Elektropneumatický převodník Typ 4763

Transkript

1 Elektropneumatický převodník Typ 4763 Obrázek 1 typ 4763 Vydáno v lednu 1999 Návod k montáži a obsluze EB

2 Obsah Strana Technické údaje Konstrukce a způsob účinku Montáž Připojení Elektrické připojení Připojení vzduchu Obsluha Seřízení nastavovacího ventilu Přiřazení nastavovacího regulátoru a nastavovacího pohonu Stanovení a změna směru účinnosti Začátek práce a přívod Seřízení na ventilu Seřízení dodávky vzduchu (škrtič průtoku Q) a rozsahu P Xp Seřízení začátku práce a konečné hodnoty na pohonu Tyčka pohonu vyjíždí FA Seřízení začátku práce a konečné hodnoty na pohonu Tyčka pohonu zajíždí FE 4.4 Výměna měřící pružiny Předělání elektropneumatických nastavovacích regulátorů Příslušenství, montážní díly Rozměry v mm Osvědčení PTB Varování Zařízení smí namontovat a uvést do provozu jedině odborný personál, který je dobře obeznámen s montáží, uváděním do provozu a funkcí tohoto výrobku. Odborný personál jsou ve smyslu tohoto návodu k montáži a obsluze takové osoby, které na základě svého odborného vyškolení, znalostí a zkušeností, jakož i znalostí příslušných norem, mohou vyhodnotit práce, které provádějí, a také rozpoznat možná rizika. U zařízení, která jsou chráněna proti výbuchu, musejí být obsluhující osoby vyškoleny případně musejí mít oprávnění pro práce na přístrojích chráněných proti výbuchu. Rizika, která z redukčního ventilu mohou vyplývat z protékajícího média a provozního tlaku je třeba omezit příslušnými prostředky. Jestliže přiváděný tlak vzduchu vytváří v pneumatickém zařízení nepřípustné pohyby nebo síly, je třeba tlak přiváděného vzduchu redukovat pomocí příslušné redukční stanice. Předpokládá se, že zařízení bude přepravováno přiměřeným způsobem a odborně nakládáno.

3 Technické údaje - všechny tlaky v barech (přetlak) Regulační rozsah (rozsah zdvihu) v mm Přívod Rozsah dělení 0 až 50 % nebo 50 až 100 % přiváděného napětí (do 50 mm zdvihu) 7,5 až 60 s prodloužením ramena ma Ex Vnitřní odpor zdroje Ri při 20 C cca 250 Ω ± 7% 4-20 ma ne Ex Vnitřní odpor zdroje Ri při 20 C cca 200 Ω ± 7% 0-20 ma ne Ex Vnitřní odpor zdroje Ri při 20 C cca 880 Ω ± 7% 1-5 ma Vnitřní odpor zdroje Ri při 20 C cca 880 Ω ± 7% Při způsobu ochrany proti zapálení WWx a IIC je třeba zohlednit údaje uvedené v certifikátu o shodě Měřící pružina Pomocná energie Nastavitelný tlak pst (výstup) Charakteristika Dopružování Citlivost Směr účinku Proporcionální rozsah Xp při 1,4 baru přiváděného vzduchu Spotřeba vzduchu při ustáleném stavu, Xp = 1 % Dodávka vzduchu Nastavený čas s pohonem typ 3271, FA Přípustná teplota okolí Vstup (Xp = 1%) Vibrační vstup Závislost na poloze - pootočení o 180 Druh ochrany Hmotnost Materiál Výběr viz tabulka 2 Přiváděný vzduch od 1,4 po 6 barů nebo 20 až 90 psi max. 0 až 6 barů nebo 0 až 90 psi lineární základní tvar charakteristiky odchylky od charakteristiky při nastavení na pevný bod: < 1.5% 0,5% 0,1% reverzní 1 až 3 % u pružin 1 a 2, 1 až 1,5 % u pružiny 3 při přiváděn. vzd. 1,4 baru 0,19 mn3 /hod. při 6 baru 8,5 mn3 /hod. při p 1,4 baru 3 mn3 /hod. při p 6 baru 8,5 mn 3 /hod. 240 cm2: 1,8 sec 350 cm2: 2,5 sec 700 cm2: 10 sec - 20 C až +70 C Teplota: < 0,03 % / C pomocná energie: < 0,3 %/0,1 baru < 2 % mezi 10 a 150 Hz a 1,5 g < 3,5 % IP54 (IIP 65 zvláštní provedení) cca 1,2 kg Pouzdro: Hliníkový tlakový odlitek, chromátovaný a potažený umělou hmotou vnější součásti z nerezavějící oceli 1) pro zvláštní provedení viz PTB-osvědčení, rozšířený teplotní rozsah na vyžádání Provedení Typ zlv. ochrana Měřící pružina Pneumatické připojení G 1/4 Elektrické připojení Přívod bez EEx ia IICT6 EEx ia FM/CSA NPT 1/4 Pg 13.5 modrý Pg 13.5 černý Násuvný kontakt Harting 4 20 ma 0 20 ma 1 5 ma

