پوزیشنر و اکچویتور اسپیراکس سارکو

پوزیشنر و اکچویتور اسپیراکس سارکو Spirax Sarco

پوزیشنر و اکچویتور اسپیراکس سارکو، تجهیزات کلیدی در سیستم‌های کنترل شیر صنعتی هستند که وظیفه کنترل دقیق موقعیت و باز و بسته کردن آن را بر عهده دارند. اکچویتور با استفاده از هوای فشرده، شیر را حرکت می‌دهد و پوزیشنر اسپیراکس سارکو با دریافت سیگنال ۴ الی ۲۰ میلی آمپر می‌تواند موقعیت دقیق شیر را تنظیم نماید.

پوزیشنر هوشمند اسپیراکس سارکو مدل SP7 با قابلیت HART و ارتباط شبکه ProfiBus طراحی شده است. اما این برند انگلیسی پوزیشنر مدل EP6 را برای اکچویتورهای NAMUR و اکچویتور پنوماتیک سری PN9000 و همچنین عملکرد شیرهای کنترلی Spira-Trol عرضه می‌کند. اگر قصد خرید پوزیشنر و اکچویتور از برند اسپیراکس سارکو را دارید، تطبیق نوع پوزیشنر با اکچویتور و شرایط فرایند اهمیت بالایی دارد که در این مطلب همراه با معرفی محصولات اسپیراکس سارکو بررسی خواهیم کرد.

معرفی و کاربرد انواع پوزیشنر اسپیراکس سارکو

پوزیشنر اسپیراکس سارکو تجهیزی برای کنترل دقیق موقعیت شیر براساس سیگنال الکتریکی ورودی است که در سیستم‌های کنترل فرایند صنعتی کاربردی گسترده دارند. این تجهیز با دریافت سیگنال ۴ الی ۲۰ میلی آمپر می‌تواند موقعیت شیر پنوماتیک را تنظیم کند و تناسب دقیق بین کورس شیر و سیگنال ورودی را تضمین نماید.

اسپیراکس سارکو پوزیشنرهای خود را در مدل‌های هوشمند SP7 و مدل الکترو-پنوماتیک EP6 طراحی کرده است. این پوزیشنرها دارای تاییدیه ATEX (II 2G EX ib IIC T6) برای استفاده در محیط‌های قابل اشتعال هستند. همچنین تاییدیه‌های CCC چینی و NEPSI نیز در اختیار دارند. البته قبل از انتخاب نوع پوزیشنر اسپیراکس سارکو بهتر است اول نوع اکچویتور و پروتکل ارتباطی مورد نیاز را مشخص کنید. در پروژه‌های تامین تجهیزات بارها با مواردی روبرو شده‌ایم که پوزیشنرهای سری SP7 اسپیراکس سارکو با قابلیت پشتیبانی ProfiBus برای سیستم‌هایی که فقط HART را پشتیبانی می‌کنند، امکان ارتباط دیجیتالی برقرار نمی‌شود و ممکن است به ‌طور کامل از قابلیت‌های هوشمند این مدل‌های پیشرفته استفاده نکنید. از این پوزیشنرها در موارد کاربردی زیر استفاده می‌کنند:

• صنایع نفت و گاز برای کنترل شیرهای کنترلی خطوط اصلی
• نیروگاه‌ها برای کنترل شیرهای بخار و آب تغذیه بویلر
• پتروشیمی‌ها برای تنظیم دقیق جریان سیالات فرایندی
• صنایع غذایی و دارویی برای کنترل دقیق شیرهای فرایندی
• سیستم‌های بخار با قابلیت کنترل جریان بخار در خطوط توزیع

ویژگی‌ها و مزایای استفاده از پوزیشنر اسپیراکس سارکو

پوزیشنر اسپیراکس سارکو فقط یک کنترل کننده موقعیت شیر نیستند. بلکه ترکیبی از دقت، انعطاف و ایمنی را در اختیار شما قرار می‌دهند. از تضمین تناسب کورس شیر با سیگنال ورودی و کاهش خطا گرفته تا پشتیبانی از پروتکل‌های HART و فیلدباس به همراه بدنه مقاوم مناسب نصب در فضای باز همگی ویژگی‌های برجسته انواع پوزیشنر اسپیراکس سارکو هستند. جزئیات فنی و کاربردی مانند:

