Polohovací regulátor FOUNDATION™ Fieldbus Typ 3787 Použití Polohovací regulátor pro montáž na pneumatické polohovací ventily se jmenovitým zdvihem od 7,5 do 120 mm – úhel otáčení až do 120°. Zařízení Fieldbus s možností komunikace a sběrnicového napájení podle specifikace FOUNDATION™ Fieldbus s technikou přenosu EN 61158-2. Integrovaný regulátor procesu a funkčnost Link Master. Polohovací regulátor řízený mikroprocesorem srovnává cyklicky přenášené řízené veličiny se zdvihem nebo úhlem otevření polohovacího ventilu a moduluje opravu pneumatického nastavovaného tlaku. Hodí se pro montáž na zdvižné a kyvné pohony. Polohovací regulátor typ 3787 komunikuje podle specifikace FOUNDATION™ Fieldbus s přístroji Filedbus, paměťovými programovatelnými řízeními a systémy pro řízení procesů. Integrovaný funkční blok PID umožňuje regulaci potřebné procesní veličiny přímo v rozsahu Fieldbus. Toto decentralizované přemístění ulehčuje vyššímu automatizačnímu systému při regulačních funkcích – ušetří se analogové vstupy i výstup a rovněž připojení k vedení. Díky takzvané funkci Link Master je možné montáž soběstačného regulačního okruhu Fieldbus. Další přednosti mikroprocesorově řízeného polohovacího regulátoru, který dokáže komunikovat: • Obsluha a monitorování pomocí oboustranné výměny dat. • Automatické uvedení do provozu s mnoha použitelnými konfiguracemi. • Monitorovací a diagnostické funkce. • Online změna regulačních parametrů. • Automatické monitorování nulového bodu. • Uložení všech parametrů v paměti EEPROM zabezpečené proti výpadku proudu. • Vliv teploty a tlaku přiváděného vzduchu je zanedbatelný. Přídavné vybavení Funkci digitálního polohovacího regulátoru lze rozšířit na přání následujícími prvky: - Dva indukční mezní kontakty (štěrbinové iniciátory) přístupné přes svorkovnici. - Nucené odvětrání – při odpadnutí externího signálu se polohovací pohon odvětrá přes spínací ventil (obrázek 3, poz. 4), a polohovací ventil zaujme bezpečnou polohu. Tato funkce působí přímo na pneumatickém bloku a proto je nezávislá na polohovacím rozměru mikrokontroleru.
Obrázek 1: Polohovací regulátor FOUNDATION™ Fieldbus, typ 3787
Obrázek 2: Polohovací regulátor typ 3787 s otevřeným pouzdrem
Podrobné značení pro objednávací účely naleznete na poslední straně. Přehled příslušenství
T 8350
Prosinec 2000
Předběžný typový list
T8383
Popis funkce Zdvih polohovacího členu se snímá pomocí bezdotykového indukčního snímače (1) a přivádí na konvertor mikrokontroleru (2). Ten porovnává zdvih s řízenou veličinou a při odchylce regulované veličiny nastavuje dva pneumatické spínací ventily 2/2 (3, 4). V závislosti na odchylce spínací ventily napájejí (3) nebo odvětrávají (4) pneumatický nastavovací pohon přes odpovídající zesilovač. Komunikace a napájení polohovacího regulátoru se provádí přenosovou technikou EN 611 58-2, která odpovídá specifikaci FOUNDATION™ Fieldbus. Světelné diody integrované na vnitřní straně víka signalizují stav provozu polohovacího regulátoru. Polohovací regulátor má standardně jeden binární vstup, jehož pomocí mohou být signalizovány libovolné informace o procesu přes rozhraní FOUNDATION™ Fieldbus. Pomocí přepínače bránícímu přepsání, který je umístěn na vnitřní straně víka (6), lze zabránit přepsání uložené konfigurace. Konfigurace se softwarem TROVIS VIEW (obrázek 4) Konfiguraci lze provádět pomocí konfiguračního softwaru TROVIS VIEW. Proto je na polohovacím regulátoru přídavné digitální rozhraní, které se spojí s rozhraním RS 232 na počítači. Pomocí softwaru TROVIS VIEW lze polohovací regulátor přizpůsobit požadavkům procesu a provádět kontrolu procesu online při provozu. Přes rozhraní FOUNDATION™ Fieldbus se provádí napojení nastavovacího ventilu na proces. Pomocí softwaru TROVIS VIEW lze také konfigurovat regulační konstrukční prvek PID integrovaný v polohovacím regulátoru. Konfigurace síťového spojení pro regulační konstrukční prvek PID se provádí pomocí konfiguračního nástroje NI-FBUS nebo odpovídajícího hlavního systému.
