ELEKTRICKÉ SERVOPOHONY S JEDNOTKOU FAIL-SAFEpro automatické otevření nebo zavření armatury v případě nouzového stavu

2

MECHANICKÉ ŘEŠENÍ PRO MAXIMÁLNÍ BEZPEČNOST

Jestliže je potřeba spolehlivým způsobem armaturu otevřít nebo zavřít, mechanická řešení pohonu zajistí maximální bezpečnost. U nové jednotky Fail-Safe FQM se krouticí moment potřebný v nouzové situaci vytváří čistě mechanicky pomocí svinuté pružiny. Elektrická energie není pro provoz Fail-Safe potřebná.

KONSTANTNÍ KROUTICÍ MOMENT

Pružinový motor se svinutou pružinou, který je předmětem přihlášky patentu, zajišťuje při provozu jednotky Fail-Safe rovnoměrně vysoký krouticí moment po celé dráze přestavení. Svinutá pružina je při normálním provozu odpojená a nemusí se pohybovat. Z tohoto důvodu není nutné servopohon dimenzovat na vyšší výkon.

VARIABILNÍ RYCHLOST PŘESTAVENÍ

Rychlost přestavení pro provoz Fail-Safe lze nastavit. Pohon může navíc zajet armaturou do koncové polohy pomalejší rychlostí. Armaturu to chrání a zabraňuje tlakovým rázům v potrubí.

ELEKTRICKÉ KYVNÉ SERVOPOHONY S JEDNOTKOU FAIL-SAFE FQM

Bezpečnostní požadavky na technologická zařízení se v posled-ních letech stále zvyšují. Zařízení nesmí být ani v nouzové situaci zdrojem nebezpečí pro člověka a okolní prostředí. Zde hrají důležitou roli servopohony, které v nouzové situaci armaturu otevřou nebo zavřou a zajistí, aby zařízení zůstalo v bezpečném stavu.

AUMA nabízí jednotku Fail-Safe FQM jako inovativní a bezpečné řešení pohonu pomocí mechanické energie k automatickému ovládání armatur v nouzové situaci.

Jednotka Fail-Safe FQM je vhodná pro bezpečnostní aplikace až do úrovně SIL 2/SIL 3 a je v podstatě bezúdržbová. Provedení s ochranou proti výbuchu je také k dispozici.

2015

.11.

09

3

JEDNODUCHÁ INTEGRACE

Servopohony s jednotkou Fail-Safe FQM se do zařízení integrují stejným způsobem jako standardní servopohony firmy AUMA. Jednotka Fail-Safe FQM je standardně začleněna do modulárního konceptu produktů AUMA. Kombinuje se s kyvnými pohony AUMA řady SQ nebo otočnými pohony AUMA řady SA s kyvnou převodovkou GS.

Zapojení do řídicího systému se provádí stejně jako u standardních zařízení pomocí integrovaného řízení servopohonů AC. Koncepce ovládání, rozhraní a komunikace zůstávají jednotné pro všechny armatury v zařízení.

JEDNODUCHÉ DODATEČNÉ VYBAVENÍ

Díky stejným rozhraním je možné stávající zařízení vybavit dodatečně jednotkou Fail-Safe, například v případě zvýšení požadavků na bezpečnost určité aplikace. Často lze přitom dále použít dosavadní servopohon.

NEJRŮZNĚJŠÍ MOŽNOSTI POUŽITÍ

Servopohony AUMA s jednotkou Fail-Safe FQM jsou vhodné k automatizaci klapek a kohoutů s úhlem otočení až do 90°. Jsou ideální volbou všude tam, kde je nutné v nouzové situaci kyvné armatury bezpečně otevřít nebo zavřít.

Použití v průmysluPohony Fail-Safe se využívají ve všech odvětvích a oblastech použití. U velkých zásobníků vody například zamezují, v případě prasknutí potrubí, chodu naprázdno. Též aplikace na parních kotlích elektrá-ren a nebo v požárních systémech silničních a železničních tunelů jsou dalšími typickými příklady použití.

Použití v ropném průmyslu a v plynárenstvíV ropném a plynárenském průmyslu jsou požadavky, nejen z důvodu nebezpečí výbuchu, obzvláště vysoké. Provedení jednotky Fail-Safe s ochranou proti výbuchu zajišťuje požadovanou bezpeč-nost. Ochrana proti přeplnění v úložištích nádrží, ochrana proti výtoku z nádrží a potrubí nebo použití v regulačních stanicích plynu je pouze několik příkladů z nejrůznějších možností použití v ropném a plynárenském průmyslu.

SQ

1

FQM

4

Jednotka Fail-SafeKyvné servopohony AUMA s jednotkou Fail-Safe zajišťují, že v případě výpadku napětí nebo v případě nouzového signálu zajede armatura do bezpečnostní polohy. Přitom lze zvolit, zda armatura zajede do polohy OTEVŘENO nebo ZAVŘENO.

1 Pružinový motor se svinutou pružinouJádrem jednotky Fail-Safe je mechanický pružinový motor se svinutou pružinou, který v nouzové situaci poskytne potřebný krouticí moment pro otevření nebo zavření armatury.

