VP23. 3-Wege Proportional-Druckregelventil Nennweite 8/16 Sitzventil mit µp-gesteuerter Druckregelung

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1 VP -Wege Proportional-Druckregelventil Nennweite / Sitzventil mit µp-gesteuerter Druckregelung CE konform LBS frei Komplett digitale Steuerelektronik Stufenlose Druckregelung Optional: serielle Schnittstelle bedienbar via VP-Tool Programm nsteuerung über Feldbus Externe Druckregelung auf nfrage TEX Zulassung für Standard Ventile nach 9/9/EG Kat. II G/D, Zone Technische Merkmale Betriebsmedium: Gefilterte ( µm), ölfreie und geölte kondensatfreie Druckluft oder neutrale Gase (nicht brennbar). Bei Verwendung von geölter Druckluft kann durch Schmierstoffe und deren dditive die Dynamik und die Lebensdauer beeinflusst werden Fluidtemperatur: - bis + C (nicht kondensierend) Umgebung: Ventilbaureihe ist für Einsatz in geschlossenen Räumlichkeiten, in normaler industrieller Umgebung geeignet. Umgebungstemperatur: - bis + C (bei Temperaturen unter + C bitte Luftbeschaffenheit beachten) Schutzart: IP (M-Variante mit gestecktem Stecker), IP ( pol.+pe Stecker) Betätigungsart: Proportional Magnet nschlussgröße: ufflanschausführung mit nschlussplatte G/, G/, G/, G/ Druckbereiche: Betriebsdruck P max.: bar, bar, bar Einstelldruck P: (,) bis bar/ (,) bis bar/ (,) bis bar Durchfluss: Durchflussrate (siehe Kennlinie) Durchflussrichtung: >, > Lebensdauer: > Mio. Schaltspiele max. Hub Toleranzangaben: Linearität: < ±, (% p max.) Regelgenauigkeit: < ±, (% p max.) nsprechempfindlichkeit: < ±, (% p max.) Hysterese: < ±, (% p max.) Wiederholgenauigkeit: < ±, (% p max.) Werte bezogen auf C und V DC Versorgung Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV): EU-konform nach Richtlinie 9//EWG (CE-Zeichen). Dauerfestigkeit gegenüber Sinus-Schwingungen nach DIN EN --: g bei -Hz im ausgeschalteten Zustand Haltbarkeit unter Schockeinwirkung nach DIN EN --: g/ Schocks Ventile in sicherheitsrelevanten Systemen nicht als bsperr- oder Entlüftungsventil zulässig, stromlos pneumatischer nschluss > geöffnet. Material: Fluidberührte Teile: Ventilgehäuse: luminium Elektronik-Gehäuse: P Dichtung: NBR, HNBR auf nfrage (z.b. für Ozonbelastung) Innenteile: PBT, Federn: St Bestellbeispiel Siehe Seite W X P = µp 9/ Konstruktionsänderungen vorbehalten N/D...

