Бюркерт (BURKERT) 20120692 Тип 8647 AirLINE SP представляет собой модульную электропневматическую систему управления, спроектированную для прямой интеграции в распределенную станцию ввода-вывода Siemens SIMATIC ET 200SP через общую объединительную шину. Данная конфигурация рассчитана на 24 клапанных слота с монтажной шириной секции 11 мм и позволяет объединять 3/2- и 5/2-ходовые электромагнитные пилотные клапаны для управления пневматическими приводами, позиционерами технологических клапанов и цилиндрами. Остров снабжен напольной монтажной плитой AirLINE Quick из нержавеющей стали (VA), через которую линии подачи давления, каналы сброса воздуха и рабочие отводы D6 выводятся наружу через дно шкафа управления без необходимости дополнительной внешней трубной разводки.

Аппаратная версия Ревизия 2 (REV.2) отличается синими разгрузочными кольцами на цанговых фитингах, волнообразным расположением рабочих пневматических каналов и единым стандартизированным фланцевым профилем FM20 для одинарных и сдвоенных клапанов. Для повышения эксплуатационной безопасности в выхлопные каналы 3 (R) и 5 (S) встроены обратные клапаны, предотвращающие образование противодавления при одновременном сбросе воздуха. В питающий канал 1 (P) встроен отсечной механизм пневматического HotSwap, который герметизирует канал подачи при демонтаже конкретного клапана и позволяет производить оперативную замену пилотных электромагнитных клапанов под полным рабочим давлением магистрали до 10 бар без остановки технологического процесса.

Модульная архитектура и компоненты системы

Конструкция клапанного острова Тип 8647 состоит из соединительных блоков подачи среды и рабочих клапанных секций, объединенных на монтажной рейке вместе с электронными модулями Siemens.

• Соединительные модули (PSU): Располагаются слева (PSU-L, ширина 44 мм), по центру острова (PSU-M, ширина 33 мм) и справа (PSU-R, ширина 44 мм). Они обеспечивают подвод сжатого воздуха через резьбовые соединения G 1/4, отвод выхлопа, подключение внешнего пилотного давления M5 и механическую фиксацию на направляющей. Артикул 20120692 укомплектован одним промежуточным блоком питания PSU-M, исключающим падение давления на протяженной линейке из 24 клапанов.
• Клапанные секции: Включают электронный базовый модуль (PQ), пневматическую опорную плиту и электромагнитные клапаны (Тип 6524 или Тип 6525). Электронные модули выпускаются на 4 места (PQ4) и 8 мест (PQ8/PQ16) и содержат схему управления катушками, светодиодные индикаторы и графические ЖК-дисплеи.
• Пневматические базовые плиты: Обеспечивают фиксацию клапанов, содержат каналы питания и выхлопа со встроенными обратными клапанами и механизмами HotSwap, а также выводят отводы к нижним нержавеющим цангам.

Обозначение модуля	Артикул ID	Число слотов	Ширина [мм]	Совместимые типы клапанов	Функция EVS
PSU-L	285088	—	44	Левый модуль питания / сброса	Нет
PSU-M	285091	—	33	Промежуточный модуль питания	Нет
PSU-R	285092	—	44	Правый модуль выхлопа / заглушка	Нет
PQ4VS4	284935	4	44	6524 3/2-ход. / 6525 5/2-ход.	Нет
PQ8VS4	284936	4	44	6524 2x3/2-ход. / 0460 импульсный	Нет
PQ8VS8	283166	8	88	6524 3/2-ход. / 6525 5/2-ход.	Нет
PQ16VS8	284806	8	88	6524 2x3/2-ход. / 0460 импульсный	Нет

Механический монтаж и напольный адаптер шкафа управления AirLINE Quick

Модель 20120692 использует адаптер основания шкафа AirLINE Quick. При данном способе монтажа клапанный остров закрепляется на дне шкафа через массивную нержавеющую плиту, которая служит несущей опорой для стандартной монтажной рейки и всех установленных на ней модулей Siemens SIMATIC ET 200SP.

Для монтажа в днище шкафа управления подготавливается прямоугольный вырез (лазерная резка или штамповка). Кромки выреза должны быть полностью очищены от заусенцев во избежание повреждения уплотнителя.

1. В паз металлической плиты AirLINE Quick устанавливается профильное эластомерное уплотнение без перекручиваний.
2. Собранный клапанный блок опускается изнутри шкафа на подготовленный монтажный вырез.
3. С внешней нижней стороны шкафа прижимается пластина жесткости и затягивается крепежными винтами M5x10 с моментом затяжки 2,0 Н·м.