Přivedením elektrického napětí do servopohonu a příslušným signálem uvolnění z řídicího systému se jednotka Fail-Safe inicializuje a svinutá pružina se napne pomocí integrovaného elektromotoru. Napnutí pro-běhne tak, že se pružina navine na bubínek.

V případě provozu jednotky Fail-Safe působí integrovaný elektromotor navíc jako brzda a pružinu zpomaluje. Umožňuje nastavení různých rychlostí přestavení během provozu Fail-Safe.

Normální provozV normálním provozu jsou všechny funkce servopohonu AUMA jako obvykle k dispozici. Krouticí moment se přenáší přímo ze servopohonu jednotkou Fail-Safe na armaturu.

Provoz Fail-Safe Provoz Fail-Safe je zcela nezávislý na elektrické energii a provádí se výhradně mechanicky pomocí energie nahromaděné ve svinuté pružině.

Provoz Fail-Safe se aktivuje buď při výpadku napětí, nebo v případě přijetí nouzového signálu. Aktivace je nezávislá na řízení servopohonu AC.

Svinutá pružina se při provozu Fail-Safe uvolní a přes planetový převod přenese vzniklý krouticí moment na armaturu. Pružina dodává během celého provozu Fail-Safe téměř konstantní krouticí moment.

POPIS FUNKCE

SA

AC

1 2

GS

3

4

5

2 Elektromagnet s pákovým mechanismemElektromagnet drží pružinu pomocí pákového mechanismu v napnuté poloze. Dojde-li k výpadku napětí nebo k přijetí nouzového signálu, elektromagnet pružinu uvolní a spustí provoz Fail-Safe.

3 Planetová převodovkaPlanetová převodovka působí jako modulační převodovka. Při normálním provozu přenáší pohyb hnacího hřídele přímo do kyvného pohybu armatury. Svinutá pružina je v normálním provozu odpojená, pohon ji tedy nemusí pohánět.

Při provozu Fail-Safe planetový převod přenáší energii nahromadě-nou v pružině na armaturu. Servopohon přitom stojí.

4 Koncové dorazy s integrovanými koncovými spínačiIntegrované koncové dorazy vymezují kyvný úhel armatury. Koncové spínače se při nastavení koncových poloh OTEVŘENO a ZAVŘENO také automaticky nastavují a není nutné je zvlášť seřizovat.

5 Připojení na armaturuPřipojení na armaturu se provádí dle EN ISO 5211. Krouticí moment se přenáší z výstupního hřídele přes spojku s jemným drážkováním na armaturu. Spojku lze objednat buď bez díry, s vnitřním čtyřhra-nem, vnitřní obdélníkovou dírou nebo dírou s drážkou.

Svinutá pružina AUMA

Tradiční pružina Potřebný krouticí moment armatury

OTEVŘENO (0°) ZAVŘENO (90°) Čas

Kro

utic

í mo

men

t v

%

100

110

140

180

T

Integrované řízení servopohonu ACIntegrované řízení AC přebírá komunikaci mezi řídicím systémem a pohonem. Lze jej dodat s různými rozhraními k řídicímu systému – jak pro paralelní přenos signálu, tak pro komunikaci přes průmyslo-vou sběrnici. Podporovány jsou například Profibus DP, Modbus RTU, DeviceNet, Foundation Fieldbus a HART a Wireless HART.

Inteligentní diagnostické funkce umožňují preventivní údržbu a integraci pohonů do systémů pro správu provozních zdrojů. Prostřednictvím integrovaného panelu místního ovládání může být pohon ovládán přímo na místě.

Elektrický kyvný servopohonJednotku Fail-Safe FQM lze používat jak s kyvnými pohony AUMA řady SQ, tak v kombinacích otočných pohonů AUMA řady SA a kyvných převodovek GS. Elektrický servopohon lze tedy individu-álně a optimálně přizpůsobit podle požadavků použití:

> Kyvné pohony SQ pro řízení, SQR pro regulaci a SQEx a SQREx pro prostředí s nebezpečím výbuchu

> Otočné servopohony SA s kyvnými převodovkami GS pro řízení, SAR pro regulaci a SAEx a SAREx pro prostředí s nebezpečím výbuchu

Výhody pružinového motoru se svinutou pružinou AUMA

Tradiční řešení s jednoduchou vratnou pružinou mají tu nevýhodu, že pružina na začátku dráhy přestavení dodává nejvyšší krouticí moment. Na konci dráhy se ale krouticí moment zeslabuje – právě tehdy, když je nejvíc potřebný k jejímu bezpečnému zatlačení do sedla. Pružina musí být proto předimenzovaná, aby poskytovala potřebný krouticí moment až do konce dráhy přestavení.

Ale u pružinového motoru AUMA se svinutou pružinou, který je předmětem přihlášky patentu, svinutá pružina zajišťuje téměř konstantní krouticí moment. A to po celou dráhu přestavení. Pružinový motor se svinutou pružinou lze proto vyrobit výrazně menší než s tradiční vratnou pružinou.

