CURTO-CU-DQ×系列智能定位器

應用

描述

型號概述

氣動直行程或角行程執行機構的位置控制，用于本安要求

用于氣動執行機構定位的通用設備

•連接：4 - 20 mA

•HART；PROFIBUS PA 或 FOUNDATION Fieldbus

•本地手動操作

•數字輸入和輸出

•診斷功能

•模塊化功能

•自動啟動

CURTO-CU-DQD-E-0235（單作用復位）

CURTO-CU-DQD-H-0235（單作用保持）

CURTO-CU-DQS-E-0335（雙作用復位）

CURTO-CU-DQS-H-0335（雙作用保持）

柯托智能型電氣定位器用于控制氣動直行程或角行程執行機構這類終端控制元件。定位器驅動執行機構至與設定點相應的閥位。附加輸入功能可用于鎖定閥位或驅動閥門到安全位置。為實現此功能，一個數字輸入通道已作為標準配置集成在基型產品中

柯托智能型電氣定位器提供了決定性的優點：

•安裝簡單，自動初始化（零位和行程范圍自動調整）

•操作簡便

-使用三個按鈕和用戶友好的雙行顯示可進行本地操作（手操）和組態

-內置信號源輸出，使調試過程更簡單便捷

•高質量控制源于在線自適應程序

•穩態工作時耗氣量可忽略不計

•“緊密關閉”功能（確保對閥座的定位壓力）

•“保位”功能：斷電或斷信號時保持在當前位置（不適用 SIL 要求的場合）

•通過簡單的組態可實現多種功能

•對閥門和執行機構的擴展診斷功能

•直行程和角行程執行機構采用同一型號的定位器

•可動部件少，因此對振動不敏感

•“智能電磁閥”：部分行程測試和電磁閥功能整合于一臺設備中

•部分行程測試，例如可用于安全閥

•全行程測試，多級階躍響應測試，閥門性能測試，用于閥門的性能和維護評估

•也可使用純凈的天然氣、二氧化碳氮氣或惰性氣體作為氣源

•SIL（安全完整性等級）3

應用

設計

柯托智能型電氣定位器主要用于以下行業：

•化工 / 石化

•電廠

•造紙和玻璃

•水和污水

•食品和制藥

•海上平臺

柯托智能型電氣定位器能用于所有的氣動執行機構并可提供：

•用于非危險場所

•用于危險場所的類型

-本安防爆型

-無火花型

其它型式：

•0/4 ~ 20 mA 控制信號，帶 / 不帶 HART 通信

•帶 PROFIBUS PA 通信接口

•帶 FOUNDATION Fieldbus（FF）通信接口

柯托智能型電氣定位器是一種采用高集成微處理器的數字式現場設備。

定位器由以下部件組成：

•鋁制殼體和蓋子

•PCB – 帶或不帶 HART 7 通信或符合以下通信協議

-PROFIBUS PA 規范，IEC 61158-2；總線供電，

或

-FOUNDATION Fieldbus (FF) 規范，IEC 61158-2，總線供電

•位置檢測系統

•螺絲接線端子盒

•壓電閥預控的氣動閥組

閥組位于殼體內，氣源和定位壓力的氣動連接在定位器右側。壓力表組件和 / 或安全電磁閥可作為可選件接在那里。使用適當的安裝組件，定位器可安裝到直行程或角行程執行機構上。殼體內電路板安裝架提供數個插槽，用于安裝單獨訂購的具有下列功能的電路板：

位置反饋模塊

•二線制 4~20 mA 位置反饋

功能

柯托智能電氣定位器的工作原理與傳統定位器不同。

工作方式

微處理器對設定點和實際位置作比較。如果微處理器檢測到偏差，它用一個模糊算法程序來控制壓電閥，壓電閥調節進入氣動執行機構氣室的流量。

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

當控制偏差很大時（高速區），定位器輸出一個連續信號； 當控制偏差不大時（低速區），定位器輸出連續脈沖；當控制偏差很?。ㄗ赃m應或可調死區內），則沒有定位信號輸出。

執行機構的直線或轉角位移通過安裝組件檢測并傳遞到安裝在反饋軸和固定的齒輪傳動機構上的高質量電位器。

裝在直行程執行機構上的組件檢測的角度誤差被自動地修正。

當連接在兩線制系統中，定位器從 4~20 mA 設定信號中獲取電源。也可以從 PROFIBUS 總線信號中獲取電源。對于 FOUNDATION Fieldbus 型同樣適用。

帶預控壓電閥的氣動閥組

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

本地操作

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

手動模式時，可在整個行程范圍驅動閥門動作。

用組態軟件進行操作和監控

組態軟件允許對設備進行簡單的操作、監控、組態和參數設置。通過組態軟件也可以從設備讀取診斷信息。通過 HART 協議或 PROFIBUS PA 可實現通信。對于 HART 協議，通過 HART 調制解調器和 HART 兼容的輸入 / 輸出模塊（遠程 IO）都可訪問此設備。

