西门子阀门定位器选型
SIEMENS SIPART PS2 6DR5210定位器讲课稿
SIEMENS SIPART PS26DR5210定位器讲课稿讲师：刘莹一、简介调节阀是控制系统的终端，一旦其发生故障，将直接影响装置的安全运行，对生产过程影响非常大。
运用智能阀门定位器，能够更好的改善调节阀的流量特性和性能，提升生产控制能力，为装置的安全稳定生产提供保障。
西门子定位器是应用最广泛的智能电气阀门定位器，可用于直行程和角行程的阀门。
二、6DR5210定位器的组成简单的说，6DR5210是一种具有HART通信协议的阀门定位器，由三部分组成：2.1.1、微处理器电子控制的模件，包括HART通信模块和就地用户界面开关；2.1.2、电/气动转换器模件的压电阀；2.1.3、阀位传感器。
2.2、阀门定位器内部各部件的位置阀门定位器在安装接线、初始化和使用过程中，需要设置和调节一些小部件，图1、2介绍了各部件的具体位置。
图1图1中，1是滑动摩擦离合器调节轮，2是滑动摩擦离合器锁紧轮，3是传动比例选择杆，4是Y1输出限流器调节螺钉，5是排气口消声器，6是单作用压电阀。
图2图2中，1是PA总线屏蔽接地卡子，2是传动比例选择杆的锁紧轮，3是位置反馈Iy模块，4是Alarm报警模块，5是PA总线阀门定位器主板。
三、6DR5210的工作原理6DR5210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机构气室的气流量。
五步为：第一步确定阀门定位器的正反作用第二步确定阀门定位器的零点和量程第三步确定阀门的开关时间第四步确定最小的定位增量第五步根据执行机构实际情况优化瞬态响应四、西门子定位器与传统定位器的优势1、SIPART PS2智能阀门定位器电子控制单元采用了微处理器，控制阀门开度的输入信号和阀位的反馈信号，通过CPU运算处理，输出给压电阀，压电阀接收到的信号是脉宽可调的脉冲信号，使阀门的控制精度更高。
由于采用了压电阀作为电气转换的元件，压电阀只有在阀门有偏差并执行调节动作时才耗气，所以可以实现低耗能的目的。
西门子阀门定位器样本
丰富的诊断功能 SIPART PS2 （6DR5...）具有检测功能，能报告执行机构和调节 阀变化的多项丰富的信息，这种信息对调节阀和执行机构的诊断 和检测是非常重要的。 可实现测量 （一些极值可调整）和监控的功能，包括： • 行程累积 • 行程方向改变次数 • 报警计数 • 死区自调整 • 阀门极限位置 （例如：阀座的磨损） • 最高 / 最低温度下的运行小时数 （按照温度范围） • 压电阀运行次数 • 阀门定位时间 • 执行机构泄漏 组态 SIPART PS2 可以在组态模式下对如下设置进行组态： • 输入电流范围 0 至 20mA 或 4 至 20mA • 设定点上升或下降特性 • 定位速度限值 （给定值斜率） • 分程调节；可调整起始值和满刻度值 • 响应阈值 （死区）；自动设定或人工设定 • 动作方向；随设定点上升而上升或下降的输出压力 • 定位范围的限值 ( 起始刻度和满刻度值 ) • 执行机构位置的限值 （报警） : 最小值和最大值 • 自动 “紧密关闭”功能 （可调响应阈值） • 行程可以根据阀门特性进行校正 : • 二进制输入功能 • 报警输出功能 SIPART PS2 不同型号的组态内容基本相同。
பைடு நூலகம்
SIPART PS2 EEx d 带隔爆外壳的电气阀门定位器
SIPART PS2 或带不锈钢外壳的 SIPART PS2 SIPART PS2 系列智能电气阀门定位器用于气动直行程或角行程执 行机构的控制。智能电气阀门定位器驱动执行机构使阀门开度达 到与给定值相同的位置。附加输入功能可用于锁定阀位或驱动阀 门达到安全的位置。做为实现这种功能的标准配置已经集成二进 制输入到基型产品中。
■ 技术数据
