CURTO-CU-DQ×系列智能定位器

應(yīng)用

描述

型號概述

氣動(dòng)直行程或角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置控制，用于本安要求

用于氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位的通用設(shè)備

•連接：4 - 20 mA

•HART；PROFIBUS PA 或 FOUNDATION Fieldbus

•本地手動(dòng)操作

•數(shù)字輸入和輸出

•診斷功能

•模塊化功能

•自動(dòng)啟動(dòng)

CURTO-CU-DQD-E-0235（單作用復(fù)位）

CURTO-CU-DQD-H-0235（單作用保持）

CURTO-CU-DQS-E-0335（雙作用復(fù)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(dòng)直行程或角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)這類終端控制元件。定位器驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)至與設(shè)定點(diǎn)相應(yīng)的閥位。附加輸入功能可用于鎖定閥位或驅(qū)動(dòng)閥門到安全位置。為實(shí)現(xiàn)此功能，一個(gè)數(shù)字輸入通道已作為標(biāo)準(zhǔn)配置集成在基型產(chǎn)品中

柯托智能型電氣定位器提供了決定性的優(yōu)點(diǎn)：

•安裝簡單，自動(dòng)初始化（零位和行程范圍自動(dòng)調(diào)整）

•操作簡便

-使用三個(gè)按鈕和用戶友好的雙行顯示可進(jìn)行本地操作（手操）和組態(tài)

-內(nèi)置信號源輸出，使調(diào)試過程更簡單便捷

•高質(zhì)量控制源于在線自適應(yīng)程序

•穩(wěn)態(tài)工作時(shí)耗氣量可忽略不計(jì)

•“緊密關(guān)閉"功能（確保對閥座的定位壓力）

•“保位"功能：斷電或斷信號時(shí)保持在當(dāng)前位置（不適用 SIL 要求的場合）

•通過簡單的組態(tài)可實(shí)現(xiàn)多種功能

•對閥門和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的擴(kuò)展診斷功能

•直行程和角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用同一型號的定位器

•可動(dòng)部件少，因此對振動(dòng)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(tái)設(shè)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(yīng)測試，閥門性能測試，用于閥門的性能和維護(hù)評估

•也可使用純凈的天然氣、二氧化碳氮?dú)饣蚨栊詺怏w作為氣源

•SIL（安全完整性等級）3

應(yīng)用

設(shè)計(jì)

柯托智能型電氣定位器主要用于以下行業(yè)：

•化工 / 石化

•電廠

•造紙和玻璃

•水和污水

•食品和制藥

•海上平臺(tái)

柯托智能型電氣定位器能用于所有的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)并可提供：

•用于非危險(xiǎn)場所

•用于危險(xiǎn)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(shù)字式現(xiàn)場設(shè)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(xié)議

-PROFIBUS PA 規(guī)范，IEC 61158-2；總線供電，

或

-FOUNDATION Fieldbus (FF) 規(guī)范，IEC 61158-2，總線供電

•位置檢測系統(tǒng)

•螺絲接線端子盒

•壓電閥預(yù)控的氣動(dòng)閥組

閥組位于殼體內(nèi)，氣源和定位壓力的氣動(dòng)連接在定位器右側(cè)。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(dāng)?shù)陌惭b組件，定位器可安裝到直行程或角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)上。殼體內(nèi)電路板安裝架提供數(shù)個(gè)插槽，用于安裝單獨(dú)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(tǒng)定位器不同。

工作方式

微處理器對設(shè)定點(diǎn)和實(shí)際位置作比較。如果微處理器檢測到偏差，它用一個(gè)模糊算法程序來控制壓電閥，壓電閥調(diào)節(jié)進(jìn)入氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室的流量。

微處理器根據(jù)偏差（設(shè)定點(diǎn)和實(shí)際位置）的大小和方向，輸出一個(gè)電控指令給壓電閥。壓電閥將控制指令轉(zhuǎn)換為氣動(dòng)位置增量。

當(dāng)控制偏差很大時(shí)（高速區(qū)），定位器輸出一個(gè)連續(xù)信號； 當(dāng)控制偏差不大時(shí)（低速區(qū)），定位器輸出連續(xù)脈沖；當(dāng)控制偏差很?。ㄗ赃m應(yīng)或可調(diào)死區(qū)內(nèi)），則沒有定位信號輸出。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線或轉(zhuǎn)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(dòng)機(jī)構(gòu)上的高質(zhì)量電位器。