4 1. Konstrukce a způsob účinku Elektropneumatický regulátor slouží k přiřazení regulování ventilu (regulovaného rozsahu) a regulačního signálu (přívod). Tak bude signál přicházející z regulační nebo řídícího zařízení porovnán v regulačním ventilem a bude upraven pneumatický regulační tlak (výstup) Regulátor se skládá z elektropneumatické konverzní jednotky (21) a pneumatického dílu s pákou (1), hřídele (1.1) a měřící pružiny, řídícího systému trysky, nárazového kotouče a zesilovače. Regulační signál přicházející z regulačního zařízení (vstupní signál), signál stejnosměrného proudu například v rozsahu 4 až 20 ma je přiveden na elektropneumatickou konverzní jednotku (i/p-konvertor) a tam se vytvoří proporcionální tlakový signál Pe. Se změněným signálem proudu se také proporcionálně mění tlak vzduchu Pe přiváděného na pneumatický řídící systém. Tlak vzduchu Pe pak znovu působí na měřící membránu (8) regulační sílou, která se porovnává se silou měřící pružiny (6). Pohyb měřící membrány (8) se přenáší na přes tyčku čidla (9.1) na nárazový kotouč (10.2) a tryska (10.1) se pak přestaví. Změny regulačního signálu Pe nebo nastavení ventilů vytvářejí změny tlaku, jakým tryska působí na zesilovač (12) na řízený regulační tlak Pst, aby tyčka kuželky zajistila odpovídající nastavení. Nastavitelný škrtič průtoku (14) a skrtič Xp (13) slouží pro optimalizaci nastavení regulačního okruhu. Měřící pružina (6) má stanoven jmenovitý zdvih ventilu a jmenovité napětí přívodu a lze ji vyměnit. Obrázek 2 Regulátor nastavení

5 Rozmístění trysky a nárazového kotouče při inverzním provedení <> 1 Páka pro zdvih ventilu 1.1 Hřídel 2 Kolík 2.1 Matice 3 Pouzdro 4 Nulové nastavení 5 Upevňující šroub 6 Měřící pružina 6.1 Úhelník 7 Upevňující šroub 8 Měřící membrána 9 Talíř membrány 9.1 Tyčka čidla 10 Držák trysek 10.1 Tryska 10.2 Nárazový talíř 11 Krycí plech 12 Zesilovač 13 Škrtič Xp 14 Škrtič průtoku 15 Vrtání pro upevňovací šroub 20 Deska pro montáž tyčky pohonu nebo kuželky nastavovacího ventilu 21 Konverzní jednotka i/p Obrázek 2 Znázornění činnosti

