Burkert 1067 User Manual [en, de, fr]
POSITIONER 1067
BEDIENUNGSANLEITUNG .........................................................................................D-1
INSTRUCTION MANUAL .............................................................................................E-1
MANUEL UTILISATEUR ..............................................................................................F-1
*****
©BÜRKERT 1996 00420832_Sep05-Ind_D
Technische Änderungen vorbehalten
We reserve the right to make technical changes without notice
Sous réserve de modifications techniques
D-1-
POSITIONER 1067INHALTSVERZEICHNIS
1 EINFÜHRUNG .................................................................................................................... D-3
1.1 Auspacken und Kontrolle ............................................................................................................................ D-3
1.2 Allgemeine Hinweise zum Gebrauch und zur Sicherheit .................................................................... D-3
1.3 Elektromagnetische Verträglichkeit .......................................................................................................... D-3
2 BESCHREIBUNG ...............................................................................................................D-4
2.1 Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten .............................................................................................D-4
2.2 Aufbau ............................................................................................................................................................. D-6
2.3 Funktionsprinzip ............................................................................................................................................ D-7
2.4 Sicherheitsstellung .......................................................................................................................................D-8
2.5 Technische Daten ......................................................................................................................................... D-9
3 INSTALLATION ................................................................................................................. D-10
3.1 Anbau und Montage ..................................................................................................................................D-10
3.1.1 Anbau des Positioners an ein Stetigventil mit Membranantrieb (nach NAMUR) ............D-10
3.1.2 Anbau des Positioners an ein Stetigventil mit Kolbenantrieb .............................................D-12
3.1.3 Aufbau des Positioners in getrennter Ausführung ..................................................................D-14
3.1.4 Anbau des Positioners an ein Stetigventil mit Drehantrieb ..................................................D-16
3.2 Fluidische Anschlüsse ...............................................................................................................................D-17
3.3 Elektrische Anschlüsse .............................................................................................................................D-18
4 BEDIENUNG ..................................................................................................................... D-19
4.1 Bedien- und Anzeigeelemente ................................................................................................................D-19
4.2 Bedienebenen .............................................................................................................................................D-19
4.3 Inbetriebnahme............................................................................................................................................D-20
4.4 Prozessbedienen ........................................................................................................................................D-22
4.4.1 Bedeutung der LED und der Tasten in der Ebene Prozessbedienen ................................D-22
4.4.2 Anzeigemöglichkeiten ...................................................................................................................D-22
4.5 Konfigurieren ................................................................................................................................................D-24
4.5.1 Zusatzfunktionen ............................................................................................................................D-24
4.5.2 Konfiguriermenü ..............................................................................................................................D-26
4.5.3 Bedeutung der Tasten in der Konfigurierebene ......................................................................D-28
4.5.4 Erläuterungen zu den Grund- und Zusatzfunktionen .............................................................D-28
4.6 Handbetätigung ..........................................................................................................................................D-37
4.7 Struktur des Positioners ............................................................................................................................D-38
5 WARTUNG ........................................................................................................................ D-39
5.1 Fehlermeldungen ........................................................................................................................................D-39
5.2 Ersatzteile - Bestellnummern ...................................................................................................................D-39
ANHANG ........................................................................................................................... D-40
A1: Eigenschaften von PID Reglern .......................................................................................................D-40
A2: Einstellregeln für PID Regler ............................................................................................................D-44
A3: Optionsplatine für 4-20 mA analoge Stellungsrückmeldung ...................................................D-47
A4: Optionsplatine für binäre Stellungsrückmeldung/Booster ........................................................D-48
A5: Anschluss-Beispiele mit dem Positioner 1067 ............................................................................D-50
D-2-
POSITIONER 10671 EINFÜHRUNG
!
Sehr geehrter Kunde,
Um die vielfältigen Vorteile, die Ihnen das Produkt
bietet, voll nutzen zu können, befolgen Sie bitte
unbedingt unseren Rat und
LESEN SIE DIESE BEDIENUNGS ANLEITUNG GRÜNDLICH, BEVOR SIE
DAS GERÄT MONTIEREN UND IN BETRIEB NEHMEN.
1.1 Auspacken und Kontrolle
Bitte überprüfen Sie die Lieferung auf Vollständigkeit und Transportschäden. Zur Standardlieferung gehören:
-1Stück 1067
-1 Bedienungsanleitung
Bei Verlust oder Schäden wenden Sie sich an
Ihre Bürkert Niederlassung.
1.2 Allgemeine Hinweise zum
Gebrauch und zur Sicherheit
Diese Druckschrift enthält keine Garantiezusagen. Wir verweisen hierzu auf unsere allgemeinen
Verkaufs- und Liefer bedingungen.
Der Anwender muß zur Sicherung einer einwandfreien Funktion und langen Lebens-dauer des
Positioners diese Bedienungsanleitung beachten
sowie die Einsatzbedingungen und zulässigen
Daten gemäß Datenblatt einhalten. Das Inbetriebsetzungs- und Wartungspersonal muß eine
Ausbildung und Befähigung für diese Tätigkeit
besitzen.
Durch entsprechende Maßnahmen sind unbeabsichtigte Betätigungen und daraus resultierende Beeinträchtigungen des Prozesses
auszuschließen. Für den Instandsetzungsfall sind
sichere elektrische Trenn- und medientechnische Absperrvorrichtungen vorzusehen. Ist der
Positioner Teil eines komplexen Automatisierungssystems, so ist nach einer Unterbrechung
ein definierter und kontrollierter Wiederanlauf des
Automa tisierungs systems gemäß Anleitung zu
gewährleisten.
Während des Betriebes, der Wartung und der
Reparatur des Positioners sind die geltenden
Unfallverhütungs- und Sicherheitsbestimmungen
für elektrische Geräte zu beachten.
Reparaturen dürfen nur durch autorisiertes Fachpersonal vorgenommen werden.
Dieses Symbol erscheint in der Bedienungsanleitung jedesmal wenn besondere Vorsicht geboten
ist, um eine einwandfreie Installation, Funktion und
Betriebssicherheit des Gerätes zu
gewährleisten.
1.3 Elektromagnetische
Verträglichkeit
Hiermit wird bestätigt, dass dieses Produkt den
wesentlichen Schutzanforderungen entspricht, die
in der Richtlinie des Rates zur Angleichung der
Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die
elektromagnetische Verträglichkeit
(89/336/EWG) festgelegt sind.
Dazu müssen die elektrischen Anschlussvorschriften befolgt werden.
Mastercode
In den verschiedenen Bedienebenen kann eine
unbefugte Bedienung durch einen frei wählbaren
Benutzercode ausgeschlossen werden. Unabhängig davon existiert ein fest einprogrammierter,
nicht veränderbarer Mastercode, mit dem man
alle Bedienhandlungen ausführen kann. Dieser
vierstellige Mastercode steht am unteren
Rand dieser Seite. Er kann ausgeschnitten und
getrennt von dieser Bedienungsanleitung aufbewahrt werden.
Master code:
6568
D-3-
2 BESCHREIBUNG
POSITIONER 1067
2.1 Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten (Überblick)
Der Positioner 1067 ist ein elektropneumatischer Stellungsregler für pneumatisch betätigte Stetigventile. Das Gerät umfaßt die Hauptfunktionsgruppen Wegmeßsystem, elektropneumatisches Stellsystem
und Mikroprozessorelektronik. Das Wegmeßsystem mißt die aktuelle Position des Stetigventils. Die
Mikroprozessorelektronik vergleicht die aktuelle Position (Istwert) kontinuierlich mit einem über den
Einheitssignaleingang vorgegebenen Stellungssollwert und führt das Ergebnis dem Stellungsregler
zu. Liegt eine Regeldifferenz vor, wird durch das elektropneumatische Stellsystem eine entsprechende
Korrektur der Ist-Position herbeigeführt.