自動初始化

使用一個簡單的組態菜單，可快速配置定位器，也可通過自動初始化功能進行調節。

在初始化期間，微處理器自動確定執行機構的零點、行程、作用方向和定位速度。用這些數據來確定最小脈沖時間和死區，從而優化控制效果。

低氣耗

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

全面的監控功能

柯托智能電氣定位器具有多種監控功能，監測執行機構和閥門的變換， 當超過設定的極限，發出報警信號。此信息對執行機構和閥門的診斷或許非常重要。可確定和監控的測量數據（某些數據的極限可調整）包括：

•累積行程

•動作方向改變次數

•報警計數

•自適應死區

•閥門極限位置（如閥座磨損或介質沉淀的檢測）

•運行小時數（按溫度段和行程段）以及 / 溫度

•壓電閥的工作次數

•閥門定位時間

•執行機構泄漏

狀態監測

柯托智能電氣定位器具有更多的監測功能。狀態顯示源自定位器活動故障的監測。這使得用戶在可能導致系統停車的閥門和執行機構重大故障發生前提前采取措施。故障指示通過報警信號發出，如執行機構膜片損壞或動作遲滯，使得用戶通過適當的維護策略確保系統在任何時候的可靠性。

狀態監測同樣使得其它故障能早期檢測并發出報警信號，如填料盒的靜摩擦力、閥芯 / 閥座的磨損，及掛料和結垢等。

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

閥門的維護請求

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

功能性安全符合 SIL 3

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

這只針對單作用定位器，安裝在帶彈簧復位的氣動執行機構上。

定位器在故障時按要求排空執行機構，并驅動閥門到預設的安全位置。

此定位器滿足下列要求：

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

組態

在組態模式下，柯托智能電氣定位器按要求對以下設置進行組態：

•輸入電流范圍 0 ~ 20 mA 或 4 ~ 20 mA

•設定點上升或下降特性

•定位速度（設定點斜率）

•分程工作范圍：設定點起始值和值可調

•響應區間（死區）：自適應或固定

•作用方向：隨設定點上升，輸出壓力上升或下降

•定位范圍的限定（閥門工作的起始值和值）

•終端控制元件的報警限：最小值和值

•自動“ 緊密關閉”（響應閾值可調）

•行程可按閥門特性曲線修正

•數字輸入功能

•報警輸出功能等。

額定使用條件

- 6 bar (87 psi)

9.8 Nm3/h (43.1 USgpm)

環境條件

用于室內和室外

•排氣（復位型）

環境溫度

在危險區域，參照充許的環境溫度（按照溫度等級）

- 2 bar (29 psi)

8.2 Nm3/h(36.1 USgpm)

•允許的工作環境溫度

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

- 4 bar (58 psi)

13.7 Nm3/h(60.3 USgpm)

•海拔

海平面上 2000 m，大于 2000 m 海平面處，需使用適當的電源。

- 6 bar (87 psi)

19.2 Nm3/h (84.5 USgpm)

•相對濕度

0 ~ 100 %

•排氣（保位型）

防護等級

IP66 符合 IEC/EN 60529/NEMA 4X

- 2 bar (29 psi)

4.3 Nm3/h(19.0 USgpm)

安裝位置

任意位置：按在潮濕環境中，氣動連接口和排氣口避免朝上

- 4 bar (58 psi)

7.3 Nm3/h(32.2 USgpm)

抗振性

- 6 bar (87 psi)

9.8 Nm3/h (43.3 USgpm)

•諧振（正弦波）

按照 EN 60068-2-6/10.2008

3.5 mm (0.14”)，2 ~ 27 Hz，

3 周期 / 軸，

98.1 m/s2 (321.84 ft/s2)，

27 ~ 300 Hz，3 周期 / 軸

穩態耗氣量

< 3,6×10-2 Nm3/h (0.158 USgpm)

•噪聲（數字控制）

按照 EN 60068-2-64/04.2009

10 ~ 200 Hz；1 (m/s2)2/Hz

(3.28 (ft/s2)2/Hz)

200 ~ 500 Hz；0.3 (m/s2)2/Hz

(0.98 (ft/s2)2/Hz)

4 小時 / 軸

聲壓

LAeq < 75 dB

LAmax < 80 dB

•沖擊（半正弦波）

按照 EN 60068-2-27/02.2010

150 m/s2，(492 ft/s2)，6 ms，

1000 次沖擊 / 軸

設計

•整機推薦的連續工作條件范圍

≤30 m/s2 無諧振銳度

工作模式

氣候等級

按照 EN 60721-3-4

•行程范圍（直行程執行機構）

3 ~ 130 mm (0.12 ~ 5.12 inch)