2 VP Funktion Der elektronische Druckregler wird benutzt, um mit Hilfe eines elektrischen Sollwertes (Steuersignal) schnell und präzise einen Druck am Druckanschluss () einzustellen. Dabei wird auch bei Verbrauch des Mediums (Duckluft oder neutrale Gase) der Druck konstant gehalten (siehe Durchflusskennlinie). Die nwendungsgebiete sind über die gesamten Sektorenbereiche der Industrie verteilt. Überall wo es um präzise und schnelle direkte oder indirekte Regelung von Druck, Kraft, Drehzahl usw. geht werden Proportionalventile eingesetzt. ufbau Der elektronische Druckregler besteht aus: - Proportionalmagnet - einem integrierten Drucksensor - der µp gesteuerten Regelelektronik - dem pneumatischen Steuerkolben - optional: - serielle Schnittstelle (mit Bedienprogramm VP-Tool) - Feldbusschnittstelle rbeitsweise Das Ventil hat einen geschlossenen Regelkreis, das heißt, dass der usgangsdruck ständig durch den Drucksensor erfasst wird und mit dem vorgegeben Sollwert verglichen wird. Sollte der usgangsdruck niedriger als der eingestellte Druck sein oder wird ein höherer Druck gewünscht, so wird über den elektrischen Proportionalmagnet der Steuerkolben betätigt. Eine Verbindung zwischen nschluss (Eingangsdruck) und (usgangsdruck) wird hergestellt bis der Druck gleich dem vorgegebenen Sollwert ist. Sollte der usgangsdruck höher als der eingestellte Druck sein oder wird ein niedriger Druck gewünscht, so wird über den elektrischen Proportionalmagnet der Steuerkolben betätigt. Eine Verbindung zwischen nschluss (Eingangsdruck) und (Entlüftungsanschluss) wird hergestellt bis der Druck gleich dem vorgegebenen Sollwert ist. ußerdem wird nach dem usschalten der Versorgungsspannung der zuletzt eingestellte usgangsdruck bis auf bar entlüftet. Sicherheitshinweise Diese Produkte sind ausschließlich in industriellen Druckluftsystemen zu verwenden. Sie sind dort einzusetzen, wo die unter»technische Merkmale«aufgeführten Druck- und Temperaturwerte nicht überschritten werden. Berücksichtigen Sie bitte die entsprechende Katalogseite. Vor dem Einsatz der Produkte mit Flüssigkeiten sowie bei nicht industriellen nwendungen, in lebenserhaltenden- oder anderen Systemen, die nicht in den veröffentlichten nleitungsunterlagen enthalten sind, wenden Sie sich bitte direkt an Norgren. Durch Missbrauch, Verschleiß oder Störungen können in Hydrosystemen verwendete Komponenten auf verschiedene rten versagen. Systemauslegern wird dringend empfohlen, die Störungsarten aller in Hydrosystemen verwendeten Komponententeile zu berücksichtigen und ausreichende Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, um Verletzungen von Personen sowie Beschädigungen der Geräte im Falle einer solchen Störung zu verhindern. Systemausleger sind verpflichtet, Sicherheitshinweise für den Endbenutzer im Betriebshandbuch zu vermerken, wenn der Störungsschutz nicht ausreichend gewährleistet ist. Systemauslegern und Endbenutzern wird dringend empfohlen, die den Produkten beigelegten Sicherheitsvorschriften einzuhalten. N/D... Konstruktionsänderungen vorbehalten 9/

3 VP Typenschlüssel VP B Druckbereich Kennung bis bar bis bar bis bar Option Serielle Schnittstelle Serielle Schnittstelle+LED nzeige* Kennung B B Nenngröße Kennung mm D mm E Sollwert Kennung bis m bis V/Diff. Profibus DP P Bestellbeispiel -Wege-Proportional-Druckregelventil Betriebsdruck bis bar, Nenndurchmesser mm Sollwert bis m, Istwertsignal bis V+ bis m Typ: VPBDM nschlussstecker Kennung M/ polig M Feldbus spez. N polig + PE C** Istwert Kennung bis V/ bis m Profibus DP P * LED-nzeige für Busversion nicht erhältlich, externe Druckregelung auf nfrage (separater Sensoreingang inklusive Softwareanpassung) ** Steckervariante pol +PE ist als Ersatz für VP definiert und ist nicht mit Optionen erhältlich Zubehör Standard Benennung Spezifikation Kabel-Material Typ nschlusssteckverbinder M*; polig; m x, mm gerade PUR abgeschirmt nschlusssteckverbinder M*; polig; m x, mm abgewinkelt PUR abgeschirmt nschlusssteckverbinder polig+pe 9 Kunststoff 9 nschlussplatte NG G/ nschlussplatte NG G/ nschlussplatte NG G/ nschlussplatte NG G/ Leitungsdose Mx, -pol., m, 9, -codiert, offen (Power) PUR abgeschirmt Leitungsstecker Mx, -pol., m, gerade, -codiert, offen (Power) PUR abgeschirmt Leitungsstecker Mx, -pol., m, 9, -codiert, offen (Power) PUR abgeschirmt Leitungsdose Mx, -pol., m, 9, B-codiert, offen (Bus in) PUR abgeschirmt Leitungsstecker Mx, -pol., m, 9, B-codiert, offen (Bus out) PUR abgeschirmt Leitungsdose Mx, -pol., konfektionierbar, 9, B-codiert (Bus in) PUR abgeschirmt 9 Leitungsstecker Mx, -pol., konfektionierbar, 9, B-codiert (Bus out) PUR abgeschirmt 9 nschlusskabel Buchse/Stecker Mx, -pol., m, 9, B-cod., (Bus in/out) PUR abgeschirmt 9 Zubehör serielle Schnittstelle Benennung Spezifikation Kabel-Material Typ Schnittstellenadapter komplett Kabel + CD 9 VP-Tool Programm CD 9. 9/ Konstruktionsänderungen vorbehalten N/D...