Der Positioner 1067 kann an unterschiedliche Stetigventile angebaut werden (z. B. an Ventile mit
Kolben-, Membran- oder Drehantrieb; einfach- oder doppeltwirkend). In diesem Zusammenhang
werden drei Basis-Gerätevarianten angeboten, die sich bezüglich der Befestigungsmöglichkeiten und
des Wegmeßsystems unterscheiden. Bei der Gerätevariante 1 wird ein gerätinternes Wegmeßsystem
verwendet, das als Drehpotentiometer ausgeführt ist.
Bei der Gerätevariante 2 dient ein externes Linearpotentiometer als Wegmeßsystem.
Bei der Gerätevariante 3 dient ein externes Linearpotentiometer als Wegmeßsystem und der getrennte
Positioner wird an eine DIN-Schiene angebaut.
Im Positioner ist zusätzlich ein PID-Regler implementiert, mit dem außer der eigentlichen Stellungsregelung auch eine Prozeßregelung (z. B. Niveau, Druck, Durchfluß, Temperatur) im Sinne einer Kaskadenregelung durchgeführt werden kann.
Zur Bedienung des Positioners ist ein LCD-Display und ein Tastenfeld mit drei Tasten vorhanden. Es
wurde ein niveaugestuftes Bedienkonzept mit folgenden Bedienebenen realisiert:
- Prozeßbedienen
In dieser Ebene kann zwischen Automatik- und Handbetrieb umgeschaltet und eine Handbetätigung
durchgeführt werden.
- Konfi gurieren
Die Konfigurierebene dient dazu, bei der Inbetriebnahme bestimmte Grundfunktionen zu spezifizieren
und bei Bedarf Zusatzfunktionen zu konfigurieren.
D-4-
Abb. 1 Übersichtsschema des Positioners 1067
Stellungsregler mit Zusatz -funktionen,
z. B. :
- Dichtschließfunktion
- Hubbegrenzung
- Stellgeschwindigkeitsbegrenzung
- Signalbereichsaufteilung
- Korrekturkennlinien
- Unempfindlichkeitsbereich
- Sicherheitsposition
Zusätzlich integrierter Prozeßregler mit
folgenden Eigenschaften:
- Einstellbare Parameter
- Skalierbare Eingänge
- Sollwertvorgabe über
Einheitssignaleingang oder Tasten
Automatische Anpassung des
Stellungsreglers an das verwendete
Stellventil
Hirarchisches Bedienkonzept zur
einfachen niveaugestuften Bedienung
POSITIONER 10672 BESCHREIBUNG
Eingang für Stellungsoder Prozeßsollwert
0...10 V
0...20 mA
4...20 mA
Eingang für Prozeßistwert
4...20 mA
Binär-Eingang (Kontakt)
24 VDC
Merkmale, Funktionen
Positioner
Eingänge
1067
Versorg.
Bedienung
D-5-
Analog Ausgang (Option)
Ausgang
POSITIONER 10672 BESCHREIBUNG
2.2 Aufbau
Der Positioner besteht aus folgenden Hauptbaugruppen:
- Gehäuse mit Deckel (Aluminium),
- Internes Wegmeßsystem (Drehpotentiometer) zur Messung der Ventilposition,
- Mikroprozessor / Elektronik zur Meßsignalverarbeitung und Regelung,
- Magnetventile zum Stellen eines Stetigventils,
- Fluidikplatte mit Fluidikanschlüssen,
- Anschlußklemmen und Kabelverschraubungen,
- Display und Tastenfeld.
Abb. 2 Schnittbild des Positioners mit geräteinternem Wegmeßsystem (Variante 1)
Aluminium Gehäuse mit
Deckel und Scharnier
Elektronik
Display und Tastenfeld
Handbetätigung
Anschlußklemme
Internes Wegmeß system zur Ankopplung
nach NAMUR
Wegsensor-Welle
Bei der Gerätevariante 2 des Positioners wird anstelle des internen Wegmeßsystems ein externes
Wegmeßsystem verwendet (Abb. 3), das als Linearpotentiometer ausgeführt ist.
Magnetventil
Fluidikanschluß
Kabelverschraubung
Fluidikplatte
Abb. 3 Ansicht des externen Wegmeßsystem (für Varianten 2 und 3)
D-6-
2 BESCHREIBUNG
POSITIONER 1067
2.3 Funktionsprinzip
Abbildung 4 zeigt das Funktionsschema des Positioners im Zusammenspiel mit einem Kolbenstellventil.
Zur Messung der Ist-Position dient dabei ein externes Wegmeßsystem (bei Varianten 2 und 3).
Abb. 4 Funktionsschema
Wegmess-System
Stellventil
Über das Wegmeßsystem wird die Stellung (Ist-Position) des Ventilantriebs ermittelt. Im Positioner
wird das der Ist-Position entsprechende Signal kontinuierlich mit dem der Soll-Position zugeordneten
Signal verglichen und die Regeldifferenz (Regelabweichung) gebildet. Entsprechend der Regeldifferenz
werden Impulse unterschiedlicher Länge an die Magnetventile des elektropneumatischen Stellsystems
geleitet, über die die Zu- und Abluft zum Stellen des Stellantriebs eines Stetigventils gesteuert wird.
Die Soll-Position kann entweder über einen Einheitssignaleingang von außen (z. B. von Hand oder über
einen externen Regler) oder über den geräteinternen Prozeßregler vorgegeben werden. Im letzteren Fall
wird der Prozeßsollwert an den Einheitssignaleingang angelegt oder über die Tastatur vorgegeben und
ein Vergleich mit der zu regelnden Prozeßgröße (z. B. Durchfluß, Druck, Niveau, Temperatur) durchgeführt (Abb. 4).
Wird die Soll-Position von außen über den dafür vorgesehenen Einheitssignaleingang vorgegeben, der
interne Prozeßregler also nicht benutzt, dann arbeitet das Gerät nur als Stellungsregler (Abb. 5). Der
Stellungsregler ist im Mikroprozessor als PD-Regler implementiert. Dem Reglerausgang ist ein PWMGlied (Pulsweitenmodulation) nachgeschaltet, über dessen Ausgänge B1 und E1 die Magnetventile zum
Be- und Entlüften des Stellantriebs angesteuert werden. Bei positiver Regeldifferenz werden Impulse
(PWM-Signale) am Ausgang B1 zum Schalten der Zuluft und bei negativer Regeldifferenz Impulse am
Ausgang E1 zum Schalten der Abluft ausgegeben.
Der Positioner ist sowohl für einfachwirkende als auch für doppeltwirkende Stellantriebe lieferbar. Für
einen Einsatz bei doppeltwirkenden Stellantrieben besitzt das PWM-Glied zwei weitere Ausgänge B2
und E2, über die die beiden zusätzlich vorhandenen Magnetventile zur Be- bzw. Entlüftung angesteuert
werden.
Wird der geräteinterne Prozeßregler genutzt, dann ist er Bestandteil eines übergeordneten Regelkreises (Hauptregelkreis). Die zuvor erwähnte Stellungsregelung läuft jetzt in einem untergeordneten
Hilfsregelkreis ab. Insgesamt ergibt sich somit eine Kaskadenregelung (Abb. 6). Der geräteinterne
Prozeßregler (Hauptregler) ist als PID-Regler implementiert (Z1 und Z2 stellen Störgrößen dar).
Externer
Stellungssollwert
Ist-Position
SollPosition
Stellungsregler
Magnetventile
Prozeßsollwert
Prozeßregler
Zuluft
Abluft
Sensor
Prozeßwert (Druck, Durchfluß, Niveau...)
D-7-
2 BESCHREIBUNG
Abb. 5 Stellungsregelung
POSITIONER 1067
Stellungssollwert
Stellungsregler
PWM-Glied
Ventilantrieb
Abb. 6 Prozeßregelung
sollwert
ProzeßreglerProzeß-
Stellungsregler
PWM-Glied
Hilfsregelkreis
Hauptregelkreis
Ventilantrieb
Prozeß
2.4 Sicherheitsstellungen
Bei Spannungsausfall wird die durch die Wirkungsweise des Antriebs vorgegebene Endstellung angefahren (durch Federkraft geöffnet oder geschlossen).
