DREHMO robbanásbiztos hajtóművek ALKALMAZÁS Folyadékokat, gázokat, szemcsés anyagokat szállító csővezetékekbe épített elzáró és szabályozó szerelvények (gömbcsapok, tolózárak, pillangószelepek) működtetésére évtizedek óta világszerte alkalmazzák a DREHMO hajtásokat. Leggyakoribb alkalmazási területei a következők: energiatermelés, vízkezelés, olaj-és gázkitermelés és feldolgozás, vegyipar, petrolkémia. A hajtóművek a szerelvényeket a mechanikusan beállított véghelyzetekben, illetve közbenső helyzetben leállítják, miközben megakadályozzák a veszélyes nyomatéktúllépést. A véghelyzetek és közbenső helyzetek beállítása különböző jellemzők (a megtett fordulatok száma, nyomaték vagy terhelés) alapján történhet. Léteznek 90 -os és 120 -os részfordulatú hajtások, valamint axiális hajtások is, amelyek a nyomatékot egy lineáris egység segítségével axiális erővé alakítják át. Azokat a hajtóműveket, amelyek olyan üzemekben kerülnek beépítésre, ahol robbanékony gázok vannak jelen, robbanásvédelmi típusvizsgálatnak kell alávetni. A DREHMO hajtások széles választéka a nyomatékra és kimeneti sebességre vonatkozó valamennyi igényt képes kielégíteni. Felszerelhetők a távvezérléshez szükséges nyomaték és helyzetjelző illetve kapcsoló egységekkel. Termékkínálatunk a következő: DREHMO Standard hajtások végállás és nyomaték kapcsolókkal. DREHMO Matic-C hajtások beépített vezérlő egységgel. DREHMO i-matic hajtások beépített intelligens vezérlő egységgel, kívülről történő beállítás lehetőségével, megelőző karbantartási funkciókkal. Többfordulatú hajtások Részfordulatú hajtások Axiális hajtások 26/1.
VÉDELMI ELVEK Gáz- és gőzelosztás Alkalmazási főcsoportok Robbanás alcsoport Gázok és gőzök IIC IIB IIA IIA Ammonia Etilalkohol Benzin Acetaldehid Metán Ciklohexán Dízel üzemanyag Etán N-bután N-hexán Propán IIB Városi gáz Etilén Etilén glikol Etiléter Akrilnitril Etilén oxid Hidroszulfit IIC Hidrogén Acetilén Szén diszulfid Hőmérsékleti osztályok T1 > 450 C T2 300-450 C T3 200-300 C T4 135-200 C T5 100-135 C T5 85-100 C Alkalmazási főcsoportok T1 T2 T3 T4 T5 T6 Vedelem elve A hajtómű egységei Motor, vezérlő egység, ház Csatlakozó egység Mérő és jelző elektronika analóg jelátalakítóhoz Üzemeltető vezérlések, hajtott fogaskerekek, végálláskapcsoló fogaskerekek Védelmi elv A belső térben lezajló robbanás nem léphet ki a külső térbe Szikrázó elem és gyújtóképes hőmérséklet nem megengedett Szikrázó elem és gyújtóképes hőmérséklet korlátozva lehetséges Elektrosztatikus töltés, súrlódás és súrlódásból eredő szikrák, forró felületek védelme Gyulladásvédelem típusa Nyomásálló tokozás Fokozott biztonság Belső biztonság Szerkezeti kialakítás Szimbólum Jel Zóna CENELEC IEC EEx d 1 vagy 2 EEx e 1 vagy 2 EEx i 0, 1 vagy 2 EEx c 1 vagy 2 DIN EN 50018 DIN EN 50019 DIN EN 50020 DIN EN 50039 DIN EN 13463 60073-1 60079-7 60079-11 26/2.
A HAJTÓMŰ ALKATRÉSZEI Zárt motor (EExd): EMG 3-fázisú aszinkron motor teljesen zárt motorházzal, ami véd a nedvesség és por bejutásától, így extrém környezeti feltételek esetén is alkalmazható. Szigetelési osztály: F. Gyújtószikra elleni védelem módja: nyomásálló tokozás. Hajtómű: Hosszú élettartamú bolygókerék áttétel 2 bemenettel. Teljes élettartamra szóló kenés. Mindenféle beépítési helyzetben működőképes. Kevés alkatrészből álló hajtómű szerkezet. Nagyon könnyen karbantartható. Gyújtószikra elleni védelem módja: szerkezeti kialakítás. Kézikerék: A szükséges kézi működtetéshez. A bolygókerék áttétel lehetővé teszi az átkapcsolás nélküli működtetést. A kézi működtetés bármikor alkalmazható. Motoros működés esetén a kézikerék álló helyzetben marad. TERMÉK JELLEMZŐK DREHMO Standard II 2 G EEx ed ib IIC T4 Hagyományos rendszerekhez, párhuzamos vezetékes jelekhez kifejlesztve. A nyomaték és helyzet meghatározás mikrokapcsolókkal. A köztes helyzetek meghatározása vezetőképes műanyag potenciométerrel és analóg jelátalakítóval történik. Mikrokapcsoló EEx d Potenciométer EEx d Helyzet jeladó EEx i Fűtés EEx d Mechanikai rendszer (c) Elektromos csatlakozó rendszer EEx e DREHMO Matic C II 2 G EEx ed ib IIC T4 A nyomaték és helyzet meghatározás ugyanúgy történik, ahogy a DREHMO Standard hajtóműveknél. Beépített vezérlés a helyi és távműködtetéshez Automatikus fázis korrekció a beindításkor előforduló meghibásodás elkerülése érdekében Funkció kiválasztás DIP kapcsolókkal Bemeneti és kimeneti jelekhez hagyományos vezetékes vagy beépített két vezetékes BUS rendszer a nemzetközi szabványoknak megfelelően (pl. Profibus DP, Modbus, stb.) Vezérlő egység EEx d Csatlakozó egység EEx e 26/3.
