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气动原理阀原理及操作知识.pdf

气动原理阀原理及操作知识

信控科技
2012-01-16 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《气动原理阀原理及操作知识pdf》,可适用于IT/计算机领域

图•型电气阀门定位器安装与操作说明EBZH电气阀门定位器型wwwplcworldcn目录目录结构和工作原理装配到控制阀装配到铸造支架的控制阀装配到杆型支架的控制阀阀门定位器盖连接电气连接气动连接压力表气源操作阀门定位器和执行器的组合确定或改变作用方向起点和输入控制信号在控制阀上调校阀门定位器调整比例XP和输出气量Q“执行器杆伸出”型气动执行器的调整“执行器杆缩回”型气动执行器的调整更换范围弹簧页wwwplcworldcn安全指导设备的安装、启动和维修必须由经过专业培训并有经验的人员进行。根据本安装与操作说明的规定受过培训的人员是指通过专业训练、有知识、有经验了解相关标准的人员。他们有能力判断分配给的工作中潜在的危险。本设备的防爆型只能由经过特别培训的人员或被授权在危险区域中处理防爆设备的人员操作。参见第节关于防爆型阀门定位器的维修。任何因工艺介质、操作压力或控制阀可动部件所引起的伤害均可采取正确的措施手段加以防止。如果供气压力大引起气动执行器产生大的力或出现不能允许的动作则必须配置适当的空气减压阀来限制。正确的运输和合理的存贮总是必要的。注意!带CE标志的阀门符合EC(ATEX)和EEC(EMC)规范的要求。在网站http:wwwsamsonde可浏览及下载合格证书。wwwplcworldcn选型阀门定位器型号防爆无范围弹簧气动连接电气连接蓝黑角型连接器控制信号(给定值)wwwplcworldcn技术数据行程至mm,带加长反馈杆:mm至mA防爆在℃时的内阻Ri:约Ω±%至mA非防爆在℃时的内阻Ri:约Ω±%至mA控制信号分程范围~%或~%(最大行程mm)对于EExiaIIC防爆型数据参见认证证书范围弹簧选择按页的表气源至巴(至psi)空气质量按ISO标准:最大颗粒和密度:级含油量:级露点:级输出压力Pst最大至巴(至psi)特性线性最终的偏差:≤%滞后<%灵敏度<%作用方向可逆巴气源时的比例(增益)Xp%~%(适用弹簧和)%~%(适用弹簧)稳态时耗气量(Xp=%)气源压力巴时:≤mnh气源压力巴时:≤mnh供气量mnh(巴)mnh(巴)“杆伸出”型执行器响应时间cm≤scm≤scm≤s允许环境温度到℃到℃金属电缆密封接头到℃特殊型氧气源型最大温度℃防爆型请参见相关认证影响温度:<%K气源:<%巴振动:在~Hz和g下:<%旋转°时:≤%防护等级IP特殊型IP重量约千克材料壳体:铸铝镀铬或喷塑的不锈钢注:巴(bar)-德国使用的压力单位巴=kPa=MPawwwplcworldcn结构和工作原理结构和工作原理型电气阀门定位器用于控制阀的准确定位使其阀行程对应于控制信号。为此阀门定位器接受控制系统(控制器)输出的控制信号作为给定值(w)与与反馈来的控制阀行程(x)相比较进而输出一个气动压力信号(输出y)传送到控制阀的气动执行器。型电气阀门定位器主要由电气(ip)转换器()、包括反馈杆()和轴()及范围弹簧()的机械部分、以及由喷嘴挡板和气动放大器组成的气动控制部分。输入控制信号(例如到mA)直接进入电气(ip)转换器并按比例转换成一个送到气动控制部分的压力信号Pe。被控制的阀位通过反馈杆()使范围弹簧()产生反馈力。与输入控制信号成正比的压力信号Pe作用在测量比较膜片()的有效面积上产生的给定力直接与阀位传递给范围弹簧()的反馈力进行比较。测量比较膜片()由膜片连杆()与范围弹簧()直接相连膜片连杆上的拨杆()可带动挡板()位移并使喷嘴()的背压发生变化。输入控制信号压力信号Pe的变化或阀杆位置的变化将使给定力与反馈力比较后有一个偏差导致连杆位移拨杆带动挡板位移离开或靠近喷嘴使其背压变化。