西门子定位器使用说明书2
3.3 西门子定位器中文操作说明
西门子定位器官方版说明书
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安全信息 • 在定位器有防爆保护情况下 受过培训或有权在有潜在爆炸设备方面进行工作 WARNING 定位器必须要由合格的人员来安装和操作 定位器为连接到功能或安全超低压而设计 由供电单 元决定电气安全 气动执行器会产生高的推力 为了避免伤害 必须要在遵守严格的安全规程下进行安装和操作 对于有潜在爆炸设备的情况下 尤其要遵守使用安全规程 定位器正确和安全运行与运输 贮存 安装 以及细心的操作和维护有关 相关的 CE FM 认证请参见英文手册
4 可选件的安装.................................................................................................................................. 11 5 电气连接.........................................................................................................................................12 6 气动连接.........................................................................................................................................13
3.3 6DR4004-8D 转角执行器额外的附件 ......................................................................................... 9 3.3.1 组装顺序 ........................................................................................................................ 9
西门子智能阀门定位器操作
智能阀门定位器（SIPART PS2）一、气源：气源要求：1.4～4bar二、直行程执行器调试准备：1、用相应的安装配件安装定位器。
2、用气动管缆连接定位器与执行机构，给定位器提供气源。
3、连接相应的电流或电压源。
4、现在定位器处于“P manual”方式，在显示屏上一行显示当前电位计的百分比电压值（P），显示屏下行“NOINI”在闪烁。
5、通过“增加键”和“减少键”移动执行机构达到每一个最终位置，来检查机械装置是否可在全部调整范围内自由移动，即显示P5.0～P95.0的允许范围之间。
如果不是，利用调节轮和反馈杆长度调节PS2的零点和量程。
（调节轮调整相当零点调整，反馈杆长度调整相当量程调整）6、现在移动执行器，使杆达到水平位置，显示一个介于P48.0到P52.0之间的值，如果不是这种情况，调整摩擦夹紧单元，直到杆水平显示“P50.0”。
三、直行程执行机构的自动初始化正确移动执行机构。
离开中心位置，开始初始化。
1、按下“方式键”5秒以上，进入组态方式，进入到第一参数，选择执行器类型，2、短按“方式键”切换到第二参数，根据冲程选择参数，即比率开关位置。
或3、按“方式键”进入到下一参数如果你希望在初始化阶段完成后，计算的整个冲程量用mm表示，这一步必须设置为此，你需要屏上选择与刻度杆上驱动钉设定值相同的值。
4、按“方式键”进入下一参数，然后按”增加键”超过5秒，初始化开始，初始化进行时，“RUN1”至“RUN5”一个接一个出现于显示屏下行，初始化过程依据执行机构，可持续15分钟，当显示时初始化完成。
