позиционер smc ip8001 настройка

Позиционер электро-пневматический для МИМ SMC IP8001 (цифровой «SMART»)

Назначение

Цифровой «SMART» электро-пневматический позиционер SMC IP8001 является интеллектуальным устройством, построенным на базе двух высокоскоростных управляющих клапанов с пониженным потреблением воздуха, цифровой системой управления с дисплеем. Устройство обеспечивает автокалибровку по рабочему диапазону открытия клапана, диагностику состояния и сетевой обмен данными по HART-протоколу. Поддерживается выход обратной связи 4-20мА, сигнализация конечных положений, цифровой реверс направления, программное изменение характеристики открытия клапана. Для работы необходим постоянное питание по токовой петле 600 Ом, 12…28VDC, 100мА max.

Если продукция в наличии или срок изготовления 3-5 рабочих дней: предлагаем 100% предоплаты. Если срок изготовления существенный: предлагаем 50% предоплаты, остальное – по факту готовности продукции к отгрузке. Возможны и иные способы оплаты.

Доставка продукции осуществляется транспортными компаниями Деловые Линии, ПЭК, Желдорэкспедиция, Байкал-Сервис или собственными автомобилями:

• МАН (до 20 тонн) — 36 руб. за 1 км.
• Мерседес (до 20 тонн) — 30 руб. за 1 км.
• Хёндай (до 6,5 тонн) — 23 руб. за 1 км.
• Газель (до 1,5 тонн) — 13 руб. за 1 км.

• Высокая точность позиционирования
• Управление посредством входного сигнала (4

20 мА DC)
• Простые (в сравнении с электромеханическим аналогом) настройки
• Возможность использования двух настраиваемых дискретных выходов
• Возможность использования аналогового выхода (4

источник

Пневматическое и гидравлическое оборудование. Приводные системы.

Продукция

Подготовка сжатого воздуха

Пневмораспределители

Клапаны/ Фильтры

Пневмодроссели / обратные клапаны

Пневматические цилиндры/приводы

Резьбовые соединения / трубки

Контрольно-измерительная аппаратура

Вакуумное оборудование

Оборудование для смазки и обдува

Гидравлическое оборудование

Запорная арматура / шаровые краны

Электромеханический привод

Позиционирование исполнительных механизмов с помощью пневмооборудования SMC Corporation.

Для пневматики наиболее характерно цикловое управление исполнительным механизмом, при котором тот повторяет циклы перемещений от начальной точки до конечной и обратно. Остановки при этом происходят, как правило только в начальной и конечной точках. Существуют средства остановки пневматических исполнительных механизмов и в промежуточных положениях, прежде всего в целях безопасности: механические стопоры, пневмозамки, трехпозиционные пневмораспределители с закрытым центром, и т.п. Однако они не позволяют осуществить позиционирование – такой тип управления движением исполнительного механизма, при котором рабочее звено может останавливаться и удерживаться в точке с заданной координатой, соответствующей управляющему сигналу. Главная проблема позиционирования в пневматике связана со сжимаемостью воздуха, которая затрудняет дозированное перемещение рабочего звена, пропорциональное изменению управляющего сигнала, и его удержание в заданной точке.

Решения этой проблемы позволяют пневматике завоевывать новые области применения, успешно конкурируя с гидравликой и электромеханикой.

Такими решениями являются, в частности, пневматические цилиндры с магнитной шкалой и встроенным тормозом, а также пневматические и электропневматические позиционеры.

Пневмоцилиндры SMC с магнитной шкалой и тормозом (серии CE2, ML2B) позволяют осуществлять дискретное позиционирование с точностью ±0.5 мм при скорости движения поршня 100

500 мм/с. Эта функция выполняется системой, включающей в себя, наряду с цилиндром, программируемый контроллер, получающий сигнал обратной связи, и пневмораспределитель, управляемый от контроллера. Для повышения точности остановок программа контроллера содержит режим самообучения, позволяющий скорректировать момент подачи сигнала на торможение с целью минимизации перебега.

Больше возможностей для позиционирования дает непрерывное управление. Оно осуществляется с помощью позиционеров – устройств, дополняющих исполнительные механизмы и минимизирующих рассогласование между сигналами управления и обратной связи.