RÖVID LEÍRÁS DREHMO i-matic II 2 G/D EEx ed IIC T4 Korszerű irányelvek alapján kifejlesztett hajtómű helyi és távműködtetéshez alkalmas beépített vezérlő egységgel. LC grafikus kijelző és nyomógombok. Érintésmentes helyzet és nyomaték mérés DREHMO Combi szenzorral. Egyszerű és gyors programozási lehetőség (LEARN funkció). A Matic C funkciókat beleértve valamennyi beállítás elvégezhető a nyomógombok és a kijelző segítségével, továbbá: Szelep diagnosztika a megelőző karbantartás céljából Fejlett öndiagnosztizáló funkció Infravörös interfész Elektronikus adattábla Adatgyűjtő Vezérlő egység EEx d Csatlakozó egység EEx e ON-OFF többfordulatú hajtóművek A többfordulatú hajtóművek tervezési elve az, hogy a kimeneti kihajtó tengely több teljes (360 -os) fordulatot tesz. 2-1450 fordulat/löketes szerelvények működtetésére fejlesztették ki. Elsősorban tolózárak működtetésére alkalmazzák, illetve olyan szerelvényekhez, amelyek a hajtómű kimeneti forgó mozgását menetes szár segítségével lineáris mozgássá alakítják, ami a tolózárakra jellemző. Az ON-OFF többfordulatú (rövid idejű működés S2-10/15 perc) hajtóművek olyan nyit-zár elvű szerelvényeket működtetnek, amelyek havonta mindössze néhány nyitó-záró ciklust tesznek meg. A csatlakozó peremek és a kihajtó tengelyek az EN ISO 5210 vagy a DIN 3210 szabványnak megfelelőek, így illeszkednek valamennyi korszerű szerelvényhez. Igény esetén speciális csatlakozó perem is kérhető. Házméret szerint a többfordulatú hajtóművek névleges nyomatékuk alapján három csoportba sorolhatók: 60 Nm-ig: 30, 59 60 Nm 250 Nm: 60, 120, 249 250 Nm 1000 Nm: 250, 500, 100 1000 Nm feletti nyomaték esetén póthajtómű (homlok fogaskerekes vagy kúpkerekes) beiktatása szükséges. ON-OFF részfordulatú hajtóművek A részfordulatú hajtóművek a többfordulatú hajtóművek speciális típusa. A kimeneti kihajtó tengely 360 -nál kisebb elfordulást tesz. Pillangószelepek és gömbcsapok működtetésére szolgál. A hajtóművek általában 90 -os elfordulásra vannak tervezve, de léteznek 120 -os és 180 -os hajtóművek is. A kis hajtóművek (30 119) konstrukciója eltér azokétól a többfordulatú hajtóművekétől, amelyekben egy második bolygóáttétel is van a 90 -os elfordulás biztosításához. A 319-es és ennél nagyobb hajtóműveknél a többfordulatú hajtómű póthajtóművel van kombinálva. A többfordulatú hajtóművek bolygókerekes szerkezetéből eredő valamennyi előny, mint pl. az átkapcsolás nélküli kézi működtetés, a hosszú élettartam, a teljes élettartamra szóló kenés és a többi fent leírt tulajdonság ugyanúgy érvényes a részfordulatú hajtóművekre is. A csatlakozó peremek és a kihajtó tengelyek továbbá a furatos hornyolt csatlakozó hüvely, a négyzetes furat, a diéter mind megfelelnek a vonatkozó szabványok előírásainak, úgy mint DIN EN ISO 5211-1, ISO5211-2 vagy a DIN EN ISO 3337. Ez azt jelenti, hogy a hajtómű a szerelvényre közvetlenül illeszthető. 26/4.
