PN16
宝德 BURKERT（BURKERT）20039114（8647 型）AirLINE SP 是一款模块化电动气动自动化系统，硬件规格为第 2 版修订版（REV2）28 位气动阀岛。该系统专为机械和电气直接卡装连接至西门子 SIMATIC ET 200SP 与 SIMATIC ET 200SP HA 分布式 I/O 系统而研发，可将过程控制阀、气缸及其他气动执行机构的先导控制直接整合于控制系统机架内。20039114 具备 11 mm 阀门排列宽度、混合二位三通先导阀配置、G 1/4 气源主接口、1 组 G 1/4 气动中途供气单元（PSU-M）、底部朝下的 D6 气管快插工作接口，并在排气通道 3 (R) 和 5 (S) 内置单向止回阀，在进气通道 1 (P) 内置气动热插拔（HotSwap）自闭截止阀。
20039114 在 2.5 至 10.0 bar 额定表压范围内实现 100% ED 连续运行模式，适用于 0 °C 至 +50 °C 介质温度及 0 °C 至 +55 °C 控制柜环境温度。电源供电与现场总线通信通过西门子 ET 200SP 基座单元的背板总线自动建立。每个阀门通道的动作状态、循环计数与故障诊断通过基本电子模块自带的图形液晶显示屏（LCD）及发光二极管（LED）就地指示，整体符合 IP20 防护等级要求，适于安装在 IP54 以上封闭控制柜的 DIN 标准导轨上。
修订版 2（REV2）技术升级特征
8647 型 REV2 优化了基本气动模块、连接单元与先导阀连接法兰。单阀与双阀在面向基本气动模块的法兰接口上统一采用 FM20 规范，消除了早期版本中单阀与双阀安装底板的规格差异。
| 区别特征 | 修订版 1（REV1） | 修订版 2（REV2，订货号 20039114） |
|---|---|---|
| 快插接头释放环颜色 | 黑色 | 蓝色 |
| 工作接口通道排列 | 平行排列 | 波浪形错位排列 |
| 铭牌版本标识 | 无“Rev.”字样 | 明确标注“Rev.2” |
| 单阀气动法兰接口型式 | FM14 底板接口 | 统一标准 FM20 底板接口 |
| 启用集成 P 关闭时的流量损耗 | 流量减少最高达 50% | 流量减少降低至约 20% |
单阀法兰版本不兼容提示
REV1 单阀（6524 型二位三通、6525 型二位五通）与 REV2 基本气动模块之间存在机械防差错限位，两者无法互换安装。在对 20039114 进行备件更换或维护时，必须选用对应 REV2 标识的 FM20 法兰先导阀。
西门子分布式 I/O 系统集成
8647 型通过西门子接口模块（IM 155-6 PN 或 IM 155-6 DP）或集成 CPU 模块与上位控制器交换过程数据、参数配置和通道诊断信息，省去传统阀岛与 PLC 之间的离散布线。
站点扩展与供电配置规范
- 独立负载供电：线圈 24 V DC（±10%，允许残余波纹度 2.4 Vss）供电通过基座单元的电源总线实现。在阀块正左侧必须紧邻安装一个浅色西门子基座单元（型号 BU…D 或 BU…D/T），为阀块建立独立电位组。
- 右侧模块约束：阀块内部电源总线在右端接口处终止。若在阀块右侧继续扩展西门子 ET 200SP I/O 模块，紧随阀块后的第一个基座单元必须为浅色基座单元以重新注入负载电压。若与 SIMATIC ET 200SP HA 组合，则阀块右侧禁止安装任何后续 I/O 模块。
- 软件集成支持：采用标准 PROFINET GSDML 或 PROFIBUS GSD 配置文件完成总线组态。在西门子工程软件中，STEP 7 Classic 需安装硬件支持包 HSP2105（V5.5 SP4+），TIA Portal 需安装 HSP0225（V14 SP1+），PCS 7（V9.0 SP2+）则通过硬件更新包 HUP 导入。
| 工程参数 | 搭配 SIMATIC ET 200SP | 搭配 SIMATIC ET 200SP HA |
|---|---|---|
| PROFINET IO (GSDML) 支持 | 支持 | 支持 |
| PROFIBUS DP (GSD) 支持 | 支持 | 不支持 |
| TIA Portal HSP 软件集成 | 支持（HSP0225） | 不支持 |
| STEP 7 Classic HSP 软件集成 | 支持（HSP2105） | 不支持 |
| PCS 7 HUP 软件集成 | 支持（需配置 HF 接口模块） | 支持（PCS 7 V9.0 SP2 及以上） |