5、短按“方式键”，出现“INITA”,再按“方式键”超过5秒退出组态方式。
松开“方式键”时，处于手动方式，再短按“方式键”进入自动方式。
注：如使用手动初始化，则RUN2由手动完成，其余各步骤均相同。
四、角行程执行机构调试准备1、用相应的安装配件安装定位器。
2、用气动管缆连接定位器与执行机构，给定位器提供气源。
西门子操作手册
目录1 安全信息 (1)术语定义 (1)前言 (1)2定位器的供货范围 (2)3组装…………………………………………………………………概述…………………………………………………………………定位器在潮湿环境中的使用……………………………………定位器在易受到强加速作用力或震动场合的使用……………直行程执行机构的连接附件………………………………………组装顺序……………………………………………………………角行程执行机构的连接附件………………………………………组装顺序………………………………………………………………4可选附件的安装……………………………………………………5电气连接……………………………………………………………6气动连接……………………………………………………………注入仪表空气开关………………………………………………..限流器………………………………………………………………7调试（见散页“操作—简要说明”）………………………………直行程执行机构调试准备…………………………………………直行程执行机构的自动初始化…………………………………直行程执行机构的手动初始化…………………………………角行程执行机构调试准备…………………………………………角行程执行机构的自动初始化…………………………………角行程执行机构的手动初始化…………………………………故障校正……………………………………阀门定位器的简明操作指南………………..附录一………………………………………………………………………附录二………………………………………………………………………1 安全信息1.2 前言本操作说明描述了定位器组装、连接、调试的基本步骤，不能取代SIPART PS2电气阀门定位器的操作手册，操作手册中包含了组装、功能、操作的详细信息。
无危险使用关于安全方面，定位器出厂时已达到完美状态，如果要保持此状态，用户必须要遵守本操作说明中安全提示。
西门子定位器2
一.电气阀门定位器是气动调节阀的关键附件之一，其作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀动作的气信号。
它具有阀门定位功能，既克服阀杆摩擦力，又可以克服因介质压力变化而引起的不平衡力，从而能够使阀门快速的跟随，并对应于调节器输出的控制信号，实现调节阀快速定位，提升其调节品质。
随着智能仪表技术的发展，微电子技术广泛应用在传统仪表中，大大提高了仪表的功能与性能。
其在电气阀门定位器中的应用使智能定位器的性能和功能有了一个大的飞跃。
阀门定位器的原理：反馈杆反馈阀门的开度位置发生变化，当输入信号产生的电磁力矩与定位器的反馈系统产生的力矩相等，定位器力平衡系统处于平衡状态，定位器处于稳定状态，此时输入信号与阀位成对应比例关系。
当输入信号变化或介质流体作用力等发生变化时，力平衡系统的平衡状态被打破，磁电组件的作用力与因阀杆位置变化引起的反馈回路产生的作用力就处于不平衡状态，由于喷嘴和挡板作用，使定位器气源输出压力发生变化，执行机构气室压力的变化推动执行机构运动，使阀杆定位到新位置，重新与输入信号相对应，达到新的平衡状态。
在使用中改变定位器的反馈杆的结构（如凸轮曲线），可以改变调节阀的正、反作用，流量特性等，实现对调节阀性能的提升。
智能阀门定位器结构如下图所示，其中虚线内为定位器部分，右侧为气动执行机构。
控制和驱动电路，以及位置反馈传感器的数据采集电路，均位于定位器内的电路板中。
控制电路主要完成控制信号和位置反馈信号的数据采集与处理工作，同时形成稳定输出电压。
驱动电路用于PWM fe流滤波后的功率放大。
喷嘴挡板、喷嘴以及相应组件构成了I/P转换器，实现电气转换。
