PN16
宝德 BURKERT 20075853（Type 8647 AirLINE SP）是一款模块化电动气动自动化系统与 12 阀位气动阀岛，专为直接集成至西门子 SIMATIC ET 200SP 和 SIMATIC ET 200SP HA 分布式 I/O 系统而设计。该阀岛采用 11 mm 阀位排列间距，配置 12 个气动阀槽，具备底部引出的 D6 mm 快插式工作接口以及 G 1/4 气源与排气接口。工作压力范围为 2.5 bar 至 10 bar，介质温度范围为 0 °C 至 +50 °C，环境运行温度为 0 °C 至 +55 °C。Burkert 20075853 属于第二代修订版（REV.2）架构，集成了 1 (P) 口气动热插拔（P-shutoff）功能，支持带压更换单阀，并在 3 (R) 和 5 (S) 排气通道内置单向止回阀以消除背压干扰。设备采用标准 DIN 导轨安装，具备 IP20 防护等级（封闭控制柜内可达 IP65）。
系统架构与西门子 I/O 集成
Burkert 8647 型是西门子分布式外围系统的原生扩展组件。阀块在机械和电气层面上直接挂接于标准导轨，与西门子 SIMATIC ET 200SP 或 SIMATIC ET 200SP HA 的接口模块（如 IM 155-6 PN 或 IM 155-6 DP）通过背板总线无缝连通。过程数据、参数、配置及诊断数据均通过 PROFINET IO 或 PROFIBUS DP 循环交互，无需在 PLC 输出卡件与先导电磁阀之间进行传统的分散接线。
+-----------------------------------------------------------------------------------------+ | 西门子 SIMATIC ET 200SP / ET 200SP HA 系统 | | +----------------+ +-----------------+ +------------------------------------------+ | | | 接口模块 | | 西门子 I/O 基座 | | 宝德 8647 型 AirLINE SP 阀岛 (20075853) | | | | (IM 155-6 PN) | | (电源分路基座) | | +--------+ +--------------+ +----------+ | | | | | | BU...D / BU...D/T| | 左连接块 | | 12 个阀位 | | 右连接块 | | | | | | | | | (G 1/4) | | (11mm 间距) | | (G 1/4) | | | | +-------+--------+ +--------+--------+ +----+---+ +-------+------+ +----+-----+ | | +----------|--------------------|----------------|-------------|-------------|------------+ | | | | | +== 背板总线通信 ====+=---============+=============+=============+
支持的工程配置途径包括：
- 西门子 TIA Portal：通过硬件支持包（自 TIA Portal V14 SP1 起支持 HSP0225）或 PROFINET GSDML 文件进行集成。
- SIMATIC STEP 7 Classic：通过 HSP2105（STEP 7 V5.5 SP4 或更高版本）或标准 PROFIBUS GSD 文件进行配置。
- SIMATIC PCS 7：自 PCS 7 V9.0 SP2 起，通过硬件更新包（HUP）实现与过程控制系统的深度组态，支持 ET 200SP HA 冗余系统。
站点扩展限制对比
| 技术特性 | 配合 SIMATIC ET 200SP | 配合 SIMATIC ET 200SP HA |
|---|---|---|
| 阀岛支持的最大模块数 | 64 个（包含 I/O 模块、连接单元与基本电子模块） | 56 个（包含 I/O 模块、连接单元与基本电子模块） |
| 一个站点内允许的阀块数量 | 允许排列多个（需新增电源基座） | 仅限排列 1 个阀块 |