6 2. Montáž Pro montáž nastavovacího regulátoru na ventil v lité kostře se použijí montážní díly s výrobním číslem U ventilů v provedení s tyčkou (rozpěrky) bud zapotřebí montážní sada s výrobním číslem a dodatečně montážní sada Před vlastní montáží nastavovacího regulátoru musí být stanoveno přiřazení nastavovacího regulátoru a nastavovacího pohonu, neboť montáž lze provést na pravou i levou stranu ventilu. Postupujte podle odpovídajících obrázků 7 až 10 v kapitola Montáž na ventil v lité kostře (obrázek 4) Našroubujte kotouč (20) se šrouby (21) na příchytku spojky (22) ventilu. Odšroubujte kryt nastavovacího regulátoru a upevněte přístroj upevňovacími šrouby (15) na kostru ventilu. Dbejte na to, aby kolík (2) byl umístěn uvnitř drátěné sponky a aby byl přitlačen na kotouč (20). 2.2 Montáž na ventil v provedení s tyčkou (Obrázek 5) Sešroubujte kotouč (20) s šrouby (21) mimostředně na ukazatele zdvihu (24) tyčky kuželky (23). Držák (28) a napínací kotouč (26) přiložte na rozpěrky (27) a lehce sešroubujte. Držák přesuňte tak, aby byl v polovině zdvihu ventilu a uprostřed kotouče (20) a držák nalícujte. Pevně sešroubujte držák a napínací kotouč, pak namontujte nastavovací regulátor upevňovacím šroubem (15) na držák. Dbejte na to, aby kolík (2) byl umístěn uvnitř drátěné sponky a aby byl přitlačen na kotouč (20). 2.3 Kryt pouzdra Po montáži nastavovacího regulátoru musíte dát pozor, aby v daném provedení montáže ventilu směřovaly odvzdušňovací zátky na krytu pouzdra směrem dolů 1 Páka 2 Kolík 2.1 Matice 15 Upevňovací šrouby 20 Kotouč 21 Šroub 22 Spojka 23 Tyčka kuželky 24 Ukazatel zdvihu 26 Napínák 27 Tyčka ventilu (rozpěrky) 28 Držák Obrázek 4 Montáž provedení v lité kostře (např. konstrukce 240) Obrázek 5 Montáž u ventilů v provedení s tyčkou

7 3. Připojení U elektrické instalace musíte dodržet všechny příslušné elektrotechnické předpisy a předpisy pro prevenci úrazů. V Německu se jedná o předpisy VDE a předpisy prevence úrazů vydané organizací Berufsgenossenschaft. Při montáži a instalaci v prostředí, kde je nebezpečí výbuchu, platí normy EN : 1997, VDE 0165 Část 1/8.98. Pro připojení zabezpečeného elektrického obvodu platí údaje na certifikátu o shodě. Změna elektrického přívodu může vést k poručení ochrany před výbuchem. Jako příslušenství lze objednat: Kabelové šroubení PG 13,5 černé Objednávkové číslo: modré Objednávkové číslo: Adaptér PG 13,5 na 1/2 NPT: kovový Objednávkové číslo: s modrým lakem Objed. číslo: Připojení vzduchu Vzduch se připojuje vrtáním se závitem 1/4 NPT nebo ISO 228 / 1 G1/4. Je možno použít běžná hrdla závitu pro kovové a měděné trubky nebo umělohmotné hadice. Přiváděný vzduch musí být suchý, bez oleje a prachu. Bezpodmínečně musíte dodržet předpisy pro údržbu zapojených redukčních stanic. Vedení vzduchu musíte před připojením důkladně profouknout. Nastavovací tlak (výstup) se provádí podle obrázku 7 až 10 na horní nebo spodní straně pohonu. Důležité: Pomocná energie (přívod vzduchu) by měla být nastavena na hodnotu o 0,4 baru vyšší než jmenovitá hodnota rozsahu signálu pohonu (viz typový štítek). 4. Obsluha 4.4 Přiřazení nastavovacího regulátoru a nastavovacího pohonu Přiřazení nastavovacího pohonu, přívodu, směru účinku a montážní polohy je vidět na obrázcích 7 až 10. Každé dodatečné přestavení a také například přesměrování směru účinku obvodu nastavovacího regulátoru nebo změna pohonu s vyjížděcí tyčkou na pohon s zajížděcí tyčkou nebo naopak znamená také změnu montáže nastavovacího regulátoru Stanovení a změna směru účinnosti (Obrázek 7 až 10, Obrázek 11) S rostoucím vstupním signálem (přívod) může nastavovací tlak narůstat Pst (přímý směr účinku <<) nebo klesat (inverzní účinek <>). Vstup regulačního signálu 4(0) až 20 ma Stejné je to s klesajícím vstupním signálem (přívod): při přímém směru účinku nastavovací tlak klesá << a při inverzním směru účinku nastavovací tlak stoupá (<>). Obrázek 6 - Připojení elektřiny