调节喷嘴挡板和喷嘴的间距，通过气体放大器，完成对输出气体的调节。
反馈杆和位置反馈传感器，完成气动执行机构位移的检测，并组成完整的闭环控制系统。
二、西门子系列智能电气阀门定位器与常规产品相比，有许多独特而实用的优点：1、直行程和角行程执行机构采用同一类型的阀门定位器2、三个按键和双行LCD显示可实现简捷的操作和编程3、具有零位和行程范围自动调整的功能4、手动操作时无需另外的设备5、具有可选的或可编程的输出特性6、具有自诊断功能7、耗气量极小&设定值和控制变量极限值可进行选择9、可编程设置阀门"紧密关闭"功能。
西门子智能阀门定位器说明书
附录SIPART PS2 6DR5xxx-xx 散页“操作－简要说明”27 参数名 显 示 功 能 参数值 单位 出厂设定 用户设定执行器类型额定反馈角适当地设定选择器（7）变送比率（见部件图）阀杆范围（任意设定）当使用时，在执行器上设置的值必须与反馈杠杆相匹配驱动杆必须设定在执行器的行程值上，如果这个值不在刻度上，则设定到下一个较大一档刻度值初始化（自动）初始化（手动）设定电流范围方向设定点 上升 下降设定分程范围的起始点设定分程范围的结束点设定斜率上升点设定斜率下降点设定点功能 线性 等百分比1:25,1:33,1:50 反向等百分比1:25,1:33,1:50 可自由调节转折点设定在 0%控制器的死区行程下限值行程上限值行程标定 至机械杠杆 到流量行程方向显示 上升 下降行程“紧密关闭” 无 仅有顶端 仅有底端 顶和底都有紧密关闭值，底端紧密关闭值，顶端BI1功能 无 仅有信息 组态锁定 组态锁定和手动 驱动阀到上限位置 驱动阀到下限位置 移动行程锁定BI2功能 无 仅有信息 驱动阀到上限位置 驱动阀到下限位置 移动行程锁定报警功能 无 A1＝最小，A2＝最大 A1＝最小，A2＝最小 A1＝最大，A2＝最大报警1的临界响应值报警2的临界响应值报警输出功能 故障 故障＋非自动 故障＋非自动＋BI （“＋”指逻辑或操作）对于故障信息的监视时间“控制偏差”对于故障信息的临界响应值“控制偏差”对于整个行程的限位值对于方向改变的限位值对于停止监视末端的限位值，底部对于停止监视末端的限位值，顶部监视死区的限位值预设定（出厂设定）“no ”未激活“Strt ”工厂设定起动后，按住此键5秒“oCAY ”工厂设定完成后出现此显示 警示：预设定结果在“非初始化” Turn （角行程执行器） WAY （直行程执行器） LWAY （无正弦修正的直行程执行器） Ncst （带NCS 的角行程执行器） -ncst （相同，改变作用方向） 度数33 90 90。
西门子定位器调整步骤
一、调试前准备工作1.按照操作说明书将PS2与阀门连接，接汽源，再接电源（4—20mA电流供电）。
2.没有经过初始化的定位器，接入电流信号后，LCD屏幕右下方出现闪烁细体“NOINI”字母。
此时按上升键（即“+”键）或下降键（即“-”键）可以使执行机构动作，先按“+”再同时按“-”，反之相同，看阀门的最大点或最小点。
3.最小点应在5-9%（液晶显示）之间，不在时，调定位器的黑色齿轮（耦合调节轮）；最大点应不超过95%（液晶显示），不对时，调定位器的黑色齿轮（耦合调节轮）。
在中间的过程中不能出现P---情况，否则需要通过耦合调节轮等做一系列的调整。
a.将一字螺丝刀（4mm宽）插入黄颜色轮夹紧轮齿轮状部件内部，向右拨动，松开夹紧装置，向左或者向右转动耦合调节轮，阀杆位移指针指向阀位刻度0%左右时，（与下降键配合使用），使量程下限（液晶显示）在5-9%之间。
b.按上升键，使阀杆指针指向阀位刻度100%左右，使量程上限（液晶显示）数值连续上升不出现-----的超限符号。
液晶显示应接近且不大于95%。
c.如果显示＞95则重新调整反馈杠杆支点离转轴远一点。
d.如果显示＜90则重新调整反馈杠杆支点离转轴近一点。
e.位置开关、轮状夹紧装置（黄颜色），都锁紧。
（一字螺丝刀向左拨动，则锁紧夹紧装置）。