| 阀块在站点中的布局位置 | 任意位置；阀块右侧允许继续挂接西门子 I/O 模块 | 仅能安装在站点最右侧；右侧禁止挂接其他 I/O 模块 |
| 阀块前级电源基座要求 | 推荐配置浅色基座（BU...D 或 BU...D/T） | 强制配置浅色基座（BU...D/T，并加装防护罩） |
| AirLINE Quick 柜底适配板 | 支持（受外壳尺寸和基座类型限制） | 结构限制，不支持 |
20075853 技术规格
| 参数项目 | 技术参数值 |
|---|---|
| 订货号 | 20075853 |
| 型号名称 | Valve island 8647 11 mm 12-bank |
| 阀位排列间距 | 11 mm（每个阀位） |
| 阀槽总数 | 12 个阀位 |
| 硬件修订版本 | 第二代修订版（REV.2） |
| 阀门配置 | 混合阀门配置（二位三通阀功能） |
| 气源供气接口 (1/P) | G 1/4 内螺纹 |
| 排气接口 (3/R, 5/S) | G 1/4 内螺纹 |
| 工作接口 (2/A, 4/B) 规格 | ∅6 mm 气管快插接头（D6） |
| 工作接口位置 | 基本气动模块底部引出 |
| 公称压力范围 | 2.5 bar 至 10.0 bar（表压） |
| 介质温度范围 | 0 °C 至 +50 °C |
| 环境运行温度 | 0 °C 至 +55 °C |
| 存放温度范围 | -20 °C 至 +60 °C |
| 允许空气湿度 | 平均 75%，偶发 85%，无冷凝 |
| 控制工作介质 | 含油或无油干燥压缩空气、中性气体（ISO 8573-1:2010 等级 7.4.4，推荐 5 µm 过滤） |
| 1 (P) 接口气动热插拔 | 具备（气动基本模块内置 P 截止功能） |
| 3/5 排气内置止回阀 | 具备（内置于 3/R 与 5/S 排气通道） |
| 空气标称流量 QNn | 300 l/min（内置 P 截止激活时流量减少约 20%） |
| 额定供电电压 | 24 V DC（±10%，残余波纹度最大 2.4 Vss，SELV/PELV） |
| 单阀标称功率 | 0.8 W（连续运行，100% ED） |
| 双阀标称功率 | 2 × 0.8 W（具备内置功率降低功能） |
| 防护等级 | IP20（符合 EN 60529 标准）；在密封控制柜内达 IP65 |
| 安装方式 | 标准 DIN 导轨安装（水平或垂直布置） |
第二代修订版（REV.2）设计特征
Burkert 8647 型 REV.2 对气动元件、基本模块及单阀接口进行了标准化与优化更新，REV.1 与 REV.2 的区别特征包括：
- 工作接口布局：REV.2 的 2 (A) 和 4 (B) 工作接口采用波浪形交错排列，而 REV.1 为直线平行排列。
- 快插接头松开环颜色：REV.2 接头松开环采用蓝色，REV.1 采用黑色。
- 热插拔流量损耗优化：REV.2 在内置 P 截止激活时的流量损耗降低至约 20%，相比 REV.1（最高达 50% 损耗）具备更高的流道效率。
- 统一的气动法兰连接型式：REV.2 的二位三通、二位五通单阀以及 2×二位三通双阀均统一采用 FM20 气动法兰接口。气动基本模块上的机械防差错设计可防止将不兼容的 REV.1 单阀（FM14 接口）误装到 REV.2 模块上。
- 铭牌标识：阀岛及阀门铭牌上明确标注有“Rev.2”标识。
单阀法兰兼容性限制
REV.1 单阀（FM14 接口）与 REV.2 单阀（FM20 接口）互不兼容。在维护更换或备件采购时，REV.2 阀岛必须配备 REV.2 专用备用阀门。
适配先导电磁阀与回路功能
Burkert 8647 型采用基于 6144 型翻转电磁铁技术的先导控制元件与气动座阀放大器，实现 15 ms 至 28 ms 的动作响应时间，线圈功耗低至 0.8 W。
支持的回路功能
- 回路功能 C (CF C)：二位三通先导阀，伺服辅助，带手动开关，断电常闭（或 11 mm 阀位内集成 2×二位三通双阀）。
- 回路功能 D (CF D)：二位三通先导阀，伺服辅助，带手动开关，断电常开。
- 回路功能 H (CF H)：二位五通先导阀，伺服辅助，带手动开关。
- 回路功能 L (CF L)：三位五通滑阀（0460 型），中间位置所有接口锁闭。