Ограничения конфигурации с AirLINE Quick

При монтаже с адаптером AirLINE Quick выступ стандартной рейки по обе стороны клапанного блока не должен превышать 10 см. Допускается применение только коротких базовых модулей Siemens BaseUnit. Совместное использование AirLINE Quick со станцией SIMATIC ET 200SP HA конструктивно невозможно.

При снятии острова со стандартной рейки крепежные винты должны быть полностью выкручены против часовой стрелки. При размещении внутри шкафа необходимо соблюдать зазор не менее 5 см (не менее 8 см при наличии разъемов EVS) между верхним краем острова и конструкциями шкафа для охлаждения и доступа к фиксаторам.

Пневматические подключения и встроенные функции безопасности

Основные порты подвода и сброса воздуха расположены на торцевых соединительных блоках, а рабочие выходы выведены через адаптер AirLINE Quick в днище шкафа.

Номер порта	Обозначение	Назначение	Тип / Размер резьбы	Рекомендуемый момент [Н·м]	Макс. момент [Н·м]
1	P / 1	Основная подача сжатого воздуха	G 1/4	4...7	20
3 / 5	R/3, S/5	Каналы сброса выхлопного воздуха	G 1/4	4...7	20
2	X	Внешний пилотный воздух (EXT) / сброс (INT)	M5	1,0...1,2	3
2, 4	Днище	Рабочие линии исполнительных механизмов	Цанга D6	1,75...2,25 (M7)	4

Проверка правильности подключения каналов

Перед подачей рабочего давления обязательно проверьте корректность подключения линий 1 (P) и 3/5 (R/S). Категорически запрещается путать порты 1 и 3/5 местами, так как подача давления в выхлопные каналы приведет к неконтролируемому срабатыванию пневмоприводов.

При использовании 3/2-ходовых клапанов (Тип 6524) сжатый воздух подается через нижний порт 2 (верхний канал не задействован). При установке 5/2-ходовых (Тип 6525) или 2x3/2-ходовых клапанов (Тип 6524) оба порта (2 верхний и 4 нижний) коммутируются попеременно.

Обратные клапаны в каналах сброса

В каналы выхлопа 3 (R) и 5 (S) установлены пружинные обратные клапаны. При одновременном сбросе воздуха из нескольких мощных приводов давление в общем выхлопном коллекторе кратковременно возрастает. Встроенные обратные клапаны отсекают встречный поток, исключая отжатие мембран соседних пилотов и самопроизвольное перемещение исполнительных органов.

Техническое обслуживание клапанов и замена HotSwap

Модель 20120692 оснащена функцией пневматического HotSwap в канале подачи 1 (P). При выкручивании крепежных винтов и снятии любого клапана встроенный клапанный затвор автоматически перекрывает подвод воздуха к данному гнезду, сохраняя рабочее давление (до 10 бар) на остальных 23 клапанных местах.

Правила замены клапана под давлением

При снятии клапана под давлением происходит кратковременный выход воздуха до момента посадки отсечного седла HotSwap. Персонал должен работать в защитных очках. Запрещается одновременно снимать более одного клапана с одного пневматического модуля.

1. Зафиксируйте подключенные пневмоприводы от непреднамеренного движения перед началом работ.
2. С помощью шлицевой отвертки ослабьте два диагональных винта крепления клапана.
3. Снимите клапан вертикально вверх вместе со старым уплотнением.
4. Установите новый клапан исполнения REV.2 с неповрежденным профильным уплотнением.
5. Затяните крепежные винты по диагонали с равномерным усилием до номинального момента.

Совместимость ревизий оборудования

Клапаны ревизий REV.1 и REV.2 несовместимы между собой по посадочным отверстиям. Установка клапанов REV.1 на пневмомодули REV.2 недопустима из-за несовпадения геометрии каналов и риска утечки воздуха.

Электрическое подключение и интеграция с Siemens SIMATIC

Клапанный остров соединяется с шиной распределенного ввода-вывода Siemens SIMATIC ET 200SP через встроенный штекерный интерфейс при установке на монтажную рейку.

• Разделение цепей питания: Непосредственно слева от левого соединительного блока острова (PSU-L) должен быть установлен светлый базовый модуль Siemens BaseUnit (BU...D или BU...D/T). Он формирует отдельную потенциальную группу питания 24 В пост. тока (L+ и M) исключительно для электромагнитных клапанов.
• Допуск по напряжению: Допустимое отклонение напряжения питания нагрузки составляет 24 В пост. тока ±10% (от 21,6 до 26,4 В). При падении напряжения ниже 21,6 В светодиод PWR OK на модуле PSU-L гаснет, а базовые электронные модули передают в контроллер сообщение «Отсутствует напряжение питания L+».
• Интеграция с модулями безопасности Siemens F-PM-E: Модули Типа 8647 с маркировкой «FC» сертифицированы для работы в цепи безопасного отключения модуля Siemens F-PM-E 24VDC/8A PPM ST. В параметрах модуля F-PM-E время темного теста должно быть сконфигурировано в диапазоне от 1,5 до 2,5 мс, а время светлого теста — не более 0,8 мс.

