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SIEMENS定位器组成原理与调试

2013/2/22    来源:e-works    特约撰稿人:侯典来      
关键字:定位器  SIEMENS SIPART PS2  参数设置  
文章论述SIEMENS SIPART PS2定位器的结构原理,包括操作面板,指令信号线和反馈信号线的端子连接,控制模式,参数设置以及功能特点,给出了故障、报警信息及其具体处理措施。

0 概述

    SIEMENS SIPART PS2定位器用于气动直行程或者角行程执行机构的控制,定位器输出气动信号以控制执行机构,使阀门到达与给定值相对应的位置,其特点包括直行程和角行程执行机构采用同一类型的定位器,3个按键和双行LCD 显示可实现就地操作和编程,具有零位和行程范围自动调整功能,手动操作方式,具有可选择、编程的输出特性,具有自诊断功能,选择设定值和控制变量极限值,编程设置阀门紧密关闭功能。

1 SIPART PS2定位器工作原理

    SIPART PS2智能电气阀门定位器包括基本控制电路板、反馈线路板、操作按键及显示单元、变送比率选择器、I/P转换单元和检测机构,如图1。

SIPART PS2定位器结构原理

    图1 SIPART PS2定位器结构原理

    定位器功能如图2,采用微处理器CPU对给定值和位置反馈作比较,如果存在偏差,利用1个5步开关程序控制压电阀,控制进入执行机构气室的空气流量,具体过程如下。

    根据给定值与位置反馈信号偏差大小和方向,输出控制压电阀的指令,压电阀将控制指令转换为气动位移增量,当控制偏差很大时,即在高速区状态时,定位器输出连续信号,当控制偏差不大,即在低速区状态时,定位器输出连续脉冲,当控制器偏差在允许误差范围内,即自适应或者可调死区状态时,则没有控制指令输出。

    定位器采用二线制连接,从(4~20)mA DC给定信号中获取电源,SIPART PS2 定位器内设置的参数可以提供许多功能,进行灵活简单的组态,如阀门特性,行程限位或者分程操作。

    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,压电阀组具有很高的工作可靠性。

    在初始化时,定位器自动确定执行机构的零点,最大行程,作用方向和执行机构的定位速度,用这些来确定最小脉冲时间和死区,从而优化控制效果。

    技术参数如下,气源压力(1.4~7)bar,直行程执行机构行程范围(3~130)mm,反馈杠杆的转角(16~90)°,稳定状态的进气消耗量< 3.6×10-2Nm3/h,死区dEbA=(0.1~10)%,自动调整或者固定设置,可控制响应时间≥1.5s,减少时间会使定位时间非常小,A/D 转换,扫描时间10ms,分辨率≤0.05%,转换误差≤0.2%,温度影响≤0.1%/10K,防护等级IP 65,对于EN60529,安装位置任意,在潮湿环境,气动连接管和排放开口不能向上,允许工作环境温度(-30~+80)℃,二线制系统额定信号范围(4~20)mA DC,电源维持电流≥3.6mA,工作总线电压(9~32)V。

定位器基本功能

    图2 定位器基本功能

 

责任编辑:程玥
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