f.如需要更多的参数设置，可进入参数设置程序，并确认相关参数（参数1、参数2、……参数55.）几个重要参数：（举例，实际操作按照说明书或工艺过程要求设置）。
参数1. YFCT （执行机构的类型）WAY （直行程）参数2. YAGL （反馈角）33°参数3. YWAL （行程范围）由调节阀行程决定参数4. INITA （自动初始化）参数5. INITM （手动初始化）参数6. SCUR （输入电流范围）4～20mA参数7. SDIR (正反作用) 由工艺过程要求决定参数8. SPRA (分程范围设置起点) 0.0％参数9. SPRA (分程范围设置终点) 100.0％参数10. TSUP (斜率设定OPEN) Auto参数12. SFCT （输出设定-线性）Lin参数34. DEBA (控制死区) Auto参数37. YNRM （行程标定）MPOS （机械行程）参数38. YDIR (液晶显示) rise (正作用)参数39. YCLS （阀门紧闭功能）do (仅下降)参数40. YCDO （紧密关闭值）0.2％（仅下降）参数41. YCUP （紧密关闭值）99％（仅上升）参数55. PRST （工厂设置）Strt （*4.00.00版本是50.PRST）4.用“+”、“-”键将阀门行程调到50%，（此时反馈杆应该水平，不然应调整定位器的安装位置。
西门子定位器
一：安装1、将定位器各部件包括反馈杆、反馈模块、指示压力表、连接接头等预装完毕。
2、用合适的连接件将定位器固定在执行机构上。
对于直行程执行器要保持定位器的垂直（即显示窗朝正前右上方或顺时针旋转90°），并调整定位器的高度，使反馈杆的水平位置正好在执行器行程的中心位置；对于角行程执行器，由于本厂未涉及，暂不说明。
3、紧固定位器、连接件及执行器。
4、连接气源管。
下部接头连经减压阀进气，上部接头连到执行器的气缸（显示窗朝正前右上方安装），经减压阀给上0.3MPa气源，连接接头无漏气现象。
气源为清洁、干燥的空气，无水、油、其它液体及其蒸汽，含固体微粒数量小于0.1g/m3，且微粒直径小于20μm，含油量小于10mg/ m3。
5、打开定位器外壳，将信号线“＋”极接入端子排的6号，“－”极接入端子排的7号；将反馈线“＋”极接入端子排的61号，“－”极接入端子排的62号。
6、现在，定位器处于手动模式，在定位器的显示窗上方，显示的为位置反馈电位计的电压百分数，正文闪烁显示“NOINIT”，即“未初始化”。
二：参数设置及初始化1 参数设置1、按功能鍵（小手形）5s后，进入参数设置。
2、SIEMENS定位器有36组参数，用“＋”、“－”键可以在一组参数中进行选择，选择完后按一下功能键进入下一组参数的设置。
3、常用参数：1.YFCT（执行器类型）：WAY（直行程），TURN（角行程）；2.YAGL（额定反馈角度）：33°（一般情况下，直行程），90°（角行程）；7.SDIR（给定方向）：RISE（上升），FALL（下降）；38.YDIR（操作变量方向）：RISE（上升），FALL（下降）；注：其它参数未了解清楚之前请不要改变。
2 初始化1、开始初始化时，阀门必须处于中间位置。
按定位器显示窗下方的“＋”、“－”键使执行器运动，看执行器自由走满全行程，然后让执行器运动到行程的中间位置（直行程的反馈杆处于水平位置），就可以进行初始化了。
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Iy 阀位反馈模块和报警模块以及 SIA 模块（见第 3 页） 的信号之间，以及与基本单元之间在电气上都是隔离的。 输出表示自动发出故障信号。
2
SIPART PS2 智能电气阀门定位器
SIPART PS2，RT PS2 PA，SIPART PS2 EEx d 和 SIPART PS2 EEx d PA
SIPART PS2（6DR5...）具有检测和当选择极值报警时， 能报告执行机构和调节阀变化的多项监控功能，这种诊断 对调节阀和执行机构是重要的信息。