binární vstup nucené odvětrání přívod vzduchu
odvod vzduchu konfigurační rozhraní
Legenda 1 indukční snímač pohybu 2 mikrokontroler 3 spínací ventil pro přívod vzduchu 4 spínací ventil pro odvod vzduchu 6 mikrospínač pro ochranu proti přepsání a simulační režim 7 binární vstup 8 nucené odvětrání 9 konstrukční prvek rozhraní EN61158-2 Obrázek 3 – pracovní schéma polohovacího regulátoru typ 3787
Obrázek 4 – ukázka obrazovky programového balíku TROVIS VIEW od firmy SAMSON
T8383
Tabulka 1 – Technická data pro typ 3787 zdvih montáž na pohon typ 3277 montáž dle DIN IEC 534 (NAMUR) sběrnicové připojení
provozní napětí, přípustné provozní proud přípustný proud v případě poruchy pomocná energie nastavovací tlak (výstup) charakteristika nastavitelná odchylka mrtvá zóna (vztahuje se na jmenovitý zdvih/úhel) rozklad (interní systém naměřených hodnot) doba běhu směr pohybu spotřeba vzduchu dodávka vzduchu
přívod odvětrání přípustná teplota okolí vlivy teploty pomocné energie vibrace ochrana proti výbuchu druh krytí elektromagnetická kompatibilita binární vstup hmotnost Komunikace přenos dat Přídavné vybavení indukční mezní kontakty nucené odvětrání
nastavitelný 7,5 až 30 mm 7,5 až 120 mm nebo u kyvných pohonů 30 až 120° rozhraní Fieldbus dle EN 61158-2, napájené ze sběrnice třída fyzické vrstvy: 113 (žádné ex. provedení) 111 (ex. provedení) zařízení Fieldbus navrženo dle FM 3610 entity / FISCO 1) 9 až 32 V DC – hranice poškození 35 V – napájení přes sběrnici 15 mA 0 mA přívod vzduchu s tlakem 1,4 až do 6 barů (20 až do 90 psi) 0 barů až do výše přiváděného tlaku zdvih ventilu: lineární – přímo procentuelní - inverzní přímo procentuelní nastavovací klapka SAMSON: lineární - přímo procentuelní rotační kužel VETEC: lineární - přímo procentuelní < 1% nastavitelná od 0,1 až do 10,0 % - hodnota studeného startu: 0,5 % < 0,05 % měřícího rozsahu diferenciálního transformátoru pro dobu zapnutí ventily až 240 sek. – náběh požadované hodnoty pro odvod a přívod vzduchu je nastavitelný odděleně zvratný – nastavení se provádí softwarově závisí na přívodu vzduchu < 90 ln/h 3 3 při ∆p = 6 barů: 9,3 mn /hod při ∆p = 1,4 baru: 3,5 mn /hod. 3 3 při ∆p = 6 barů: 15,5 mn /hod při ∆p = 1,4 baru: 5,8 mn /hod. 1) - 20 až 60 ° C - rozšířený teplotní rozsah na zvláštní požadavek ≤ 0,15 % / 10 K na měřenou hodnotu žádné žádné až do 250 Hz a 4 g navrženo dle EEx ia IIC T6 IP 54 – IP 65 jako zvláštní provedení požadavky dle EN 50081 a EN 50082 byly splněny 1) interní napájení 5 V DC Ri cca 100 kΩ pro ohlašovací funkci cca 1,3 kg dle specifikace FOUNDATION™ Fieldbus třída komunikačního profilu: 31 PS, 32 pro připojení na spínací zesilovač NAMUR dle DIN 19 234 dva štěrbinové iniciátory typ SJ 2 SN 1) vstup: 6 až 24 V DC – hranice poškození 45 V – Ri cca 6 kΩ - spínací bod cca 3 V, hodnota Kv 0,17
1) Data samostatně zabezpečeného provedení typ 3787-1 dle tabulky 3 Tabulka 2 – Materiály pouzdro vnější části
hliníkový tlakový odlitek, chromátovaný a potažený plastem ocel odolná vůči korozi WN 1,4571 a WN 1,4301
T8383