A tartozékok - úgy mint talp, gömbcsuklós kar a pillangószelepek közvetett működtetéséhez valók. 1600 Nm-nél nagyobb nyomatékigény esetén a többfordulatú hajtóművekhez pót csigahajtómű kapcsolódik. ON-OFF axiális hajtóművek A DREHMO axiális hajtóművek lineáris mozgást igénylő hajtóművekhez használhatóak. A hajtómű a nyomatékot tengelyirányú tolóerővé alakítja át. A szükséges toló- és húzóerő folyamatosan rendelkezésre áll.. A axiális hajtóművek elsősorban csapok működtetésére alkalmasak. A többfordulatú hajtóművek csatlakozó pereméhez rögzített tolóegység egy trapézmenetes szárból, egy metrikus menetes csapból és egy fedélből áll, ami a környezeti hatásoktól védi. A fent leírt változat a hajtómű és a szerelvény közvetlen összeépítésére való, de létezik villás kialakítású változat is, ami olyan pillangószelepek működtetését teszi lehetővé, amelyekhez kialakításukból adódóan 90 -os hajtás közvetlenül nem illeszthető. A axiális hajtóművek lengő felfüggesztése villás kötéssel szintén megvalósítható. Többfordulatú hajtóművek szabályozó üzemmódhoz A szabályozó működésre vonatkozó igény a hajtóművek és szerelvények esetében teljesen eltér a NYIT-ZÁR üzemmódtól. A legfontosabb követelmények: nagy ciklusszám valamennyi alkatrész növelt élettartama a motor kisebb mértékű felmelegedése a fogaskerekek kisebb játéka minimális hiszterézis hátramenet közben minimális késleltetési idő A szabályozó hajtóműveket S4 üzemmódra tervezték. Az S4 üzemmód az alábbiakat jelenti: Megszakító üzemmód az indítási periódusban fellépő motormelegedés figyelembevételével. Ez azt jelenti, hogy 35%-os üzemidő kihasználás és 1200/h kapcsolási szám érhető el max. +60 C környezeti hőmérséklet esetén. Minden szabályozó hajtóműnek valamelyik többfordulatú hajtómű az alapja 30 1000 méretig. A hosszú élettartam, a minimális fogaskerék játék és késleltetési idő a szilárd fogazás eredménye. Részfordulatú hajtóművek szabályozó üzemmódhoz A D R + MSG-R típusú szabályozó hajtóművek egy szabályozó többfordulatú hajtómű és egy kiváló minőségű szabályozó csigahajtómű kombinációjából állnak. A csigahajtómű alkatrészeihez az anyagminőségek a szabályozó üzemmód által támasztott magas követelmények figyelembevételével aprólékosan kerültek kiválasztásra. A csigahajtómű karimával csatlakozik a szabályozó többfordulatú hajtóműhöz. A modulokból építkező tervezési elv következetes betartása gyakorlatilag bármilyen nyomatékra és működési időre rendkívül gazdaságos megoldást kínál. A csigahajtómű kihajtó tengelyére és a szabályozó hajtóműre az illesztés szabványos karimákkal és kimeneti tengellyel történik. Vonatkozó szabványok: DIN EN ISO 5211-1, ISO5211-2, DIN EN ISO 3337. Ahogy az ON-OFF részfordulatú hajtóművek esetében, itt is megoldható a talppal és karral történő közvetett működtetés. A 3000 Nm-nél nagyobb nyomatékigényű szabályozó részfordulatú hajtóművek kiválasztása külön lista alapján történik. 26/5.
Axiális hajtóművek szabályozó üzemmódhoz A + LE jelölésű axiális szabályozó hajtóművek tolóegysége szabályozó működtetésre is alkalmas. Ezeknél a hajtóműveknél is gondosan megválasztott anyagminőségű és egymáshoz szorosan illeszkedő alkatrészek kerülnek beépítésre. A tolóegységet szabályozó többfordulatú hajtómű működteti. A 80 kn-nál nagyobb nyomatékigényű szabályozó axiális hajtóművek kiválasztása külön lista alapján történik. A HAJTÓMŰVEK MŰKÖDÉSI ELVE A DREHMO hajtóművek fő alkatészei a motor, a bolygómű a nyomaték-csapágyazást beállító csigával, a kézikerék és egy beépített kapcsolóegység. A bolygómű valamennyi alkatrésze a központi tengely körül helyezkedik el. A bolygómű összetett fogazásának köszönhetően ellentétben a normál homlok-fogaskerekes hajtásokkal a hajtómű rendkívül kompakt és hosszú élettartamú. Motoros működtetés A motor (1) a közbenső fogaskeréken (2) keresztül meghajtja az excentert (3). A bolygókerék (4) az excenteren (3) forog, amely a napkerék (11) belső fogazatához kapcsolódik. A kerekek eltérő fogszámaiból adódóan relatív sebességkülönbség lép fel, amit a csapok (12) átvisznek a meghajtó lemezre (5). A meghajtó lemez (5) bordákkal kapcsolódik a tengelyhez (10). Átkapcsolás kézi működtetésre Motoros működtetésről kézi működtetésre történő átkapcsolásra nincs szükség. Kézi működtetés esetén az erőátadás a csigán (9), a napkeréken (11) és a bolygókeréken (4) keresztül történik a meghajtó lemezre (5) és így a kimenetre. Mivel a rugó alátámasztású csiga elnyeli a kimeneti tengelyhez kapcsolódó napkerék reakció erejét, az alkalmazott nyomaték folyamatosan mérhető, és a nyomatékmérő skáláján leolvasható. Nyomatékra történő kikapcsolás: A napkeréknek (11) a belső fogazatán kívül külső fogazata is van, ami az axiálisan elmozdítható csigához (9) kapcsolódik. A csigát (9) előfeszített rugó (7) tartja központi helyzetben. Amennyiben a kimeneti oldalon a rugó előfeszítésnél nagyobb nyomaték lép fel, a napkeréken (11) fellépő tangenciális erő a csigát (9) kimozdítja központi helyzetéből, és a karon keresztül bekapcsolja a nyomatékkapcsolót (8). A hajtómű jellemzői: Teljes élettartamra szóló kenés. Automatikus átkapcsolás kézi működtetésre. Alacsony hőmérsékleten sincs indítási probléma. Hosszú élettartam szabályozó hajtóművek esetében is, a kis felületi nyomás, a kapcsolódó fogaskerekek minimális holtjátékának és az optimális kenésnek köszönhetően. 26/6.