喷嘴背压引入气动放大器()经放大输出Pst信号压力给气动执行器最终使阀位定位于控制信号的对应值系统到达新的平衡。通过气量调整Q()和比例(增益)Xp()的设置可优化阀门定位器的控制。对于不同的阀门行程和输入控制信号可更换相应的范围弹簧()。图•电气阀门定位器(外盖已拆下)wwwplcworldcn结构和工作原理阀行程Pst输出气源给定值喷嘴背压Pe输入控制信号喷嘴挡板的布置图为反作用<>图和图的说明阀行程的反馈杆止挡盖板传动轴安装螺钉气动放大器销钉测量比较膜片比例(增益)调整Xp螺母膜片连杆气量调整Q轴套拨杆定位器安装螺孔零点调整螺钉喷嘴气路块连接板安装螺钉喷嘴电气(ip)转换器范围弹簧挡板图•型电气阀门定位器原理图wwwplcworldcn装配到控制阀装配到控制阀把阀门定位器装配到不同类型的控制阀需要不同的安装件:装配到铸造支架的控制阀使用安装件(订货号:)。装配到杆型(柱型)支架的控制阀使用安装件(订货号:)和辅助安装件(订货号:)。(也可参见第页附件表)。因为阀门定位器可以安装在控制阀的任一侧所以在装配之前应确定实际安装位置是左侧还是右侧(见第节的图至图所)。装配到铸造支架的控制阀用螺钉()把连接板()固定在阀杆连接器夹块()上。打开阀门定位器的盖子用安装螺钉()将其固定在阀支架上。此时要确认销钉()已插在连接板()的横孔里并被卡簧卡住。图和图的说明反馈杆销钉螺母安装螺钉连接板螺钉连接器阀杆行程指针夹板杆型支架柱固定支撑板图•装配到铸造支架的控制阀(NAMUR凸缘)wwwplcworldcn装配到控制阀装配到杆型支架的控制阀用螺钉()将连接板()偏于阀杆()行程指针()一侧固定在阀杆连接器上。把固定支撑()和夹板()放在杆型支架柱()上并稍加固定。移动固定支撑()直到连接板()和固定支撑()的中心线都调整在阀行程中点。把固定支撑和夹板拧紧。用安装螺钉()把阀门定位器安装在固定支撑上并确认销钉()已插在连接板()的横孔里并被卡簧卡住。阀门定位器盖子阀门定位器装上后在装阀门定位器盖子时要使盖子上的通气孔塞朝向下方。图•装配到杆型支架的控制阀wwwplcworldcn连接连接电动连接进行电气安装必须遵守所在国的电气技术规范和事故预防规范。在德国是VDE规范和雇主责任保险协会的事故预防规范。在危险区域中安装适用以下标准:EN:(VDE第部份)“爆炸气体环境的电子设备”EN:(VDE第部份)“在易燃粉尘面前的电子设备使用”用于区域和区域的仪表注意:对于本质安全仪表的连接在欧共体认证应用里规定了可允许的最大值(Ui或UoIi或IoPi或PoCi或CoLi或Lo)对于EExnA设备(无火花型)EN:标准指定:只允许在安装、维护和修理时进行连接、断开或改变电路。对于EExnL设备(能量限制型),EN:标准允许这类设备在正常操作条件下开关。小心!必须按指定的端子接线接错端子可能导致防爆保护失效!不要损坏壳内的或其上的涂瓷螺钉。注意电缆和电线的选择:对安装本质安全的线路,按EN:(VDE第部分)标准的使用一根多芯电缆若使用两根电缆要分别连接再装一个电缆密封接头。在环境温度低于OC时要使用金属的电缆密封接头。输入控制信号()~mA图•电气连接wwwplcworldcn连接输入控制信号的电线经过电缆密封管接到接线端子(正)和(负)。接地连线可在阀门定位器的盒内或壳外。可选的附件:电缆密封接头Mx黑色订货号:蓝色订货号:转换接头Mx转NPT铝质粉末涂层订货号:气动连接气动连接孔为NPT或G的内螺纹可装用于铜管或塑料软管的金属螺纹接头。注意!气源必须是干燥、无油和无尘。用户应按上游减压站(阀)的维护说明进行操作。在连接气源之前应彻底吹扫气源管路。压力表为监视阀门定位器我们建议安装气源和信号压力的压力表作为选用件在在页的表中列出。气源压力由执行器的工作范围和作用方向(故障安全动作)决定需要的气源压力。工作范围(弹簧范围)、信号压力范围都写在铭牌上执行器作用类型用字母FA(执行器杆伸出)或FE(执行器杆缩回)表示。气动执行器杆伸出(FA):故障安全动作位置“阀门关闭“(对于直通单座球阀和角阀)需要的气源压力=工作范围上限值+巴最小值巴。