D-8-
POSITIONER 10672 BESCHREIBUNG
2.5 Technische Daten
Elektrische Daten
Spannungsversorgung: 24 V DC ±10% (Kräuselspannung max. 10%)
Leistungsaufnahme: < 10 W
Eingang zur Sollwertvorgabe für die Stellungs- oder Prozeßregelung:
- Einheitssignal 4 ... 20 mA
- Einheitssignal 0 ... 20 mA
- Einheitssignal 0 ... 10 V
Eingang für Prozeßsignal (bei Prozeßregelung):
-Einheitssignal 4 ... 20 mA
Binäreingang: Als Arbeits- oder Ruhekontakt konfigurierbar.
Anschlußtechnik: Schraubklemmen 1,5 mm
2 Kabeldurchführungen
Pneumatische Daten
Steuermedium: gefilterte trockene Druckluft, geölt oder ungeölt
Staubgehalt Klasse 4,
max. Teilchengröße 15 µm,
max. Teilchendichte 8 mg/m
Drucktaupunkt Klasse 4 (+3 °C)
Ölgehalt Klasse 5, max. 25 mg/m
Druckbereich: 0 ... 6 bar
Luftleistung
Zuluftventil: 23 Nl / min
Abluftventil: 25 Nl / min
Eigenluftverbrauch im
ausgeregelten Zustand: 0 Nl / min
Anschlußtechnik: Innengewinde G 1/8'’
(1)
Bei Druckabfall von 6 auf 5 bar
Mechanische Daten
Stellbereich des internen Wegmeßsystem:
Hubwendung: 10 ... 80 mm
Drehbewegung: 0 ... 180°
Stellbereich des externen Wegmeßsystem:
Hubwendung: 0 ... 50 mm
Daten des Prozeßreglers
Proportionalbeiwert KP: 0 ... 99,99
Nachstellzeit TN: 0,5 ... 999,9
Vorhaltzeit TV: 0,0 ... 999,9
Arbeitspunkt: 0 ... 100%
Einbau- und Betriebsdaten
Außenmaße des Positioners (BxHxT): 125 mm x 80 mm x 80 mm
Material des Gehäuses: Aluminium, lackiert
Material der Fluidikplatte: Aluminium, eloxiert
Gewicht des Positioners: ca. 1 kg
Schutzgrad: IP 65
Betriebstemperatur: 0 ... 60 °C
(1)
(1)
D-9-
2
3
3
3 INSTALLATION
POSITIONER 1067
3.1 Anbau und Montage
Der Positioner 1067 kann an unterschiedliche Stetigventile angebaut werden. Dabei wird je nach Ventiltyp
die Gerätevariante 1 mit dem geräteinternen Wegmeßsystem (Drehpotentiometer) oder die Gerätevariante 2
oder 3 mit einem externen Wegmeßsystem (Linearpotentiometer) verwendet (siehe §2.3).
Hauptabmessungen: Positioner Externes Wegmeßsystem
Breite: 125 mm Durchmesser: ca. 65 mm
Höhe: 80 mm Höhe: ca. 95 (115) mm
Tiefe: 80 mm
3.1.1 Anbau des Positioners an ein Stetigventil mit Membranantrieb (nach NAMUR)
Anordnung
Bei einem Stetigventil mit Membranantrieb ist die Gerätevariante 1 mit dem geräteinternen Wegmeßsystem (Drehpotentiometer) zu verwenden. Der Positioner wird an die sogenannte Laterne des Membranantriebs angeschraubt (Abb. 7). Die Übertragung der Ventilstellung auf das interne Wegmeßsystem
erfolgt über einen Hebel nach NAMUR (Abb. 8).
Abb. 7 Anbau an ein Stetigventil mit Mem-
branantrieb 265
Montage
Für die Montage der Gerätevariante 1 des Positioners an ein Stetigventil mit Membranantrieb (z. B.
265) ist ein Anbauwinkel vorgesehen (Abb. 10). Es sind folgende Schritte auszuführen:
Anbauwinkel "1" mit 4 Schrauben M6 "10" an den Positioner anschrauben.
Stift "2" mit Scheibe "7" und Mutter "8" an der Stelle des Hebels "4" befestigen, die dem gewünschten
Hub entspricht (Markierung auf dem Hebel in mm Hub).
Um einen "TURN POT" Fehler (Unempfindlichkeitsbereich des Wegsensors) zu vermeiden, die Welle
des Positionerwegsensors so einrichten, dass die Abflachung, während des ganzen Antriebhubs, nie
vor der gelben Marke vorbei geht (siehe folgende Abb.).
Abb. 8 Rückansicht des Positioners (Geräte-
variante 1) mit Hebel
Abflachung auf der
Wegsensorwelle
Hebel "4" mit Stift auf die Wegsensorwelle des Positioners aufstecken. Anschließend Hebel mit
Schraube "9" festschrauben.
Mitnehmer "3" mit Zylinderschrauben "6" an der Hub-Stange des Membranventils befestigen.
D-10-
Gelbe Marke
3 INSTALLATION
Abb. 9 Stellung des Hebels bei der Montage
Parallel
Positioner mit dem angeschraubten Anbauwinkel "1" so an den Membranantrieb ansetzen, daß der Stift
"2" in den Mitnehmer "3" eingreift, die Spitze des Hebels parallel zur Oberseite des Positioners steht
(Abb. 9) und die Rückseite des Positioners parallel zum Mitnehmer "3" verläuft. In dieser Lage den
Positioner entsprechend der folgenden Variante am Membranantrieb befestigen:
- Bei Membranantrieben mit Pfeiler-Laternen Anbauwinkel "1" mit 2 U-Bolzen "5" und Muttern "13"
sowie Scheiben "12" an der betreffenden Pfeiler-Laterne befestigen (Abb. 10a).
- Bei Membranantrieben mit Guß-Laternen Anbauwinkel "1" mit einer Schraube "13" (Abb. 10 b) bzw.
vier Schrauben "13" (Abb. 10c) an der betreffenden Guß-Laterne befestigen.
Abb. 10 Montage des Positioners an ein Stetigventil mit Membranantrieb
POSITIONER 1067
D-11-
3 INSTALLATION
3.1.2 Anbau des Positioners an ein Stetigventil mit Kolbenantrieb
Anordnung
Bei einem Stetigventil mit Kolbenantrieb ist die Gerätevariante 2 des Positioners mit dem externen
Wegmeßsystem (siehe Abb. 14) zu verwenden, das auf das Ventil aufgesteckt und aufgeschraubt wird
(Abb. 11). Die Übertragung der Stellung des Kolbens erfolgt auf direkte Weise über die mit einer Feder
versehene Stange des Wegmeßsystems (Linearpotentiometer).
Abb. 11 Anbau an Stetigventil mit Kolbenan-
trieb 2731
Montage
Montage der Gerätevariante 2 des Positioners an ein Stetigventil mit Kolbenantrieb
Für die Montage der Gerätevariante 2 des Positioners an ein Kolbenventil
(z. B. 2731) ist ein Anbauteile-Satz (Adapter NAMUR) vorgesehen (Abb. 13), der aus einer Anbauplatte "1", zwei Hohlschrauben "2", drei O-Ringen "3" und zwei Zylinderschrauben M5 "4" besteht.
Bei der Montage des Positioners Variante 2 an ein Stetigventil mit Kolbenantrieb sind folgende Schritte
auszuführen (Abb. 13):
Einen O-Ring "3" in Senkung der Anbauplatte "1" (Antriebsseite) einlegen. Bei großer Ausführung zweiten O-Ring auf der anderen Seite der Anbauplatte einfügen.
Zwei Zylinderschrauben M5 "4" von der Antriebsseite durch die Bohrungen ø 5mm der Anbauplatte
stecken.
Die vormontierte Anbauplatte "1" mit zwei Hohlschrauben "2" so an die beiden Stutzen des Ventilantriebs anschrauben, daß der untere Stutzen mit dem O-Ring abgedichtet ist.
Einen O-Ring "3" in die Nut auf der Rückseite des Positioners einlegen.
