневматическая утечка , контроль мертвой зоны, заклинивание клапана и т.д.) доступные стандартно. 
  • Тест частичного хода для проверки состояния по SIL2
  • Степень безопасности по SIL2
  • Высокая степень защиты  IP66

 

SITRANS VP300 (все модели)

 

Общие параметры

 

Диапазон хода  (поступательные привода)

3 ... 60 mm (0.12 ... 2.36 дюйм)

3 ... 150 mm (0.12 ... 5.91 дюйм)

Угол поворота (поворотные привода)

30 ... 120°

Блок регулятора 1)

  • Нелинейность 

< 1 %

  • Разрешение 

< 1 %

  • Гистерезис 

< 1 %

  • Эффект влияния температуры

< 0.5 %/10 K в диапазоне -40 ... +85 °C
(-40 ... +185 °F)

  • Эффект ударного влияния и вибрации

< 1 % (2g или 0.15 mm; 10 ... 500 kHz)

Цифровой вход DI 1 (Clamps 9/10; galvanically connected with basic device)

Подходит только для плавающего контакта; макс. ток < 0.1 mA при 3 V

Класс защиты

IP66 согласно EN 60529/NEMA 4X

CE marking

Согласно директивы EMC 2004/108 EC

EMC Эффект ударного влияния и вибрация влияют на эффект

EN 61326-1* Annex A класс B и NAMUR NE21 август 2007

Материал

 

  • Корпус 6DR63*0 (алюминий)

EN 1706: EN AC-AISI12(Fe) or EN AC-AISI10Mg(Fe)

Виброустойчивость

  • гармонические колебания (синус) согласно EN 60068-2-6/02/2008

3.5 mm (0.14 дюйм), 2 ... 27 Hz 3 цикла / ось

98.1 m/s² (321.84 ft/s²), 27 ... 300 Hz, 3 цикла / ось

  • длительный толчок (полусинус)
    согласно EN 60068-2-29/03.95

150 m/s² (492 ft/s²), 6 ms, 1000 толчков / ось

  • шумы (цифровое регулирование )
    согласно EN 60068-2-64/04/2008

10 ... 200 Hz; 1 (м/c)²/Hz (3.28 (ft/s²)²/Hz)

200 ... 500 Hz; 0.3 (m/s²)²/Hz (0.98 (ft/s²)²/Hz)

Вес

1.15 кг (2.535 фунт)

Климатическое исполнение

Согласно EN 60721-3-4

  • Хранение 

1K3

  • Транспортировка 

2K4

  • Эксплуатация 2)

 -40 ... +85 °C (-40 ... +185 °F)

Сертификаты и разрешения

Классификация согласно директивы по давлению (PED 97/23/EC)

Для газов группы 1

Пневматические параметры

Вспомогательная энергия (приточный воздух )

Сжатый воздух или нейтральный газ

  • Давление

1.4 ... 8 bar (20.3 ... 116 psi)

Качество воздуха согласно  ISO 8573-1

 

  • размер и плотность частиц твердых веществ 

Класс 3

  • Точка росы давления

Класс 3 (min. 20 K ниже внешней температуры)

  • Содержание масла

Класс 3

Недросселированный поток

  • приточный вентиль 

 

  • 2 бар (29 psi)

7.5 Нм³/ч

  • 4 бар (58 psi)

10.6 Нм³/ч

  • 6 бар (87 psi)

13 Нм³/ч

  • отводной вентиль

 

  • 2 бар(29 psi)

14.4 Нм³/ч

  • 4 бар(58 psi)

20.4 Нм³/ч

  • 6 бар(87 psi)

25 Нм³/ч

Утечка воздуха из клапана

< 6·10-4 Нм³/ч

Питание воздухом

< 6·10-2 Нм³/ч

Вариант клапана

двойного или одинарного действия


1) Все процентные значения при ходе 20 mm или угле поворота 90° измерены по  IEC 61514-2.

2) При t ≤ -20 °C (-4 °F) время обновления показаний дисплея ухудшается. При t > 70 °C, контрастность дисплея ограничена.

 

SITRANS VP300

Основной прибор без Ех-защиты

Основной прибор с Ех-защитой        Ex ia/ib

Взрывозащищенность согласно ATEX

Нет

Ex ia/ib
II 2 G Ex ia/ib II C T6

Место монтажа

 

Зона 1

Допустимая эксплуатационная внешняя температура

-40 ... +85 °C (‑40 ... +185 °F)

T4: -40 ... +80 °C (-40 ... +176 °F)

T5: -40 ... +65°°C (-40 ... +149 °F)

T6: -40 ... +50°°C (-40 ... +122 °F)

Электрические параметры

Значения входного тока Iw

2-х проводная схема (клеммы 6/7)

Диапазон номинального сигнала

4 ... 20 mA

Ток для подержания вспомогательной энергии

≥ 3.8 mA

Необходимое напряжение нагрузки
UB (соответствет Ω при 20 mA)

  • Без HART (6DR630*) макс.