气动执行器杆缩回(FE):故障安全动作位置“阀门打开“(对于直通单座球阀和角阀)需要的气源压力根据关阀的最大信号压力Pstmax进行估算:Pstmax=F巴d=阀座直径[cm]△p=阀门压差[巴]A=气动执行器膜片有效面积[cm]F=气动执行器工作范围上限值在没有这些数据时可估算:需要的气源压力=工作范围上限值+巴如图到图所示阀门定位器的输出信号压力接到气动执行器的上膜盖或下膜盖上。d²•π•△p•Awwwplcworldcn操作操作阀门定位器和执行器的组合图到图为气动执行器、输入控制信号、作用方向和安装位置的布置。若以后有所改变如:改变控制回路作用方向或在现场改变气动执行器动作方式从“气动执行器杆伸出”改变为“气动执行器杆缩回”型式或相反改变都涉及改变阀门定位器的装配位置。确定或改变作用方向(图到图)当输入控制信号(给定值w)增加,阀门定位器正作用<<时输出信号压力Pst增加阀门定位器反作用<>时输出信号压力Pst减少。同理当输入控制信号(给定值w)减少,正作用<<时输出信号压力Pst减少反作用<>时输出信号压力Pst增加。正反作用的标记<<和<>刻在挡板()上根据标记调整挡板位置确认对应于需要的作用方向。若需要的作用方向与标记不符或要改变作用方向改变,按下述步骤进行:拆下盖板的两个固定螺钉,与盖板一起取下喷嘴气路块()。将喷嘴气路块(喷嘴、挡板)翻转°重新装上喷嘴气路块和盖板并拧紧。确认喷嘴块和挡板已按图所示正确地位于拨杆()上面或下面。在阀门定位器和气动执行器已组合好之后若想作用方向阀门定位器装到支架另一侧位置时。喷嘴气路块一定要翻转调整。一定要考虑阀门反馈杆()和连接板()的位置如图到图所示“反馈杆连接在连接板上部”或“反馈杆连接在连接板下部”。wwwplcworldcn操作执行器杆伸出(FA)反馈杆()连接在连接板()上部反馈杆()连接在连接板()下部图•正作用<<(左侧连接)图•反作用<>(右侧连接)执行器杆缩回(FE)图•正作用<<(右侧连接)图•反作用<>(左侧连接)范围弹簧盖板喷嘴气路块拨杆作用标记挡板作用方向增加增加(正作用<<)作用方向增加减少(反作用<>)拨杆在挡板的上面挡板在拨杆的上面图•喷嘴气路块位置(盖板已移开)wwwplcworldcn操作起点和输入控制信号阀门定位器已配置的反馈杆和范围弹簧适用的阀门行程(mm)和输入控制信号(%给定值)如下表所示。在正常情况下输入控制信号量程的%为mA。当分程控制时(图)才使用小的量程如使用%量程(mA)。若更换范围弹簧(第节)量程也随之改变。在对阀门定位器进行调校时行程必须与输入控制信号相适应。比如输入控制信号为~mA行程则为全范围~%起点在mA相应的上限为mA。开开行程行程关关输入控制信号死区图•标准作用方式图•分程控制(两个阀相反作用)额定行程〔mm〕最小最大行程〔mm〕输入控制信号范围弹簧标准行程用于SAMSON控制阀带反馈杆(反馈杆长~mm)~%%~%%~%附加的行程范围带反馈杆或加长反馈杆(反馈杆长~mm)~%%~%%>~%wwwplcworldcn操作在分程控制中控制器的输出信号用于控制两个控制阀信号分段使用。在划分信号的区间里每个控制阀都通过整个行程。若分配使用一半信号范围如第一个控制阀设置为接受至mA信号另一个控制阀设置为接受至mA信号。为避免二个控制阀开关有交叉应考虑按图所示设置一个±mA的死区。使用零点调整螺钉()调整起点(零点)改变销钉()在连接板()横孔的位置来调整量程或上限值。在控制阀上调校阀门定位器把信号源接在阀门定位器接线端子上:端子(正)和(负)。把气源接到阀门定位器的气源接口(supply)。调整比例(增益)Xp和输出气量Q逐渐关小气量调整()直到需要的定位速度。可通过按动范围弹簧()观察效果。加大约%的控制信号给阀门定位器然后转动零点调整螺钉()使控制阀位为行程中间值。按照气源压力调整比例(增益)Xp()如图所示Xp的预置值为%(即增益约)。在稳态时瞬间按动范围弹簧()检查控制阀是否有振荡趋势。