Общим для всех типов позиционеров является наличие аналогового управляющего сигнала и отрицательной обратной связи. По ряду признаков позиционеры можно разделить на группы:

-по типу управляемого исполнительного механизма – линейные и поворотные,

— по характеру управляющего сигнала — пневматические (сигнал 0.2

1 бар) и электропневматические (сигнал 4

-по типу обратной связи – механические и электронные (сигнал от датчика обратной связи поступает на электронный блок управления позиционера).

Рассмотрим различные типы позиционеров SMC.

Линейный пневматический позиционер IP200 предназначен для пропорционального управления перемещением штока пневмоцилиндра. Он состоит из пневмораспределителя, блока управления и механизма обратной связи и только не устанавливает шток в заданную точку, но и удерживает его в этой точке при изменении внешних условий.

5-линейный пневмораспределитель содержит притертый стальной золотник, один торец которого поджат пневмопружиной, а другой упирается в мембрану блока управления. Прогибаясь под действием управляющего давления, мембрана перемещает золотник, в результате чего перераспределяются потоки воздуха в полости пневмоцилиндра. Управляющее давление формируется с помощью системы «сопло -заслонка». Заслонка занимает положение, соответствующее балансу двух сил: с одной стороны, силы давления управляющего пневматического сигнала, поступающего извне, с другой– усилия растянутой пружины обратной связи, противоположный конец которой соединен со штоком пневмоцилиндра. При увеличении входного пневмосигнала на некоторую величину заслонка смещается влево (см . рисунок), прижимаясь к торцу сопла. Это приводит к росту противодавления и, соответственно, управляющего давления справа от мембраны. Последняя нажимает на торец золотника, смещая его влево, и воздух устремляется в поршневую полость пневмоцилиндра, одновременно стекая из штоковой полости. Шток начинает выдвигаться, растягивая пружину обратной связи. Пружина оттягивает заслонку от сопла, что приводит к обратному смещению золотника и уменьшению подачи воздуха в поршневую полость. Наступает момент, когда шток останавливается, при этом его координата пропорциональна величине входного пневматического сигнала. Принудительное смещение штока вызывает через пружину изменение баланса сил на заслонке и перераспределение давлений в полостях пневмоцилиндра. На поршне возникает усилие, способствующее возврату штока в заданное положение.

Позиционер IP200 работает в связке с пневмоцилиндрами диаметром 40

300 мм и длиной хода до 300 мм. Точность позиционирования составляет ±1% от полного хода. Скорость движения поршня ограничена пропускной способностью позиционера и зависит от диаметра пневмоцилиндра. Так, при диаметре пневмоцилиндра 50 мм шток проходит расстояние 100 мм за 1 секунду, а при диаметре 160 мм – за 5 секунд.

SMC выпускает готовые сборки, содержащие позиционер IP200, пневмоцилиндр C92, C95, CP95, CS1 или CA2, элементы крепления позиционера и медные соединительные трубки.

Пневматический позиционер IP5000/IP5100 имеет две модификации: первая предназначена для управления линейными исполнительными механизмами, вторая — поворотными.

Принцип устройства и действия этого позиционера аналогичен IP200: входной пневмосигнал 0.2

1 бар, система «сопло -заслонка», механическая обратная связь. Вместе с тем есть и существенные отличия: клапанный тип пневмораспределителя, рычажный тип механизма обратной связи. Обратная связь между рабочим звеном исполнительного механизма и позиционером механическая: при линейном перемещении — через рычаг, при поворотном — через вал.

Точность позиционирования составляет ±0.5% от полного диапазона, линейное перемещение – до 85 мм, угол поворота – до 100 о .

Есть исполнения как для низких ( -30 о С), так и для высоких ( +100 о С) температур.

Электропневматический позиционер с механической обратной связью IP8000/IP8100 содержит электромагнит, создающий усилие на заслонке, пропорциональное управляющему электрическому току 4

Принцип устройства и действия.

При увеличении управляющего тока электромагнит создает дополнительное усилие, отводящее сопло от заслонки. Падение противодавления вызывает смещение диафрагмы и втулки пневмораспределителя вправо (см . рисунок), в результате чего открывается клапан подачи А, и воздух устремляется через выход OUT1 в полость пневмоцилиндра. Смещение штока сопровождается поворотом рычага обратной связи, что приводит к усилению натяжения пружины и возрастанию силы прижатия заслонки к соплу. Шток останавливается в новом положении, соответствующем величине управляющего тока.