| 一个站点排列多个阀块 | 支持（每块前需加设新电源） | 不支持（每个站点仅限 1 个阀块） |
| 站点最大允许总宽度 | 975 mm（不含接口模块） | 1240 mm（不含接口模块） |
| 阀块右侧继续扩展模块 | 允许 | 禁止 |
气动布局与接口连接
订货号 20039114 由 28 个 11 mm 排列宽度的阀位组成，左右两端及中间通过专用连接单元完成气路汇总与固定。
中途供气配置要求
气动系统工程规则规定：气动阀岛在连续布置超过 24 个阀门功能（若采用 2×二位三通双阀则为超过 16 个功能）后，必须增设气动中途气源供应单元。20039114 包含 28 个阀位，出厂配置中包含 1 个 G 1/4 中途供气单元（PSU-M），保证各阀位切换响应一致。
气动管路接口定义
- 1 (P) 主供气口：G 1/4 内螺纹，位于左侧、中间供气单元及右侧连接模块上。
- 3 (R) 与 5 (S) 排气口：G 1/4 内螺纹。20039114 排气通道内出厂预装单向止回阀，防止多阀同时动作时的排气背压倒灌。
- X 辅助先导气口：M5 内螺纹，用于先导阀排气收集或接入外部辅助先导气源（>2.5 bar）。
- 2 (A) 与 4 (B) 工作接口：D6（外径 6 mm 软管）推入式快插接头，位于基本气动模块底面朝下引出。
| 接口尺寸 | 标识与功能 | 建议拧紧扭矩 | 最大允许拧紧扭矩 |
|---|---|---|---|
| G 1/4 | 气源口 1 (P)、排气口 3 (R) 与 5 (S) | 4.0 至 7.0 Nm | 20.0 Nm |
| M5 | 辅助先导空气接口 / 先导排气 (X) | 1.0 至 1.2 Nm | 3.0 Nm |
| M7 | AirLINE Quick 压入式快插接头螺套 | 1.75 至 2.25 Nm | 4.0 Nm |
先导阀与基本电子模块
28 个阀位可装配不同作用方式的先导电磁阀，并分别由 4 位或 8 位基本电子模块提供驱动与监测控制。
先导阀技术参数
- 6524 型单阀（二位三通）：由 6144 型翻转电磁先导阀与气动座阀放大器构成。标准额定流量达 300 l/min（$Q_{\text{Nn}}$ 在 +20 °C、入口 6 bar、压降 1 bar 下测得）。线圈额定功率 0.8 W（24 V DC），吸合电流 40 mA，120 ms 后保持电流降低至 28 mA。
- 6524 型双阀（2×二位三通）：在单个 11 mm 阀体集成两组独立的二位三通阀，实现高密度紧凑装配。线圈功率为 2 × 0.8 W，内置节能功率降低电路。
- 6525 型（二位五通）：用于双作用气动执行器驱动，额定流量 300 l/min，功率 0.8 W。
- 0460 型（二位五通双稳态或三位五通）：采用带双线圈先导的气动滑阀结构，额定流量 200 l/min，工作压力 2.0 至 7.0 bar。
| 先导阀型号 | 回路作用方式 | 公称通径 | 额定流量 $Q_{\text{Nn}}$ | 压力范围 | 开启时间 | 关闭时间 | 标称功率 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6524 型单阀 | 二位三通常闭（C） | 4.0 mm | 300 l/min | 2.5 至 10 bar | 15 ms | 28 ms | 0.8 W |
| 6524 型单阀 | 二位三通常开（D） | 4.0 mm | 300 l/min | 2.5 至 10 bar | 15 ms | 28 ms | 0.8 W |
| 6525 型单阀 | 二位五通（H） | 4.0 mm | 300 l/min | 2.5 至 10 bar | 20 ms | 28 ms | 0.8 W |
| 6524 型双阀 | 2×二位三通常闭（C） | 4.0 mm | 300 l/min | 2.5 至 10 bar | 12 ms | 20 ms | 2 × 0.8 W |
| 0460 型 | 三位五通中封（L） | 2.5 mm | 200 l/min | 2.0 至 7.0 bar | 15 ms | 20 ms | 1.0 W |
基本电子模块（PQ 模块）功能
基本电子模块负责执行线圈逻辑驱动、短路与断线诊断检测，并配备液晶显示屏。针对每个通道分别设立两个独立的开关操作计数器：一个用于记录先导电磁阀的切换循环，另一个用于记录现场气动执行器的动作次数。通过非周期性通信（数据记录区 DS130 至 DS135）可读取计数值并设定预防性维护报警阈值。