Další výhoda: Díky modulační převodovce se nemusí pružina v normálním provozu pohybovat společně s ostatními součástkami. Důsledkem je, že lze použít menší pohon. Navíc se předchází předčasnému opotřebení pružiny a zamezí se zatížení armatury z důvodu překročení krouticího momentu.

7

Servopohony AUMA s jednotkou Fail-Safe FQM jsou dimenzo-vány na maximální spolehlivost a dlouhou životnost a splňují své funkce také v extrémních okolních podmínkách.

KRYTÍ IP68

Jednotka Fail-Safe FQM se dodává stejně jako servopohony se zvýšeným krytím IP68 podle normy EN 60529. Přípustná výška zaplavení je 8 m vodního sloupce po dobu max. 96 hodin.

OKOLNÍ PODMÍNKY

Standardní provedení jednotky Fail-Safe FQM je vhodné pro teploty od -30 °C do +70 °C, provedení pro nízké teploty je vhodné pro rozmezí od -40 °C do +60 °C. Další rozmezí teplot vám zašleme na vyžádání.

OCHRANA PROTI KOROZI

Systém ochrany proti korozi AUMA s dvouvrstvým práškovým lakováním je certifikován TÜV a poskytuje vysokou mechanickou a chemickou odolnost.

Servopohony s jednotkou Fail-Safe FQM jsou vhodné pro okolní podmínky C5-I a C5-M podle EN ISO 12944-2. Splňují požadavky pro použití v oblastech s vysokým obsahem solí, s téměř stálou kondenzací a silným znečištěním.

OCHRANA PROTI VÝBUCHU

Servopohony a jednotka Fail-Safe FQM byly zkoušeny ve spolupráci s národními a mezinárodními certifikačními úřady. Zařízení mají celosvětová schválení pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu, mimo jiné ATEX (Evropa), IECEx (mezinárodní), FM (USA) a ROS-TECHNADSOR/EAC (TR-CU) (Rusko).

> Ochrana proti výbuchu podle ATEX: ATEX II2G Ex d, e IIC T4 nebo T3

> Ochrana proti výbuchu podle FM: CL I, DIV 1, GP B,C,D CL II, DIV 1, GP E,F,G CL III

OHNIVZDORNÉ PROVEDENÍ

Aby bylo možné armaturu bezpečně otevřít nebo zavřít i v případě požáru, lze servopohony AUMA s jednotkou Fail-Safe FQM dodat také v ohnivzdorném provedení. Zařízení s ohnivzdorným povlakem K-MASSTM si například zachovají svou funkčnost při teplotách do 1100 °C po dobu 30 minut. Splňují tak požadavky podle UL 1709.

ÚROVEŇ INTEGRITY BEZPEČNOSTI – SIL

Požadavek na Fail-Safe se klade často v souvislosti s funkční bezpečností. Právě v takových případech, kdy je nutno zajistit, aby zařízení nebylo ani v nouzové situaci zdrojem nebezpečí pro člověka a okolní prostředí, se vyžadují komponenty s vysokou spolehlivostí a nízkou pravděpodobností poruch.

Jednotka Fail-Safe AUMA splňuje maximální požadavky na funkční bezpečnost podle IEC 61508 a je vhodná pro bezpečnostní systémy až do úrovně SIL 2/SIL 3.

TECHNICKÉ ÚDAJE

Typ

Připojovací příruba na armaturu

Max. výstupní moment

Úhel vychýlení

Doba přestavení

Vhodný kyvný servopohon

EN ISO 5211 [Nm] [s] SQ SA + GSFQM 05.1 F05

F07 150

do 90°5 – 30

SQ 05.2 –

FQM 07.1 F07 F10 300 SQ 07.2 SA 07.2 + GS 50.3

SA 10.2 + GS 50.3FQM 10.1 F10

F12 600 SQ 10.2 SA 07.2/SA 10.2 + GS 50.3

FQM 12.1 F12 F14 1200 10 – 60 SQ 12.2 SA 07.2/SA 10.2 + GS 63.3

SA 10.2 + GS 80.3Elektrické napětí 50 Hz: 220 V, 230 V, 240 V, 380 V, 400 V, 415 V

60 Hz: 440 V, 460 V, 480 V, 500 VŘídicí napětí pro NOUZOVÝ vstup

24 V DC/1 A115 V AC

PODMÍNKY POUŽITÍ

Certificát-registr. .12 100/104 4269

AUMA Riester GmbH & Co. KG Aumastr. 1 79379 Muellheim/Germany Tel.: +49 7631-809-0 Fax: +49 7631-809-1250 info@auma.com

AUMA Servopohony, spol. s r.o. Boleslavská 1467 250 01 Brandýs n.L. - Stará Boleslav Tel.: +420 326 396 993 Fax: +420 326 303 251 www.auma.cz

Dceřiné společnosti AUMA a zastoupení jsou vám k dispozici ve více než 70 zemích. Podrobné kontaktní informace najdete na našich webových stránkách. www.auma.com

Změny vyhrazeny. Uvedené vlastnosti výrobků nenahrazují prohlášení o záruce. Y006.906/013/cs/1.15