Xp值应设置在仅可能小的数值上但不要造成控制阀的明显振荡。注意!在调整起点之前一定要先调整比例(增益)Xp()然后才能调整零点。开气源关调整改变气源压力也会引起零点变化。若可能在装置运行状态下检查控制阀零点如需要可以再做调整。图•调整Xpwwwplcworldcn操作“执行器杆伸出”型气动执行器的调整注意!为了确保气动执行器总的关断力作用在控制阀上在输入控制信号为下限值(正作用<<)或上限值(反作用<>)时执行器的膜片室一定要泄压排空。因此在调整时当阀门定位器正作用<<时将起点对应的输入控制信号值抬高到mA当阀门定位器反作用<>时将起点对应的输入控制信号值降为mA。这种调整法特别适用于控制系统或控制器已将输出信号限制在到mA范围内的情况。起点ZERO(例如4mA)转动零点调整螺钉()使控制阀刚好开始要从初始位置离开。(对照阀行程标尺看行程指针或用手感觉阀杆移动)减少信号源给出的信号再慢慢增加检查控制阀是否在mA时已开始移动。否则用在零点调整螺钉()校正。上限值SPAN(例如mA)调整好起点后用信号源把输入控制信号设置到mA。输入控制信号在mA阀杆应稳定在%行程(观察在阀上的行程标尺)。如果上限值不正确应调整移动销钉()。调整移动销钉()即改变反馈杆与阀杆连接板的支点位置改变反馈杆旋转角度:向远离阀门定位器方向(反馈杆的末端方向)调整是增加行程。向靠近阀门定位器方向(反馈杆传动轴方向)调整是减少行程。每次调整后都要重新用信号源给输入控制信号再调整零点随后检查调校量程。重复调校直至零点和量程都正确为止。“执行器杆缩回”型气动执行器的调整注意!对于“执行器杆缩回”类型的执行器其膜片室一定要施加一个能够在控制阀承受入口流体压力时紧紧关闭控制阀的信号压力。这个信号压力对应于输入控制信号的mA(正作用<<)或mA(反作用<>)。wwwplcworldcn操作所需的气源压力标注在阀门定位器的标签上或按页第节所述粗略地估算所需的气源压力。起点ZERO(例如mA)用信号源加mA信号给阀门定位器转动零点调整螺钉()使控制阀刚好开始要从初始位置离开。增加输入信号然后再慢慢地减少到起点信号mA检查阀门是否在mA时开始移动。有偏差时用零点调整螺钉()校正反时针方向转动使控制阀起点降低顺时针方向转动使控制阀起点提高。上限值SPAN(例如mA)调整好起点后用信号源把输入控制信号设置到mA。输入控制信号在mA阀杆应稳定在%行程(观察在阀上的行程标尺)如果上限值不正确应调整移动销钉()。加mA信号并转动零调整螺钉()直到所需的输出信号压力在压力表上指示出来。若没有这个压力表则起点按mA设置进行调整。更换范围弹簧如果要改变量程范围或改变为分程控制可按图所示进行更换范围弹簧:拆下范围弹簧上的螺钉()然后拆下内六角螺钉()再抽出带传动轴的反馈杆。换上所需的范围弹簧将带传动轴的反馈杆穿过轴套()、阀门定位器壳体和止挡()。用螺钉()固定范围弹簧。活动止挡和传动轴使内六角固定螺钉()对准传动轴的扁平位置。拧紧内六角固定螺钉()。在反馈杆()和轴套()之间以及在范围弹簧()和阀门定位器之间要留有到mm的间隙。wwwplcworldcn电气阀门定位器转换成气动阀门定位器电气阀门定位器转换成气动阀门定位器使用合适的改装件可将型电气阀门定位器转换成型气动阀门定位器。注意!转换后的型气动阀门定位器的安装与操作说明见EBZH。代码或以下型号所需的改装件对于G螺纹接口订货号对于NPT螺纹接口订货号代码或以上型号所需的改装件对于G螺纹接口订货号对于NPT螺纹接口订货号拆下固定螺钉将ip转换器连同印刷电路板一起从阀门定位器壳体上取下来。拆除电缆密封接头()插上软管()在阀门定位器外壳上安装改装件中的螺纹接头()。在连接板()中置入密封元件()并拧紧在阀门定位器壳体上。将软管一端装到连接板()上。电缆密封接头软管印刷电路板连接板ip转换器密封件螺纹接头图•转换阀门定位器wwwplcworldcn维修防爆型维修防爆型如果防爆型阀门定位器的某个部件需要维修时在专家根据防爆要求已做检查并出具检验证书或合格标志之前阀门定位器不能再投入使用。