W Y Ż S Z A	Zakład Automatyki Okrętowej				Nazwisko i imię
S Z K O Ł A M O R S K A w S Z C Z E C I N I E WYDZIAŁ MECHANICZNY	Nr ćw. 17	Temat ćwiczenia: ZAWORY			Manszewski Karol Ogrodnik Roman Liana Sebastian
Data wyk. ćwicz. 09.05.2002r.	Data odd. spr.		Ocena	Podpis wykł.	GRUPA IV MB

1. Podstawowe dane techniczne pozycjonera SRD991

Rys.1. Widok pozycjonerów zainstalowanych na zaworach różnego typu

2. Wiadomości ogólne

Inteligentny elektro - pneumatyczny pozycjoner SRD 991 jest przeznaczony do obsługi siłowników zaworów pneumatycznych w systemach sterowania i regulatorach elektronicznych używających sygnału komunikacyjnego HART przekładanego na analogowy sygnał sterujący 4 ÷ 20 mA. Czysta praca cyfrowa jest dostępna przy użyciu komunikacji cyfrowej FOXCOM przez system szeregowy I/A.

Pętla sterowania została przedstawiona na rysunku 2. Inteligentny pozycjoner 1 i siłownik pneumatyczny 2 działają w obwodzie sterowania, gdzie wejściowa wartość zadana w jest wyprowadzana z regulatora nadrzędnego lub systemu operatorskiego, wyjściem natomiast jest sygnał ciśnienia y i pozycja x siłownika na zaworze 3. Pozycjoner może być podłączony zarówno do siłowników liniowych jak i obrotowych. Siłowniki wyposażone w sprężyny są sterowane przy pomocy pozycjonerów pojedynczego działania. Siłowniki bez sprężyn są sterowane przez pozycjonery podwójnego działania. Pozycjoner może być obsługiwany lokalnie za pomocą klawiszy lokalnych. Wersje pozycjonera HART i FOXCOM mogą być obsługiwane lokalnie lub zdalnie za pośrednictwem przenośnego terminala ręcznego 4 lub szeregowego systemu I/A (FOXCOM). Dla powietrza zasilającego zaleca się stosowanie regulatora filtrującego FOXBORO ECKARDT FRS923.

Rys.2. Schemat blokowy pętli sterowania z wykorzystaniem pozycjonera

2. Cechy pozycjonera:

• Autostart

• Autodiagnostyka

• Komunikacja HART lub FOXCOM

• Konfiguracja za pośrednictwem klawiszy lokalnych, przenośnego terminala ręcznego, komputera PC lub systemu szeregowego I/A.

• Niski pobór powietrza

• Niskie wibracje we wszystkich kierunkach

• Skok 8 do 100 mm (0,3 do 4 cali)

• Zasięg kątowy do 95°

• Łatwa obsługa przy użyciu trzech klawiszy

• Ciśnienie powietrza zasilającego do 6 bar (90 psig)

• Działanie pojedyncze lub podwójne

• Mechaniczny wskaźnik ruchu (położenia)

• Montaż na siłownikach liniowych bezpośrednio lub zgodnie z IEC 534

• Montaż na siłownikach obrotowych zgodnych z VDI/VDE 3854

• Klasa ochrony IP 65 oraz NEMA 4

• Ochrona eksplozyjna: EEx ia IIC T4 oraz EEx ia IIC T6 zgodnie z CENELEC lub „faktyczne bezpieczeństwo” zgodnie z FM i CSA

• Wbudowany niezależne graniczne przełączniki indukcyjne (opcjonalnie)

• Czujniki ciśnienia powietrza zasilającego i ciśnienia wyjściowego (opcjonalnie)

• Przekaźnik wspomagający do minimalizacji czasu skoku (opcjonalnie

Rys.3. Pozycjoner typu dźwigniowego IP300

Budowa:

1. Siłownik

2. Trzon zaworu

3. Dźwignia sprzężenia zwrotnego

4. Sprężyna sprzężenia zwrotnego

5. Komora stałego ciśnienia

6. Zawór pilotujący

7. Suwak

8. Dźwignia

9. Sworzeń dźwigni

10. Szpilka dźwigni

11. Przesłona

12. Komora wejściowa

13. Zawór obejścia

4. Opis działania

Działanie pozycjonera omówione jest na przykładzie pozycjonera typu dźwigniowego pojedynczego działania - dla przypadku rosnącej wartości sygnału sterującego. Sygnał sterujący (IN) z regulatora zasila komorę wejściową (12) przez zawór obejścia (13). Różnica powierzchni pomiędzy membranami generuję siłę, która przemieszcza przesłonę (11) w lewo. Ponieważ odległość pomiędzy przesłoną i dyszą zwiększa się, ciśnienie kaskadowe przed zespołem membran maleje, w tym samym czasie powietrze zasilające (SUP) dostarczone jest do zespołu membran (5). Suwak (7) połączony na stałe z zespołem membran przesuwa się w prawo otwierając zawór (6), powietrze zasilające podawane jest przez zawór (13) na wyjście (OUT1). W wyniku tego membrana siłownika (1) zaczyna przesuwać trzon zaworu (2), ruch ten jest zamieniany jest na obrót (dźwignią 9) regulując tym samym sprężynę sprzężenia zwrotnego (4), siłownik kontynuje ruch do momentu kiedy siła sprężyny (4) działającej na przesłonę (11) i siła pochodząca od sygnału sterującego (IN) nie zostaną zrównoważone. W konsekwencji trzon zaworu (2) jest zawsze precyzyjnie proporcjonalny do wartości sygnału sterującego.

5. Kalibracja

a) ustawienie punktu zerowego - dokonuje się poprzez obrót pokrętła

punktu zerowego, a tym samym zmiany napięcia sprężyny

sprzężenia zwrotnego,

2. ustawienie skoku zaworu - regulowane jest przez zmianę

efektywnej ilości zwojów sprężyny sprzężenia zwrotnego pokrętłem umieszczonym w sprężynie sprzężenia zwrotnego,

3. ustawienie czułości - odbywa się przy użyciu śruby. Nie należy

ruszać śruby regulacyjnej, dopóki nie przekonamy się, że czułość pozycjonera rzeczywiście nie odpowiada zamontowanemu członowi wykonawczemu,

6. Odłączenie

Odcięcie zasilania pozycjonetra z regulatora można dokonywać przy

pomocy zaworu obejściowego (by-pass). Ustawiając zawór w

odpowiedniej pozycji uzyskujemy zasilanie sygnałem sterującym bądź

pozycjonera bądź to siłownika.

---