SIPART PS2 ( 所有形式 ) 技术参考 行程范围 ( 直行程执行构构 ) 转角 ( 角行程执行机构 ) 安装 • 在直行程执行机构 使用配件 6DR4004-8V 或杠杆臂 6DR4004-8L 安装符合 IEC 5346(NAMUR) 标准的执行机构支架， 柱和驱动杆上 使用配件 6DR4004-8D 安装在执 行机构上， 组装平面符合 VDI/VDE 3845 和 DIN 3337 标准 : 装配平面 必须提供在执行机构带耦合接头和 M6 内螺纹 自调整 设置为固定值 设置为固定值 10 ms ≤ 0.05% ≤ 0.2% ≤ 0.1%/10 °C 20 ms 60 ms 60 ms 最大触点容量≤ 5 mA 3V 防护等级 安装位置 CE 标志 EMC 电磁兼容性要求 材料 • 外壳 6DR5..0-... ( 塑铝 ) 6DR5..1-... ( 金属 ) 6DR5..2-... ( 不锈钢 ) 6DR5..5-... ( 金属 ) 玻璃纤维强化聚酯及铝 GK AISi12 No.1.4581(316L) GK AISi12 铝 AIMgSi，阳极钝化 IP65 ，符合 EN 60 529/NEMA 4x 任意 ; 在潮湿环境，气动连接管和 排放开口不能向上 遵守 EMC 规范 89/336 EEC 以及 相关标准 EN 61326/A1 Appendix A.1 和 NAMUR NE21 1998 年 8 月 3 ... 130 mm ( 反馈杠杆的转角 16 ... 90°) 30 ... 100°
西门子 - 智能基础设施集团 - Acvatix
A6V11427287_zhCN_c 西门子2020-11-30智能基础设施集团●二通●DN 15 (250)●kvs 0.16…630 m3/h● DN 15到DN 150阀体为铸铁● DN 200和DN 250阀体为铸钢●允许介质温度为 -5…220 ℃●由调节型座阀、单作用气动薄膜执行器、智能电气阀门定位器、过滤减压阀构成●带三断保位功能的智能定位器（可选）DN 15-DN 40DN 50-DN 250应用于工业、厂房等场合的空调水系统、设备冷却水系统，供热系统以及其他满足承压等级的水和蒸汽系统，用于冷水，冷冻水，冷却水，热水，盐水，蒸汽等介质的控制。
请查阅第10页《介质兼容性和温度范围》。
可用于闭式系统和开式系统（注意避免气蚀）。
机械设计气动多弹簧薄膜执行机构，把智能电气定位器的的输出压力转变成推杆位移的变化。
通过和阀轴的机械连接，把阀塞移到与输入信号相对应的位置。
下图显示气动调节阀的基本设计。
DN 100至DN 250采用压力补偿阀塞，可实现高压差的应用。
2西门子A6V11427287_zhCN_c 智能基础设施集团2020-11-303A6V11427287_zhCN_c 西门子2020-11-30智能基础设施集团MPD561C50-40VFBL1M ：阀门和执行器组合23P ：气动驱动D ： SPD 执行器4公称压力5：PN 255控制信号6：4..20 mA 617 C ：常闭气开型8DN ：口径9 -10Kvs 11 V ：两通12连接方式F ：法兰连接13B ：定位器: 4..20 mA,无 HART, 4…20 mA 反馈,不防爆D ：定位器: 4..20 mA, HART, 4…20 mA 反馈,不防爆14L ：无保位功能M ：定位器带三断保位功能4西门子A6V11427287_zhCN_c智能基础设施集团2020-11-30无HART 通讯无保位保位口径产品型号(ASN)产品编号(SSN)产品型号(ASN)产品编号(SSN)DN 15MPD561C15-0.16VFBL S55329-M496MPD561C15-0.16VFBM S55329-M503DN 15MPD561C15-0.25VFBL S55329-M497MPD561C15-0.25VFBM S55329-M504DN 15MPD561C15-0.4VFBL S55329-M498MPD561C15-0.4VFBM S55329-M505DN 15MPD561C15-0.63VFBL S55329-M499MPD561C15-0.63VFBM S55329-M506DN 15MPD561C15-1VFBL S55329-M500MPD561C15-1VFBM S55329-M507DN 15MPD561C15-1.6VFBL S55329-M501MPD561C15-1.6VFBM S55329-M508DN 15MPD561C15-2.5VFBL S55329-M502MPD561C15-2.5VFBM S55329-M509DN 15MPD561C15-4VFBL S55329-M444MPD561C15-4VFBM S55329-M457DN 20MPD561C20-6.3VFBL