在重新投用前若制造厂已做例行检查可不要求专家检查。例行检查必须具有证明文件要贴上合格标志。防爆组件的更换只能使用制造厂检验合格的组件。已在危险区域使用或打算在危险区域使用的设备必须遵守关于设备修理的安全要求。使用之前必须根据“修理防爆设备”规定的要求进行检验。附件和安装件附件和安装件订货号范围弹簧范围弹簧范围弹簧反馈杆加长反馈杆压力表全钢压力表用于IEC(NAMUR)标准铸造支架控制阀的安装件用于IEC(NAMUR)标准杆型支架控制阀的安装件用于支架杆直径~mm的安装件和含密封件和膜片的备件IP升级套件(详细资料见samsomatic文件Z)wwwplcworldcn尺寸尺寸(mm)反馈杆的可用长度I:至mm(加长型至mm)气动接口:ISOG电气连接代码及以下:代码及以上:输入输出气源外壳的螺纹孔G螺纹连接:GNPT螺纹连接:NPTwwwplcworldcn气动球阀气动蝶阀气动截止阀气动闸阀气动调节阀气动隔膜阀气动执行器气动刀闸阀气动角座阀上海艾逊实业有限公司艾逊(AIXUN)是设备维护、修理和运作(MRO)工业品分销商。我们与众多行业客户携手开发面向未来的(MRO)工业品采购解决方案促进中国客户业务发展改进地球资源的使用方式和效率。wwwplcworldcn<<ASCIIEncodePagesfalseAllowTransparencyfalseAutoPositionEPSFilestrueAutoRotatePagesNoneBindingLeftCalGrayProfile(DotGain)CalRGBProfile(sRGBIEC)CalCMYKProfile(USWebCoatedSWOPv)sRGBProfile(sRGBIEC)CannotEmbedFontPolicyErrorCompatibilityLevelCompressObjectsTagsCompressPagestrueConvertImagesToIndexedtruePassThroughJPEGImagestrueCreateJDFFilefalseCreateJobTicketfalseDefaultRenderingIntentDefaultDetectBlendstrueDetectCurvesColorConversionStrategyCMYKDoThumbnailsfalseEmbedAllFontstrueEmbedOpenTypefalseParseICCProfilesInCommentstrueEmbedJobOptionstrueDSCReportingLevelEmitDSCWarningsfalseEndPageImageMemoryLockDistillerParamsfalseMaxSubsetPctOptimizetrueOPMParseDSCCommentstrueParseDSCCommentsForDocInfotruePreserveCopyPagetruePreserveDICMYKValuestruePreserveEPSInfotruePreserveFlatnesstruePreserveHalftoneInfofalsePreserveOPICommentstruePreserveOverprintSettingstrueStartPageSubsetFontstrueTransferFunctionInfoApplyUCRandBGInfoPreserveUseProloguefalseColorSettingsFile()AlwaysEmbedtrueNeverEmbedtrueAntiAliasColorImagesfalseCropColorImagestrueColorImageMinResolutionColorImageMinResolutionPolicyOKDownsampleColorImagestrueColorImageDownsampleTypeBicubicColorImageResolutionColorImageDepthColorImageMinDownsampleDepthColorImageDownsampleThresholdEncodeColorImagestrueColorImageFilterDCTEncodeAutoFilterColorImagestrueColorImageAutoFilterStrategyJPEGColorACSImageDict<<QFactorHSamplesVSamples>>ColorImageDict<<QFactorHSamplesVSamples>>JPEGColorACSImageDict<<TileWidthTileHeightQuality>>JPEGColorImageDict<<TileWidthTileHeightQuality>>AntiAliasGrayImagesfalseCropGrayImagestrueGrayImageMinResolutionGrayImageMinResolutionPolicyOKDownsampleGrayImagestrueGrayImageDownsampleTypeBicubicGrayImageResolutionGrayImageDepthGrayImageMinDownsampleDepthGrayImageDownsampleThresholdEncodeGrayImagestrueGrayImageFilterDCTEncodeAutoFilterGrayImagestrueGrayImageAutoFilterStrategyJPEGGrayACSImageDict<<QFactorHSamplesVSamples>>GrayImageDict<<QFactorHSamplesVSamples>>JPEGGrayACSImageDict<<TileWidthTileHeightQuality>>JPEGGrayImageDict<<TileWidthTileHeightQuality>>AntiAliasMonoImagesfalseCropMonoImagestrueMonoImageMinResolutionMonoImageMinResolutionPolicyOKDownsampleMonoImagestrueMonoImageDownsampleTypeBicubicMonoImageResolutionMonoImageDepthMonoImageDownsampleThresholdEncodeMonoImagestrueMonoImageFilterCCITTFaxEncodeMonoImageDict<<K>>AllowPSXObjectsfalseCheckComplianceNonePDFXaCheckfalsePDFXCheckfalsePDFXCompliantPDFOnlyfalsePDFXNoTrimBoxErrortruePDFXTrimBoxToMediaBoxOffsetPDFXSetBleedBoxToMediaBoxtruePDFXBleedBoxToTrimBoxOffsetPDFXOutputIntentProfile()PDFXOutputConditionIdentifier()PDFXOutputCondition()PDFXRegistryName()PDFXTrappedFalseDescription<<CHS<FEFFfffdebbbebabefafeeaddcfdaefeefffcfeeecafadcfbefa>CHT<FEFFffebadfeefaacbfefbcadcceadaefeefffcfeeecafadcfbfdfefaacbef>DAN<FEFFecceecffdfbdececdbeefabcefdfbdebee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