Positioner an Anbauplatte anfügen und mit den beiden Zylinderschrauben "4" anschrauben.
Abb. 12 Rückansicht des Positioners (Gerä-
tevariante 2)
POSITIONER 1067
D-12-
3 INSTALLATION
Montage des externen Wegmeßsystems: siehe Montage-Hinweise auf Seiten D14 und D15:
- Führen Sie Schritte a) bis g) Seite D14 aus (siehe auch Abb. 17)
- Führen Sie das Positionerkabel "7" durch die Kabeldurchführung "5" des Wegmessystems durch
(siehe Abb. 13 und 14)
- Führen Sie Schritte l) und m) Seite D14 aus (siehe auch Abb. 17).
Abb. 13 Schema zur Montage von Positioner Variante 2 und externem Wegmeßsystem an ein
Stetigventil mit Kolbenantrieb (Adapter nach NAMUR)
POSITIONER 1067
Abb. 14 Externes Wegmeßsystem
D-13-
Anbauteile-Satz für Bürkert
Kolbenantriebe (ø125)
5
6
POSITIONER 10673 INSTALLATION
3.1.3 Aufbau des Positioners (Variante 3, getrennte Ausführung) für ein Stetigventil mit
Kolbenantrieb
Anordnung
Bei einem Stetigventil mit Kolbenantrieb ist die Gerätevariante 3 des Positioners mit dem externen
Wegmeßsystem (siehe Abb. 14) zu verwenden, das auf das Ventil aufgesteckt und aufgeschraubt wird
(Abb. 15). Die Übertragung der Stellung des Kolbens erfolgt auf direkte Weise über die mit einer Feder
versehene Stange des Wegmeßsystems (Linearpotentiometer).
Abb. 15 Stetigventil mit Kolbenantrieb und
Positioner Variante 3
Montage
Die Gerätevariante 3 des Positioners wird an eine DIN-Schiene angebaut.
Montage des externen Wegmeßsystems (siehe Abb. 17):
a) Überprüfen, ob im Ventilantrieb oben ein O-Ring eingelegt ist. Erforderlichenfalls O-Ring "6"
einfügen.
b) Befestigungsschraube "3" aufschrauben.
c) Den Kunststoffring "4" auf das obere Teil des Ventilantriebs 5 aufsetzen (nur bei
Größen 100 und 125) dann das externe Wegmessystem aufstecken (Abb.14).
d) Befestigungsschraube "3" anschrauben.
e) Gehäuse "11" des Wegmessystems aufschrauben.
f) Vergewissern Sie sich, dass das Kabel des Potentiometers den Weg der Wegmesstange nicht
behindert, indem es hinter den Potentiometer angebracht wird.
Potentiometer
Kabel
Abb. 16 Rückansicht des Positioners - An-
bau an DIN-Schiene
Schlitz für die
Elektronikplatine
D-14-
3 INSTALLATION
+
-
A
1
2
4
5
6
7
8
12
3
9
10
11
g) Den Schleifer des Potentiometers in die Rille "9" der Wegmesstange "8" einfügen und die
Wegmesstange auf die Antriebsstange aufsetzen. Schraube "10" festschrauben.
h) Die Elektronikplatine "2" in die Nut des Positionergehäuses einsetzen.
i) Den Potentiometerstecker "1" innerhalb des Gehäuses an den Stecker der Elektronikplatine
farbengemäß anschließen (blaue Nut).
j) Das Positionerkabel "12" an der gewünschten Länge abschneiden und es durch die
Kabeldurchführung "7" des Wegmessystems durchführen.
k) Das kabel "12" gemäß folgender Steckeranschlüsse an den Stecker der Elektronikplatine
anschließen:
- : braun
A : weiß
+ : grün
l) Die Kabeldurchführung "7" festschrauben.
m) Das Gehäuse "11" des Wegmessystems wieder festschrauben.
POSITIONER 1067
Abb. 17 Schema zur Montage von Positioner Variante 3 und externem Wegmeßsystem
D-15-
3 INSTALLATION
3.1.4 Anbau des Positioners an ein Stetigventil mit Drehantrieb
Hinweis: Bei Anbau eines 1067 an einen dopplewirkenden Antrieb wählen Sie für Regelaufgaben die
Dimensionierung der Antriebsgröße eine Dimension größer als die nach der Drehmomentauslegung
erforderliche. Der pneumatische Arbeitsanschluss A1 ist mit der Antriebskammer zu verbinden, deren
Axe im Belüftungsfsfall eine Rechtsdrehung (im Uhrzeigersinn) bewirkt.
Anordnung
Bei einem Stetigventil mit Dreh- bzw. Schwenkantrieb ist die Gerätevariante 1 des Positioners mit
geräteinternem Wegmeßsystem zu verwenden, dessen Welle an den Drehantrieb des Ventils (z. B.
Klappenventil) angekuppelt wird. Die Stellung des Drehantriebs wird also direkt auf die Welle des Wegmeßsystems übertragen.
Abb. 18 Anbau an ein Stetigventil mit Dreh-
antrieb
Montage
Für die Montage der Gerätevariante 1 des Positioners an ein Stetigventil mit Dreh- bzw. Schwenkantrieb (z. B. 3210) ist eine Kupplung (Adapter) "1" vorgesehen (Abb. 20). Außerdem wird ein Montagebügel "3" benötigt (Abb. 21), der vom Hersteller des Schwenkantriebes bezogen werden kann (er dient
normalerweise zur Montage eines Endschalterkastens).
Bei der Montage sind folgende Schritte auszuführen (Abb. 21):
Befestigung des Montagebügels "3" am Ventilantrieb.
Aufstecken der Kupplung "1" auf die Welle des Wegmeßsystems des Positioners. Der Gewindestift "2"
an der Kupplung ist vorher etwas herauszudrehen.
Aufsetzen des Positioners auf den Montagebügel. Dabei ist darauf zu achten, daß das Flachstück der
Kupplung in den Schlitz des Wellenendes des Antriebs eingreift.
Befestigung des Positioners am Montagebügel mit 4 Schrauben M6.
Fixieren der Kupplung auf der Welle des Wegmeßsystems durch Eindrehen des Gewindestiftes "2".
Wird nach dem Start der Funktion AUTOTUNE im LCD-Display die Meldung TURN POT angezeigt, so
muß der Gewindestift gelöst und die Welle des Wegmeßsystems relativ zum Antrieb um 180° gedreht
werden. Danach ist der Gewindestift wieder festzuziehen und die Funktion AUTOTUNE zu wiederholen.
Abb. 19 Rückseite des Positioners (Geräte-
variante 1) mit Befestigungslöchern
POSITIONER 1067
D-16-
POSITIONER 10673 INSTALLATION
Abb. 20 Kupplung für Stetigventil mit Drehantrieb
Abb. 21 Montage des Positioners an ein
Stetigventil mit Drehantrieb
Stetigventil mit Drehantrieb
3.2 Fluidische Anschlüsse
Den Druckanschluß P mit dem Versorgungsdruck (6 bar max.) verbinden, bevor die Versorgungsspannung angelegt wird
Abb. 22 Anschlußbelegung am Beispiel von Membranantrieben
Einfachwirkend Doppeltwirkend Einfachwirkend, parallel
(für höheren Durchfluß)
D-17-
POSITIONER 10673 INSTALLATION
3.3 Elektrische Anschlüsse
Abb. 23 Anschlußbelegung
Jumperposition
Eingang U1 (Einheitssignal 0 ... 10 V): Eingangswiderstand 200 kΩ
Eingang I1 (Einheitssignal 0/4 ... 20mA): Eingangswiderstand < 175 Ω
Eingang I2 (Einheitssignal 4 ... 20mA): Eingangswiderstand < 175 Ω
Signal Eingang :
- entweder für
Stellungssollwert (Betrieb als
Stellungsregler)
- oder für Prozeßsollwert
(Betrieb als Prozeßregler)
- Eingang für
Prozeßistwert
Binäreingang
Kontakt
Ausgang
(Option)
Versorgungsspannung
Achtung!: Zur Gewährleistung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) muß das M4Innengewinde der Armatur mit einem möglichst kurzen Kabel an die Erde gelegt werden.