- 回路功能 N (CF N)：三位五通滑阀（0460 型），中间位置接口 2 和 4 排气。
- 回路功能 Z (CF Z)：二位五通双线圈脉冲阀（0460 型）。
REV.2 常用备用先导阀选型参数
| 阀门型号 | 回路功能 | 公称通径 [mm] | 标称流量 QNn [l/min] | 工作压力范围 [bar] | 开启时间 [ms] | 关闭时间 [ms] | 订货号 (REV.2) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6524 | 二位三通常闭 (CF C) | 4.0 | 300 | 2.5 至 10 | 15 | 28 | 20029918 |
| 6524 | 二位三通常闭 (辅助先导气) | 4.0 | 300 | 1.0 至 10 | 15 | 20 | 20029921 |
| 6524 | 二位三通常闭 (真空版) | 4.0 | 300 | 真空至 7 | 15 | 20 | 20029923 |
| 6524 | 二位三通常开 (CF D) | 4.0 | 300 | 2.5 至 10 | 15 | 28 | 20029919 |
| 6525 | 二位五通 (CF H) | 4.0 | 300 | 2.5 至 10 | 20 | 28 | 20029920 |
| 6524 | 2× 二位三通常闭 (CF C) | 4.0 | 300 | 2.5 至 10 | 12 | 20 | 204710 |
| 0460 | 三位五通中封 (CF L) | 2.5 | 200 | 2.0 至 7 | 15 | 20 | 154184 |
| 0460 | 三位五通中泄 (CF N) | 2.5 | 200 | 2.0 至 7 | 15 | 20 | 154185 |
| 0460 | 二位五通双稳态 (CF Z) | 2.5 | 200 | 2.0 至 7 | 15 | 15 | 154183 |
安全切断机制（EVS、SIA 与 F-PM-E）
8647 型提供多层次的电气安全断电设计方案，满足工业现场各种安全等级要求：
1. 外部阀门关闭（EVS 功能）
配备“EVS”功能的基本电子模块顶部设有一个两针可插拔螺钉式接线端子。断开该端子回路将立即单极切断该模块所有阀门的 24 V DC 供电负载。模块的逻辑电路、背板通信与液晶屏保持运行，并在屏幕与总线诊断中实时上报“EVS active”。
- 导线截面积要求：0.14 mm² 至 1.5 mm²（AWG 28 至 16）。
- 触点容量要求：1.5 A / 24 V DC 无电位开关触点（例如通过西门子 RQ 或 F-RQ 继电器模块驱动）。
- 布线限制：导线长度限制在最长 2 m，且开关触点必须位于同一控制柜内。
2. 单通道安全切断（SIA 功能）
SIA 版本的 6524 和 6525 型阀门不带手动开关，并配备独立的二次连接引出线，允许接入安全继电器等外部触点，实现针对单个气动通道的独立安全断电。
3. 西门子 F-PM-E 故障安全电源模块控制
在符合 DIN EN ISO 13849 或 EN IEC 62061 标准的安全控制回路中，8647 型阀岛可布置在西门子 F-PM-E 24VDC/8A PPM ST 电源模块的电位组内。发生安全停机时，F-PM-E 模块切断阀岛负载电压，6524 和 6525 型阀门迅速返回静止复位位置。支持 F-PM-E 的 REV.2 模块表面带有“FC”标记。
F-PM-E 组态参数推荐值
为避免 F-PM-E 周期性暗态测试引发误报警或阀门意外断电，请在组态中设定以下测试时间参数：
- 暗态测试与关闭测试的最大回读时间：1.5 ms 至 2.5 ms 之间
- 接通测试的最大回读时间：0.8 ms
安装与气动连接指南
标准导轨机械安装
阀岛出厂前已完成整机拼装测试。在 35 mm DIN 导轨（或 ET 200SP HA 型材导轨）上安装时，阀块上方须预留至少 5 cm 的操作间距（若使用带 EVS 接线端子的模块，建议预留 8 cm 间距）。安装时顺时针拧紧固定螺钉，推荐拧紧力矩约为 1.8 Nm。
气动管路接口与拧紧力矩
| 接口标识 | 端口名称 | 功能定义 | 螺纹规格 | 建议拧紧力矩 [Nm] | 最大拧紧力矩 [Nm] |
|---|---|---|---|---|---|