4 VP Elektrische Kenngrößen Versorgung Versorgungsspannung UB (V DC) bis Restwelligkeit max. [%] Stromaufnahme bei bar NG, max. [] ca., bei V DC Stromverbrauch bei bar NG, statisch bei C (ausgeregelt) [] ca., bei V DC Stromverbrauch bei bar NG, max. [] ca., bei V DC Stromverbrauch bei bar NG, statisch bei C (ausgeregelt) [] ca., bei V DC Stromverbrauch bei bar NG, max. [] ca., bei V DC Stromverbrauch bei bar NG, statisch bei C (ausgeregelt) [] ca., bei V DC Eingänge Signal Sollwerte W (+/-U d) analog differenziell Spannungssignal UE (V) bis Eingangswiderstand RI (k ) Sollwerte W(I) analog: Stromsignal UE (m) bis Bürde ( ) Max. Eingangsspannung - bis usgänge (Signal) usgang Druck Istwert X(U) Spannungssignal des pneumatischen usgangsdruckes U (V) bis V = bis max. p usgangsstrom max. I (m) usgang Druck Istwert X(I) Stromsignal des pneumatischen usgangsdruckes I (m) Lastwiderstand RL (W) () bis m = bis max. p empfohlen usgang»druck erreicht«x (komp) Schaltbereich (% max. p) +/-% Digitales usgangssignal SPS-Level usgangsdruck außerhalb Low des Schaltbereichs (X W) Druck erreicht (X = W) (V) High usgangsstrom max. (m) N/D... Konstruktionsänderungen vorbehalten 9/

5 VP Pneumatische Kenngrößen Empfohlener Einsatzbereich nach Nenngröße: NG: Volumen (geschlossen) von bis cm NG: Volumen (geschlossen) von bis cm Restwelligkeit max. [%] Eingangsdruck p max. [bar] / / usgangsdruck p max. [bar] - / - / - Durchflussmenge NG [l/min] Siehe Kennlinie Durchflussmenge NG [l/min] Siehe Kennlinie Schaltzeiten (%-9%) Nenngröße bei Volumen cm Typische Werte bei P= bar Druckaufbau (tr) bar _ 9 bar [ms] Druckaufbau (tf) bar _ bar [ms] Druckabbau (tr) 9 bar _ bar Druckabbau (tf) bar _ bar [ms] [ms] Schaltzeiten (%-9%) Nenngröße bei Volumen cm Typische Werte bei P= bar Druckaufbau (tr) bar _ 9 bar [ms] Druckaufbau (tf) bar _ bar [ms] Druckabbau (tr) 9 bar _ bar [ms] Druckabbau (tf) bar _ bar [ms] Dynamische Werte bezogen auf VDC Versorgung Prüfaufbau Durchfluss CETOP RP P.: Durchflusskennwerte von Pneumatik-Bauelementen Diagramm Sprungantwort tr tf t [ms] 9/ Konstruktionsänderungen vorbehalten N/D...