M4-Innengewinde
D-18-
4.1 Bedien- und Anzeigeelemente
POSITIONER 10674 BEDIENUNG
AUTOTUNE
LED
Taste "Pfeil oben"
Taste "Pfeil unten"
HAND/AUTOMATIK-Taste
4.2 Be benen
Für die Bedienung des Positioners sind die folgenden zwei Bedienebenen vorgesehen:
Prozeßbedienebene
In dieser Ebene, die sich nach jedem Einschalten des Gerätes einstellt, kann zwischen den Betriebszuständen HAND und AUTOMATIK umgeschaltet werden. Im Betriebszustand HAND läßt sich das Ventil
durch Betätigen der "Pfeiltasten" von Hand auf- bzw. zufahren.
Konfi gurierebene
Die Konfigurierebene dient dazu, die Grundfunktionen bei der ersten Inbetriebnahme zu spezifizieren
und bei Bedarf Zusatzfunktionen zu konfigurieren.
Nach jedem Einschalten der Betriebsspannung befindet sich der Positioner in der Ebene im Betriebszustand AUTOMATIK. Ein Wechsel in den Betriebszustand HAND ist über die HAND/AUTOMATIKTaste möglich (siehe § 4.4). Aus der Bedienebene kann durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste
über 5 Sekunden in die umgeschaltet werden.
D-19-
POSITIONER 10674 BEDIENUNG
4.3 Inbetriebnahme
Bei der ersten Inbetriebnahme des Positioners im Zusammenhang mit einem bestimmten Ventil sind
folgende Grundeinstellungen vorzunehmen (Spezifizierung der Grundfunktionen):
- Angabe der Art der Stellungsrückmeldung vom Ventil zum Wegmeßsystem (direkt oder Hebelmechanismus),
- Angabe des für die Sollwertvorgabe gewählten Einheitssignaleingangs (0 ... 20 mA, 4 ... 20 mA oder
0 ... 10 V),
- Auslösen der automatischen Anpassung des Stellungsreglers an das verwendete Ventil.
Beim Einschalten der Betriebsspannung befindet sich der Positioner in der Prozeßbedienebene. Zur
Spezifizierung der Grundfunktionen ist in die Konfigurierebene umzuschalten. Dazu ist die HAND/
AUTOMATIK-Taste 5 Sekunden lang zu drücken. Danach erscheint auf dem Display mit X-SENS der
erste Menüpunkt des Hauptmenüs.
Abb. 24 Hauptmenü für die Einstellungen bei der ersten Inbetriebnahme
Betriebszustand
AUTOMATIK
oder
HAND
nach ca. 30 bis 120 Sek.
BLINKT
D-20-
POSITIONER 10674 BEDIENUNG
Zur Durchführung einer Einstellung innerhalb der Menüpunkte X-SENS und INPUT ist die HAND/AUTOMATIK-Taste erneut kurzzeitig zu drücken. Danach erscheint auf dem Display einer der Menüunterpunkte. Zwischen diesen Unterpunkten, die jeweils eine Enstellmöglichkeit beschreiben, kann wiederum
durch Betätigen der Pfeiltasten hin- und hergeschaltet werden. Die eigentliche Einstellung erfolgt
dadurch, daß bei dem ausgewählten Menüunterpunkt die HAND/AUTOMATIK-Taste gedrückt wird.
Abb. 25 Bedeutung der Menüpunkte im Hauptmenü
Grundfunktion Zugehörige Einstellungen
X-SENS Art der Informationsübertragung zwischen Stellglied und Wegmeßsystem
(ab Werk auf DIRECT eingestellt)
- DIRECT - Linearer Zusammenhang
- LEVER - Sinusförmiger Zusammenhang (Verwendung eines Hebels)
INPUT Angabe des gewählten Einheitssignals
- 4 ... 20 MA - Einheitssignal Strom 4 ... 20 mA
- 0 ... 20 MA - Einheitssignal Strom 0 ... 20 mA
- 0 ... 10 V - Einheitssignal Spannung 0 ... 10 V
ADDFUNCT Konfigurieren von Zusatzfunktionen
AUTOTUNE Auslösen der automatischen Anpassung des Stellungsreglers an das Ventil
END Menüende
Bei dem Menüpunkt X-SENS geht es darum anzugeben, ob der mechanischen Übertragung der Weginformation von der Stelleinrichtung zum Wegmeßsystem ein linearer oder ein sinusförmiger Zusammenhang zugrunde liegt. Ein sinusförmiger Zusammenhang ergibt sich dann, wenn zur Übertragung
der Weginformation der Hebelmechanismus (Hebel = Lever) verwendet wird (vergl. Abschn. 3.1.1). In
diesem Fall erfolgt nach Bestätigung von LEVER geräteintern eine Linearisierung über eine approximierte Sinusfunktion.
Der Menüpunkt ADDFUNCT kann bei der ersten Inbetriebnahme übersprungen werden. Er dient zur
Konfigurierung von Zusatzfunktionen.
Über den Menüpunkt AUTOTUNE wird das Programm zur automatischen Parametrierung des Positioners gestartet. Dadurch werden selbsttätig die folgenden Funktionen ausgelöst:
- Anpassung des Sensorsignals an den (physikalischen) Hub des verwendeten Schrägsitzventils,
- Ermittlung von Parametern der PWM-Signale zur Ansteuerung der internen Magnetventile,
- Optimale Einstellung der Reglerparameter des Stellungsreglers (Zielfunktion: Möglichst schnelles und
überschwingungsfreies Anfahren der Soll-Position).
Der Start des Programms zur automatischen Parametrierung erfolgt dadurch, daß im Hauptmenü der
Menüpunkt AUTOTUNE eingestellt und die HAND/AUTOMATIK-Taste 5 Sekunden lang gedrückt wird.
Auf dem Display erscheint TUNE mit einem Countdown von 5 auf 0. Danach blinkt das Wort AUTOTUNE ca 30 bis 120 Sekunden (je nach Antriebsvolumen). Die automatische Parametrierung ist beendet,
nachdem TUNE END im Display erscheint.
Bemerkung:Bei Komplettlieferung eines Prozeßventiles mit angebautem Positioner wurde bereits im
Werk die AUTOTUNE-Funktion durchgeführt. Es ist jedoch empfehlenswert diese noch einmal unter
den vorliegenden Einsatzbedingungen zu wiederholen, um eine optimale Parametrierung des Positio-
D-21-
4 BEDIENUNG
ners zu erhalten.
Kann die AUTOTUNE-Routine nicht vollständig ausgeführt werden, wird im Display eine Fehlermeldung
angezeigt (siehe Liste der Fehlermeldungen in Abschnitt 5).
Soll das Hauptmenü für die Einstellungen bei der Inbetriebnahme wieder verlassen werden, ist zunächst
durch Betätigen der Pfeiltasten der Menüpunkt END auszuwählen. Nach Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste befindet sich das Gerät dann wieder im Betriebszustand, indem es sich vor dem Umschalten
in das Hauptmenü befand (HAND oder AUTOMATIK).
POSITIONER 1067
4.4 Prozeßbedienen
4.4.1 Bedeutung der LED und der Tasten in der Ebene
LED Grüne LED in der HAND/AUTOMATIK-Taste leuchtet: Betriebszustand AUTOMATIK
Grüne LED in der HAND/AUTOMATIK-Taste ist aus: Betriebszustand HAND
Tasten
- Betätigen der HAND/AUTOMATIK-Taste (Tastendruck kürzer als 5 Sekunden): Umschalten zwischen
Betriebszustand HAND und AUTOMATIK.
- Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste (Tastendruck länger als 5 s): Einstieg in das Konfiguriermenü.
- Betätigen der Pfeiltasten im Betriebszustand AUTOMATIK bei konfigurierter Zusatzfunktion PCONTRL
SETPOINT INTERN und eingestellter Anzeige SP (Tastendruck länger als 3 Sekunden): Verändern
des Prozeßsollwertes (siehe Abschn.)
