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Aufbau und Wirkungsweise
1. Aufbau und Wirkungsweise
Der digitale PROFIBUS-PA Stellungsregler
wird an pneumatische Stellventile angebaut
und dient der Zuordnung von Ventilstellung
(Regelgröße) zu Stellsignal (Führungs-
größe). Dabei wird das von einer Regel-
oder Steuereinrichtung kommende digitale
Stellsignal mit dem Hub des Stellventiles ver-
glichen und ein pneumatischer Stelldruck
(Ausgangsgröße) ausgesteuert. Dazu wird
Hilfsenergie mit einem Zuluftdruck von 1,4
bis 6 bar benötigt. Die elektrische Hilfsener-
gieversorgung erfolgt über die Busleitung
des PROFIBUS-PA Segmentes in
IEC 61158-2 Übertragungstechnik.
Der Stellungsregler besteht im wesentlichen
aus einem induktiven, berührungsfreien
Wegaufnehmersystem und einem elektrisch
angesteuerten Ventilblock mit zwei Schalt-
ventilen, sowie der Elektronik mit den bei-
den Mikrocontrollern für die Bearbeitung
des Regelalgorithmus und der PROFIBUS
Kommunikation.
Bei einer Regelabweichung beim Vergleich
von Soll- und Istwert liefert der Mikrocontrol-
ler binäre Puls-Pausen-modulierte Signale
für die Ansteuerung von zwei mit nachge-
schalteten Leistungsverstärkern versehenen
Schaltventilen. Ein Ventil steuert die Abluft,
das andere die Zuluft.
Das Zuluftventil (3) schaltet die Verbindung
zwischen der Hilfsenergie (7, Zuluftdruck
1,4 bis 6 bar) und dem Stellantrieb, das Ab-
luftventil (4) die Verbindung zwischen Stell-
antrieb und Atmosphäre. Dabei ergeben
sich die Schaltzustände dauernd auf, dau-
ernd zu oder Einzelimpulse veränderlicher
Breite. Die Aussteuerung der beiden Ventile
bewirkt, dass der Antrieb des Stellventiles
eine der Führungsgröße entsprechende Stel-
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EB 8382-1
lung einnimmt. Im ausgeregelten Zustand
sind Zu- und Abluftventil geschlossen.
Der Stellungsregler ist standardmäßig mit ei-
nem Binäreingang für potentialfreie Kontak-
te ausgestattet, der zur zusätzlichen Mel-
dung des Schaltzustandes eines weiteren ex-
ternen Gerätes via PROFIBUS dient.
Ein Schreibschutzschalter im Klappdeckel
neben der Einstellung für die Busadresse ver-
hindert bei Aktivierung, dass Einstelldaten
im Stellungsregler via PROFIBUS Kommuni-
kation überschrieben werden können.
Stellungsregler mit Zwangsentlüftung:
Der Stellungsregler wird über ein 6 bis
24 V-Signal so angesteuert, dass der Stell-
druck auf den Antrieb durchgeschaltet wird.
Bei Abfall des Spannungssignales wird der
Stelldruck abgesperrt und der Antrieb entlüf-
tet, das Stellventil fährt durch die im Antrieb
eingebauten Federn in die Sicherheitsstel-
lung. Die Zwangsentlüftung ist immer einge-
baut und kann über einen Schalter wahlwei-
se aktiviert oder deaktiviert werden, siehe
dazu Kap. 4.3.
1.1 Option
Als Ergänzung zur Standardausführung
kann das Gerät auch nachträglich mit
Grenzkontakten ausgerüstet werden. Dabei
können zur Signalisierung von Endlagen
können zwei Schlitzinitiatoren für sicher-
heitsgerichtete Schaltungen verwendet wer-
den.
1.2 Kommunikation
Die komplette Ansteuerung des Stellungsreg-
lers erfolgt in digitaler Signalübertragung
gemäß dem PROFIBUS-PA Profil Klasse B
nach DIN EN 50170 und DIN 19245 Teil 4.
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