Bármilyen helyzetben beépíthető. ÁLTALÁNOS TERMÉKJELLEMZŐK STANDARD HAJTÓMŰVEK Kézi működtetés Mivel a kézikerék mindig működik, kézi működtetés akkor is lehetséges, ha a készülék átmenetileg leállt, például ha a szerelvény véghelyzetben elakadt. Nehezen hozzáférhető hajtások esetén (lásd a képet) a kézikerék megfelelő kúpfogaskerekek és kapcsolóelemek közbeiktatásával távolról is egyszerűen működtethető. EMG kalickás motorok A DREHMO hajtások 3 fázisú kalickás aszinkron motorokkal vannak felszerelve. A motorház teljesen zárt és nyomásálló (EEx d). Ez a megoldás a lehető legjobb védelmet biztosítja a nedvesség és por bejutása ellen, és extrém környezeti körülmények között is üzembiztos. Működési mód: rövid ciklusos működés S2-10/15 min, S4 időszakos működés 30% ED. F szigetelési osztály. IEC motorok és speciális motorok A hajtóműveket igény esetén az EMG zárt motor helyett egyéb szabványos motorokkal, pl. 1 fázisú DC motorokkal is tudjuk szállítani. Motor hővédelem A motor tekercs felfüggesztésbe 3 db PTC termisztor van beépítve. Ezek vagy a sorkapocsba vagy egy - a vezérlő egységben lévő - PTC termisztor kioldóba vannak bekötve. Festés, felületvédelem Szín: RAL 5015, kék K3: korrózióvédelem alkalmilag agresszív környezetben való működéshez. K4: korrózióvédelem tartósan agresszív környezetben való működéshez. K5: korrózióvédelem különlegesen agresszív környezetben való működéshez, például hűtőtornyokban. Környezeti hőmérséklet -25 C +40 C ( +60 C igény esetén) Alacsony hőmérsékletre tervezett kivitelek: -50 C +40 C Standard hajtóművek -30 C +40 C Matic C hajtóművek -30 C +40 C i-matic hajtóművek Környezeti védelem Az IEC 70/87/CDV, EN 60529 vagy EN 60034 normatívák szerint az EMG motorral felszerelt DREHMO hajtóművek IP67 és IP68 környezeti védelemmel rendelkeznek. Robbanásvédelem Vonatkozó szabványok: 94/9/EC (ATEX) direktíva, DIN EN 50014: 1997+A1+A2, DIN EN 50018: 2000, DIN EN 50019: 2000, DIN EN 50281-1-1: 1998 Jel: II 2 G EEx ed [ib] IIC T4, DIN EN 13463 szerint: II 2 G EEx c T4 26/7.
Villamos csatlakozás A villamos csatlakozás sorkapoccsal vagy i-matic hajtóműveknél opcionálisan robbanásbiztos foglalatos csatlakozóval történik. Kimeneti tengelyek Többfordulatú hajtásoknál a tengelykapcsoló és karima méretek a DIN EN ISO 5210 illetve DIN 3210 szabványnak megfelelőek. Csőtengely az emelkedő orsóhoz. Változatok kimeneti csatlakozásra: orsóanya, dugaszolóhüvely, furat reteszhoronnyal, körmös tengelykapcsoló, tengely toldat. Igény esetén ezektől eltérő kimeneti csatlakozás is lehetséges. Részfordulatú hajtásoknál a karima típusa és méretei a DIN EN ISO 5211 és DIN 3337 szabvány szerintiek. Változatok kimeneti csatlakozásra: furat reteszhoronnyal, diéder, négyzetes furat. Axiális hajtásoknál a kimeneti csatlakozás a DIN 3358 szabvány szerinti. Sugárzás elleni védőlemez Többfordulatú hajtásoknál a tengelykapcsoló és karima méretek a DIN EN ISO 5210 illetve DIN 3210 szabványnak megfelelőek. Csőtengely az emelkedő orsóhoz. Ha katódvédelemre van szükség, akkor a kihajtó tengely szigetelése olyan, hogy a szerelvény és a hajtómű között ne léphessen fel elektromos kapcsolat. A szigetelési ellenállás 5 kv, 1 min. Nyomatékkapcsolók A nyomatékkapcsolók feladata az, hogy az előre beállított nyomatékhatár túllépése esetén kikapcsolja a hajtóművet, és a szerelvényt a megadott zárási nyomással visszaállítsa a helyére. Úthatároló kapcsolók mellett a nyomatékkapcsolók további biztonsági védelmet nyújtanak túlterhelés ellen. Számlálókerék A számlálókerék 2 forgó részből áll, amelyek egymástól függetlenül működnek. A kerekekhez a forgásirányoknak (balos vagy jobbos) megfelelően egy-egy mikrokapcsoló csatlakozik. Bütykös kapcsoló Bütykös kapcsoló és reduktor kombinációjával további 4 úthatároló kapcsoló áll rendelkezésre. Ezek a kapcsolók közbenső és véghelyzetek kapcsolására egyformán alkalmasak. Mechanikus helyzetjelző A mechanikus helyzetjelző folyamatos helyi helyzetjelzésre szolgál. Villanó jelző A villanó jelző egy mikrokapcsoló, ami a hajtómű mozgását jelzi. A mért értékek az irányítóállomáson villogó jel formájában megjeleníthetők. Ellenállásos jelátalakító (potenciométer) Elektromos helyzetjeladó A szerelvények helyzetének távjelzésére szolgál. A hajtómű adott pozícióját elektromos jellé alakítja. Ez a jel egyrészt megjelenik egy kijelzőn, másrészt eljut a vezérlő elektronikához. 26/8.