可实现测量值（一些极值可调整）的确定和监控，包括：
• 行程累积
• 行程方向改变次数
• 报警计数
• 死区自调整
• 阀门极限位置（例如：阀座的磨损）
• 最高/最低温度下的运行小时数（按照温度等级）
个限位信号可单独设置为最大或最小值 - 在自动方式时如果执行单元达不到设定位置或发生故障
时，输出一个报警信号 - 第二个二进制输入用于报警信号或触发安全响应，或作
锁定/发讯功能，或作安全定位
图.1 SIPART PS2 或 SIPART PS2 PA 智能电气阀门定位器
图.2 SIPART PS2 EEx d 或 SIPART PS2 EEx d PA 隔爆型智 能电气阀门定位器
PROFIBUS-PA 装置 (6DR41..)电气连接
PROFIBUS-PA 输入
PC 机/便携机
图.6 SIPART PS2 型智能电气阀门定位器功能图
8 弹簧复位气动执行机构 (单作用) 9 无弹簧复位气动执行机构 (双作用)
注: 报警模块(6)和 SIA 模块(7)仅在二者中选择一插入。
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SITRANS PS2 智能电气阀门定位器
SIPART PS2，SIPART PS2 PA，SIPART PS2 EEx d 和 SIPART PS2 EEx d PA
SIPART PS2 的工作方式及其集成的附加功能为用户在定 位器安装和操作使用上提供相当多的好处：
• 安装简易、高度自动化的调校，意味着节省时间，并 确保可靠运行。
• 一个在线自适应程序意味着即使在不利的工况条件下 也能实现非常高的质量控制。
• SIPART PS2 只有很少的可动部件，不受振动影响。
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SIPART PS2 !"#$%&
SIPART PS2
SITRANS P，MK II ，MS 系列
压力变送器
智能电气阀门定位器
SIPART PS2/PS2 PA， SIPART PS2 EEx d 和 SIPART PS2 EEx d PA
2 应用 2 设计 4 工作原理 7 组态 10 技术数据 15 订货数据
二线制定位器 (6DR50..，6DR51..)的电气连接 6DR50.. 和 6DR51..型定位器是二线制工作系统
二线制/三线制/四线制定位器 (6DR52..)的电气连接 6DR52.. 型能工作在二线制、三线制或四线制系统。
二线制输入
*)如果需要 R
图.7 SIPART PS2 电气定位器，6DR50..和 6DR51..输入电路
SIPART PS2 系列智能电气阀门定位器用于气动直行程 或角行程执行机构的控制。智能电气阀门定位器驱动执 行机构使阀门到达与给定值相对应的位置。附加功能输 入可用于锁定阀位或驱动阀门达到安全的位置。为此， 在基型产品中都有一个用于这个目的的二进制输入接 口。
SIPART PS2 系列智能电气阀门定位器与常规产品相 比，有许多独特而实用的优点，例如： g 直行程和角行程执行机构采用同一类型的阀门定位器 g 三个按键和双行 LCD 显示可实现简捷的操作和编程 g 具有零位和行程范围自动调整的功能 g 手动操作时无需另外的设备 g 具有可选的或可编程的输出特性 g 具有自诊断功能（见第 4 页） g 耗气量极小 g 设定值和控制变量极限值可进行选择 g 可编程设置阀门"紧密关闭"功能 SIPART PS2 系列定位器有以下的产品型式： g 用于单作用执行机构的塑铝外壳或不锈钢外壳产品 g 用于双作用执行机构的塑铝外壳产品 g 可用于非危险区或危险区域：
• 和传统定位器相比，西门子阀门定位器的耗气量可以 忽略。
SIPART PS2 定位器采用适当的安装组件固定到直行程 或角行程执行机构上，执行机构的直线或转角位移通过 安装的组件检测并由一个刚性连接的导电塑料电位器转 换，装在直行程执行机构上的组件检测得到的角度误差 被自动地校正.