裝在直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的組件檢測的角度誤差被自動(dòng)地修正。

當(dāng)連接在兩線制系統(tǒng)中，定位器從 4~20 mA 設(shè)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(yù)控壓電閥的氣動(dòng)閥組

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

本地操作

本地操作使用內(nèi)置的顯示器和三個(gè)按鈕。通過按鈕可進(jìn)行手-自動(dòng)工作模式切換、組態(tài)及診斷。

手動(dòng)模式時(shí)，可在整個(gè)行程范圍驅(qū)動(dòng)閥門動(dòng)作。

用組態(tài)軟件進(jìn)行操作和監(jiān)控

組態(tài)軟件允許對設(shè)備進(jìn)行簡單的操作、監(jiān)控、組態(tài)和參數(shù)設(shè)置。通過組態(tài)軟件也可以從設(shè)備讀取診斷信息。通過 HART 協(xié)議或 PROFIBUS PA 可實(shí)現(xiàn)通信。對于 HART 協(xié)議，通過 HART 調(diào)制解調(diào)器和 HART 兼容的輸入 / 輸出模塊（遠(yuǎn)程 IO）都可訪問此設(shè)備。

自動(dòng)初始化

使用一個(gè)簡單的組態(tài)菜單，可快速配置定位器，也可通過自動(dòng)初始化功能進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在初始化期間，微處理器自動(dòng)確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的零點(diǎn)、行程、作用方向和定位速度。用這些數(shù)據(jù)來確定最小脈沖時(shí)間和死區(qū)，從而優(yōu)化控制效果。

低氣耗

柯托智能電氣定位器的一個(gè)特點(diǎn)就是本身耗氣量極低。傳統(tǒng)定位器耗氣量很大。由于壓電閥技術(shù)的使用，柯托智能電氣定位器只在動(dòng)作時(shí)耗氣，這意味著在很短時(shí)間內(nèi)就可以收回定位器本身投資。

全面的監(jiān)控功能

柯托智能電氣定位器具有多種監(jiān)控功能，監(jiān)測執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門的變換， 當(dāng)超過設(shè)定的極限，發(fā)出報(bào)警信號。此信息對執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門的診斷或許非常重要?？纱_定和監(jiān)控的測量數(shù)據(jù)（某些數(shù)據(jù)的極限可調(diào)整）包括：

•累積行程

•動(dòng)作方向改變次數(shù)

•報(bào)警計(jì)數(shù)

•自適應(yīng)死區(qū)

•閥門極限位置（如閥座磨損或介質(zhì)沉淀的檢測）

•運(yùn)行小時(shí)數(shù)（按溫度段和行程段）以及 / 溫度

•壓電閥的工作次數(shù)

•閥門定位時(shí)間

•執(zhí)行機(jī)構(gòu)泄漏

狀態(tài)監(jiān)測

柯托智能電氣定位器具有更多的監(jiān)測功能。狀態(tài)顯示源自定位器活動(dòng)故障的監(jiān)測。這使得用戶在可能導(dǎo)致系統(tǒng)停車的閥門和執(zhí)行機(jī)構(gòu)重大故障發(fā)生前提前采取措施。故障指示通過報(bào)警信號發(fā)出，如執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜片損壞或動(dòng)作遲滯，使得用戶通過適當(dāng)?shù)木S護(hù)策略確保系統(tǒng)在任何時(shí)候的可靠性。

狀態(tài)監(jiān)測同樣使得其它故障能早期檢測并發(fā)出報(bào)警信號，如填料盒的靜摩擦力、閥芯 / 閥座的磨損，及掛料和結(jié)垢等。

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

閥門的維護(hù)請求

全行程測試、階躍響應(yīng)測試、多級階躍響應(yīng)測試和閥門性能測試可提供閥門所需維護(hù)的詳細(xì)信息。通過 HART 通信的幫助，可收到全面的測試結(jié)果并能夠確定維護(hù)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(fù)位的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上。

定位器在故障時(shí)按要求排空執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并驅(qū)動(dòng)閥門到預(yù)設(shè)的安全位置。

此定位器滿足下列要求：

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

組態(tài)