• پوزیشنرهای اسپیراکس سارکو تناسب دقیق بین کورس شیر و سیگنال ورودی (mA) را تضمین کرده و خطای کنترل در آنها زیر یک درصد است.
• در شیرهای کنترلی با سیگنال ۴ الی ۲۰ میلی آمپر، این پوزیشنرها دقیقاً موقعیت مورد نظر را تنظیم می‌کنند، حتی در فشارهای متفاوت
• سری SP7-1 از پروتکل HART نسخه ۵ و ۷ پشتیبانی می‌کند که امکان تنظیم از راه دور و عیب‌یابی فراهم است.
• مدل‌های SP7-11 و SP7-12 دارای پروتکل ارتباطی ProfiBus و fieldbus هستند که برای سیستم‌های اتوماسیون پیشرفته مناسب است.
• این پوزیشنرها با بدنه آلومینیوم ریختگی و پوشش ضد خورندگی برای نصب در فضای باز و محیط‌های صنعتی طراحی شده‌اند.
• امکان معکوس کردن عملکرد سیگنال کنترل بدون تغییر سخت‌افزاری را دارند.
• با تاییدیه ATEX مناسب نصب در محیط‌های خطرناک و قابل اشتعال طراحی شده‌اند.

مدل‌ها و مشخصات فنی پوزیشنر اسپیراکس سارکو

انواع پوزیشنر اسپیراکس سارکو در دو خانواده اصلی عرضه می‌شوند. پوزیشنر هوشمند خانواده SP7 که برای سیستم‌های اتوماسیون پیشرفته طراحی شده است و پوزیشنر الکترو-پنوماتیکی EP6 که برای نصب روی اکچویتورهای NAMUR مناسب هستند. هر کدام از خانواده پوزیشنرهای اسپیراکس دارای مشخصات فنی، پروتکل‌های ارتباطی و محدوده کاری متفاوتی هستند.

پوزیشنرهای اسپیراکس سارکو سری SP7

SP7 Positioner از برند اسپیراکس سارکو در سه مدل SP7-11، SP7-10 و SP7-12 عرضه شده که تفاوت اصلی آنها در پروتکل ارتباطی است. فشار هوای تغذیه در تمام مدل‌ها از 1.4 تا 6 بار متغیر است و قابلیت نصب روی اکچویتورهای دوار ۵۷- الی ۵۷+ درجه یا اکچویتورهای خطی از ۲۸- الی ۲۸+ درجه را دارند. بدنه تمام مدل‌ها از آلومینیوم ریخته‌گری شده با پوشش ضد خورندگی مناسب نصب در فضای باز است. همچنین تمام مدل‌ها قابلیت معکوس کردن عملکرد سیگنال کنترلی بدون تغییر در سخت‌افزار را پشتیبانی می‌کنند. البته کیت نصب و بلوک گیج فشار تمام مدل‌های سری SP7 به صورت اختیاری در زمان سفارش قابل انتخاب هستند.

پوزیشنر اسپیراکس سارکو مدل SP7-10

پوزیشنر SP7-10 مدل پایه سری SP7 اسپیراکس سارکو است که با رابط محلی LC3 و پروتکل ارتباطی HART عرضه می‌شود. این پوزیشنر برای کنترل شیرهای پنوماتیکی خطی و دوار مطابق NAMUR ( قابلیت کنترل جریان هوای فشرده) طراحی شده و در کل یک گزینه اقتصادی است.

اگر سیستم فرایند شما از HART پشتیبانی می‌کند و نیازی به شبکه ProfiBus یا FieldBus ندارید، خرید پوزیشنر اسپیراکس سارکو مدل SP7-10 انتخاب اقتصادی و کاملاً هوشمندانه است. بارها دیده‌ایم مشتریانی که برای اولین بار سراغ پوزیشنر هوشمند می‌آیند، تحت تاثیر نام ProfiBus یا FieldBus مدل‌های سطح بالاتر قرار می‌گیرند. با تصور اینکه هرچه پروتکل پیشرفته‌تر باشد، پس پوزیشنر بهتری انتخاب شده اشتباه است. برای پروژه‌های اتوماسیون که بر پایه HART هستند، انتخاب همین مدل پایه SP7-10 با قابلیت تنظیم از راه دور، عیب‌یابی و خواندن وضعیت شیر کافی است و نیازی نیست تا مستلزم هزینه بیشتری شوید.

پوزیشنر اسپیراکس سارکو مدل SP7-11

مدل SP7-11 نسخه پیشرفته اسپیراکس سارکو با ماژول ProfiBus PA است که برای نصب در بسیاری از سیستم‌های اتوماسیون پیشرفته طراحی شده و امکان ارتباط دیجیتالی کامل با سیستم کنترل را فراهم می‌کند. خرید این مدل برای پروژه‌هایی که تعداد پوزیشنر زیاد است و مدیریت متمرکز نیاز دارند را توصیه می‌کنیم.