Reduktor Ez egy fogaskerék hajtás, amely a szerelvény beállított teljes elmozdulási tartományát 290 -nál nem nagyobb elfordulási szöggé alakítja át, ami a következő kiegészítő egységek szempontjából fontos: bütykös kapcsoló, mechanikus helyzetjelző, potenciométer, elektromos helyzetjeladó. A MATIC-C HAJTÓMŰVEK MŰKÖDÉSÉNEK RÉSZLETES ISMERTETÉSE A Matic-C vezérlő egység egy nyomásálló (EEx d) házban van elhelyezve. A vezérlő egység programozásához a fedelet le kell venni. Elektromos interfészek: - elektromos teljesítményforrás (motor), - digitális bemeneti vezérlés, - digitális kimeneti jelek, - segéd feszültségforrás. Opciók: - külső teljesítményforrás a Matic C vezérlő egységhez - analóg helyzetjelzés - analóg bemenet a szelepállás alapjelhez - helyi BUS interfészek, profibus DP Segédfeszültség Amennyiben nincs megfelelő külső szabályozó feszültség, a digitális vezérlő bemenethez egy 24 V / 30 ma kiegészítő feszültségforrás használható. A vezérlő egység transzformátora Könnyen adaptálható a különböző fő feszültségforrásokhoz (a motorfeszültséghez). Elsődleges feszültségek: 380, 400, 415, 460, 480, 500 V, +10% / -15%, 50 vagy 60 Hz AC. Egyéb feszültségek igény szerint. Másodlagos feszültségek: 24 V AC (mágnes kapcsolókhoz) és 24 V DC (vezérlő egységhez). Az elsődleges feszültség beállítása a gyárban történik a csatolt kapcsolási rajzoknak és a transzformátoron feltüntetett értékeknek megfelelően. Fáziskorrekció Függetlenül a 3 fázisú feszültségforrás kapcsolásától és fázissorrendjétől a kimeneti forgás automatikusan beáll a megfelelő irányba. Így üzembe helyezéskor a szelep nem rongálódhat meg még akkor sem, ha a feszültségforrás hibásan van csatlakoztatva a hajtóműhöz. Hálózati vezérlő Két mechanikus és elektromos reteszelt mágneskapcsolóval (kontaktorvezérlésű irányváltó kapcsolók). Fűtőellenállás A vezérlő egység házában fellépő kondenzáció elkerülése érdekében egy fűtőellenállás van beépítve a vezérlő egységbe. Vezérlő jelek A digitális vezérlő jelek (24 V DC) feszültségmenetes relé kontaktusokon keresztül jutnak a belső vezérléshez. 26/9.