- Betätigen der Pfeiltasten im Betriebszustand AUTOMATIK: Umschalten der Anzeige.
- Drücken der Taste "Pfeil oben" im Betriebszustand HAND: Auffahren des Antriebs.
- Drücken der Taste "Pfeil unten" im Betriebszustand HAND: Zufahren des Antriebs.
4.4.2 Anzeigemöglichkeiten
Anzeigen im Betriebszustand AUTOMATIK
Prozeßregler nicht aktiv
Bezüglich des Stellungsreglers sind folgende Anzeigen möglich:
Ist-Position des Ventilantriebs: XPOS___ (0...100%)
Soll-Position des Ventilantriebs: WPOS___ (0...100%)
Durch Betätigen der "Pfeiltasten" kann zwischen diesen Anzeigen umgeschaltet werden.
Prozeßregler aktiv
Wenn der Prozeßregler aktiv ist, können folgende Größen angezeigt werden:
Istwert der Prozeßgröße (Prozeßistwert): PV____ (-99.9 ... 999.9)
Sollwert der Prozeßgröße (Prozeßsollwert): SP____ (-99.9 ... 999.9)
Ist-Position des Ventilantriebs: XPOS___ (0...100%)
Soll-Position des Ventilantriebs: WPOS___ (0...100%)
Durch Betätigen der "Pfeiltasten" kann zwischen diesen vier Anzeigen umgeschaltet werden. Die Taste
"Pfeil unten" bewirkt ein "Durchblättern" der angezeigten Größen in der oben angegebenen Reihenfolge.
Wurde beim Konfigurieren die Zusatzfunktion PCONTRL SETPOINT INTERN (Einstellen des Sollwertes über Tasten) spezifiziert, dann kann bei eingestellter Anzeige SP (Setpoint) durch Betätigen einer
der beiden Pfeiltasten von länger als 3 Sekunden der Modus zum Verändern des Prozeßsollwertes
aktiviert werden. Wenn nach dieser Zeit die Taste wieder losgelassen wird, blinkt die erste Stelle des
Prozeßsollwertes. Durch erneutes Drücken der Pfeiltasten kann nun die Einstellung dieser Stelle vorgenommen werden. Nach Bestätigung durch die HAND/AUTOMATIK-Taste wird der eingestellte Wert
übernommen. In gleicher Weise kann dann mit den übrigen Stellen verfahren werden. Nach Bestäti-
D-22-
4 BEDIENUNG
POSITIONER 1067
gung der vierten Stelle erfolgt der Rücksprung.
Anzeigen im Betriebszustand HAND
Prozeßregler nicht aktiv
Es wird die Ist-Position des Antriebs angezeigt: XPOS___ (0...100%)
Prozeßregler aktiv
Wenn im Betriebszustand HAND keine Bedienhandlungen durchgeführt werden, wird ständig der
Istwert der Prozeßgröße angezeigt: PV____ (-99.9 ... 999.9)
Werden zur Handbetätigung des Ventils die Pfeiltasten gedrückt (vergl. Abschn. ), dann wird die IstPosition angezeigt: XPOS___ (0...100%)
Sobald die Tasten nicht mehr gedrückt sind, erscheint wieder die Anzeige des Prozeßistwertes PV.
Das Umschalten zwischen den Betriebszuständen HAND und AUTOMATIK erfolgt durch Betätigen der
HAND/AUTOMATIK-Taste.
Wird im Betriebszustand HAND die Taste "Pfeil oben" gedrückt, dann wird das Stetigventil über den
Antrieb kontinuierlich aufgefahren. Nach Loslassen der Taste wird dieser Vorgang unterbrochen, und
das Ventil bleibt in der eingenommenen Stellung stehen. Durch Drücken der Taste "Pfeil unten" wird
das Ventil in entsprechender Weise zugefahren.
Wird nach Drücken einer Pfeiltaste zusätzlich noch die andere Pfeiltaste gedrückt, so fährt das Ventil im
Schnellgang in die Richtung, die durch die zuerst betätigten Taste vorgegeben wurde.
Sowohl im Betriebszustand HAND als auch im Betriebszustand AUTOMATIK kann durch Drücken der
HAND/AUTOMATIK-Taste über 5 Sekunden in die Konfigurierebene umgeschaltet werden. Beim Zurückschalten in die Prozeßbedienebene wird der Betriebszustand eingenommen, der vor dem Umschalten eingestellt war.
Abb. 26 Bedienstruktur und Bedienabläufe
Anzeige
umschalten
Antrieb zu,
Normalgang
/
Antrieb zu,
Schnellgang
Taste drücken
Taste loslasse
/
V
V
/
/
/
V
Betriebszustand
HAND
Konfi gurieren
Keine
Bedienhandlung
Keine
Bedienhandlung
(>5s)
Konfi gurieren
END
D-23-
(>5s)
SP
V
END
V
Zwei Tasten gleichzeitig drücken
V
Eine von zwei Tasten drücken
Betriebszustand
AUTOMATIK
Prozeßsollwert
einstellen
(>3s)
/
Antrieb auf,
Normalgang
V
Antrieb auf,
Schnellgang
/
POSITIONER 10674 BEDIENUNG
4.5 Konfigurieren
4.5.1 Zusatzfunktionen
Das Bedienkonzept für den Positioner basiert auf einer strikten Trennung zwischen Grund- und
Zusatzfunktionen. Im Auslieferungszustand des Gerätes sind nur die Grundfunktionen aktiviert. Sie
dienen dazu, bei der Erstinbetriebnahme gerätespezifische Grundeinstellungen vorzunehmen (cf §.
4.3). Sie sind für einen normalen Betrieb ausreichend. Für anspruchsvollere Aufgaben der Stellungs-
und Prozeßregelung können in der Konfigurierebene vorkonfektionierte Zusatzfunktionen ausgewählt
und spezifiziert werden. Diese Zusatzfunktionen sind hier anschließend aufgelistet. Eine ausführlichere
Erläuterung erfolgt im § 4.5.4.
Abb. 27 Zusammenstellung der Zusatzfunktionen
Zusatzfunktion Parameter Kurzbeschreibung
ACTUATE Wirkungsweise des Antriebs
- SINGLE
INTERN - Antrieb einfach wirkend, mit internen oder ohne Boost-Ventilen
BOOST - Antrieb einfach wirkend, mit externen Boost-Ventilen
- DOUBLE - Antrieb doppelt wirkend
CHARACT Auswahl der Übertragungskennlinie zwischen Eingangssignal
und Hub (Korrekturkennlinie).
- LINEAR - Lineare Kennlinie
- 1 : 25 - Gleichprozentige Kennlinie mit Stellverhältnis 1 : 25
- 1 : 50 - Gleichprozentige Kennlinie mit Stellverhältnis 1 : 50
- 25 : 1 - Invers gleichprozentige Kennlinie mit Stellverh. 25 : 1
- 50 :1 - Invers gleichprozentige Kennlinie mit Stellverh. 50 : 1
- FREE - Benutzerdefinierte, frei programmierbare Kennlinie.
DEADBND - DBD Unempfindlichkeisbereich bezüglich der Regeldifferenz des
Stellungsreglers
CLTIGHT - CLT - Dichtschließschwelle
DIRECTN -WPOS Wirksinn zwischen Eingangssignal und Sollposition.
RISE - Direkte (positive) Wirkrichtung
FALL - Inverse (negative) Wirkrichtung
-XPOS Zuordnung vom Belüftungszustand der Antriebskammer A1 zur
Istposition.
RISE - Direkte (positive) Wirkrichtung
FALL - Inverse (negative) Wirkrichtung
SPLTRNG Signalbereichsaufteilung. Eingangssignal in %, für den das Ventil
den gesamten Hubbereich durchläuft.
- MIN - Eingabe des minimalen Wertes des Eingangssignals.
- MAX - Eingabe des maximalen Wertes des Eingangssignals.
X-LIMIT Begrenzung des mechanischen Hubbereichs.
- XMIN - Eingabe des Anfangswertes des Hubbereichs in %.
