CURTO-CU-PS×系列智能定位器

應(yīng)用

描述

型號概述

氣動直行程或角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置控制，用于本安要求

用于氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位的通用設(shè)備

•連接：4 - 20 mA

•HART；PROFIBUS PA 或 FOUNDATION Fieldbus

•本地手動操作

•數(shù)字輸入和輸出

•診斷功能

•模塊化功能

•自動啟動

CURTO-CU-PSD-E-0235（單作用復(fù)位）

CURTO-CU-PSD-H-0235（單作用保持）

CURTO-CU-PSS-E-0335（雙作用復(fù)位）

CURTO-CU-PSS-H-0335（雙作用保持）

柯托智能型電氣定位器用于控制氣動直行程或角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)這類終端控制元件。定位器驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)至與設(shè)定點相應(yīng)的閥位。附加輸入功能可用于鎖定閥位或驅(qū)動閥門到安全位置。為實現(xiàn)此功能，一個數(shù)字輸入通道已作為標(biāo)準(zhǔn)配置集成在基型產(chǎn)品中

柯托智能型電氣定位器提供了決定性的優(yōu)點：

•安裝簡單，自動初始化（零位和行程范圍自動調(diào)整）

•操作簡便

-使用三個按鈕和用戶友好的雙行顯示可進(jìn)行本地操作（手操）和組態(tài)

-內(nèi)置信號源輸出，使調(diào)試過程更簡單便捷

•高質(zhì)量控制源于在線自適應(yīng)程序

•穩(wěn)態(tài)工作時耗氣量可忽略不計

•“緊密關(guān)閉”功能（確保對閥座的定位壓力）

•“保位”功能：斷電或斷信號時保持在當(dāng)前位置（不適用 SIL 要求的場合）

•通過簡單的組態(tài)可實現(xiàn)多種功能

•對閥門和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的擴(kuò)展診斷功能

•直行程和角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用同一型號的定位器

•可動部件少，因此對振動不敏感

•“智能電磁閥”：部分行程測試和電磁閥功能整合于一臺設(shè)備中

•部分行程測試，例如可用于安全閥

•全行程測試，多級階躍響應(yīng)測試，閥門性能測試，用于閥門的性能和維護(hù)評估

•也可使用純凈的天然氣、二氧化碳氮氣或惰性氣體作為氣源

•SIL（安全完整性等級）3

應(yīng)用

設(shè)計

柯托智能型電氣定位器主要用于以下行業(yè)：

•化工 / 石化

•電廠

•造紙和玻璃

•水和污水

•食品和制藥

•海上平臺

柯托智能型電氣定位器能用于所有的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)并可提供：

•用于非危險場所

•用于危險場所的類型

-本安防爆型

-無火花型

其它型式：

•0/4 ~ 20 mA 控制信號，帶 / 不帶 HART 通信

•帶 PROFIBUS PA 通信接口

•帶 FOUNDATION Fieldbus（FF）通信接口

柯托智能型電氣定位器是一種采用高集成微處理器的數(shù)字式現(xiàn)場設(shè)備。

定位器由以下部件組成：

•304殼體和蓋子

•PCB – 帶或不帶 HART 7 通信或符合以下通信協(xié)議

-PROFIBUS PA 規(guī)范，IEC 61158-2；總線供電，

或

-FOUNDATION Fieldbus (FF) 規(guī)范，IEC 61158-2，總線供電

•位置檢測系統(tǒng)

•螺絲接線端子盒

•壓電閥預(yù)控的氣動閥組

閥組位于殼體內(nèi)，氣源和定位壓力的氣動連接在定位器右側(cè)。壓力表組件和 / 或安全電磁閥可作為可選件接在那里。使用適當(dāng)?shù)陌惭b組件，定位器可安裝到直行程或角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)上。殼體內(nèi)電路板安裝架提供數(shù)個插槽，用于安裝單獨訂購的具有下列功能的電路板：

位置反饋模塊

•二線制 4~20 mA 位置反饋

功能

柯托智能電氣定位器的工作原理與傳統(tǒng)定位器不同。

工作方式

微處理器對設(shè)定點和實際位置作比較。如果微處理器檢測到偏差，它用一個模糊算法程序來控制壓電閥，壓電閥調(diào)節(jié)進(jìn)入氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室的流量。