1. változat: OPEN-STOP-CLOSE (NYIT-STOP-ZÁR) vezérlés. 2. változat: (léptető) és AUTOMATA működés (MC 005 pozícionálóval) Mindkét változat a vezérlő egységen állítható be. Vezérlő feszültség: 24V DC (tűrés: -10% +30%). Vezérlő áramerősség: kb. 10 ma. Digitális kimeneti jelek A digitális kimeneti jelek feszültségmentes relé kontaktusokon keresztül kerülnek a PLC vezérlő egységébe. Kapcsoló feszültség / áramerősség: 24 V / 2 A 230 V / 400 ma, AC/DC. A kontaktusok anyaga: Ezüst arany bevonattal. Az arany bevonat védelme érdekében a maximális terhelés nem haladhatja meg az 5 VA-t. Jelek: - véghelyzet NYITVA - véghelyzet ZÁRVA - közös hibajel (motor hőmérséklet, nyomatékhiba, feszültségesés) - helyi vezérlő kiválasztó kapcsolója LOCAL pozícióban - helyi vezérlő kiválasztó kapcsolója REMOTE pozícióban - nyomaték (hiba) NYITÓ irányban - nyomaték (hiba) ZÁRÓ irányban - működési kijelzés NYITÁS - működési kijelzés ZÁRÁS (A működési jelek villogó vagy állandó jelek DIP kapcsolóval programozhatók.) MC 004 típusnál: 2 közbenső helyzet jelzése Beépített helyi vezérlő egység A DREHMO Matic C hajtóművek alaptípusait kétállású kapcsolóval működtetett helyi vezérlő egységgel szállítjuk. Ezért a DREHMO hajtómű közvetlenül a szerelvénynél (helyi működtetéssel) is működtethető, ami különösen üzembe helyezés idején vagy felsőbbrendű folyamatszabályozás meghibásodása esetén előnyös. A kiválasztó kapcsoló (LOCAL-0-REMOTE) egy közönséges lakattal bármelyik pozícióban lelakatolható. Lakat-rendszer biztosítása igény szerint. Opció: A helyi vezérlő állomás elektromos zárása vezérlő paranccsal (igény esetén). A helyi vezérlő egység funkciói: a) Kiválasztó kapcsoló LOCAL helyzetben: A DREHMO hajtómű a helyi vezérlő kapcsolóval működtethető: OPEN-STOP-CLOSE. b) Kiválasztó kapcsoló 0 pozícióban: A DREHMO hajtómű sem távvezérléssel sem a helyi vezérlő kapcsolóval nem működtethető. c) Kiválasztó kapcsoló REMOTE helyzetben: A DREHMO hajtómű távvezérléssel működtethető. Eletromos helyzet távadó Az elektromos helyzet távadóval a löket illetőleg a hajtómű kimeneti fordulatszáma 4-20 ma-es helyzetjellé alakul a szelep löketének arányában. A távadót belső 24V-os (4 utas) vezérlő feszültségforrás táplálja. A 4-20 ma-es kimenet 2 pólusú jel, ami a vezérlő egységbe kerül. Max. terhelés: 300 Ohm. Az MC 003, MC 004, MC 005 verziók 4-20 ma-es helyzet távadóval vannak felszerelve. Közbenső helyzetjel Azoknál az alkalmazásoknál, ahol a véghelyzeteken kívül a közbenső helyzetet is jelezni kell, a hajtómű egy elektromos közbenső helyzetérzékelővel van felszerelve, ami a jeleket a vezérlő egységbe küldi. 26/10.
A vezérlő egységben potenciométerekkel két függetlenül beállítható közbenső helyzet kiválasztására van lehetőség. Amikor a beállított két helyzet közül valamelyiket elérjük, egy elkülönített visszacsatoló jel keletkezik. A hajtómű motorja nem áll le. Csak az MC 004 változatnál alkalmazható. Az időzítő működése A TIMER modullal (időzítővel) a szelep nyitási ideje csökkenthető a teljes löket alatt, vagy egy bizonyos helyzettől a véghelyzet eléréséig. A DIP kapcsolóval a kezelő a késleltetést nyitó és záró irányban is tudja működtetni. Egy második DIP kapcsolóval kiválasztható, hogy az időzítőt belső potenciométer vagy külső, a vezérlőről érkező bemeneti jel működtesse. A timer egyedi beállítása három potenciométerrel történik. P1: impulzus hossz (0,5 s 30 s) P2: impulzustörés (0,5 s 30 s) P3: indítási időzítő (a szelep löket 0%-ától 100%-ig) Az időzítő a végállás CLOSE (0 %) és az indítási pont között működik. Külső feszültségforrás A Matic C vezérlő egység megfelelő működését és a hajtómű állapotára vonatkozó információkat hordozó jelek célba érését külső 24 V DC + 10 %, -5 % feszültségforrás biztosítja. Beépített pozícionáló A szabályozó szelep névleges pozíciójának átvitele a szabályozó hajtóműre általában egy 4-20 ma-es felsőbbrendű folyamatszabályozó jellel (pl. nyomás, hőmérséklet, áramlási sebesség, stb.) történik. A beépített pozícionáló a referencia jeleket (beállított értékeket) összehasonlítja a hajtómű által leadott analóg jelekkel (valós értékekkel) és a különbséget korrigálja. Egy állítható potenciométer amivel a hajtómű érzékenysége állítható biztosítja, hogy a szabályozás 0,5% 5% tartományban tökéletesen működjön. Arra az esetre, ha a külső alapjel rossz, egy ú.n. hibabiztos pozíciót lehet kijelölni, ami a programozásra szolgáló kapcsolókkal vagy potenciométerrel beállítható. A pozícionáló 24 V bemeneti jelre kapcsol be automata üzemmódban. Ha ez a jel 0 V, akkor a hajtómű digitális vezérlővel (24 V) NYIT ZÁR parancsokkal működtethető. Bemeneti ellenállás: Re = 100 Ohm az MC 005 verzónál. AZ i-matic HAJTÓMŰVEK MŰKÖDÉSÉNEK RÉSZLETES ISMERTETÉSE Az i-matic hajtóművek helyzet- és nyomaték érzékelővel vannak felszerelve, melyek a vezérlő egységgel, a helyi vezérlő állomással és az LC kijelzővel együtt nyomásálló (EEx d) házban vannak elhelyezve. Önellenőrzés Az önellenőrzés funkció folyamatosan működik a hajtóműben. A hibaelhárítás egyszerűsítése céljából a következő üzenetek jelennek meg: Hardver hiba Szenzor hiba Elektromos hiba Szoftver hiba Villamos részek túlmelegedése Motor túlmelegedése 26/11.