S55329-M445MPD561C20-6.3VFBM S55329-M458DN 25MPD561C25-10VFBL S55329-M446MPD561C25-10VFBM S55329-M459DN 32MPD561C32-16VFBL S55329-M447MPD561C32-16VFBM S55329-M460DN 40MPD561C40-25VFBL S55329-M448MPD561C40-25VFBM S55329-M461DN 50MPD561C50-40VFBL S55329-M449MPD561C50-40VFBM S55329-M462DN 65MPD561C65-63VFBL S55329-M450MPD561C65-63VFBM S55329-M463DN 80MPD561C80-100VFBL S55329-M451MPD561C80-100VFBM S55329-M464DN 100MPD561C100-150VFBL S55329-M452MPD561C100-150VFBM S55329-M465DN 125MPD561C125-220VFBL S55329-M453MPD561C125-220VFBM S55329-M466DN 150MPD561C150-315VFBL S55329-M454MPD561C150-315VFBM S55329-M467DN 200MPD561C200-450VFBL S55329-M455MPD561C200-450VFBM S55329-M468DN 250MPD561C250-630VFBLS55329-M456MPD561C250-630VFBMS55329-M469气动调节阀产品型号1)DN k vs m 3/h S v过滤减压阀出口压力[Kpa]行程(mm)介质为液体介质为蒸汽非保位保位∆p s [Kpa]∆p max [Kpa]∆p s [Kpa]∆p max [Kpa]MPD561C15-0.16..150.16> 50200300202500120025001200MPD561C15-0.25..150.25200202500120025001200MPD561C15-0.4..150.4200202500120025001200MPD561C15-0.63..150.63200202500120025001200MPD561C15-1..151200202500120025001200MPD561C15-1.6..15 1.6> 100200202500120025001200MPD561C15-2.5..15 2.5200202500120025001200MPD561C15-4VF..154200202500120025001200MPD561C20-6.3VF..20 6.3200202500120025001200MPD561C25-10VF..2510200202500120025001200MPD561C32-16VF..3216200202000110021001200MPD561C40-25VF..4025200201250115013001000MPD561C50-40VF..504020020750700800600MPD561C65-63VF..656317040550550600600MPD561C80-100VF..8010017040350350400400MPD561C100-150VF..100150170402500125025001250MPD561C125-220VF..125220170402500125025001250MPD561C150-315VF..150315170401250125012501250MPD561C200-450VF..200450> 502004012008001200800MPD561C250-630VF..2506302004010008001000800HART通讯无保位保位口径产品型号(ASN)产品编号(SSN)产品型号(ASN)产品编号(SSN) DN15MPD561C15-0.16VFDL S55329-M510MPD561C15-0.16VFDM S55329-M517 DN15MPD561C15-0.25VFDL S55329-M511MPD561C15-0.25VFDM