微處理器根據(jù)偏差（設(shè)定點和實際位置）的大小和方向，輸出一個電控指令給壓電閥。壓電閥將控制指令轉(zhuǎn)換為氣動位置增量。

當(dāng)控制偏差很大時（高速區(qū)），定位器輸出一個連續(xù)信號； 當(dāng)控制偏差不大時（低速區(qū)），定位器輸出連續(xù)脈沖；當(dāng)控制偏差很?。ㄗ赃m應(yīng)或可調(diào)死區(qū)內(nèi)），則沒有定位信號輸出。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線或轉(zhuǎn)角位移通過安裝組件檢測并傳遞到安裝在反饋軸和固定的齒輪傳動機(jī)構(gòu)上的高質(zhì)量電位器。

裝在直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的組件檢測的角度誤差被自動地修正。

當(dāng)連接在兩線制系統(tǒng)中，定位器從 4~20 mA 設(shè)定信號中獲取電源。也可以從 PROFIBUS 總線信號中獲取電源。對于 FOUNDATION Fieldbus 型同樣適用。

帶預(yù)控壓電閥的氣動閥組

壓電閥可以釋放很短的控制脈沖，因而能夠達(dá)到很高的定位精度。主導(dǎo)元件是一個壓電橈曲切換裝置，控制氣動主控部件的開關(guān)。壓電閥具有極長的工作壽命。

本地操作

本地操作使用內(nèi)置的顯示器和三個按鈕。通過按鈕可進(jìn)行手-自動工作模式切換、組態(tài)及診斷。

手動模式時，可在整個行程范圍驅(qū)動閥門動作。

用組態(tài)軟件進(jìn)行操作和監(jiān)控

組態(tài)軟件允許對設(shè)備進(jìn)行簡單的操作、監(jiān)控、組態(tài)和參數(shù)設(shè)置。通過組態(tài)軟件也可以從設(shè)備讀取診斷信息。通過 HART 協(xié)議或 PROFIBUS PA 可實現(xiàn)通信。對于 HART 協(xié)議，通過 HART 調(diào)制解調(diào)器和 HART 兼容的輸入 / 輸出模塊（遠(yuǎn)程 IO）都可訪問此設(shè)備。

自動初始化

使用一個簡單的組態(tài)菜單，可快速配置定位器，也可通過自動初始化功能進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在初始化期間，微處理器自動確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的零點、行程、作用方向和定位速度。用這些數(shù)據(jù)來確定最小脈沖時間和死區(qū)，從而優(yōu)化控制效果。

低氣耗

柯托智能電氣定位器的一個特點就是本身耗氣量極低。傳統(tǒng)定位器耗氣量很大。由于壓電閥技術(shù)的使用，柯托智能電氣定位器只在動作時耗氣，這意味著在很短時間內(nèi)就可以收回定位器本身投資。

全面的監(jiān)控功能

柯托智能電氣定位器具有多種監(jiān)控功能，監(jiān)測執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門的變換， 當(dāng)超過設(shè)定的極限，發(fā)出報警信號。此信息對執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門的診斷或許非常重要?？纱_定和監(jiān)控的測量數(shù)據(jù)（某些數(shù)據(jù)的極限可調(diào)整）包括：

•累積行程

•動作方向改變次數(shù)

•報警計數(shù)

•自適應(yīng)死區(qū)

•閥門極限位置（如閥座磨損或介質(zhì)沉淀的檢測）

•運行小時數(shù)（按溫度段和行程段）以及 / 溫度

•壓電閥的工作次數(shù)

•閥門定位時間

•執(zhí)行機(jī)構(gòu)泄漏

狀態(tài)監(jiān)測

柯托智能電氣定位器具有更多的監(jiān)測功能。狀態(tài)顯示源自定位器活動故障的監(jiān)測。這使得用戶在可能導(dǎo)致系統(tǒng)停車的閥門和執(zhí)行機(jī)構(gòu)重大故障發(fā)生前提前采取措施。故障指示通過報警信號發(fā)出，如執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜片損壞或動作遲滯，使得用戶通過適當(dāng)?shù)木S護(hù)策略確保系統(tǒng)在任何時候的可靠性。

狀態(tài)監(jiān)測同樣使得其它故障能早期檢測并發(fā)出報警信號，如填料盒的靜摩擦力、閥芯 / 閥座的磨損，及掛料和結(jié)垢等。

這些故障指示可通過通過 HART 或現(xiàn)場總線接口通信輸出。這樣 HART，PROFIBUS 和 FF 型式的定位器可區(qū)別多種不同的故障指示。

閥門的維護(hù)請求

全行程測試、階躍響應(yīng)測試、多級階躍響應(yīng)測試和閥門性能測試可提供閥門所需維護(hù)的詳細(xì)信息。通過 HART 通信的幫助，可收到全面的測試結(jié)果并能夠確定維護(hù)措施的程度。