微处理器根据偏差（给定值 W 与位置反馈信号 X）的大 小和方向输出一个电控指令给压电阀。
软件 操作说明
请见 SIMATIC PDM 软件，用于 HART 第 7 页 或 PROFIBUS-PA 通信协
议设备参数设定 19 SIPART PS2 的操作
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SITRANS PS2 智能电气阀门定位器
SIPART PS2，SIPART PS2 PA，SIPART PS2 EEx d 和 SIPART PS2 EEx d PA
压电阀组安装在壳体内部，进气和输出压力的气动接口 位于定位器的右侧。可另选一个压力表模块和/或一个 电磁阀接在上面。位于壳体内部的电路板安装架留有数 个插槽，按编号分别插入具有以下功能模块：
g Iy 模块： - 二线制 4 到 20mA 位置反馈信号模块 g 报警模块（3 个输出，1 个输入）： - 采用二进制信号作为行程或转角的两个限位信号。这两
图.5 分离安装的执行机构行程检测系统和控制单元
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SITRANS PS2 智能电气阀门定位器
SIPART PS2，SIPART PS2 PA，SIPART PS2 EEx d 和 SIPART PS2 EEx d PA
工作方式
SIPART PS2 型智能电气阀门定位器的工作原理与传统 定位器完全不同。
可发出限位信号的限位开关触发器（SIA）
其结果是:
采用安装简便的限位开关触发器可发出二个符合 NAMUR 信号标准（DIN 19 234）的限位信号。触发器 还包含一个报警输出（见报警模块）。
执行机构行程检测组件和控制器分离安装
SIPARTP S2 所有外壳型式的产品，其行程检测组件和控 制器都可以分离安装。采用相应的连接装置和装有行程 检测组件的 SIPARTPS2 外壳，行程或角位的测量同样都 在执行机构上进行。控制器可单独安装在离执行器一定 距离的地方，如安装在管道或类似安装件上。控制器通 过一根电缆与行程检测组件连接，用一根或二根气管与 执行机构连接（见图 5）。如果安装的条件超过定位器的 正常值，例如
调试
调试（初始化）在很大程度上是自动进行的。
在初始化时，微处理器自动确定执行机构的零点，最大行 程，作用方向和执行机构的定位速度，用这些来确定最小 脉冲时间和死区，从而使控制达到最佳。使用 SIPART PS2 定位器上的按键和 LCD 可以手动操作气动执行机构。
用于定位器、执行机构和调节阀的监控和诊断功能
SIMATIC PDM 软件支持 HART 通迅，也支持 PROFIBUSPA 通迅协议。
SIMATIC PDM 软件允许通过 PC 或手提电脑方便实现远 程操作和监控，定位器也能使用该软件组态，利用过程数 据和比较数据可确定整机故障诊断和维护的重要信息。当 用 HART 接口与 SIPART PS2 进行通讯时，可通过 PC 机 或笔记本的 COM 口及 HART 调制解调器用双芯电缆连接 通讯。HART 通讯所使用的信号是采用频移键控方式叠加 在电流信号上。
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（高速区）。定位器输出一个连续信号；当控制偏 差不大（低速区），定位器输出脉冲连续；当控制器偏 差很小时（自适应或可调死区状态），则没有控制指令 输出。
带预控压电阀的气动阀组
压电阀是以极长的工作寿命而著称，主导元件是一个压 电柔韧开关，它同主控气路连在一起。压电阀由于质量 小，可以释放很短的控制脉冲，因而能够达到很高的定 位精度。
- 壳体和盖
- PCB 印刷电路板组件：具有相应带或不带 HART 通迅 的 电 子 部 件 ； 或 者 符 合 IEC 1158-2 技 术 规 范 PROFIBUS-PA 通迅的总线供电功能电子部件。
- 执行机构行程检测组件(阀位反馈系统)
- 螺丝接线端子盒
- 由压电阀组构成的气路控制及放大部分，
三种防爆产品型式
基型产品有防爆等级为 EEx ia/ib 的本安型产品或用于 2 区的非本安型产品（见本安型产品技术数据）。
SIPART PS2 EEx d 隔爆型产品允许用在非本安应用的 1 区（具有 FM 认定证书也可应用在 0 区，见技术数据）。 这时允许使用全部可选择的模板而无需更换标牌。
通过 SIMATIC PDM 软件进行操作和监控
图.4 非接触阀位传感器（NCS）用于直行程执行机构（左）和角行程执行机构（右）
不锈钢外壳的产品适用于特殊环境条件
非接触式位置传感器（NCS）
SIPART PS2（包括 EEx d 型产品）有不锈钢外壳的产 品（见图 3）可应用在特殊腐蚀性的环境（例如海上作业， 氯碱厂等）。其功能和基型产品相同。
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、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都可省去。
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机构气室的空气流量。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）总线信号中获取电源。
• 过高/过低的环境温度