S55329-M518 DN15MPD561C15-0.4VFDL S55329-M512MPD561C15-0.4VFDM S55329-M519 DN15MPD561C15-0.63VFDL S55329-M513MPD561C15-0.63VFDM S55329-M520 DN15MPD561C15-1VFDL S55329-M514MPD561C15-1VFDM S55329-M521 DN15MPD561C15-1.6VFDL S55329-M515MPD561C15-1.6VFDM S55329-M522 DN15MPD561C15-2.5VFDL S55329-M516MPD561C15-2.5VFDM S55329-M523 DN15MPD561C15-4VFDL S55329-M470MPD561C15-4VFDM S55329-M483 DN20MPD561C20-6.3VFDL S55329-M471MPD561C20-6.3VFDM S55329-M484 DN25MPD561C25-10VFDL S55329-M472MPD561C25-10VFDM S55329-M485 DN32MPD561C32-16VFDL S55329-M473MPD561C32-16VFDM S55329-M486 DN40MPD561C40-25VFDL S55329-M474MPD561C40-25VFDM S55329-M487 DN50MPD561C50-40VFDL S55329-M475MPD561C50-40VFDM S55329-M488 DN65MPD561C65-63VFDL S55329-M476MPD561C65-63VFDM S55329-M489 DN80MPD561C80-100VFDL S55329-M477MPD561C80-100VFDM S55329-M490 DN100MPD561C100-150VFDL S55329-M478MPD561C100-150VFDM S55329-M491 DN125MPD561C125-220VFDL S55329-M479MPD561C125-220VFDM S55329-M492 DN150MPD561C150-315VFDL S55329-M480MPD561C150-315VFDM S55329-M493 DN200MPD561C200-450VFDL S55329-M481MPD561C200-450VFDM S55329-M494 DN250MPD561C250-630VFDL S55329-M482MPD561C250-630VFDM S55329-M4951)气动调节阀的型号包含阀体、执行器、电气智能定位器和其它气动附件。
西门子阀门定位器操作手册
西门子阀门定位器操作手册压电阀介绍：1引言传统的气动阀中大量使用了电磁铁作为电一机械转换级，其把电控制信号转换为机械的位移，推动阀芯，实现气路的切换或气体压力、流量的比例控制。
作为电一机械转换级的电磁铁有价格低廉，操作使用方便等优点；但其也有很多缺点：如功耗大、响应速度不够快、存在发热及有电磁干扰等。
把压电材料的电一机械转换特性引入到气动阀中，作为气动阀的电一机械转换级，这是一项不同于传统气动阀的全新技术。
采用了压电技术的气动阀在性能上有着传统气动阀无可比拟的优势。
2、压电效应简介对于晶体构造中不存在对称中心的异极晶体，加在晶体上的张紧力、压应力或切应力，除了产生相应的变形外，还将在晶体中诱发出介电极化或电场。
这一现象被称为正压电效应；反之，若在这种晶体上加上电场，从而使该晶体产生电极化，则晶体也将同时出现应变或应力，这就是逆压电效应。
两者通称为压电效应。
1880年居里兄弟发现了电气石的压电效应，从此开始了压电学的历史。
压电式气动换向阀即是利用压电逆效应而研制的。
3、压电技术在气动阀中的应用1、微型直动式换向阀利用压电材料在电场作用下的变形，来实现气动阀阀口的开启和关闭，这样就可以做成微型直动式换向阀。
如下图所示的微型二位三通换向阀， 1 口为进气口，2 口为输出气口，3、口为排气口，阀中间的弯曲部件为压电材料组成的压电片。
当没有外加电场作用时，阀处于：图1状态：进气口关闭，输出气口2经排气口3通大气。
当在压电阀片上外加控制电场后，压电阀片产生变形上翘，上翘的压电阀片关闭了排气口3,同时进气口1和输出气口2连通。