Az önellenőrzés funkció folyamatosan működik a hajtóműben. A hibaelhárítás egyszerűsítése céljából a következő üzenetek jelennek meg: Hardver hiba Érzékelő hiba Elektronikai hiba Szoftver hiba Elektromos alkatrészek túlmelegedése Motor túlmelegedése Valamennyi felmerült hiba egy hibanaplóban kerül feljegyzésre kronológiai sorrendben. Kívülről végezhető kalibrálás A helyi vezérlő állomás egy LC kijelzőből, 4db nyomógombból és egy IR interfészből (vagy bluetooth interfészből - opció) áll. A hajtómű a nyomógombok segítségével helyben beállítható anélkül, hogy a vezérlő rendszert ki kellene bontani. A világos, jól felépített menürendszernek köszönhetően a beállítási értékek könnyen igazíthatók a szerelvényhez, és a hajtómű valamennyi paramétere könnyen beállítható. A működési hibák megelőzése és a beállítás manipulálásának megakadályozása érdekében az üzemmódok jelszavakkal levédhetők. Fail-safe Arra az esetre, ha a külső alapjel rossz vagy a bus kommunikáció nem működik, egy ú.n. hibabiztos (fail-safe) pozíciót lehet megadni, ahol a hajtómű leáll. Itt áll le a hajtómű akkor is, ha a fail as is paramétert választjuk. Combi szenzor A folyamatos helyzetérzékelésre (ideértve a közbenső helyzeteket is) egy elektromos szenzort alkalmazunk. A szenzor interaktív kapcsolatban van az i-matic vezérlő egységgel, és az előre beprogramozott (és nem törölhető) végállás elérésekor kikapcsolja a hajtóművet. Ugyanekkor a szenzor végállás jelet és 4-20 ma helyzetjelet küld. A második bemeneti jel a nyomaték ellenőrzésére szolgál. Megtörténik a mért értékeknek a vezérlő egységben beállított értékekkel történő összehasonlítása és kiértékelése. Az analóg nyomaték mérés, annak kijelzése és kiértékelése a hajtómű működése közben elvégezhető. Csak a kimutathatóság alsó határát befolyásolja a rugók előfeszítésének mértéke. Fázis korrekció Ez a modul azt biztosítja, hogy a 3 fázisú feszültségforrás fázissorrendjétől függetlenül a hajtómű kimeneti forgásiránya automatikusan megfelelő legyen. Azt, hogy a zárási irány jobbos vagy balos legyen, helyileg vagy távvezérléssel lehet beállítani. Pozícionáló A szabályozó hajtóműveket egy 4-20 ma-es felsőbbrendű folyamatszabályozó jel (pl. nyomás, hőmérséklet, áramlási sebesség) vezérli. A beépített pozícionáló összehasonlítja az alapjelet (beállított érték) a hajtómű által generlált analóg jellel (aktuális érték) és a kettő között lévő eltérést korrigálja. A két érték közötti tűrésmező (Xp) 0,5 % 5% között beállítható. Hálózati vezérlő Elektromosan és mechanikusan reteszelt motor relé. 26/12.
Az időzítő működése A TIMER modullal (időzítővel) a szelep nyitási ideje csökkenthető a teljes löket alatt, vagy egy bizonyos helyzettől a véghelyzet eléréséig. A késleltetés paraméterekkel nyitó és záró irányban is beállítható. Egy másik paraméterrel kiválasztható, hogy az időzítés belső beállítással vagy az interfészről érkező külső bemeneti jel segítségével történjen. A timer működése az alábbi három paraméterrel állítható be: P1: impulzus hossz ton (0,5 s 30 s) P2: impulzustörés (0,5 s 30 s) P3: indítási időzítő (a szelep löket 0%-ától 100%-ig) Szerelvény elmozdulás és nyomaték karakterisztika A hajtómű képes a nyomatékkarakterisztika elkészítésére (méréstartomány: a névleges nyomaték 33% - 100%-a). A karakterisztikákat a hajtómű folyamatosan menti és tárolja, és egy laptop vagy központi számítógép monitorján megtekinthető. Az így tárolt karakterisztika a szerelvény karbantartásához felhasználható. FIELD BUS interfészek A következő BUS interfészek állnak rendelkezésre: Profibus DP Prifibus DP-V1 Modbus Tervezési fázisban: Alap fieldbus Paraméterek beállítása Működés közben valamennyi paraméter beállítható illetve felülírható a központi egységen keresztül, a reset gomb megnyomásával pedig visszaállítható az eredeti beállítás. Vizualizáló szoftverként használható a SiMATIC PDM vagy FDT /DTM. Adatmemória A hajtómű-specifikus adatok - úgy mint működési ciklus, működési idő, hibák és karbantartáshoz szükséges adatok - nemfelejtő memóriában tárolódnak. IR / bluethooth interfész Az i-matic hajtóművek a fieldbus interfészen kívül infravörös porttal is fel vannak szerelve, melynek segítségével külső PC-hez tudnak kapcsolódni. Ily módon valamennyi adat (diagnosztika) és fix tárban tárolt információ letölthető, illetve a paraméterek is beállíthatók. Az i-matic-explorer szoftver segítségével a működtetés és beállítás rendkívül könnyen elvégezhető. A vezeték nélküli kommunikációhoz opcióként bloothooth interfész is rendelhető. 26/13.