8 Na nárazovém kotouči (10.2) jsou značení pro směr účinku (<< a <>). Po nastavení nárazového kotouče je příslušný nastavený směr účinku vidět. Jestliže směr účinku, který si přejete, neodpovídá viditelného značení, nebo když chcete směr účinku změnit, postupujte následujícím způsobem: Vyšroubujte oba šrouby krycího plechu, sundejte držák trysky (10) s krycím plechem. Otočte držák trysky o 180 a nasaďte jej znovu na krycí plech, pevně jej přišroubujte. Je bezpodmínečně nutné dodržet správnou polohu držáků trysek vůči nárazovému kotouči a tyčce čidla (9.1), jak je to uvedeno na obrázku 11. Kdyby se změnil směr účinku stanovené ho přiřazení nastavovacího regulátoru a nastavovacího pohonu, je třeba pamatovat na to, že kromě přestavění držáku trysky je třeba také změnit montáž nastavovacího regulátoru. Je nezbytné zohlednit umístění páky (1) vůči kotouči (20), nad nebo pod, podle obrázků Pohon: tyčka pohonu vyjíždí proti síle pružiny FA Obrázek 7: směr účinku << montáž vlevo Obrázek 7: směr účinku <> montáž vpravo Pohon: tyčka pohonu zajíždí proti síle pružiny FE Obrázek 9: směr účinku << montáž vpravo Obrázek 10: směr účinku <> montáž vlevo Krycí deska Měřící pružina Držák trysek Tyčka čidla Značení Nárazová deska Směr účinku rostoucí/rostoucí přímo << nárazová deska pod tyčkou čidla Obrázek 11 Umístění držáků trysek Směr účinku rostoucí/klesající inverzně <> nárazová deska nad tyčkou čidla

9 4.2 Začátek práce a přívod Namontovaná páka a zamontovaná měřící pružina nastavovacího regulátoru jsou přiřazeny k jmenovitému zdvihu ventilu a přívodu (vstupní signál) podle tabulky. V obvyklém případě je přívodní napětí 100 % = 16 ma. Pouze při provozu na částečný rozsah (obr. 13) se použije snížené napětí od např. 50 % = 8 ma. Pomocí dodatečné výměny (kapitola 4.5) měřící pružiny je možné rozsah změnit. Při nastavování na nastavovacím regulátoru musí být zdvih přizpůsoben pro přívod a naopak. Při přívodu od např. 4 až 20 ma musí zdvih probíhat ve stejném rozsahu 0 až 100 %. Začátek práce je tedy na 4 ma a konečná hodnota je 20 ma. Při provozu na částečný rozsah je regulační signál rozdělen mezi dva regulační ventily, tak, že při polovičním vstupním signálu se oba naplno otevřou (první ventil je například nastaven na 4 12 ma a druhý na ma). Abyste se vyhnuli překrytí, ponechejte mrtvou zónu asi + - 0,5 ma podle obrázku 13. Začátek práce (nulový bod) nastavíte na šroubu (4), přiváděné napětí a konečnou hodnotu na tyčce (2). K nastavení je třeba zapojit vstup nastavovacího signálu a připojovací svorky se zdrojem ma a vstupem pomocné energie (Supply 9) s přívodem vzduchu. Nahoru Zdvih Nahoru Zdvih Dolu Dolu Přiváděný vstupní signál Obrázek 12 Normální provoz Mrtvá zóna Obrázek 12 Provoz z rozděleným rozsahem, dva ventily pracují současně Tabulka 2 Jmenovitý zdvih (mm) min/max zdvih (mm) Přívod (vstupní signál) Standardní zdvih pro ventily SAMSON s pákou I (délka 40 až 127 mm) Měřící pružina Další zdvihy s pákou I a prodloužením páky (délka 40 až 200 mm)