功能性安全符合 SIL 3

柯托智能電氣定位器適用于功能性安全 SIL 3，按 IEC 61508 或IEC 61511-1 的特殊要求的裝置的控制。

這只針對單作用定位器，安裝在帶彈簧復(fù)位的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)上。

定位器在故障時按要求排空執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并驅(qū)動閥門到預(yù)設(shè)的安全位置。

此定位器滿足下列要求：

•功能性安全達(dá)SIL 3，符合IEC 61508 或IEC 61511-1，用于安全排氣

組態(tài)

在組態(tài)模式下，柯托智能電氣定位器按要求對以下設(shè)置進(jìn)行組態(tài)：

•輸入電流范圍 0 ~ 20 mA 或 4 ~ 20 mA

•設(shè)定點上升或下降特性

•定位速度（設(shè)定點斜率）

•分程工作范圍：設(shè)定點起始值和值可調(diào)

•響應(yīng)區(qū)間（死區(qū)）：自適應(yīng)或固定

•作用方向：隨設(shè)定點上升，輸出壓力上升或下降

•定位范圍的限定（閥門工作的起始值和值）

•終端控制元件的報警限：最小值和值

•自動“ 緊密關(guān)閉”（響應(yīng)閾值可調(diào)）

•行程可按閥門特性曲線修正

•數(shù)字輸入功能

•報警輸出功能等。

額定使用條件

- 6 bar (87 psi)

9.8 Nm3/h (43.1 USgpm)

環(huán)境條件

用于室內(nèi)和室外

•排氣（復(fù)位型）

環(huán)境溫度

在危險區(qū)域，參照充許的環(huán)境溫度（按照溫度等級）

- 2 bar (29 psi)

8.2 Nm3/h(36.1 USgpm)

•允許的工作環(huán)境溫度

-30 ~ +80 oC (-22 ~ 176 oF)

- 4 bar (58 psi)

13.7 Nm3/h(60.3 USgpm)

•海拔

海平面上 2000 m，大于 2000 m 海平面處，需使用適當(dāng)?shù)碾娫础?/span>

- 6 bar (87 psi)

19.2 Nm3/h (84.5 USgpm)

•相對濕度

0 ~ 100 %

•排氣（保位型）

防護(hù)等級

IP66 符合 IEC/EN 60529/NEMA 4X

- 2 bar (29 psi)

4.3 Nm3/h(19.0 USgpm)

安裝位置

任意位置：按在潮濕環(huán)境中，氣動連接口和排氣口避免朝上

- 4 bar (58 psi)

7.3 Nm3/h(32.2 USgpm)

抗振性

- 6 bar (87 psi)

9.8 Nm3/h (43.3 USgpm)

•諧振（正弦波）

按照 EN 60068-2-6/10.2008

3.5 mm (0.14”)，2 ~ 27 Hz，

3 周期 / 軸，

98.1 m/s2 (321.84 ft/s2)，

27 ~ 300 Hz，3 周期 / 軸

穩(wěn)態(tài)耗氣量

< 3,6×10-2 Nm3/h (0.158 USgpm)

•噪聲（數(shù)字控制）

按照 EN 60068-2-64/04.2009

10 ~ 200 Hz；1 (m/s2)2/Hz

(3.28 (ft/s2)2/Hz)

200 ~ 500 Hz；0.3 (m/s2)2/Hz

(0.98 (ft/s2)2/Hz)

4 小時 / 軸

聲壓

LAeq < 75 dB

LAmax < 80 dB

•沖擊（半正弦波）

按照 EN 60068-2-27/02.2010

150 m/s2，(492 ft/s2)，6 ms，

1000 次沖擊 / 軸

設(shè)計

•整機(jī)推薦的連續(xù)工作條件范圍

≤30 m/s2 無諧振銳度

工作模式

氣候等級

按照 EN 60721-3-4

•行程范圍（直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)）

3 ~ 130 mm (0.12 ~ 5.12 inch)

定位器反饋軸轉(zhuǎn)角 16 ～ 90°

（更大行程按需提供）

•貯存

1K5，-40 ~ +80 oC

(1K5，-40 ~ +176 oF)

•轉(zhuǎn)角范圍（角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)）

30 ~ 100°

•運輸

2K4，-40 ~ 80 oC

(2K4，-40 ~ +176 oF)

安裝類型

氣動數(shù)據(jù)

•在直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)上

使用安裝組件 CTDQW60-5F/S

需要時加反饋桿 CTDQW60-5T

安裝在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的側(cè)柱或平面上

符合 IEC 60534-6-1

氣源

壓縮空氣、二氧化碳（CO2）、氮氣 (N)、惰性氣體或清潔天然氣

•在角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)上

使用安裝組件 CTDQY60-6Y

執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝平面符合 VDI/VDE 3845 和 IEC 60534-6-2