- XMAX - Eingabe des Endwertes des Hubbereichs in %.
X-TIME Stellgeschwindigkeitsbegrenzung
- OPN FAST - Maximale Stellgeschw. beim Öffnen
- OPN SLOW - Begrenzung der Stellgeschwindigkeit beim Öffnen
- CLS FAST - Maximale Stellgeschw. beim Schließen
- CLS SLOW - Begrenzung der Stellgeschwindigkeit beim Schließen
D-24-
POSITIONER 10674 BEDIENUNG
Zusatzfunktion Parameter Kurzbeschreibung
PCONTROL Prozeßreglerkonfiguration
- SETPOINT -Art der Sollwertvorgabe
INTERN Interne Sollwertvorgabe über Tastatur
EXTERN Externe Sollwertvorgabe über Einheitssignal
- PARAM - Parameter des Prozeßreglers
KP Verstärkungsfaktor
TN Nachstellzeit
TV Vorhaltezeit
X0 Arbeitspunkt des P-Reglers
DBD Unempfindlichkeitsbereich des P-Reglers
- SCALE - Skalierung der Eingänge von Prozeßistwert u. -sollwert.
DP Position des Dezimalpunkts der Skalierung.
PV-L Unterer Skalierungswert des Prozeßistwerts
PV-H Oberer Skalierungswert des Prozeßistwerts
SP-L Unterer Skalierungswert des Prozeßsollwerts
SP-H Oberer Skalierungswert des Prozeßsollwerts
BIN-IN Wirkungsweise des Binäreingangs.
- INACTIVE - Binäreingang inaktiv
- SAFEPOS - Sicherheitsposition
SPOS Position in %
- NORM OPN - Binäreingang offen, wenn nicht aktiv (Schließer)
- NORM CLS - Binäreingang geschlossen, wenn nicht aktiv (Öffner)
OUTPUT Konfiguration optionaler Ausgänge
- ANALOG - Analoge oder Prozess-Stellungsrückmeldung
- BINARY - Programmierbare Binärausgange
XDO Regelabweichungsalarm
XD Grenzwert für zulässige Regelabweichung
NORM OPN Binärausgang in Ruhestellung offen
NORM CLS Binärausgang in Ruhestellung geschlossen
BOOST - Signalausgang für externe Boosterventile
CODE - CODE - 4-Stelliger Benutzercode
MENU+M/A Code-Schutz aller Bedienhandlungen
MENU Code-Schutz des Konfigurationsmenü
D-25-
4 BEDIENUNG
POSITIONER 1067
4.5.2 Konfi guriermenü
Das Konfiguriermenü kann aus der Bedienebene Prozeßbedienen heraus aktiviert werden, indem die HAND/AUTOMATIK-Taste 5 Sekunden lang gedrückt wird. Es besteht aus einem Haupt- und einem Zusatzmenü. Das Hauptmenü enthält zunächst die Grundfunktionen, die bei der Erstinbetriebnahme zu spezifizieren sind (siehe §4.3). Das
Zusatzmenü umfaßt die wählbaren Zusatzfunktionen. Es ist über den Menüpunkt ADDFUNCT des Hauptmenüs
erreichbar. Eine Spezifizierung von Gerätefunktionen und -parametern ist nur innerhalb des Hauptmenüs möglich.
Bei Bedarf läßt sich aber das Hauptmenü um Zusatzfunktionen aus dem Zusatzmenü erweitern, die dann ebenfalls
spezifiziert werden können.
Das folgende Bild veranschaulicht das Prinzip der Aufnahme von Menüpunkten des Zusatzmenüs in das Hauptmenü. Zunächst ist im Hauptmenü der Menüpunkt ADDFUNCT auszuwählen. Von hier aus gelangt man durch Betätigen der HAND/AUTOMATIK-Taste in das Zusatzmenü. Dort wird durch Betätigen der Tasten "Pfeil oben" bzw.
"Pfeil unten" eine gewünschte Zusatzfunktion eingestellt. Wird diese Zusatzfunktion durch Drücken der HAND/
AUTOMATIK-Taste bestätigt, dann wird sie automatisch mit einem Stern (*) gekennzeichnet. Alle so markierten
Funktionen werden nach Bestätigung von ENDFUNCT in das Hauptmenü übernommen, und sind dadurch automatisch aktiv. In dem auf diese Weise erweiterten Hauptmenü können nun die Zusatzfunktionen parametriert werden.
Abb. 28 Prinzip der Aufnahme von Zusatzfunktionen in das Hauptmenü
Auswahl des
Menüpunktes
ADDFUNCT
Hauptmenü
Bestätigung des
ausgewählten
Menüpunktes
Zustatzmenü
Rückkehr zum erweiterten
Hauptmenü
Erweitertes
Hauptmenü
Bestätigung der ausgewählten
Zusatzfunktionen zwecks
Aufnahme in das Hauptmenü
Sollen aufgenommene Zusatzfunktionen aus dem Hauptmenü entfernt werden, dann ist im Hauptmenü wieder
die Funktion ADDFUNCT auszuwählen und durch anschließendes Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste in
das Zusatzmenü umzuschalten. Wird nun eine durch einen Stern (*) gekennzeichnete Zusatzfunktion ausgewählt
und durch Drücken der HAND/AUTOMATIK-Taste bestätigt, dann wird sie aus dem Hauptmenü entfernt, und ist
deaktiviert.
In Abb. 26 ist das gesamte Konfiguriermenü mit allen Grund- und Zusatzfunktionen dargestellt. Das Weiterschalten
in senkrechter Richtung erfolgt durch entsprechende Betätigung der Pfeiltasten. Zur Bewegung in waagerechter
Richtung ist die HAND/AUTOMATIK-Taste zu drücken. Das Einstellen von Zahlenwerten in den dafür vorgesehenen
Menüpunkten erfolgt durch ein- oder mehrmaliges Betätigen der Tasten "Pfeil oben" (Vergrößern des Zahlenwertes) oder "Pfeil unten" (Verkleinern des Zahlenwertes). Bei vierstelligen Zahlen kann nur die blinkende Stelle mit
den "Pfeiltasten" eingestellt werden.
Durch Betätigen der HAND/AUTOMATIK-Taste wird zur jeweils nächsten Stelle umgeschaltet.
D-26-
4 BEDIENUNG
X-SENS DIRECT
LEVER
INPUT
4...20MA
0...20MA
0...10V
ACTUATE
DOUBLE
CHARACT LINEAR
1/25
1/50
25/1
50/1
FREE
0 5 100
DEADBND DBD
CLTIGHT CLT
DIRECTN
WPOS
XPOS
END
RISE
FALL
RISE
FALL
SPLTRNG MIN
MAX
X-LIMIT X-MIN
X-MAX
PCONTRL SETPOINT
PARAM
SCALE
INTERN
EXTERN
KP
TN TV X0
X-TIME OPN FAST
OPN SLOW
CLS FAST
CLS SLOW
SINGLE INTERN
BOOST
END
DBD
PV-H SP-L SP-H
PV-L
DP
BIN-IN INACTIVE
SAFEPOS
SPOS NORM OPN
NORM CLS
ADDFUNCT
AUTOTUNE
END
A
OUTPUT
BINARY
CODE
ANALOG
NORM CLS
XD
XDO
NORM OPN
BOOST
CODE MENU+M/A
MENU
WPOS
XPOS
PV SP
Abb. 29 Komplettes Konfi guriermenü
POSITIONER 1067
D-27-
POSITIONER 10674 BEDIENUNG
4.5.3 Bedeutung der Tasten in der Konfi gurierebene
Betätigen der Taste "Pfeil oben":
- Blättern im Menü nach oben (Auswahl).
- In einem ausgewählten und bestätigten Menüpunkt Inkrementieren (Vergrößern) von Zahlenwerten.
Betätigen der Taste "Pfeil unten":
- Blättern im Menü nach unten (Auswahl).
- In einem ausgewählten und bestätigten Menüpunkt Dekrementieren (Verkleinern) von Zahlenwerten.