Údaje ohledně ochraně proti explozi pro typ 3787-1 Skupina a kategorie zařízení: Ex II 2 G EEx ia IIC T6 Tabulka 3 – technická data pro typ 3787-1... Typ 3787-1 ... Ochrana proti zapálení EEx ia IIC/IIB T6 nebo EEX ib IIC/IIB T6 pro připojení na systém Fieldbus Druh ochrany proti zapálení se řídí druhem ochrany samostatně zabezdle model FISCO pečeného proudového obvodu. Rozhraní FOUNDATION™ Fieldbus připojení svorky dle EN 61158-2 provozní hodnota odpovídá EN 61158-2 druh krytí samostatně zabezpeče- EEx ia IIC/IIB nebo EEx ib IIC/IIB ného proudového obvodu Druh ochrany proti zapálení rozhraní FOUNDATION™ Fieldbus se řídí příslušným druhem ochrany samostatně zabezpečeného proudového obvodu. nejvyšší hodnoty pro připojení na schválený samostatně zabezpečený proudový obvod: Ii ≤ 285 mA EEx ia IIC/EEx ib IIC Ui ≤ 20V Ii ≤ 285 mA Ui ≤ 24V EEx ia IIB/EEx ib IIB Ci ≤ 5 nF činná vnitřní kapacita Li ≤ 0 µH činná vnitřní indukce Mezní kontakty, indukční připojení svorky +41/-42 a +51/-52 – maximálně dva mezní kontakty druh krytí samostatně zabezpeče- EEx ia IIC/IIB nebo EEx ib IIC/IIB ného proudového obvodu Druh ochrany proti zapálení se řídí příslušným druhem ochrany samostatně zabezpečeného proudového obvodu. nejvyšší hodnoty pro připojení na schválený samostatně zabezpečený proudový obvod: Ii ≤ 52 mA Pi ≤ 169 mW Ui ≤ 16V Ci ≤ 60 nF činná vnitřní kapacita Li ≤ 100 µH činná vnitřní indukce Nucené odvětrání připojení svorky +81/-82 druh krytí samostatně zabezpeče- EEx ia IIC/IIB nebo EEx ib IIC/IIB ného proudového obvodu Druh ochrany proti zapálení se řídí příslušným druhem ochrany samostatně zabezpečeného proudového obvodu. nejvyšší hodnoty pro připojení na schválený samostatně zabezpečený proudový obvod: Ii ≤ 115 mA Ui ≤ 28V Ci ≤ 5 nF činná vnitřní kapacita Li ≤ 0 µH činná vnitřní indukce Binární vstup připojení svorky +85/-86 druh krytí samostatně zabezpeče- EEx ia IIC/IIB nebo EEx ib IIC/IIB ného proudového obvodu Druh ochrany proti zapálení se řídí příslušným druhem ochrany samostatně zabezpečeného proudového obvodu. nejvyšší hodnoty pouze pro připojení beznapěťového pasivního kontaktního proudového obvodu: Io ≤ 1 mA U0 ≤ 5,88 V skup. výbušnosti IIC: C0 ≤ 43 µF - skup. výbušnosti IIB: C0 ≤ 1000 µF vnější kapacita skup. výbušnosti IIC: L0 ≈ 1 H - skup. výbušnosti IIB: L0 ≈ 1 H vnější indukce Přípustné teploty okolí EEx ia IIC/IIB T6 nebo EEx ib - 20 °C ≤ Ta ≤ + 60 °C - -40 °C ≤ Ta ≤ + 60 °C s kovovým kabelovým IIC/IIB T6 přívodem EEx ia IIC/IIB T5 nebo EEx ib - 20 °C ≤ Ta ≤ + 70 °C - -40 °C ≤ Ta ≤ + 70 °C s kovovým kabelovým IIC/IIB T5 přívodem
Vydaná Ex schválení ochrany pro typ 3787-1 Schválený typ EG – osvědčení o zkoušce typového vzoru
číslo schválení (zažádáno)
Datum
Poznámky EEx ia IIC T6
T8383
Integrovaný regulátor procesu PID (obrázek 5) Pro montáž decentralizované regulace lze použít funkční konstrukční prvek PID jako řídící regulátor pro polohovací regulátor. - volně volitelná struktura regulace (regulátor P, PI, PID) - manuální, automatický nebo kaskádový provoz - škálovatelnost a omezení signálů - škálovatelnost a filtrace procesních hodnot - vyřazení poruchové veličiny - rozpoznání alarmu a předání řízení
Obsluhující stanice
Regulátor PID
Konfigurace sítě a polohovacího regulátoru pomocí konfiguračního nástroje NI-FBUS™ Konfiguraci polohovacího regulátoru lze provádět také prostřednictvím konfiguračního nástroje NI-FBUS™ od firmy National Instruments. Pro připojení na rozhraní FOUNDATION™ Fieldbus je zapotřebí jedna karta rozhraní v počítači. Pomocí konfiguračního nástroje NI-FBUS™ lze projektovat kompletní síť FOUNDATION™ Fieldbus. Umožňuje také použití regulátoru PID v polohovacím regulátoru, s nímž lze realizovat soběstačnou regulaci v obvodu.