安全切断功能（SIA、EVS 与 F-PM-E）
针对设备安全连锁与停机要求，8647 型支持三种阀门断电切断方案：
- SIA 单通道安全切断：采用配备独立带飞线插头连接的 6524/6525 型先导阀，通过外部安全继电器单独切断目标通道线圈电源，其余通道逻辑指示与诊断不受影响。
- EVS 模块级外部阀门切断：带 EVS 功能的基本电子模块顶部配有 2 极可拔插螺钉端子（导线截面 0.14 至 1.5 mm²，触点容量 1.5 A / 24 V DC）。外接无电位触点断开后，该模块对应 4 个或 8 个阀门电源即刻硬件级单极切断。模块背板总线与 LCD 显示维持运行，屏幕显示“EVS active”。
- F-PM-E 电源模块成组切断：在西门子 ET 200SP 系统中，将 8647 型阀岛置于 F-PM-E 24VDC/8A PPM ST 故障安全电源模块的电位组内。发生安全动作时，F-PM-E 切断负载电源总线，阀门弹簧复位至静止位置。
安装、带压热插拔维护与气管接头操作规范
标准导轨安装步骤
- 将阀块各连接单元上的导轨固定螺钉逆时针完全旋松。
- 将阀块倾斜挂入标准导轨（符合 DIN EN 60715 的 TH 35-7.5 或 TH 35-15 导轨）。
- 阀块上边缘与控制柜线槽或顶板间必须保持至少 5 cm（带 EVS 模块时至少 8 cm）的净空距离，以防热量积聚并保留螺丝刀操作空间。
- 顺时针拧紧全部固定螺钉（拧紧扭矩约 1.8 Nm）。
- 将西门子 ET 200SP 基座单元沿导轨向右推紧至阀块左侧，直至卡钩发出啮合卡嗒声。
P 通道带压热插拔更换阀门
订货号 20039114 配备内置 P 通道自闭截止阀的气动底板。在主气源供压状态下，单只先导阀可直接拆装更换，邻近阀位正常工作：
- 检修前必须机械固定受控气缸或过程阀，防止气路泄压导致机械部件意外动作。
- 使用螺丝刀旋松目标先导阀的两颗 M2 对角固定螺钉。
- 垂直向上拔出阀门。底板 P 通道自闭机构瞬间闭合阻断气流，伴随极短暂排气后自动密封。
- 检查新备用阀的 FM20 密封圈平整嵌入凹槽。
- 对正安装孔位，以 0.25 至 0.30 Nm 扭矩交替对角拧紧两颗 M2 螺钉。
气管快插接头安装规范
推入式快插接头符合 DIN ISO 14743:2020 标准。插入接头前，气管切口必须平直无毛刺，严禁斜切。外径偏差必须控制在规定范围内：6 mm 聚酰胺（PA）软管为 ±0.08 mm，6 mm 聚氨酯（PU）软管为 ±0.10 mm。安装拉伸试验最小保持拉力 PA 管为 120 N，PU 管为 100 N。
技术参数汇总表
| 参数项目 | 技术规格与指标 |
|---|---|
| 制造商品牌与型号 | 宝德 BURKERT 8647 型 AirLINE SP 电动气动自动化系统 |
| 订货号（Article no.） | 20039114 |
| 硬件修订版本 | 第2版修订版（REV2） |
| 阀门安装位数 | 28 位（11 mm 排列间距） |
| 阀门功能配置 | 混合阀门配置（二位三通先导阀为主） |
| 接口形式与通径 | 进气口：G 1/4；排气口：G 1/4；工作接口：D6 底部快插接头 |
| 中途气源供应 | 包含 1 组 G 1/4 中间供气单元（PSU-M） |
| 工作压力范围 | 2.5 至 10.0 bar（表压） |
| 工作控制介质 | 含油或无油的干燥压缩空气、中性气体（符合 ISO 8573-1:2010 等级 7.4.4，过滤精度 5 µm） |
| 单站额定流量（$Q_{\text{Nn}}$） | 300 l/min（启用 P 关闭热插拔时流量减少约 20%） |
| 内置单向止回阀 | 出厂预装于排气口 3 (R) 与 5 (S) |
| 气动热插拔功能 | 出厂预装于供气口 1 (P) |
| 额定工作电压 | 24 V DC（±10%，最大残余波纹度 2.4 Vss）安全特低电压 SELV/PELV |
| 最大负载电流 | 最大 3.0 A（视阀门并发吸合状态而定） |
| 外壳防护等级 | IP20（符合 EN 60529 标准）；封闭控制柜内可达 IP65 |
| 环境温度范围 | 0 °C 至 +55 °C |
| 介质温度范围 | 0 °C 至 +50 °C |
| 导轨接地要求 | 安装在带 FE 功能接地的 DIN 标准导轨上 |