Позиционер имеет исполнение с взрывозащитой вида «искробезопасная цепь», сертифицированное в России, в том числе для температур до _40оС. Степень защиты от пыли и влаги IP65.

SMART-позиционер IP8001/IP8101 является модификацией позиционера IP8000/IP8100. Он также управляется током 4

20 мА, однако механическая обратная связь заменена датчиком, связанным с электронным блоком управления. Таким образом, блок управления сравнивает входной сигнал с сигналом от датчика обратной связи и выдает соответствующие команды на пневмораспределитель для минимизации рассогласования сигналов. Существует модификация позиционера с внешним датчиком обратной связи. Для работы в современных автоматических системах управления позиционер IP8001/IP8101 имеет исполнение с HART-интерфейсом.

В отличие от исполнительных механизмов, позиционеры SMC не различаются по типоразмерам. Поэтому при использовании позиционеров в связке с крупными исполнительными механизмами могут возникнуть проблемы ограничений по длине хода и быстродействию. Это требует специальных решений.

Схема электропневматического позиционера

1. Поворотный позиционер с шарнирной тягой

Управление пневмоцилиндром с помощью поворотного электропневматического позиционера IP8100 и шарнирной тяги позволяет осуществлять позиционирование при линейном перемещении более 300 мм и с использованием управляющего электрического сигнала 4

20 мА (напомним , что линейный позиционер IP200 имеет длину хода не более 300 мм и управляется пневматическим сигналом 0.2

2. Поворотный позиционер с клиновидным копиром.

На вал обратной связи позиционера устанавливается эксцентрик, прижатый к краю клиновидного копира, соединенного со штоком. При движении штока копир перемещается, поворачивая эксцентрик и вместе с ним вал позиционера. Формы копира и эксцентрика рассчитаны так, чтобы зависимость координаты штока от управляющего тока была линейной. Для каждой длины хода пневмоцилиндра изготавливается свой копир.

3. Без позиционера, с помощью датчика обратной связи и программируемого контроллера.

Пневмоцилиндр имеет магнитную шкалу, с помощью которой формируется сигнал обратной связи, поступающий в контроллер. Сравнивая входной сигнал с сигналом обратной связи, контроллер выдает дискретные управляющие сигналы на пневмораспределитель 5/3 с закрытым центром, добиваясь минимального рассогласования. Эта схема отличается от упомянутой выше схемы управления CE2 и ML2B тем, что движение штока останавливается не встроенным тормозом, а внешним пневмораспределителем.

Усилитель пневматического сигнала EIL100

Пропускная способность позиционера имеет предел, поэтому при работе с крупными исполнительными механизмами, заполнение полостей которых требует большого количества воздуха, возникают ограничения по их быстродействию. Для повышения быстродействия исполнительного механизма применяется усилитель пневматического сигнала EIL100 устройство, обеспечивающее подачу воздуха при давлении, равном управляющему, но при расходе существенно большем, чем может пропустить позиционер.

Таким образом, позиционер становится источником управляющего пневматического сигнала, а в полость исполнительного механизма воздух поступает от основного источника через усилитель EIL100. Усилитель может работать с воздухом, содержащим распыленное масло, что позволяет смазывать исполнительный механизм, не загрязняя воздух, проходящий через позиционер.

Схема управления исполнительным механизмом

В состав пневмооборудования SMC для позиционирования входит ряд вспомогательных элементов, предназначенных для повышения надежности и безопасности системы. Воздух, подаваемый на позиционер, должен проходить очистку, прежде всего для обеспечения надежной работы элемента «сопло -заслонка», весьма чувствительного к загрязнениям воздуха. Для этого рекомендуется применять прецизионный фильтр-регулятор серии EIW200, обеспечивающий фильтрацию с тонкостью 5 мкм и стабилизацию давления. В отличие от обычных устройств такого типа, фильтр-регулятор EIW200 обладает повышенной устойчивостью к коррозии и механическим воздействиям и имеет исполнения на высокую (до +100 0 С) и низкую (до -30 0 С) температуры. В целях безопасности в состав системы управления может быть включен клапан блокировки EIL200. При падении рабочего давления ниже допустимого уровня этот клапан, в зависимости от исполнения, перекрывает пневмолинию, либо соединяет исполнительный механизм с резервным источником сжатого воздуха для автоматического приведения механизма в исходное положение.

Клапан блокировки EIL200

Фильтр-регулятор EIW200

источник