在組態(tài)模式下，柯托智能電氣定位器按要求對以下設(shè)置進(jìn)行組態(tài)：

•輸入電流范圍 0 ~ 20 mA 或 4 ~ 20 mA

•設(shè)定點(diǎn)上升或下降特性

•定位速度（設(shè)定點(diǎn)斜率）

•分程工作范圍：設(shè)定點(diǎn)起始值和值可調(diào)

•響應(yīng)區(qū)間（死區(qū)）：自適應(yīng)或固定

•作用方向：隨設(shè)定點(diǎn)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(bào)警限：最小值和值

•自動(dòng)“ 緊密關(guān)閉"（響應(yīng)閾值可調(diào)）

•行程可按閥門特性曲線修正

•數(shù)字輸入功能

•報(bào)警輸出功能等。

額定使用條件

- 6 bar (87 psi)

9.8 Nm3/h (43.1 USgpm)

環(huán)境條件

用于室內(nèi)和室外

•排氣（復(fù)位型）

環(huán)境溫度

在危險(xiǎn)區(qū)域，參照充許的環(huán)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(huán)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(dāng)?shù)碾娫础?/span>

- 6 bar (87 psi)

19.2 Nm3/h (84.5 USgpm)

•相對濕度

0 ~ 100 %

•排氣（保位型）

防護(hù)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(huán)境中，氣動(dòng)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(wěn)態(tài)耗氣量

< 3,6×10-2 Nm3/h (0.158 USgpm)

•噪聲（數(shù)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(shí) / 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(shè)計(jì)

•整機(jī)推薦的連續(xù)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(zhí)行機(jī)構(gòu)）

3 ~ 130 mm (0.12 ~ 5.12 inch)

定位器反饋軸轉(zhuǎn)角 16 ～ 90°

（更大行程按需提供）

•貯存

1K5，-40 ~ +80 oC

(1K5，-40 ~ +176 oF)

•轉(zhuǎn)角范圍（角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)）

30 ~ 100°

•運(yùn)輸

2K4，-40 ~ 80 oC

(2K4，-40 ~ +176 oF)

安裝類型

氣動(dòng)數(shù)據(jù)

•在直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)上

使用安裝組件 CTDQW60-5F/S

需要時(shí)加反饋桿 CTDQW60-5T

安裝在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的側(cè)柱或平面上

符合 IEC 60534-6-1

氣源

壓縮空氣、二氧化碳（CO2）、氮?dú)?(N)、惰性氣體或清潔天然氣

•在角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)上

使用安裝組件 CTDQY60-6Y

執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(zhì)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(diǎn)

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(jìn)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(dòng)連接

1/4-18 NPT（內(nèi)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(yīng)

•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(qū)

0.1 ~ 10 %（可調(diào)）

•粉塵，“t"外殼保護(hù)

•II 2 D Ex tb IIIC T100 oC Db

模數(shù)轉(zhuǎn)換器

•用于 2 區(qū)“ec"

•II 3 G Ex ec IIC T6/T4 Gc

•采樣時(shí)間

10 ms

NEC 500/NEC505 的安裝環(huán)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(zhuǎn)換誤差

≤ 0,05 %

•粉塵，“DIP"外殼保護(hù)

•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(qū)，“NI"

•NI / I / 2 / A-D

•NI / 2 / (A)Ex nA / Ex ic / IIC，Gc

證書和批準(zhǔn)

天然氣作為氣源

用天然氣作為氣源的技術(shù)規(guī)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(hù)

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(nèi)部電容 CI

11 nF

電源 UH

+12 ~ +30 V

等效內(nèi)部電感 LI

忽略不計(jì)

外部負(fù)載 RB [kW]

≤(UH [V] – 12 V)/I [mA]

電隔離

與主設(shè)備安全隔離

轉(zhuǎn)換誤差

≤0,3 %

試驗(yàn)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(zhí)行機(jī)構(gòu)）

D

安裝附件選型和訂貨數(shù)據(jù)

訂貨號

雙作用（用于雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)）

S

直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝

“三斷“復(fù)位（1）

E

• 正面安裝組件

CTDQW60-5F

“三斷“保位（2）

H

• 側(cè)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(zhí)行機(jī)構(gòu)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(zhí)行機(jī)構(gòu)）

安裝底座（執(zhí)行機(jī)構(gòu)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