Электропневматический позиционер для пневмопривода

Применение

Электропневматический позиционер управляет положением пневмопривода по электрическому сигналу системы автоматизации. Устройство позволяет не только полностью открыть или закрыть арматуру, но и установить её в промежуточное положение.

Позиционеры применяются для управления:

• регулирующими клапанами;

• шаровыми кранами;

• дисковыми поворотными затворами;

• воздушными заслонками;

• другой арматурой с пневматическим приводом.

Оборудование используется в системах водоснабжения, теплоэнергетике, химической и нефтегазовой промышленности, вентиляционных установках и автоматизированных технологических линиях.

Принцип работы

Позиционер получает от контроллера или системы управления аналоговый сигнал, соответствующий требуемому положению арматуры. Для представленных электропневматических моделей распространён входной сигнал постоянного тока 4–20 мА.

Устройство сравнивает заданное значение с фактическим положением вала пневмопривода. Если положения не совпадают, позиционер изменяет давление в управляющих полостях привода. После достижения заданного угла подача воздуха корректируется таким образом, чтобы удерживать арматуру в требуемом положении.

Например:

• 4 мА может соответствовать одному крайнему положению;

• 20 мА — противоположному крайнему положению;

• промежуточные значения сигнала — частичному открытию арматуры.

Фактическое соответствие сигнала и положения определяется настройкой, направлением действия и параметрами системы управления.

Позиционер и обратная связь

Все позиционеры используют информацию о фактическом положении привода для регулирования. Однако формулировка «с обратной связью» в наименовании товара обычно означает наличие дополнительного выходного сигнала, передаваемого во внешнюю систему управления.

Необходимо различать:

• внутреннюю механическую обратную связь, необходимую для работы позиционера;

• выходной сигнал положения, используемый контроллером или диспетчерской системой.

Перед заказом следует уточнить, требуется ли только управление по сигналу 4–20 мА или также передача фактического положения арматуры.

Модели и исполнения

В категории представлены электропневматические и интеллектуальные позиционеры для поворотных пневмоприводов:

• YT1000R;

• YT1000R-PTM с выходным сигналом положения;

• L8A-100RDM без внешней обратной связи;

• L8A-100RDiPL с обратной связью;

• YT-2500RDE5421F;

• YT-2500RDE5424F;

• позиционеры серии IP6000 для приводов одностороннего и двойного действия.

Буква R в обозначении моделей YT-1000R указывает на исполнение для поворотного привода. Линейные и поворотные позиционеры имеют разные механизмы передачи положения, поэтому заменять один тип другим без проверки конструкции нельзя.

Для отдельных моделей предусмотрены протокол HART, выходной сигнал положения, блок концевых выключателей и исполнения для эксплуатации при низкой температуре. Точный набор функций определяется полной маркировкой.

Обычные и интеллектуальные позиционеры

Обычный электропневматический позиционер преобразует сигнал 4–20 мА в управляющее давление и механически сопоставляет его с положением привода. Настройка нуля и диапазона выполняется непосредственно на устройстве.

Интеллектуальные позиционеры дополнительно могут поддерживать:

• автоматическую калибровку;

• цифровую настройку;

• диагностику работы арматуры;

• отображение параметров;

• передачу данных по протоколу HART;

• формирование выходного сигнала положения;

• настройку характеристик регулирования.

Наличие конкретной функции необходимо проверять по паспорту выбранной модели. Обозначение «смарт-позиционер» не означает одинаковой комплектации всех устройств.

Управление приводами одностороннего и двойного действия

Позиционер должен соответствовать принципу действия пневмопривода.

Для привода двойного действия позиционер управляет подачей воздуха в обе рабочие полости. Давление используется как для прямого, так и для обратного движения.

В приводе одностороннего действия сжатый воздух перемещает механизм в одном направлении, а возврат выполняют встроенные пружины. Позиционер регулирует давление в рабочей полости с учётом противодействия пружин.

Исполнение для двойного действия нельзя устанавливать вместо одностороннего без проверки схемы пневматического подключения и настроек производителя.

Как подобрать электропневматический позиционер

При выборе учитывают:

• поворотный или линейный тип пневмопривода;

• одностороннее или двойное действие;

• диапазон входного сигнала;

• необходимость выходного сигнала положения;

• наличие HART;

• угол поворота привода;

• давление питающего воздуха;

• пропускную способность позиционера;

• тип пневматических присоединений;

• способ механического монтажа;

• направление действия;

• степень защиты корпуса;

• диапазон рабочих температур;

• требования по взрывозащите.

Производительности позиционера должно быть достаточно для заполнения рабочих полостей привода с требуемой скоростью. Для приводов большого объёма может потребоваться дополнительное устройство увеличения расхода воздуха.

Взрывозащищённое исполнение выбирают только по подтверждённой маркировке и сертификату. Наличие металлического корпуса или высокой степени защиты IP не означает, что позиционер разрешён для эксплуатации во взрывоопасной зоне.

Монтаж и настройка

Позиционер устанавливают на пневмопривод с помощью совместимого кронштейна и механизма передачи положения. Соединение должно передавать полный ход привода без заеданий, чрезмерного люфта и выхода рычага за допустимый диапазон.

После монтажа выполняют:

1. Подключение подготовленного сжатого воздуха.

2. Соединение выходных портов с пневмоприводом.

3. Подключение сигнала 4–20 мА.

4. Выбор прямого или обратного действия.

5. Настройку начального положения.

6. Настройку рабочего диапазона.

7. Проверку промежуточных положений.

8. Проверку полного открытия и закрытия арматуры.

Для интеллектуальных моделей порядок автоматической калибровки определяется руководством производителя.

До подачи воздуха необходимо проверить правильность соединения портов. Ошибка подключения может привести к движению арматуры в направлении, противоположном управляющему сигналу.

Требования к сжатому воздуху

Позиционер следует подключать к очищенному сжатому воздуху с давлением, соответствующим паспорту устройства и пневмопривода. Загрязнения, влага и превышение допустимого давления могут нарушить работу внутренних каналов и управляющих элементов.

При подготовке воздуха учитывают:

• допустимое давление питания;

• требуемую степень фильтрации;

• наличие влаги и масла;

• температуру эксплуатации;

• расход воздуха позиционером и приводом.

Точные требования необходимо проверять по технической документации выбранной модели.

Преимущества

• Промежуточное позиционирование — арматура может устанавливаться не только в крайние положения.

• Управление сигналом 4–20 мА — позиционер подключается к промышленным контроллерам и системам автоматизации.

• Коррекция положения — устройство сравнивает заданное и фактическое положение привода.

• Исполнения с выходной обратной связью — информация о положении может передаваться во внешнюю систему.

• Поддержка односторонних и двойных приводов — подходящая модель выбирается под пневматическую схему.

• Интеллектуальные функции — отдельные модели поддерживают автоматическую настройку, диагностику и HART.

• Разные условия эксплуатации — представлены стандартные и низкотемпературные исполнения.

Цена и заказ

Цена электропневматического позиционера зависит от типа управления, наличия выходной обратной связи, протокола HART, климатического исполнения, степени защиты и дополнительных функций.

Чтобы купить позиционер для пневмопривода, укажите:

• модель и тип привода;

• одностороннее или двойное действие;

• угол поворота;

• управляющий сигнал;

• необходимость обратной связи;

• необходимость HART;

• давление питающего воздуха;

• условия эксплуатации;

• требования по взрывозащите.

Для точного подбора рекомендуется приложить маркировку пневмопривода, схему управления и техническое задание. Менеджер поможет проверить совместимость, уточнить наличие, срок поставки и актуальную цену.