•氣源壓力

1.4 ~ 7 bar (20.3 ~ 101.5 psi)

基本型定位器重量

氣源質(zhì)量符合 ISO 8573-1

不銹鋼外殼

約 3.5 kg (7.72 lb)

•固體顆粒大小和密度

3 級

材料

•露點

3 級

•外殼

SUS304

•含油量

3 級

•壓力表座

SUS304，陽極氧化

氣容（DIN 1945）

尺寸

•進(jìn)氣

定位器類型

單作用和雙作用

- 2 bar (29 psi)

4.1 Nm3/h (18.1 USgpm)

電氣連接

- 4 bar (58 psi)

7.1 Nm3/h (31.3 USgpm)

•螺絲端子

2.5 mm2 AWG30-14

氣動連接

1/4-18 NPT（內(nèi)螺紋）

防爆

控制器

防爆符合

控制器單元

ATEX/IECEx

•模糊控制

自適應(yīng)

•本安“i”

•II 2 G Ex ia IIC T6/T4 Gb

•II 3 G Ex ic IIC T6/T4 Gc

•II 2 D Ex ia IIIC T110 oC Db

•死區(qū)

0.1 ~ 10 %（可調(diào)）

•粉塵，“t”外殼保護(hù)

•II 2 D Ex tb IIIC T100 oC Db

模數(shù)轉(zhuǎn)換器

•用于 2 區(qū)“ec”

•II 3 G Ex ec IIC T6/T4 Gc

•采樣時間

10 ms

NEC 500/NEC505 的安裝環(huán)境

•分辨率

≤ 0,05 %

•本安“IS”

•IS / I，II / 1 / A-D

•IS / 1 / (A)Ex / Ex ib / IIC，Gb

•IS / III / 1 / E-G

•IS / 21 / (A)Ex / Ex ib / IIIC，Db， T110 oC

•轉(zhuǎn)換誤差

≤ 0,05 %

•粉塵，“DIP”外殼保護(hù)

•DIP / II，III / 1 / EFG

•DIP / 21 / (A)Ex tb / IIIC / T100 oC / Ta=85 oC

•溫度影響

≤ 0.1 %/10 K (≤ 0.1 %/18 oF )

•用于 2 區(qū)，“NI”

•NI / I / 2 / A-D

•NI / 2 / (A)Ex nA / Ex ic / IIC，Gc

證書和批準(zhǔn)

天然氣作為氣源

用天然氣作為氣源的技術(shù)規(guī)范見使用說明。

位置反饋模塊

溫度影響

≤0.1 %/10 K (￡ 0.1 %/18 °F)

位置反饋直流輸出

辨析率

≤0,1 %

路電流輸出：端子 2 和 3

兩線制連接

殘留波紋

≤1 %

額定信號范圍

4 ... 20 mA，短路保護(hù)

電氣連接峰值

UI = 30 V

II = 100 mA

PI = 1 W

總工作范圍

3.6 … 20.5 mA

等效內(nèi)部電容 CI

11 nF

電源 UH

+12 ~ +30 V

等效內(nèi)部電感 LI

忽略不計

外部負(fù)載 RB [kW]

≤(UH [V] – 12 V)/I [mA]

電隔離

與主設(shè)備安全隔離

轉(zhuǎn)換誤差

≤0,3 %

試驗電壓

840 VDC

智能定位器CURTO-CU-PS

位置反饋模塊（輸出4 ... 20 mA）

單作用（用于單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)）

D

安裝附件選型和訂貨數(shù)據(jù)

訂貨號

雙作用（用于雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)）

S

直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝

“三斷“復(fù)位（1）

E

• 正面安裝組件

CTDQW60-5F

“三斷“保位（2）

H

• 側(cè)面安裝組件

CTDQW60-5S

不帶反饋輸出功能

0

2

• 反饋檔桿組件

CTDQW60-5T

帶反饋輸出功能

0

3

角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝

不帶HART功能

2

5

• 安裝組件

CTDQY60-6Y

帶HART功能

3

5

• 耦合輪組件

CTDQY60-6C

尺寸單位 mm

角行程安裝底座圖（定位器安裝至角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)）

安裝底座（執(zhí)行機(jī)構(gòu)制造商供貨范圍），符合 VDI/ VDE 3845，尺寸單位 mm

1                                                                                             2 

                                         3                                                                                             4

1                                                                                            2