| 连接单元 1 | P / 1 | 压缩空气供气口 | G 1/4 | 4.0 至 7.0 | 20.0 |
| 连接单元 3/5 | R / 3, S / 5 | 公共排气口 | G 1/4 | 4.0 至 7.0 | 20.0 |
| 连接单元 X | X | 辅助先导气源 / 先导排气 | M5 | 1.0 至 1.2 | 3.0 |
| 阀组件工作口 | 2 (A), 4 (B) | 执行机构气动管路接口 | D6 快插接头 | 手动插入锁紧 | 手动插入锁紧 |
ISO 14743 快插软管安装规范
为确保 D6 快插接头的气密性与机械拉力可靠性：
- 选用符合 ISO 14743:2020 标准的聚酰胺（PA）或聚氨酯（PU）软管（PA 6 mm 外径公差为 ±0.08 mm，PU 6 mm 外径公差为 ±0.10 mm）。
- 软管切口必须平直齐整，严禁斜切或带毛刺。
- 用力将软管插入快插接头深处直至卡爪彻底锁定。
- 确认软管抗拉拔力符合标准拉力要求（PA 6 mm 须承受 ≥120 N 拉力，PU 6 mm 须承受 ≥100 N 拉力）。在高温或软质 PU 管应用工况下，建议加装支撑衬套（ID 20099400）。
诊断、调试与维护
8647 型具备三级硬件诊断架构，涵盖板载 LED 指示灯、基本电子模块图形液晶屏以及现场总线循环诊断报文：
- PSU-L 连接单元指示灯：绿色“PWR OK”点亮指示供电母线 24 V DC 处于正常公差范围。
- 基本电子模块指示灯：“DIAG”LED（绿灯闪烁 = 未配置参数；红灯闪烁 = 产生诊断警报；红灯常亮 = 模块硬件故障）；“PWR”LED（绿色 = 负载电压正常）。
- 图形液晶屏显示：直观显示阀门各通道切换状态（通道 0 至 7 或 0 至 15）、过程阀开/闭限位反馈图标，并在发生故障时与状态图标交替显示文本信息（如“Short Circuit Ch. x”、“Wire Break Ch. x”、“EVS active”或“PROFIenergy”）。
- 独立双动作计数器：每个通道在保持性存储器中记录两个 32 位计数寄存器，分别统计先导阀动作循环（DS 130）和现场执行机构动作次数（DS 131），支持在 TIA Portal 或 PCS 7 中预设维护保养预警限值。
热插拔带压更换阀门步骤
20075853 具备 P 通道截止功能，可在主供气保持加压状态下直接更换单阀：
- 使用螺丝刀拧松故障阀门的两颗对角固定螺钉。
- 取下阀门。模块底座内的自动截止阀芯关闭 1 (P) 通道，瞬时释放少量余气后即完全密封。
- 检查底座密封面，并将带全新 FM20 异形密封件的备用阀门对准定位销放置于阀位上。
- 对角交替拧紧两颗固定螺钉，紧固力矩控制在 0.25 至 0.30 Nm。
REV.2 备件与备用阀门订货表
| 备件名称与规格 | 包装数量 | 订货号 |
|---|---|---|
| 6524 型二位三通常闭电磁阀（2.5–10 bar, 24 V DC, REV.2 单阀） | 1 件 | 20029918 |
| 6524 型二位三通常开电磁阀（2.5–10 bar, 24 V DC, REV.2 单阀） | 1 件 | 20029919 |
| 6525 型二位五通电磁阀（2.5–10 bar, 24 V DC, REV.2 单阀） | 1 件 | 20029920 |
| 6524 型 2×二位三通常闭电磁阀（2.5–10 bar, 24 V DC, REV.1/2 双阀） | 1 件 | 204710 |
| 空置阀位盖板（适用于 6524/6525 REV.2，11 mm 阀位） | 1 件 | 661092 |
| 电气连接插孔保护盖（所有阀门通用） | 1 件 | 653670 |
| FM20 阀门密封圈套件（适用于 6524 双阀及 REV.2 阀门） | 12 个 | 20016305 |
| FM24 阀门密封圈套件（适用于 6524 REV.2 二位三通单阀） | 12 个 | 20024336 |
| MP16 模块密封圈套件（REV.2 模块间密封） | 4 个 | 20024339 |
| ∅6 mm 快插接头（黄铜镀镍） | 8 个 | 20024340 |
| ∅6 mm 快插接头（不锈钢 1.4401） | 8 个 | 20024341 |