INTERFÉSZEK Kijelző és nyomógombok A helyi vezérlő állomás a grafikus LC kijelzővel és többfunkciós nyomógombokkal az új lehetőségek sorát kínálja a felhasználónak. A teljes helyi vezérlés lelakatolható, a rongálástól pedig rozsdamentes fedél védi. IR interfész Az infravörös porttal az adatok külső számítógépen is fel- és letölthetők Bluetooth II bluethooth interfész segítségével az adatok külső bluethooth-szal (pl. PDA) módosíthatók. Field bus interfész A kommunikációhoz különféle interfészek állnak rendelkezésre: Relés interfész Profibus DP Profibus DP-V1 Modbus Alap fieldbus (tervezési fázisban) 26/14.
VEZÉRLŐ INTERFÉSZEK Analóg/digitális I/O Az analóg és digitális kimenő és bemenő jelekkel való kapcsolat a relé interfészen keresztül történik. A különböző egységeket közvetlenül a központi mikrovezérlő (µc) működteti. A parancsjelek és kimeneti jelek nem csupán elektromosan szigeteltek, hanem kötegeltek is, így kisebb csoportokat alkotnak. A 6 parancsjel és maximum 11 kimeneti jel igény szerint rendelhető a különböző csatornákhoz. A parancsjelekkel különböző aktiválási szintek is beállíthatók, úgy mint tápfeszültség van (magas aktiválási szint) ill. tápfeszültség nincs (alacsony aktiválási szint). A kimeneti jelek típusa alapesetben nyitott vagy alapesetben zárt - szoftver segítségével beállítható. A kimeneti jelek egyáramkörösek. Profibus DP (-V1) egycsatornás redundáns Az i-matic csatlakoztatása egy profibus csatornán keresztül történik egycsatornás brofibus interfész kártyával. Az ASIC, ami a profibus kommunikációt vezérli, közvetlen kapcsolatban van a központi mikrovezérlővel (µc). A központi mikrovezérlő szolgáltatja a megfelelő adatokat (pl. bus-cím) az ASIC számára. A buscím 2 216 között állítható be szoftver segítségével. Az adatátvitel a profibusra elektromosan szigetelt RS-485 interfészen keresztül történik. A redundáns egycsatornás, de egy második csatornával és automata kiválasztóval bővíthető. A hajtóműhöz négy darab 24 V DC digitális és 2 db 4 20 ma analóg bemeneti jel rendelhető. Ezek a bemeneti jelek profibus protokollon keresztül jutnak a vezérállomásra. Segéd redundáns esetén mindegyik profibus csatornának saját ASIC-je van, melyek közvetlenül csatlakoznak a központi mikrovezérlőhöz (µc). A központi mikrovezérlő szolgáltatja a megfelelő adatokat (pl. bus-cím) az ASIC számára. A bus-cím mindkét csatornához 2 216 között állítható be. Ez azt jelenti, hogy a két Master -en keresztül egymástól független egyidejű kommunikáció valósítható meg. A DPVE profibus aciklikus működésére is lehetőség van a paraméterek megadásához és a memória leolvasásához field buson keresztül. 26/15.
Optikai szálas profibus Amennyiben a hajtóművek helyszíni telepítéséhez hosszú kábelekre van szükség vagy a telepítés kockázatos például villámcsapás miatt, a profibus csatlakozást kétvezetékes rézkábelek helyett optikai szálakkal kell megoldani. Erre a célra a master -en és a hajtóművön is olyan átalakítókat (optikai csatolókat) alkalmaznak, amelyek fényjeleket bocsátanak ki. A következő kábelezési koncepció az i-matic hajtóműveknél használatos: - Csillag kapcsolás: Mindegyik hajtómű rendelkezik egy adó és vevő kábellel, ami a master inverz csatlakozójához kapcsolódik. - Soros kapcsolás: Az adó és vevő kábelek optikai csatolókon keresztül kapcsolódnak a hajtóműhöz. Ellen tétben a T-elosztós, soros kötésű rézvezetékes megoldással ennél az optikai szálas megoldásnál valamely egység meghibásodása esetén az áramkör megszakad, és a többi egység sem érhető el. - Sokszögkapcsolás: Az adó és vevő kábelek optikai csatolókon keresztül kapcsolódnak az egységekhez, és van egy visszacsatoló érpár a master felé, egy optikai kört képezve. Ha valamelyik egység meghibásodik vagy vonalszakadás következik be, a többi egység továbbra is elérhető marad adó és vevő oldalról is. Modbus RTU interfész A hajtómű vezérelhető Modbus RTU technológiával is egy megfelelő PCB-kártya segítségével. A kártyán két egymástól független RS485 csatorna van, mindkettő elektromosan szigetelt. Egy kétcsatornás UART kapcsolja össze az interfészt a központi mikrovezérlővel. A modbus RTU kommunikációs protokoll kódok segítségével bitenkénti egyszeri és többszöri és wordwise hozzáférést biztosít a bemeneti és kimeneti adatokhoz. 26/16.
26/17.
26/18.
26/19.
26/20.