这样就完全实现了传统二位三通电磁换向阀的功能。
图1 图22、压电式电气比例调压阀压电材料的变形量正比于施加在其上的电场强度，禾U用这一特点，可以开发出比例调压阀。
女口图3所示，施加不同的控制电压到压电阀片上，压电阀片产生不同的弯曲变形量，这样就在进气口1与输出气口2之间及输出气口2与排气口3之间形成不同的气流阻力，从而在输出气口2 的得到不同的气体压力。
西门子阀门执行器介绍
W 900 R[ ]
正向调节
反向调节
输入 10...0 V 20...4 mA
1 0V 20 mA Y 0V 4 mA
0...10 V 4...20 mA 0V 4 mA
通过反向调节的功能，一个常开的阀门可以象一 个常闭阀门一样运行 (Y 0 V / 4 mA = 0%行程, Y 10 V / 20 mA = 100%行程)。但是，当执行器不 带电时弹簧回复力仍会让阀门开启 。该功能适 用于希望通过弹簧回复作用来防冻的供暖系统。
亮点
快速的定位時间 完美的低負载性能 选型過大也能达到理 想效果
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电动调节阀
应用
这是一個完美的驱动 器适合所有应用 加热 /采暖系统 冷冻水系统
Motoric portfolio
亮点
符合成本效益 通过实际考验 性能无与伦比 直接安裝在阀门上
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西门子Acvatix三种类型调节阀
动力直接传递 = 极低的磨损 -> 更长的服务寿命
0 1
(
可以选择等百分比或线 性的阀门特性
电动液压原理 直接作用的构造 =与执行器绝 对刚性连接的阀芯
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=作动稳定有力
液压执行器特性
• 强劲有力: 可达到很大的工作压差允许Δ Pmax 和关闭压差 • SR / NSR 功能 • 标准行程 • 标准控制信号 • 与阀门配套 PN6-40, DN15-150 • 与阀门直接安装 • 带手动功能 • 新的ACT电路板 • 满足CE, C-Tick and UL 认证 • 自从1975年首次投入市场以来,以在全球 安装使用了两百万个电动液压调节阀.
Y 10V 20 mA
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西门子定位器调试及智能定位器技术介绍
西门子定位器调试及智能定位器技术介绍压电阀介绍：1、引言传统的气动阀中大量使用了电磁铁作为电－机械转换级，其把电控制信号转换为机械的位移，推动阀芯，实现气路的切换或气体压力、流量的比例控制。
作为电－机械转换级的电磁铁有价格低廉，操作使用方便等优点；但其也有很多缺点：如功耗大、响应速度不够快、存在发热及有电磁干扰等。
把压电材料的电－机械转换特性引入到气动阀中，作为气动阀的电－机械转换级，这是一项不同于传统气动阀的全新技术。
采用了压电技术的气动阀在性能上有着传统气动阀无可比拟的优势。
2、压电效应简介对于晶体构造中不存在对称中心的异极晶体，加在晶体上的张紧力、压应力或切应力，除了产生相应的变形外，还将在晶体中诱发出介电极化或电场。
这一现象被称为正压电效应；反之，若在这种晶体上加上电场，从而使该晶体产生电极化，则晶体也将同时出现应变或应力，这就是逆压电效应。
两者通称为压电效应。
1880 年居里兄弟发现了电气石的压电效应，从此开始了压电学的历史。
压电式气动换向阀即是利用压电逆效应而研制的。
3、压电技术在气动阀中的应用1、微型直动式换向阀利用压电材料在电场作用下的变形，来实现气动阀阀口的开启和关闭，这样就可以做成微型直动式换向阀。
如下图所示的微型二位三通换向阀，1 口为进气口，2 口为输出气口，3、口为排气口，阀中间的弯曲部件为压电材料组成的压电片。
当没有外加电场作用时，阀处于：图1 状态：进气口关闭，输出气口2 经排气口3 通大气。
当在压电阀片上外加控制电场后，压电阀片产生变形上翘，上翘的压电阀片关闭了排气口3，同时进气口1 和输出气口2 连通。
这样就完全实现了传统二位三通电磁换向阀的功能。