Конфигурирование, параметры и диагностические функции

Настройка клапанного острова выполняется в среде Siemens TIA Portal (версия V13 и выше), SIMATIC STEP 7 (V5.5 SP4 и выше) или SIMATIC PCS 7 (V9.0 SP2 и выше). Для интеграции применяются файлы GSDML (PROFINET), GSD (PROFIBUS DP), пакеты поддержки HSP (HSP0225 / HSP2105) или пакеты обновления HUP для PCS 7.

Индикация состояния и диагностика

Каждый клапанный модуль оснащен локальными средствами индикации:

• Светодиод PWR (зеленый): Сигнализирует о наличии корректного напряжения питания 24 В нагрузки.
• Светодиод DIAG: Отображает статус модуля (зеленый — норма, мигающий зеленый — не параметризован, мигающий красный — активна ошибка).
• Графический ЖК-дисплей: 8-слотовые модули содержат два ЖК-дисплея. На них отображаются состояния дискретных выходов, сигналы конечных положений приводов (A верхнее / B нижнее), режим энергосбережения PROFIenergy и текстовые сообщения об ошибках (обрыв цепи, короткое замыкание, превышение числа переключений).

Счетчики циклов переключения

Каждый электронный модуль независимо ведет учет циклов переключения как для пилотного электромагнитного клапана, так и для подключенного исполнительного механизма по каждому каналу. При превышении порога генерируется предупреждение. Текущие значения сохраняются в энергонезависимой памяти и могут быть прочитаны или сброшены через системные блоки STEP 7 (WRREC/RDREC, структуры данных DS 130–135).

Код диагностики Hex (Dec)	Текст сообщения	Причина возникновения	Рекомендуемое действие
0x09 (9)	Ошибка оборудования	Внутренняя неисправность электроники	Проверить монтаж; заменить модуль
0x10 (16)	Ошибка параметрирования	Некорректно заданы параметры в TIA Portal	Проверить конфигурацию слотов в проекте
0x11 (17)	Нет напряжения питания	Напряжение L+ ниже 21,6 В пост. тока	Проверить цепь питания на BaseUnit
0x1F (31)	Компонент недоступен	Выполняется обновление прошивки	Дождаться завершения загрузки ПО
0x02F0 (752)	Предел циклов пилота	Достигнут ресурс переключений клапана	Заменить пилотный клапан, сбросить DS 132
0x02F1 (753)	Предел циклов привода	Достигнут ресурс срабатываний привода	Провести ТО арматуры, сбросить счетчик
0x02F3 (755)	Пилот: Обрыв цепи	Обрыв обмотки или плохой контакт	Проверить установку катушки клапана
0x02F4 (756)	Пилот: Короткое замыкание	КЗ в цепи катушки электромагнита	Устранить КЗ; предохранитель восстановится

Технические характеристики и эксплуатационные пределы

Параметр	Значение / Характеристика
Рабочая среда	Осушенный сжатый воздух (с маслом или без), нейтральные газы
Класс чистоты воздуха	ISO 8573-1:2010 класс 7.4.4 (макс. размер частиц 5 мкм)
Рабочее давление	от 2,5 до 10 бар (без вспомогательного управляющего воздуха)
Номинальный расход воздуха (QnN)	300 л/мин (снижение прибл. на 20% на базовых плитах HotSwap REV.2)
Температура рабочей среды	от 0 °C до +50 °C
Температура окружающей среды	от 0 °C до +55 °C
Влажность воздуха	Средняя 75%, макс. 85% (без конденсации)
Атмосферное давление / Высота	80...106 кПа (не более 2000 м над уровнем моря для исполнений UL)
Материалы корпуса	Полиамид (PA), поликарбонат (PC); клапаны: PA / PPS / алюминий
Материал уплотнений	Бутадиен-нитрильный каучук (NBR)
Класс защиты от поражения током	Класс 3 (DIN EN 61140 / VDE 0140); требуется заземление рейки FE
Степень защиты оболочки	IP20 (IP65 в закрытом шкафу; UL Type 4X при установке с AirLINE Quick)
Потребляемая мощность одной катушки	0,8 Вт (24 В пост. тока)