Betätigen der HAND/AUTOMATIK-Taste innerhalb des Hauptmenüs:
- Bestätigung eines ausgewählten Menüpunktes.
- Bestätigung eingestellter Werte
Betätigen der HAND/AUTOMATIK-Taste innerhalb des Zusatzmenüs:
- Bestätigung eines ausgewählten Menüpunktes des Zusatzmenüs zur Aufnahme in das Hauptmenü.
Der ausgewählte Menüpunkt wird im Zusatzmenü mit einem Stern (*) gekennzeichnet. Der Menüpunkt
erscheint jetzt im Hauptmenü und kann dort ausgewählt und bearbeitet werden.
- Bestätigung eines ausgewählten, mit einem Stern gekennzeichneten Menüpunktes des Zusatzmenüs
zwecks Streichung aus dem Hauptmenü.
4.5.4 Erläuterungen zu den Grund- und Zusatzfunktionen
X-SENS (Werkseinstellung: DIRECT): Angabe der Art der Informationsübertragung zwischen Stetig-
ventil (Ventilstellung) und Wegmeß-System.
Optionen:
DIRECT: Es besteht ein linearer Zusammenhang zwischen der Ventilstellung und dem Ein-
gangssignal des Wegmeßsystems.
Beispiele:
Anbau des Positioners an ein Kolbenventil (z. B. 2731) und Verwendung des externen Wegmeßsystems (Linearpotentiometer) zur Messung der Kolbenstellung. Dabei wird die Linearbewegung des Kolbens in eine Linearbewegung des Potentiometers transformiert. Eine Kennlinienkorrektur ist demzufolge
nicht erforderlich.
Anbau des Positioners an ein Klappenventil mit Schwenkantrieb (z. B. 3210) und Verwendung des
internen Wegmeßsystems (Drehpotentiometer) zur Messung der Klappenstellung (siehe Abschn. 3.1.3
und Abb. 19). Die Drehbewegung der Klappe wird in eine dazu proportionale Drehbewegung des
Potentiometers umgeformt. Eine Kennlinienkorrektur ist nicht erforderlich.
LEVER: Es besteht ein sinusförmiger Zusammenhang zwischen der Ventilstellung und dem
Eingangssignal des Wegmeßsystems.
Beispiel:
Anbau des Positioners an ein Membranventil (z. B. 265) und Verwendung des internen Wegmeßsystems zur Messung der Ventilstellung (siehe Abschn. 3.1.1 und Abb. 7). Die Kopplung erfolgt über
einen Hebel (Lever) nach NAMUR. Die Linearbewegung der Membran wird in eine Drehbewegung des
Potentiometers transformiert. Dabei ergibt sich ein sinusförmiger Verlauf. Die Übertragungskennlinie
wird deshalb bei dieser Option geräteintern linearisiert.
INPUT (Werkseinstellung: 4 - 20 mA): Angabe des gewählten Einheitssignals.
Optionen:
4 - 20 mA: Verwendung des Einheitssignaleingangs 4 ... 20 mA
0 - 20 mA: Verwendung des Einheitssignaleingangs 0 ... 20 mA
0 - 10 V: Verwendung des Einheitssignaleingangs 0 ... 10 V
D-28-
POSITIONER 10674 BEDIENUNG
ACTUATE (Werkseinstellung: SINGLE, INTERN): Wirkungsweise des verwendeten Ventilantriebs.
Optionen:
SINGLE, INTERN: Verwendung eines einfachwirkenden Antriebs mit internen oder ohne
Boost-Ventilen,
SINGLE, BOOST: Verwendung eines einfachwirkenden Antriebs mit externen Boost-Ventilen,
DOUBLE: Verwendung eines doppeltwirkenden Antriebs.
CHARACT (Werkseinstellung: LINEAR): Kundenspezifische Kennlinie (Characteristic).
Mit dieser Zusatzfunktion kann eine Übertragungskennlinie bezüglich Stellungs sollwert
(Soll-Position) und Ventilhub zur Korrektur der
Durchfluss- bzw. Betriebskennlinie ausgewählt
werden (Abb. 30).
Die Durchflußkennlinie kV = f(s) kennzeichnet den Durchfluß eines Ventils, ausgedrückt durch den
k
-Wert, in Abhängigkeit vom Hub s der Ventilspindel. Sie ist durch die Formgebung des Ventilkörpers
V
festgelegt. Man realisiert gewöhnlich zwei Typen von Durchflußkennlinien, die lineare und die gleichprozentige. Bei linearen Kennlinien sind gleichen Hubänderungen ds gleiche k
zugeordnet (dkV = n
gleichprozentige Änderung des kV-Wertes (dkv/kv=n
Die Betriebskennlinie Q = f(s) gibt den Zusammenhang zwischen dem Volumenstrom Q, der durch das
in eine Anlage eingebaute Ventil fließt, und dem Hub s wieder. In diese Kennlinie gehen die Eigenschaften der Rohrleitungen, Pumpen und Verbraucher ein. Sie weist deshalb eine gegenüber der Durchflußkennlinie abgewandelte Form auf.
Bei Stellaufgaben für Regelungen werden an den Verlauf der Betriebskennlinie meist besondere Anforderungen gestellt (z. B. Linearität). Aus diesem Grund macht es sich mitunter erforderlich, den Verlauf
der Betriebskennlinie in geeigneter Weise zu korrigieren. Dafür ist im Positioner ein Übertragungsglied
vorgesehen, das verschiedene Kennlinien realisiert, die zur Korrektur der Betriebskennlinie verwendet werden können. Es können eine lineare und verschiedene gleichprozentige Kennlinien mit einem
Stellverhältnis von 1:25, 1:50, 25:1 und 50:1 eingestellt werden (Abb. 30). Darüber hinaus ist es auch
möglich, eine Kennlinie über Stützstellen frei zu programmieren.
Optionen:
LINEAR Lineare Kennlinie
1:25 Gleichprozentige Kennlinie mit einem Stellverhältnis von 1:25.
1:50 Gleichprozentige Kennlinie mit einem Stellverhältnis von 1:50.
25:1 Invers gleichprozentige Kennlinie mit einem Stellverhältnis von 25:1.
50:1 Invers gleichprozentige Kennlinie mit einem Stellverhältnis von 50:1.
FREE Frei programmierbare Kennlinie auf der Basis vorzugebender Stützstellen.
ds). Bei einer gleichprozentigen Kennlinie entspricht einer Hubänderung ds eine
lin
Abb. 30 Korrekturkennlinien
Normierter Ventilhub
Normierter Stellungssollwert
-Wert-Änderungen dk
V
ds).
gleichpr
V
D-29-
POSITIONER 10674 BEDIENUNG
Eingabe der frei programmierbaren Kennlinie
Die Kennlinie wird über 21 Stützstellen definiert, die gleichmäßig über den Stellungssollwertbereich von
0 ... 100 % verteilt sind. Ihr Abstand beträgt 5 %. Jeder Stützstelle kann ein frei wählbarer Hub (Einstellbereich: 0 ... 100 %) zugeordnet werden (Abb. 31). Die Differenz zwischen den Hubwerten zweier
benachbarter Stützstellen darf nicht größer als 20 % sein.
Zur Eingabe der Kennlinienpunkte (Funktionswerte) ist zunächst der Menü-Punkt FREE einzustellen.
Nach Betätigen der HAND/AUTOMATIK-Taste wird auf dem Display mit der Anzeige 0 (%) die erste
Stützstelle vorgegeben. Daneben steht als Funktionswert zunächst 0 (%). Mit den Pfeiltasten kann der
Funktionswert von 0 bis 100 % eingestellt werden. Nach Bestätigung mit der HAND/AUTOMATIKTaste wird die nächste Stützstelle auf dem Display angezeigt usw. Wird schließlich zur Bestätigung des
zur letzten Stützstelle (100 %) gehörenden Funktionswertes die HAND/AUTOMATIK-Taste gedrückt,
erfolgt das Rückschalten zum Menüpunkt CHARACT.
Die Abbildung 31 demonstriert ein Beispiel für die freie Programmierung einer Korrekturkennlinie.
D-30-
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