定位器反饋軸轉角 16 ～ 90°

（更大行程按需提供）

•貯存

1K5，-40 ~ +80 oC

(1K5，-40 ~ +176 oF)

•轉角范圍（角行程執行機構）

30 ~ 100°

•運輸

2K4，-40 ~ 80 oC

(2K4，-40 ~ +176 oF)

安裝類型

氣動數據

•在直行程執行機構上

使用安裝組件 CTDQW60-5F/S

需要時加反饋桿 CTDQW60-5T

安裝在執行機構的側柱或平面上

符合 IEC 60534-6-1

氣源

壓縮空氣、二氧化碳（CO2）、氮氣 (N)、惰性氣體或清潔天然氣

•在角行程執行機構上

使用安裝組件 CTDQY60-6Y

執行機構的安裝平面符合 VDI/VDE 3845 和 IEC 60534-6-2

•氣源壓力

1.4 ~ 7 bar (20.3 ~ 101.5 psi)

基本型定位器重量

氣源質量符合 ISO 8573-1

鋁制外殼

約 1.6 kg (3.53 lb)

•固體顆粒大小和密度

3 級

材料

•露點

3 級

•外殼

ADC12

•含油量

3 級

•壓力表座

鋁 AIMgSi，陽極氧化

氣容（DIN 1945）

尺寸

•進氣

定位器類型

單作用和雙作用

- 2 bar (29 psi)

4.1 Nm3/h (18.1 USgpm)

電氣連接

- 4 bar (58 psi)

7.1 Nm3/h (31.3 USgpm)

•螺絲端子

2.5 mm2 AWG30-14

氣動連接

1/4-18 NPT（內螺紋）

防爆

控制器

防爆符合

控制器單元

ATEX/IECEx

•模糊控制

自適應

•本安“i”

•II 2 G Ex ia IIC T6/T4 Gb

•II 3 G Ex ic IIC T6/T4 Gc

•II 2 D Ex ia IIIC T110 oC Db

•死區

0.1 ~ 10 %（可調）

•粉塵，“t”外殼保護

•II 2 D Ex tb IIIC T100 oC Db

模數轉換器

•用于 2 區“ec”

•II 3 G Ex ec IIC T6/T4 Gc

•采樣時間

10 ms

NEC 500/NEC505 的安裝環境

•分辨率

≤ 0,05 %

•本安“IS”

•IS / I，II / 1 / A-D

•IS / 1 / (A)Ex / Ex ib / IIC，Gb

•IS / III / 1 / E-G

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

•轉換誤差

≤ 0,05 %

•粉塵，“DIP”外殼保護

•DIP / II，III / 1 / EFG

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

•溫度影響

≤ 0.1 %/10 K (≤ 0.1 %/18 oF )

•用于 2 區，“NI”

•NI / I / 2 / A-D

•NI / 2 / (A)Ex nA / Ex ic / IIC，Gc

證書和批準

天然氣作為氣源

用天然氣作為氣源的技術規范見使用說明。

位置反饋模塊

溫度影響

≤0.1 %/10 K (￡ 0.1 %/18 °F)

位置反饋直流輸出

辨析率

≤0,1 %

路電流輸出：端子 2 和 3

兩線制連接

殘留波紋

≤1 %

額定信號范圍

4 ... 20 mA，短路保護

電氣連接峰值

UI = 30 V

II = 100 mA

PI = 1 W

總工作范圍

3.6 … 20.5 mA

等效內部電容 CI

11 nF

電源 UH

+12 ~ +30 V

等效內部電感 LI

忽略不計

外部負載 RB [kW]

≤(UH [V] – 12 V)/I [mA]

電隔離

與主設備安全隔離

轉換誤差

≤0,3 %

試驗電壓

840 VDC

智能定位器CURTO-CU-DQ

位置反饋模塊（輸出4 ... 20 mA）

單作用（用于單作用執行機構）

D

安裝附件選型和訂貨數據

訂貨號

雙作用（用于雙作用執行機構）

S

直行程執行機構安裝

“三斷“復位（1）

E

• 正面安裝組件

CTDQW60-5F

“三斷“保位（2）

H

• 側面安裝組件

CTDQW60-5S

不帶反饋輸出功能

0

2

• 反饋檔桿組件

CTDQW60-5T

帶反饋輸出功能

0

3

角行程執行機構安裝

不帶HART功能

2

5

• 安裝組件

CTDQY60-6Y

帶HART功能

3

5

• 耦合輪組件

CTDQY60-6C

尺寸單位 mm

角行程安裝底座圖（定位器安裝至角行程執行機構）

安裝底座（執行機構制造商供貨范圍），符合 VDI/ VDE 3845，尺寸單位 mm

1                                                                                             2 

                                         3                                                                                             4

1                                                                                         2

3                                                                                       4