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门子CPU模块6ES7288-1ST20-0AA1
NCS 传感器
外部位置检测系统 C73451-A430-D78
市售电位器（电阻 10 kΩ），例如用于更高的应用温度或用户自定义应用
对于阀门行程短的，非常小的线性执行机构，**用电位器。因为，一方面电位器要求的空间很小，另一方面传输特性对于短行程是zui的。
执行机构行程的检测也可采用非接触式位置传感器代替电位器。所有的连接件，如连接轮、角行程执行机构上的驱动销或反馈杠杆以及直行程执行机构的支架可省去至14mm 的行程。
其结果是：
抗震性更强
位置传感器无磨损
安装在非常小的执行机构上毫无问题
小行程无滞后。
传感器不需要外加供给电源，即 SIPART PS2（非 Ex d 型号）可以以两线制运行。NCS（NonC非接触S传感器）是由一个固定的感应器和一个安装在直行程执行器的阀杆或角行程执行机构转轴上的磁性体组成。对于行程大于 14 mm(0.55 inch) 的型号，NCS 预安装在不锈钢机架上，并提供有和相同的接口，如可使用标准安装套件6DR4004-8V，-8VK 和 -8VL 安装。
为了在使用外部位置传感器时提供过程边界并确保具有符合 EC *性声明的抗扰度，需要在定位器（控制器单元）中安装一个 EMC滤波器模块（请参见“选型和订货数据”、“EMC 滤波器模块”）。
SIPART PS2 型智能定位器的工作原理与传统定位器完全不同。
工作模式
采用微处理器对给定值和位置反馈作比较。如果微处理器检测到偏差，它就用一个五步开关程序来控制压电阀，压电阀进而调节进入执行器气室的气流量。
微处理器根据偏差（给定值 W 与实际值之间的偏差）的大小和方向输出一个电控指令给压电阀。压电阀将控制指令转换为气动位移增量。
当控制偏差很大时（*阶跃区），定位器输出一个连续信号；当控制偏差不大（低速阶跃区），定位器输出连续脉冲。当控制器偏差在允许误差范围内（自适应或可调死区状态），则没有控制指令输出。
通过安装套件检测执行器的直线或旋动，并将信号通过轴齿轮传动机构和非浮置齿轮传动机构，传送到高质量电位器。
装在直线执行器上的组件检测的角度误差被自动地校正。
当 SIPART PS2 采用二线制连接时，它完全从 4 至 20mA 给定信号中获取电源。 亦可从 PROFIBUS(SIPART PS2 PA) 二线制总线信号中获取电源。 同样应用于现场总线基金会型。
带预控压电阀的气动阀组
压电阀可以释放很短的控制脉冲。 能够达到很高的定位精度。 主导元件是一个压电柔韧开关，它同主控气路连在一起。压电阀组具有极长的工作寿命。
现场操作
现场操作由内置显示屏和 3 个按钮完成。 自动、手动和组态可通过按钮切换。
手动模式时，可在整个量程范围调节执行器，*中断电路。
通过 SIMATIC PDM 组态软件进行操作和监控
采用组态软件 SIMATIC PDM，可以方便地对该设备进行操作、监控、组态和参数设置。 采用 SIMATICPDM，可以从该设备中读出可以使用的诊断信息。 通信通过 HART 协议或者 PROFIBUS PA 实现。采用 HART协议时，通过 HART 调制解调器或者兼容于 HART 的输入/输出模块（远程 IO）都可以进行设备访问。 相应的设备描述文件，例如GSD 和（增强版）EDD，都可以用于这两种通信。
SITRANS DTM 还基于成熟的 EDD 技术提供了相应的软件。该软件可以通过 DTM（设备类型管理器）利用 FDT帧应用（例如，PACTware）设置现场设备的参数。 SITRANS DTM 和与必要设备相关的增强版 EDD 均可以*下载。该软件为 HART 和 PROFIBUS 提供了相关的通信接口
通过诊断控制台，HART 型 SIPART PS2提供了简单方便的诊断方法。所有阀门相关信息（设定值、实际值、控制偏差、诊断系统的状态等）可一览无余。从诊断控制台，只需点击几次鼠标，即可或的其它数据和详细信息。
三级报警状态监测
智能电气阀门定位器 SIPART PS2 有更多的额外监测功能。状态报警源自阀门故障信号的监测。这些故障的严重程度使用“交通灯信号”定级，用绿色、黄色和红色扳手符号表示（在 SIMATIC PDM 和维护站中）。
需要维修（绿色扳手）
急需维修（黄色扳手）
阀门故障或一般故障危险（红色扳手）
这允许用户在阀门或执行器发生严重的故障前及早采取措施，可阻止即将发生的系统停机。通过故障信号的指示，例如执行器隔膜的损坏、动作滞后等，用户可利用适当的维护策略保系统**。
通过这种三级报警层次结构，也可以提前出阀门填料箱的静态摩擦、阀塞/阀座的磨损或接头上的沉积物或漆层并发出信号。