konfigurace pomocí
Polohovací regulátor
Obrázek 5 – Integrovaný regulátor procesu PID
T8383
Elektrické a sběrnicové připojení (obrázek 6 až 8) Rozhraní FOUNDATION™ Fieldbus polohovacího regulátoru typ 3787 musí být připojeno na sběrnicový díl, který vyhovuje normě EN 61158-2. Napájení i datová komunikace jsou proto prováděny přes stíněné dvoudrátové vedení.
sběrnicové vedení oddělovací spínací zesilovač pro přibližovací čidlo odpovídá DIN 19234
mezní kontakty
binární vstup
nucené odvětrání
Montáž digitálního polohovacího regulátoru Digitální polohovací regulátor typ 3787 lze pomocí spojovacího bloku namontovat přímo na pohon typ 3277. U polohovacích pohonů s bezpečnostní polohou „pístnice pohonu vy2 jíždějící silou pružiny“ a typ 3277-5 (120 cm ) se nastavovací tlak přivádí k pohonu skrz interní otvor ve jhu pohonu. U polohovacích pohonů s bezpečnostním nastavením „pístnice pohonu zajíždějící silou pružiny“ a plochami 2 pohonu od 240 cm se nastavovací tlak na pohonu přivádí pomocí předem připraveného vnějšího trubkového spoje. S adaptační deskou lze zařízení namontovat také v souladu s DIN IEC 534 (doporučení NAMUR). Strana montáže na nastavovacím ventilu je volně volitelná. Pro montáž na kyvný pohon typ 3278 nebo jiné kyvné pohony dle VDI/VDE 3845 je zapotřebí mezikus. Otočný pohyb nastavovacího pohonu se pomocí křivkového kotouče převede na pohyb zdvihu. Křivkový kotouč je určen pro úhel od 0 do 90°nebo od 0 až do 120°. Charakteristika se nastavuje softwarově. Pro dvojčinné nastavovací pohony bez pružiny je nutný vratný zesilovač pro druhý protiběžný nastavovací tlak.
Obrázek 6 – elektrické připojení
řídící systém
napájení
Obrázek 7 – zapojení Fieldbus polohovacího regulátoru typ 3787
řídící systém
Ex. sběrnicová bariéra bezpečné prostředí ex. prostředí
Obrázek 8 – zapojení polohovacího regulátoru typ 3787 v prostředí ohroženém explozí
T8383
Označení pro objednávání
rozměry v mm
Polohovací regulátor typ 3787 Ochrana Ex bez s (EEx ia IIC) Přídavné vybavení mezní kontakty bez 2 indukční nucené odvětrání bez s Pneumatické připojení NPT 1/4-18 ISO 228/1-G1/4 Elektrická připojení šroubení M 20 x 1,5 modré M 20 x 1,5 černé počet 1 2
přímá montáž na polohovací pohon typ 3277
montáž dle DIN IEC 534 a NAMUR
Objednávací text Nastavovací regulátor FOUNDATION™ Fieldbus typ 3787- .... (s.o.) Manometr pro zobrazování nastavovacího tlaku bez/s pro přístroje z mezními kontakty: Řídící praporek v koncové poloze ventilu Montáž na nastavovací pohon typ 3277 s velikostí pohonu Bezpečnostní nastavení: Pístnice pohonu silou pružiny
vyjíždějící nebo zajíždějící
120/240/350/700 cm
2
vyjíždí nebo zajíždí
Montáž dle DIN IEC 534 (NAMUR) Zdvih ... mm příp. průměr pístnice ... mm příp. škrcení tlaku u pohonů s malým objemem zdvihu Montáž na kyvný pohon 2 typ 3278 s velikostí pohonu 160/320 cm Montáž na jednočinné nebo dvojčinné kyvné pohony dle VDI*VDE 3845 příp. škrcení tlaku u pohonů s malým objemem zdvihu
montáž na kyvný pohon
vratný zesilovač (volitelně)
Technické změny vyhrazeny.
T8383
T8383