6 VP Pneumatische Kennlinien Durchflusskennlinie in bhängigkeit vom Sollwert (Spannung/Strom) und Eingangsdruck bar, bar, bar für Nenngröße und Statische Kennlinien p [bar] p = f(w) p [bar] "Z" 9,,,,,,,,,, Z 9 U E[V],,,, p = f(w) 9 W [%],,,,,,,, I E [m] Durchflusskennlinien NG /P= bar, bar, bar Durchflusskennlinien NG /nschlussplatte / inch (NG); P= bar, bar, bar Durchflusskennlinien NG /nschlussplatte / (NG); P= bar, bar, bar N/D... Konstruktionsänderungen vorbehalten 9/

7 VP Funktionsbeschreibungen Status LED und Regelverstärkung llgemeine nzeige Status LED Zustand Gerät aus Gerät während des Betriebs Ventilstörung* Status-LED us einfarbig grün Rot* * Mögliche Fehlerquellen: - Stromversorgung oder interne Referenzen außerhalb des zulässigen Bereichs - Ventil nicht regelbar (X W Time out) - Programmablauf gestört Einstellung Regelverstärkung: Die Regelverstärkung des integrierten Reglers ist für den universellen Einsatz des Ventils ausgelegt und werkseitig eingestellt (Mittelstellung Potentiometer). Bei Bedarf kann diese an die pneumatische pplikation des Ventils angepasst werden. Durch öffnen der Verschlussschraube im Elektronikdeckel kann mittels Potentiometer die Regelverstärkung KPID geändert werden. B Bereich: Faktor von % bis % des Ursprungswertes Der Verstärkungsfaktor KPID ist werkseitig auf % eingestellt. Bild Wirkungsweise (Drehrichtung) Richtung v I Verstärkungsfaktor verringern Richtung B I^ Verstärkungsfaktor erhöhen Funktionsbeschreibung Option LED nzeige Druckbereich nzeigewerte bis bar, bis, bis bar, bis, bis bar, bis, Die LED-nzeige ist mit zwei unterschiedlichen Farben ausgestattet. LED-nzeige Grün Druckabweichung vom Istwert < +/- % LED-nzeige Rot Druckabweichung vom Istwert > +/- % Status Nach dem Einschalten der Stromversorgung des Ventils, wird die LED-nzeige initialisiert. Dafür wird die nzeige sec. uf Rot und anschließend sec. uf Grün geschaltet. 9/ Konstruktionsänderungen vorbehalten N/D...

8 VP Funktionsbeschreibung Option Feldbussystem Profibus DP Das Proportionalventil VP verfügt optional über ein eingebautes Profibus-DP Interface. Dadurch wird die direkte Einbindung in industrielle Netzwerke möglich. Soll- und Istwert für den usgangsdruck können mit einer uflösung von bit geschrieben bzw- gelesen werden. BUS IN BUS UT Status BUS POWER B Einstellen der Teilnehmeradresse die Einstellung erfolgt über BCD-Drehkodierschalter Zehnerstelle Einerstelle Zulässige Werte: bis 99 chtung: Ein neuer Wert wird erst durch einen Reset der Versorgungsspannung übernommen Bedeutung der Diagnose LED Power Bus ctive (B) Status grün Versorgungsspannung + V liegt an grün der Profibusmaster tauscht zyklisch Daten mit dem Proportionalventil aus rot Soll-/Ist-Differenz zu gross*) *) ein gelegentliches Flackern der LED stellt keinen Fehler dar sondern signalisiert nur usregelvorgänge N/D... Konstruktionsänderungen vorbehalten 9/

9 VP Slavespezifische Parameter für die Masterprojektierung Die GSD - Datei muss von der Norgren Homepage Pfad: heruntergeladen werden. Identnummer: E (hex) nzahl usgangsbyte: nzahl Eingangsbyte: GSD-Datei: imi_e.gsd Vendor_Name»Norgren GmbH«Model_Name»Proportionalregelventil VPxx«Implementation_Type»LSPM«Zuordnung von Drucksoll- und Istwert zu den Prozessdaten: Byte Byte - *) - *) - *) - *) - *) - *) 9 9 usgangsbytes (Sollwert) Eingangsbytes (Istwert) - *) Bit hat keinen Einfluss Diagnose-Daten: Byte x x x x x x x x Stationsstatus Byte x x x x x x x x Stationsstatus Byte x x x x x x x x Stationsstatus Byte x x x x x x x x Diag. Masteradresse Byte Identnummer High Byte Identnummer Low Byte Diagnoseheader Byte VF*) Ventildiagnose Byte Reserviert Byte 9 Reserviert Byte Reserviert Byte Reserviert Byte x x Reserviert Byte bis entsprechen dem Profibusstandard Die Bytes bis sind gerätespezifisch. Interessant ist hier nur das Bit von Byte. *) VF -> Valve_Fault: : der Istwert entspricht dem Sollwert VF entspricht der Status-LED : die Differenz zwischen Drucksollwert und Druckistwert ist größer als ca. ± % vom Endwert. Das Signal ist zeitverzögert. Feldbusschnittstelle: Protokoll: Profibus-DP Übertragungsrate: 9, kbit/s bis Mbit/s (wird automatisch erkannt) 9/ Konstruktionsänderungen vorbehalten N/D...9