这些故障信号即可通过定位器（zui大 3）的报警输出（见上面）或通过HART通讯以及现场总线接口输出。 在这种情况下，带有HART、PROFIBUS、FF 版本 SIPART PS2 阀门定位器可显示关键过程变量的多种故障信号，以及趋势图和柱状图。
显示屏还可显示维护等级，包括故障的来源。
阀门所需的维护
满行程测试、阶梯响应测试、多步响应测试和阀门性能测试可提供有关阀门所需维护的向信息。借助于 HART通信，您可以收到全面的测试结果，并可确定维护措施的范围。为了对阀门性能进行量化，将会测定一些特性值，如阶梯响应时间（T63、T86、客户可选择的Txx）、死区时间、过冲、滞后、测量误差、非线性度等。
功能安全等级 SIL2
该定位器可以用于在功能安全方面可以满足zui高为 SIL2(适用标准 IEC 61508 或 IEC 61511)的特定要求的阀门上。其它型号产品 6DR5.1.-0....-....-Z C20 也同样如些。
它们是单向定位器，用于安装在带弹簧归位装置的气动执行器上。
可根据需要或在故障时驱动阀门到预先设置的安全位置。
阀门定位器满足以下要求：
对于安全通风，其功能安全性zui高可达 SIL 2（适用标准 IEC 61508 或 IEC 61511）。
SIPART PS 2 用作“智能电磁阀”
通常，通过电磁阀气动控制阀门打开/关闭，特别是安全阀。 如果您使用 SIPART PS2替代这种类型的电磁阀，将在单独设备中执行两个任务（*额外接线）
它通过使执行器排气根据要求打开和关闭附件（功能安全达到 SIL 2（请参阅上述内容））
它可以定期（1 - 365 天）执行部分行程测试，可防止管件因腐蚀或水垢而堵塞。
由于在这种情况下，SIPART PS2 以闭环控制模式连续运行（例如，99%位置），还可执行气动输出回路的测试功能，通常在使用电磁阀时无法执行该功能。
通常，在操作过程中也无法测试控制阀上的电磁阀。 由于 SIPART PS2 根据要求执行排气，在使用带有 4 线连接系统的SIPART PS 2 时，*这些电磁阀。 这意味着在控制阀上，可由单独的设备执行控制功能和关闭功能。
组态
SIPART PS2 可以在组态模式下对如下设置进行组态：
输入电流范围 0 至 20 mA 或 4 至 20 mA
设**上升或下降特性
定位速度限值（给定值斜率）
分程调节；可调整起始值和满刻度值
响应阈值（死区）；自调整或固定值
动作方向；随设**上升而上升或下降的输出压力
定位范围的限值（起始刻度和满刻度值）
执行器位置的限值（报警）：zui小值和zui大值
自动“紧密关闭”功能（可调响应阈值）
根据阀门特性曲线进行行程调节
二进制输入功能
报警输出功能等。
SIPART PS2 不同型号的组态内容基本相同
西门子PLC控制的优点
目前国内水泥散装机的电控部分大都是以大量的时间继电器和中间继电器组成的实序逻辑控制电路来控制各个阀门、电机的启停时间和顺序，在整个工作流程中各元器件动作很频繁，尤其是时间继电器在现场环境比较恶劣的条件下更是容易损坏，故障率高。经常造成装车工作被迫中断，降低了工作效率。而采用西门子PLC控制系统则大大避免了上述问题。西门子PLC控制系统与继电器控制系统相比有如下优点：
（1）控制方式
继电器的控制是采用硬件接线实现的，利用继电器机械触点的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑，只能完成既定的逻辑控制。而西门子PLC采用存储逻辑，其控制逻辑是以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序即可，方便快捷。
（2）控制速度
继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，毫秒级，机械触点有抖动现象。西门子PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制，速度快，微秒级，严格同步，无抖动。
（3）延时控制
继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制，而时间继电器定时精度不高，受环境影响大。西门子PLC用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，调整时间方便，不受环境影响。
（4）上传数据
四、现在水泥厂的自动化程度越来越高，对设备DCS的要求也越来越高，在电气方面我们要实现如下功能：
⑴能自动实现从开启除尘器设备到水泥罐车装满的全过程。
⑵运行过程中，能将各设备的运行信号反馈到中控室。
⑶中控室接到备妥后可以实现远程启、停设备。
⑷停车状态下，提供设备的备妥信号。
⑸运行过程中若出现故障，可向中控室提供故障信号。
⑹实时监控水泥罐车内水泥的多少