اگر سیستم اتوماسیون شما بر پایه ProfiBus PA است و تعداد پوزیشنرهای پروژه زیاد است، بهتر است همین مدل SP7-11 را تهیه کنید. تجربه نشان داده که در پروژه‌ها با بیش از ۱۰ پوزیشنر، استفاده از مدل SP7-11 به جای SP7-10 تا حدود ۴۰ درصد از سیم‌کشی‌های پروژه را کاهش می‌دهد و در عین حال قابلیت مدیریت متمرکز را ساده‌تر می‌کند. اما اگر سیستم فرایند شما پروتکل ProfiBus PA را پشتیبانی نمی‌کند، به ‌طور کامل نمی‌توانید از قابلیت‌های پیشرفته SP7-11 استفاده کنید.

پوزیشنر اسپیراکس سارکو مدل SP7-12

مدل SP7-12 یک نسخه پیشرفته از برند اسپیراکس سارکو است که ماژول Foundation FieldBus در اختیار دارد و انحصاراً برای نصب در پروژه‌های بزرگ صنعتی طراحی شده است. این پوزیشنر امکان ارتباط دو جهته و تبادل داده پیشرفته با سیستم کنترل را فراهم می‌کند. اگر پروژه شما بزرگ است و سیستم اتوماسیون بر پایه FieldBus طراحی شده، خرید پوزیشنر اسپیراکس سارکو مدل SP7-12 انتخاب اصلی است.

در یکی از پروژه‌ها، مامور خرید یک واحد پتروشیمی به حدود ۳۵ پوزیشنر برای شیرهای کنترل خطوط اصلی نیاز داشت و در ابتدا تصمیم گرفته بود که تمام مدل‌ها را از نوع SP7-10 با پروتکل HART تهیه کند. سیستم کنترل آنها DCS قدیمی بود که HART را پشتیبانی می‌کرد، اما گویا در یک برنامه توسعه پروژه پیاده سازی سیستم کنترل FieldBus داشتند. از این رو تصمیم گرفتیم که برای پوزیشنرهای خطوط اصلی آن پروژه از همین مدل‌های پیشرفته SP7-12 کار کنیم. در کل برای پروژه‌هایی که بیش از ۲۰ پوزیشنر دارند، انتخاب سری SP7-12 را توصیه می‌کنیم.

پوزیشنر الکترو – پنوماتیک EP6

EP6 Positioner برند اسپیراکس سارکو از نوع الکتروپنوماتیکی است که برای کنترل شیرهای پنوماتیک خطی و دوار مطابق NAMUR ( قابلیت کنترل جریان هوای فشرده) طراحی شده و تناسب دقیق بین کورس شیر و سیگنال ورودی mA را تضمین می‌کند. این مدل انحصاراً برای سیستم‌های ساده‌تر و اکچویتورهای متنوع اسپیراکس سارکو طراحی شده است.

EP6 برای کنترل هر شیری که با اکچویتور NAMUR از نوع پنوماتیک خطی یا دوار کار می‌کند، مناسب است. اگر سیستم اتوماسیون شما ساده طراحی شده و نیازی به پروتکل‌های دیجیتالی مثل HART یا فیلدباس ندارید، EP6 Positioner انتخابی کاملاً اقتصادی و کافی است. تجربه نشان داده در پروژه‌هایی که پوزیشنر فقط موقعیت شیر را کنترل می‌کند و نیازی به ارتباط دیجیتال نیست، EP6 یا گیج فشار استاندارد، عملکرد پایدار و بدون پیچیدگی را ارائه می‌دهد.

معرفی و کاربرد اکچویتور اسپیراکس سارکو

برند اسپیراکس یک مدل اکچویتور خطی پنوماتیکی سری PN9000 را طراحی کرده است که برای کار با شیرهای کنترل SPIRA-TROL سری K و L مناسب هستند و در سه سایز دیافراگمی برای تطبیق با فشارهای دیفرانسیل مختلف عرضه می‌شوند. از این اکچویتور برند اسپیراکس سارکو در کار با سیستم‌های بخار، آب و سیالات فرایندی جهت کنترل دقیق جریان استفاده می‌کنند. PN9000 Actuator مجهز به نشانگر مکانیکی کورس است که موقعیت شیر را به صورت بصری نمایش می‌دهد.