图1 图22、压电式电气比例调压阀压电材料的变形量正比于施加在其上的电场强度，利用这一特点，可以开发出比例调压阀。
如图3 所示，施加不同的控制电压到压电阀片上，压电阀片产生不同的弯曲变形量，这样就在进气口1 与输出气口2 之间及输出气口2 与排气口3 之间形成不同的气流阻力，从而在输出气口2 的得到不同的气体压力。
控制调节阀的阀门定位器选型指南
控制调节阀的阀门定位器选型指南阀门定位器(又称：气动阀门定位器）是调节阀的主要附件，通常与气动调节阀配套使用，它接受调节器的输出信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，阀位状况通过电信号传给上位系统。
在众多的控制应用场合中，阀门定位器是调节阀最重要的附件之一。
尤其是对于某个特定的应用场合，如果要选择一个最适用阀门定位器，那么就应注意考虑下列因素：1)阀门定位器能否实现“分程(Split_ranging)”实现“分程”是否容易、方便?具备“分程”功能就意味着阀门定位器只对输入信号的某个范围(如：4～12mA或0.02～0.06MPaG)有响应。
因此，如果能“分程”的话，就可以根据实际需要，只用一个输入信号实现先后控制两台或多台调节阀。
2)定位器的零点和量程的调校是否容易、方便?是不是不用打开盒盖就可以完成零点和量程的调校?但值得注意的是：有时候为了避免不正确的(或非法的)操作，这种随意就可进行调校的方式需要被禁止。
3)阀门定位器的零点和量程的稳定性如何?如果零点和量程容易随着温度、振动、时间或输入压力的变化而产生漂移的话，那么阀门定位器就需要经常地被重新调校，以确保调节阀的行程动作准确无误。
4)阀门定位器的精度在理想工况下，对应某一输入信号，调节阀的内件(TrimParts,包括球体/阀芯、阀杆、阀座等)每次都应准确地定位在所要求的位置，而不管行程的方向或者调节阀的内件承受多大的负载。
5)阀门定位器对空气质量的要求如何?由于只有极少数供气装置能提供满足ISA标准(有关仪表用空气质量的标准：ISA标准F7.3)所规定的空气，因此，对于气动(或电-气)阀门定位器，如果要经受得住现实环境的考验，就必须能承受一定数量的尘埃、水汽和油污。
6)零点和量程的标定两者是相互影响还是相互独立?如果相互影响，则零点和量程的调校就需要花费更多的时间，这是因为调校人员必须对这两个参数进行反复调整，以便逐步地达到准确的设定。
西门子智能阀门定位器说明书
附录SIPART PS2 6DR5xxx-xx 散页“操作－简要说明”27 参数名 显 示 功 能 参数值 单位 出厂设定 用户设定执行器类型额定反馈角适当地设定选择器（7）变送比率（见部件图）阀杆范围（任意设定）当使用时，在执行器上设置的值必须与反馈杠杆相匹配驱动杆必须设定在执行器的行程值上，如果这个值不在刻度上，则设定到下一个较大一档刻度值初始化（自动）初始化（手动）设定电流范围方向设定点 上升 下降设定分程范围的起始点设定分程范围的结束点设定斜率上升点设定斜率下降点设定点功能 线性 等百分比1:25,1:33,1:50 反向等百分比1:25,1:33,1:50 可自由调节转折点设定在 0%控制器的死区行程下限值行程上限值行程标定 至机械杠杆 到流量行程方向显示 上升 下降行程“紧密关闭” 无 仅有顶端 仅有底端 顶和底都有紧密关闭值，底端紧密关闭值，顶端BI1功能 无 仅有信息 组态锁定 组态锁定和手动 驱动阀到上限位置 驱动阀到下限位置 移动行程锁定BI2功能 无 仅有信息 驱动阀到上限位置 驱动阀到下限位置 移动行程锁定报警功能 无 A1＝最小，A2＝最大 A1＝最小，A2＝最小 A1＝最大，A2＝最大报警1的临界响应值报警2的临界响应值报警输出功能 故障 故障＋非自动 故障＋非自动＋BI （“＋”指逻辑或操作）对于故障信息的监视时间“控制偏差”对于故障信息的临界响应值“控制偏差”对于整个行程的限位值对于方向改变的限位值对于停止监视末端的限位值，底部对于停止监视末端的限位值，顶部监视死区的限位值预设定（出厂设定）“no ”未激活“Strt ”工厂设定起动后，按住此键5秒“oCAY ”工厂设定完成后出现此显示 警示：预设定结果在“非初始化” Turn （角行程执行器） WAY （直行程执行器） LWAY （无正弦修正的直行程执行器） Ncst （带NCS 的角行程执行器） -ncst （相同，改变作用方向） 度数33 90 90。