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            帶模擬量控制的現場總線智能電動執行機構

            來源:本站 編輯:admin 發布時間:2020-05-17 20:43:44 文章點擊數:391

            ★概述

            上海自動化儀器儀表銷售中心已經開發成功了帶Profibus-DP協議、FF協議的智能電動執行機構,并已實現了市場銷售,但在推廣過程中,發現國內的部分用戶由于使用習慣上的需求,希望產品帶現場總線協議的同時,執行機構也能實現模擬量控制,為了滿足這部分客戶的需求,我們分別開發了帶模擬量控制的Pmfibus-DP協議智能電動執行機構和帶模擬量控制的FF協議智能電動執行機構。

            現場總線型智能電動執行機構,是在AI系列產品的基礎上進行了改進,維持了AI系列的傳動機構設計。產品由三相伺服電機驅動,帶動蝸輪蝸桿減速器,然后驅動空心輸出軸。在該減速器中,包含了手/電動切換離合器,可通過手柄進行切換。當切到手動時,人工操作手輪驅動空心輸出軸;當切到電動位置時,由三相伺服電機驅動,執行機構通過閥位反饋和力矩反饋控制行程或力矩保護。

            目前AI產品可以接受開關量、模擬量控制信號、Profibus現場總線、FF現場總線控制信號。其中,Profibus現場總線支持單通道Profibus DP通信,雙通道簡單冗余Profibus DP通信,雙通道RedCom冗余通信等多種通信方式?,F場總線標準型產品可以通過紅外遙控器設定全部的設置參數,如控制方式和輸出報警開關組態等;也可通過現場總線進行遠程監控和設置。

            ★主要技術參數

            1)輸入輸出信號:

            輸入信號:A. 4-20mA

                      B. 開關量

                      C. Profibus-DP

                      D. FF

            輸出信號:A. 4-20mA

                      B. Profibus-DP

                      C. FF

            2) 輸出軸額定負載:34,41,68,81,108,203,400,610,1020,1490,2030, 3000Nm。

            3) 額定工作行程:10~1000圈(可設定)

            4) 全行程時間或出軸轉速:18,24,36,48,72,96,144,192轉/分

            5) 基本誤差:±1%

            6) 回差:1%

            7) 死區:0.5~3%可調

            8) 時滯:≤1秒

            9) 間隙:≤3°

            10) 行程控制器重復性誤差≤2.5%

            11) 供電電源:三相三線制380V.a. c±10% 50Hz±10%

            12) 外殼防護等級:IP68

            13) 使用環境條件

            ★環境溫度:-25~+70QC (隔爆型為-20℃~+60℃);

            ★相對濕度:5%~98%;

            ★大氣壓力:86~106kPa;

            ★周圍空氣中無腐蝕性氣體。

            ★主要功能

            1.保護功能

            (1) 相位自動糾正

            (2) 斷相保護

            (3) 電機過熱保護

            (4) 閥門堵轉保護

            (5) 瞬時反向保護

            (6) 力矩保護

            (7) 閥門監控保護

            (8) 行程限位保護功能

            (9) 通信失效保護

            (10) 閥門堵轉保護

            (11) 接線故障

            (12) Profibus DP冗余通信時可按照國際標準進行通道自動切換

            2. 顯示功能

            (1) LED發光二極管顯示在顯示窗內設有極限,中間位置指示燈。

            (2) 液晶顯示

            雙屏顯示,點陣式中英文顯示,菜單式設置,能顯示執行機構當前的工作狀態和報警信息,能對執行機構的參數進行設置。

            (3) 斷電后的顯示

            電池供電情況下能顯示閥位信號。

            3. 邏輯控制功能

            主控制器對執行機構的各種采樣信號、控制信號、故障信號等進行組合分析,控制執行機構的開關運行。

            4. DP通信功能

            單通道Profibus DP通信;

            雙通道簡單冗余Profibus DP通信;

            雙通道RedCom冗余通信等多種通信方式;

            5. FF通信功能

            在轉接板卡上面插入FF通信卡, 系統支持標準FF信號通信功能。

            ★關鍵技術

            1. 多模式控制

            同一臺智能電動執行機構內可以實現模擬量、開關量、現場總線信號三種信號共存,我們可以選擇任意一種信號作為控制信號,這樣既滿足了現場總線技術帶來的先進性感受,又可滿足多年來對模擬量控制的習慣性。在使用時,用戶只需在執行機構本地用遙控器進行設置,選擇您所需要的控制方式即可。

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            2.模塊化結構設計

            本產品在設計中采用了模塊化設計理念,根據用戶的不同需求,可以實現模擬量和現場總線控制信號的不同組合,便于用戶選擇靈活的控制方式,同時在開發成本上也可以降低。

            ★模擬量和DP通信卡組合通信類型 

            (1)雙通道DP冗余+模擬量輸 入/輸出


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            (2)單到通DP通信+模擬量輸入/輸出

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            (3)雙通道DP冗余

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            (4)單到通DP通信

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            (5)模擬量輸入/輸出

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            ★模擬量和FF通信卡組合通信類型 

            (1)FF通信+模擬量輸入/輸出

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            3.先進的現場總線通信卡設計

            ★DP通信卡

            DP通信卡采用AT91SAM7SE256 處理器+SPC42的設計思路,整個線路簡單可靠,成本低,并可以實現在線更新程序,大大降低了用戶的維修成本,提高了工作效率。此外,在通信接口電路中采用三級防護設計,提高了整機抗干擾水平。

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            ★FF通信卡

            FF通信卡采用標準MODBUS通信協議實現執行器與通信卡之間的通信,集成了AO功能塊與PID功能塊,直接在本地實現PID控制功能;可以支持直接控制,還可以組態成串級控制等復雜控制回路;實現了多種模式,各模式在不同情況下自動切換,保證了在復雜情況下數據的有效性和設備安全性。

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            4.先進通信技術

            針對DP現場總線型執行機構的使用特點,開發出Profibus DP V0/V1協議棧,支持MS0 ,MS1 ,MS2通信,并可以根據進一步要求對協議棧進行升級,滿足了國內用戶需求,同時也通過了國際權威組織機構的認證。在設備語言描述上,同時支持符合國際標準的DTM和DD軟件,并已通過國內權威機構的認證。

            針對FF現場總線型執行機構的使用特點,開發出FFH1從站協議棧;在設備語言描述上,支持符合國際標準EDDL軟件。

            ★可靠性

            1)電磁兼容設計技術

            滿足IEC61000電磁兼容相關標準,通過三級測試。

            2)國家標準

            滿足GB/T 26155智能電動執行機構標準,并通過全部試驗。

            3)現場總線認證

            通過Profibus國際組織的認證。

            通過了 FF國際組織的認證。

            ★總結

            由于該系列新型智能電動執行機構采用獨特的先進設計技術,它能接受標準模擬量控制信號,還擴展了現場總線的功能,能滿足國內市場的需求。它具有多轉式,角行程,直行程多種輸出形式,可滿足各種調節閥,蝶閥,球閥,風門擋板,滿足 300MW、600MW、1000MW 大型火力發電,鋼鐵冶金企業,化工等工業系統自動控制配套需要,又可滿足與各種閘閥,截止閥,球閥,插板閥配套,滿足輸油氣管道及大型污水處理工程遠方和自動控制要求。同時,Profibus-DP通信功能方面瞄準國際先進技術,現場總線能實現儀表的狀態實時監控和遠程設定,而模擬量控制則是DCS系統的成熟控制技術,兩者的組合,上海自動化儀表股份有限公司完美解決了用戶對先進性和可靠性的需求。

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