10 4.3 Seřízení na ventilu Seřízení dodávky vzduchu (škrtič průtoku Q) a rozsahu P Xp Seřízení začátku práce a konečné hodnoty na pohonu Tyčka pohonu vyjíždí - FA Škrtič průtoku (14) uzavřete tak, jak to připouští požadovaná nastavovací rychlost. nastavovací rychlost můžete prověřit stisknutím měřící pružiny (6) proti zarážce. Přívod na vstupu nastavte na 50% jeho rozsahu, pak povolujte šroub nulového bodu (4), dokud ventil nebude v cca 50% zdvihu. Při nastavení škrtiče Xp je třeba řídit se závislostí na tlaku přiváděného vzduchu. Přednastavení by mělo při Xp ležet asi 3 %. Prověřte vyosení tyčky kuželky pomocí krátkého stisku měřící pružiny (6) proti zarážce. Hodnota Xp by měla být nastavena co nejmenší, aniž by docházelo k podstatnému přeregulování. Důležité: Seřízení škrtiče Xp musí být stanoveno před seřizování začátku práce. Dodatečné změny posouvají nulový bod. Posunutí nulového bodu se může projevit také změnou nastaveného tlaku přiváděného vzduchu. Prověřte seřízení nulového bodu Zero na základě provozním podmínek zařízení a v případě potřeby jej znovu seřiďte. Důležité: Aby nastavovací zařízení mohlo vyvinout plnou zavírací sílu, musí být komora membrány při spodní (směr účinku <<) a horní (směr účinku <>) hodnotě přívodu naprosto bez přiváděného vzduchu. Při přímém směru účinku << se tedy proto vstupní signál nastavuje na lehce zvýšený začátek práce 4,5 ma a při inverzním směru účinku <> na lehce snížený začátek 19,5 ma. To platí zvláště pro regulační a řídící systémy, jejichž signál je omezen na 4 až 20 ma. Začátek práce (nulový bod), např. 4,5 ma Otáčejte šroubem nulového bodu (4), dokud se tyčka kuželky nezačne pohybovat ze svého klidového stavu (sledujte tyčku kuželky s ukazatelem zdvihu). Snižte vstupní signál od zdroje ma na nulu a znovu jej pomalu zvyšujte, kontrolujte, zda se kuželka při 4,5 ma začne hýbat, případně chybu opravte. Konečná hodnota (rozsah) např. 20 ma Jakmile je nastaven začátek práce, zvyšujte vstupní signál. Při hodnotě přesně 20 ma musí tyčka kuželky zůstat stát a zdvih musí být 100% (sledujte ukazatel zdvihu na ventilu). Jestliže konečná hodnota neodpovídá, musíte kolík přesunout, a tak nastavení napravit: Přesun ke konci páky zdvih bude větší od konce páky zdvih bude menší Tato korektura vyžaduje nové vyrovnání nulového bodu. Pak znovu prověřte nulový bod. Postup opakujte, dokud obě hodnoty nevyhovují. Obrázek 14 Seřízení škrtiče Xp