10 VP nschlusspläne. Standardanschluss (M*, -polig) W (U/I), weiß X (komp), braun W (-Ud), grün W (+Ud), gelb X (I), grau Ub rosa GND blau X (U), rot Belegung Versorgung: Pin Beschreibung Farbe nschlusskabel Ub Versorgungsspannung bis V DC rosa GND Versorgungsmasse /PGND blau Eingänge Sollwert: Pin Beschreibung Farbe nschlusskabel -W nalog GND/Sollwerteingang Spannung bis V grün +W Signal/Sollwerteingang Spannung bis V gelb W(I) Sollwerteingang Strom bis m weiss Je nach Bestellnummer ist nur der bestellte Eingang aber beide usgänge (U/I) aktiv. Spannungseingang bis V zwischen Pin und Stromeingang Eingang zwischen Pin und usgänge Istwert: Pin Beschreibung Farbe nschlusskabel X(I) Istwertausgang Strom bis m grau X(U) Istwertausgang Spannung bis V rot Der Spannungsausgang beziehen sich auf Gnd Pin. uf Grund des Spannungsabfall auf der Masseleitung ist ein Genauigkeitsverlust des Spannungsausganges mit zu berücksichtigen Beide usgänge sind standardmäßig aktiv Komparatorausgang: Druck erreicht: Pin Beschreibung Farbe nschlusskabel X (komp) Digitales usgangssignal SPS-Level (I(max) =, m braun High: Druck erreichtk, bweichung: Iw-xI < ± % Low: Druck nicht erreicht, bweichung: Iw-xI > ± % Der usgang bezieht sich auf Gnd Pin N/D... Konstruktionsänderungen vorbehalten 9/

11 VP. nschluss (-polig+pe) PE X V. nschluss serielle Schnittstelle. nschluss Profibus DP Power Bus In Bus Out 9/ Konstruktionsänderungen vorbehalten N/D...

12 VP Standard NG, M,,,, Ø, M x ø ø,, 9 ~ ~,,,,,,, Ø, ~ NG mit Stecker -pol+pe ~ ~, N/D... Konstruktionsänderungen vorbehalten 9/

13 VP NG mit serieller Schnittstelle, LED nzeige Status NG mit Profibus M x???? ~9 ~ BUS IN BUS UT Status BUS POWER B 9/ Konstruktionsänderungen vorbehalten N/D...

14 VP Standard bmessungen NG M,,, ø ø, M x ~ ~, Ø, Ø 9 9, ~,, ~ ~ N/D... Konstruktionsänderungen vorbehalten 9/

15 VP bmessungen optional serielle Schnittstelle, LED nzeige NG Status bmessungen optional serielle Schnittstelle, LED nzeige NG M x ~9 ~ 9 BUS IN BUS UT Status, BUS POWER B 9/ Konstruktionsänderungen vorbehalten N/D...

16 VP nschlussplatten / G/ (NG),,,,.,,,,, 9, Ø G /, Ø, M -,, / G / (NG ),,,,,,,, M Ø 9 Ø, G / -,,,,, 9,, N/D... Konstruktionsänderungen vorbehalten 9/

17 VP nschlussplatten / G/ (NG) 9 9,, B, M,, 9 -,,,,, B, G/, M, 9,, / G/ (NG) B 9,, M,, B,,,,,, 9,,, G / M 9,, B 9,,, 9/ Konstruktionsänderungen vorbehalten N/D...