≤ 6.5 V (325 Ω)

≤ 7.5 V (375 Ω)

  • С HART (6DR631*)

≤ 7.5 V (375 Ω)

≤ 8.2 V (410 Ω)

Статический предел

30 V
(внутренний ток нагрузки. +50 mA)
-150 mA (при полярном подключении)

-

Эффективная внутренняя емкость Ci

-

≤ 33 nF

Эффективная внутренняя индуктивность Li

-

≤ 0.19 mH

Для соединения в схему со след. макс. значениями

-

Искробезопасность

Ui = 30 V DC
Ii = 100 mA
Pi = 1 W

Цифровой вход DI 1 (клеммы 9/10; гальванически изолированы)

Подходит только для плавающего контакта; макс. ток < 0.1 mA при 3 V

Подключаемая внешняя емкость CO

-

≤ 1 μF

Подключаемая внешняя индуктивность LO

-

≤ 1 mH

Для соединения в схему со след. макс. значениями

-

Искробезопасность

Uo ≤ DC 5 V
Io ≤ 0.5 mA
Po ≤ 2.5 mW

Цифровой вход DI 3 (клеммы  81/82); безопасное отключение переключатель 2

Входное сопротивление

> 20 kΩ

Переключатель в активном положении

  • Значение "0" = безопасное отключение 

0 ... 4.5 V

  • Значение "1" = нормальная работа

13 ... 30 V

Переключатель в неактивном положении

13 ... 30 V

  • Нормальная работа. "Отключение" неактивно

0 ... 30 V

Внутренняя емкость Ci

-

незначительное

Внутренняя индуктивность Li

-

незначительное

For connecting to circuits with the following peak values

-

Искробезопасность

Ui = 30 V DC
Ii = 100 mA
Pi = 1 W

Входы

  • Электрические

Винтовые клеммы 2.5 AWG28-12

 

Кабельный ввод (M20x1.5 or ½-14 NPT) или  M12

  • Пневматические

OPOS Interface® (VDI/VDE 3847)


 

Введение

Интеллектуальный электропневматический позиционер SITRANS VP300 состоит из следующих компонентов:

  • Корпус с крышкой.
  • Печатной платы с ЖК дисплеем  и клемм подключения электрических соединений .
  • Элементов управления и конфигурации .
  • Бесконтактного сенсора контроля перемещения.  
  • Пневматического вентильного блока.

 

Пневматический блок расположен в корпусе позиционера . Пневматические и механические подключения  SITRANS VP300 обеспечены инновационным Интерфейсом OPOS. Присоединение к приводу поддерживает стандарт VDI/VDE 3847, с дополнительными функциональными возможностями и меньшей стоимостью . Позиционер  устанавливается  с лицевой стороны только с двумя винтами и готов к работе без механической корректировки . Если интерфейс исполнительного механизма обеспечен стандартом  VDI/VDE 3847 , позиционер может быть установлен  используя блок адаптера соответствующего  монтажного комплекта .

 

У  SITRANS VP300, обнаружение положения выполнено безконтактно  , используя магнит и датчики в позиционере. В случае применения для  линейного перемещения , магнит присоединен к шпинделю привода и перемещается вверх и вниз в диапазоне контроля позиционера. При установке позиционера на поворотных приводах магнитный элемент присоединен к торцу вала и поворачивается под позиционером. Положение клапана определяется   принципом GMR, который идентифицирует изменение  линий магнитного поля.

Блок  манометров  для того, чтобы отобразить давление в приводе и магистрали воздуха может быть закреплен к блоку адаптера позиционера как дополнительная опция , также возможно  подключить соленоидный клапан безопасности.

 Позиционер может быть установлен на следующие типы приводов:

  • С линейным приводом или встроенным  линейным приводом с монтажем  в соответствии с VDI/VDE 3847. Линейный привод с монтажем  согласно VDI/VDE 3847 требует только установки  магнитного датчика контроля положения  и нет необходимости в дополнительном монтажном комплекте для связи штока привода и позиционера.
  • С поворотным приводом или поворотным приводом  с интерфейсом согласно VDI/VDE 3847. Поворотный  привод с интерфейсом согласно VDU/VDE 3847 требует монтажный комплект только для установки магнитного датчика контроля положения и никакого дополнительного комплекта для монтажа позиционера.

 

Цифровые входы

Стандартно электропневматический позиционер имеет два цифровых входа DI 1 и DI3.

Цифровой вход  DI 1 может параметризоваться и выполняет  следующие задачи:

  • Блокирует движение привода.
  • Перемещает привод . 

Цифровой вход  DI 3  используется, чтобы переместить привод в безопасную позицию.