11 Seřízení začátku práce a konečné hodnoty na pohonu Tyčka pohonu vyjíždí - FE Důležité: Při pohonu FE musí komora membrány při horní konečné hodnotě přívodu (20 ma) a při směru účinku <<, a stejně i při dolní konečné hodnotě přívodu (4 ma) a při směru účinku <>, být napojena na takový nastavovací tlak, který stačí na to, aby i při předpokládaném přetlaku na zařízení těsně uzavřel regulační ventil. (Potřebný nastavovací tlak je uveden na lepícím štítku na nastavovacím regulátoru.) Přibližný potřebný nastavovací tlak spočtete podle následujícího vzorce: d Potř. tlak = Průměr sedla [cm] p = Rozdíl tlaků P1 P2 [bar] A = Plocha pohonu [cm2] Fbe = Hodnota rozsahu pružiny zařízení [bar] Jestliže nejsou k dispozici žádné údaje, bude se postupovat následujícím způsobem: potřebný tlak = konečná hodnota rozsahu pružiny + 1 bar Začátek práce, např. 20 ma Nastavte vstupní signál od zdroje ma na 20 ma. Otáčejte šroubem nulového bodu (4), dokud se nastavovací ventil nepohne ze své výchozí polohy. Vstupní signál zvyšujte až na 20 ma, zkontrolujte, zda se nastavovací ventil při přesně 20 ma začne hýbat. Odchylky upravte pomocí šroubu nulového bodu (4), při otočení doleva se ventil pohne dříve, při otočení doprava se pohne později ze své konečné polohy. Konečná hodnota (rozsah) např. 4 ma Jakmile je nastaven začátek práce, nastavte vstupní signál u zdroje signálu na 4 ma. Přesně při 4 ma se musí tyčka kuželky zastavit a zdvih musí být v maximální poloze otevření. (Sledujte ukazatel zdvihu na ventilu.) Jestliže konečná hodnota nevyhovuje, Jestliže konečná hodnota neodpovídá, musíte kolík (2) přesunout, a tak nastavení napravit. Nastavte 20 ma a otáčejte nulovým šroubem (4), dokud kontrolní manometr neukáže potřebný nastavovací tlak. Jestliže není k dispozici žádný manometr, nastavte začátek práce na 19,5 ma. 4.4 Výměna měřící pružiny Jestliže se změní rozsah nebo budete chtít provoz rozdělit mezi dvě zařízení, musíte vyměnit měřící pružinu podle níže uvedeného postupu: Nejprve vyšroubujte šroub (7) na měřící pružině, pak povolte šroub s vnitřním šestihranem (5) a vytáhněte páku s hřídelí. Vyměňte pružinu, pak zasuňte páku s hřídelí skrz uložení (3), pouzdro a úhelník (6.1). Měřící šroub upevněte šroubem (7). Úhelník a hřídel přesuňte vzájemně tak, aby šroub (5) zasahoval na ploché místo na hřídeli. Šroub (5) pevně dotáhněte. Mezi pákou (1) a uložením (3), jakož i měřící pružinou (6) a pouzdrem by měla zůstat vůle 0,05 až 0,15 mm.

12 5. Předělání elektropneumatických nastavovacích regulátorů Elektropneumatický regulátor lze pomocí odpovídající předělávací sady přestavět na pneumatický nastavovací regulátor, typ Pro nastavovací regulátor přestavěný na typ 4765 platí návod pro montáž a obsluhu EB Potřebná předělávací sada: pro závitovou přípojku G Objednávkové číslo pro závitovou přípojku NPT Objednávkové číslo Uvolněte upevňovací šrouby a vyjměte z pouzdra konstrukční prvek i/p s vodící deskou, vyšroubujte šroubení přívodu. Připojovací vsuvku předělávací sady našroubujte těsně na pouzdro, předtím připevněte hadici. Těsnící prvek zatlačte do připojovací desky a pevně zašroubujte do pouzdra. Volné konce hadice zasuňte na připojovací desku. Obrázek 15 - Předělání 1 Šroubení 2 Vodící deska 3 Konstrukční prvek i/p 4 Připojovací vsuvka 5 Hadice 6 Připojovací deska 7 Těsnící prvek

13 6. Příslušenství, montážní díly Měřící pružina 1 Měřící pružina 2 Měřící pružina 3 Páka I Prodloužení páky Manometr Manometr, neměděný Montáž do ventilů s odlévanou konstrukcí podle NAMUR Tyčkové ventily dle NAMUR pro průměry tyčky mm obj. číslo Sortiment náhradních dílů s těsněním a membránami Předělávací sada na druh ochrany IP65 (bližší podrobnosti naleznete v publikaci Samsomatic Z 900-7) 7. Rozměry v mm užitná délka páky 40 až 127 mm (s prodloužením páky 40 až 200 mm) Pneumatické přívody: ISO-228/1-G1/4 nebo 1/1-18 NPT Závitový otvor G 1/8 u pouzder s připojením G nebo NPT 1/8 u pouzder s připojením NPT