Опциональные модули

В позиционер, для расширения фукции, могут быть установлены дополнительные модули. Модули могут поставляться отдельно или устанавливаться в позиционер на заводе.

  • Модуль сигнала о положении клапана

Обратная связь по положению клапана обеспечивается сигналом 4-20mA.

  • Модуль тревоги
    • 3 цифровых выхоных сигнала
    • 1 параметрируемый цифровой вход
Внешний вид

Позиционер VP300 установленный на поступательном приводе.

Позиционер VP300 установленный на поворотном приводе.

Позиционер является устройством полевого типа со встроенным микроконтроллером. Это устройство предназначено для управления пневматическими приводами в соответствии с изменением электрического ( токового) управляющего сигнала.

Задание и текущее положение клапана сравниваются в мокропроцессоре.

Если микропроцессор обнаруживает отклонение управляющего сигнала, формируется определенный алгоритм воздействия на пневматический блок позиционера. Определенное количество воздуха поступает в соответствующую камеру пневматического привода или удаляется из него во встречном направлении. Пневматический блок дозирует количество воздуха.

Линейное или угловое премещение отслеживается позиционером бесконтактно.

  

Управление по месту

Используя четыре кнопки, вы можете параметрировать и управлять позиционером, а также переключаться между автоматическим и ручным режимом.

Ввод в эксплуатацию

При использовании меню «Быстрый Старт» электропневматический позиционер может быть быстро адаптирован под вентиль и настроен с помощью функции автоматического запуска. Микроконтроллер оптимизирует управление путем определения следующих данных (среди прочих) во время процесса инициализации:

  • Установка нуля
  • Шкала измерения
  • Направление воздействия
  • Позиционирование скорости сдвига
  • Динамическое позиционирование
Функции диагностики

Электропневматический позиционер имеет различные диагностические функции. Они выявляют изменения в клапане и приводе и сравнивают их с заданными пределами. Если предел превышен, на дисплее отображается соответствующее диагностическое сообщение. Эта информация может быть важна для диагностирования привода или клапана. Следующие данные, предельные величины которых могут определяться, определяются и отслеживаются:

  • Интегрирование перемещения
  • Количество смены направлений
  • Счётчик предупреждений
  • Мёртвая зона 
  • Конечная упорная позиция клапана (например, обнаружение износа седла клапана или отложений)
  • Время эксплуатации (также по температурным и установочным диапазонам), а также мин./макс. температура.
  • Время позиционирования клапана
Контроль состояния с использованием концепции 3-ступенчатой сигнализации

Интеллектуальный электропневматический позиционер оснащен дополнительными функциями мониторинга. Статус, отображаемый этими функциями, сигнализирует о текущих неполадках в модуле. Серьезность этих неполадок оценивается с помощью цветовых сигналов светофора и обозначается гаечным ключом зеленого, желтого или красного цвета (в SIMATIC PDM или обслуживающей станции).  Способ отображения в SIMATIC PDM и рабочей станции приведен ниже:

  • Необходимо тех. обслуживание - зеленый гаечный ключ
  • Требуется срочное тех. обслуживание – желтый гаечный ключ
  • Угроза отказа модуля – красный гаечный ключ

Это позволяет пользователям провести ряд предупредительных мер, для предотвращения выхода из строя системы из-за неполадок в клапане или приводе. Тревога всегда сработает вовремя. Поэтому выбирая надлежащую стратегию техобслуживания, пользователь всегда может быть уверен в надежности системы. Так, например, тревога сработает в случае износа диафрагмы в приводе, поскольку это приводит к тому, что появляется прогрессирующая медлительность устройства. Трехступенчатая сигнализация обеспечивает раннее обнаружение и сигнализацию таких неполадок, как статическое трение сальниковой коробки, признаки износа стержня/седла клапана, осаждения или накипи внутри клапана.

Сигналы тревоги подаются через цифровые выходы позиционера или по HART коммуникациям.

Всего доступно 3 цифровых выхода. HART коммуникации предоставляют следующую информацию о приборе:

  • Дифференциация различных сигнализаций
  • Представление одного из параметров схемы управления позицией в виде графика
  • Гистограмма всех параметров схемы управления

Кроме требований по техническому обслуживанию, на дисплее устройства также отображаются данные для определения источника неисправности.

Принцип работы

Электропневматический позиционер SiTRANS VP300, функциональная схема.

Для поступательного привода, размеры в мм (дюймах)

Для поворотного привода, размеры в мм (дюймах)

Тыльная сторона, размеры в мм (дюймах)

Код Заказной номер Описание Вес (кг) Заказать
61844 6DR63..-.....-.... sitrans vp300, intelligent electropneumatic positioner for pneumatic linear and part- turn actuators 1.5 Заказать
124756 A5E01258635 sitrans vp300, 6dr63... manual german 0.95 Заказать
78330 A5E01258666 sitrans vp300, 6dr63... manual english 0.95 Заказать
;