این اکچویتورهای سری PN9000 اسپیراکس سارکو با قابلیت کار در محدوده دما از ۲۰- الی ۱۱۰+ درجه سانتیگراد طراحی شده‌اند و حداکثر فشار کاری ۶ بار را تحمل می‌کنند. اتصال هوای تغذیه در آنها از نوع  اینچ NPT است. اما تا قبل از انتخاب این اکچویتورها حتماً ابتدا فشار دیفرانسیل شیر و نوع عملکرد (فنر – بازشو با فنر – بسته شو) را مشخص کنید.

اکچویتور اسپیراکس سارکو مدل PN9100

کوچکترین مدل این سری با کورس ۲۰ میلیمتری و حداکثر فشار کاری 6 بار است. اسپیراکس سارکو این مدل را برای نصب در فضاهای محدود طراحی کرده است.

اکچویتور اسپیراکس سارکو مدل PN9200

یک مدل کاربردی با کورس ۲۰ میلیمتری و حداکثر فشار قابل تحمل ۶ بار است. ابعاد آن در مقایسه با PN9100 بزرگتر و وزن آن در حدود ۱۷ کیلوگرم است.

اکچویتور اسپیراکس سارکو مدل PN9230

با کورس ۳۰ میلیمتری و حداکثر تحمل فشار ۶ بار طراحی شده است و برای نصب در پروژه‌های سنگین کارایی دارد.

اکچویتور اسپیراکس سارکو مدل PN9320

یک مدل سبک با کورس ۲۰ میلیمتری و حداکثر فشار ۴ بار برای نصب روی شیرهای بزرگ است.

پارامترهای فنی انتخاب پوزیشنر و اکچویتور مناسب

انتخاب پوزیشنر و اکچویتور مناسب از برند اسپیراکس سارکو فقط به فشار و دما محدود نمی‌شود. بلکه لازم است نکته‌هایی مانند پروتکل ارتباطی، نوع اکچویتور، کورس شیر، فشار دیفرانسیل، محیط نصب و تاییدیه‌های ایمنی را در نظر بگیرید. تطبیق نادرست این پارامترها منجر به خرابی زودرس، کنترل ناپایدار یا هزینه‌های اضافی خواهد شد.

نکات فنی انتخاب پوزیشنر اسپیراکس سارکو

توصیه می‌کنیم که قبل از انتخاب، ابتدا یک جدول از پارامترهای فرایندی مانند پروتکل ارتباطی، نوع اکچویتور، فشار هوا، محیط نصب و تاییدیه‌های مورد نظر تهیه کنید. سپس می‌توانید مدل‌های عرضه شده در برند اسپیراکس سارکو را با این پارامترهای فنی تطبیق دهید. نکته‌هایی مانند:

بررسی پروتکل ارتباطی

بررسی پروتکل ارتباطی، مهمترین پارامتر فنی انتخاب پوزیشنر اسپیراکس سارکو است. اگر سیستم شما پروتکل HART را پشتیبانی می‌کند، مدل SP7-10 یا EP6 کافی است. برای نصب در سیستم‌ها با پروتکل کنترل ProfiBus مدل SP7-11 و برای سیستم‌های کنترلی بزرگ با پروتکل FieldBus از مدل‌های فوق پیشرفته SP7-12 تهیه کنید.

ارزیابی نوع اکچویتور و شرایط نصب

پوزیشنر انتخاب شده باید توانایی قرارگیری روی اکچویتور مطابق NAMUR را داشته باشد. SP7 و EP6 هر دو این قابلیت را دارند. اما چند نکته را فراموش نکنید:

• SP7 Positioner روی اکچویتورهای دوار ۵۷- الی ۵۷+ درجه یا خطی از ۲۸- الی ۲۸+ درجه نصب می‌شود.
• EP6 Positioner روی اکچویتور دوار ۵۵ الی ۹۰ درجه یا خطی از ۲۵ الی ۱۵۰ میلی‌متر نصب می‌شود.

تطبیق با فشار هوای پروژه

فشار هوای تغذیه پوزیشنرهای SP7 اسپیراکس سارکو از 1.4 الی 6 بار است. فشار بالاتر به پوزیشنر آسیب می‌زند، اما فشار هوای تغذیه برای مدل EP6 حداکثر ۷ بار است.

نکات فنی انتخاب اکچویتور اسپیراکس سارکو

بهتر است تا قبل از انتخاب اکچویتور، ابتدا کورس شیر و فشار دیفرانسیل سیستم را دقیق محاسبه کنید. تجربه نشان داده که بیشترین خطاها در انتخاب اکچویتور، نادیده گرفتن فشار دیفرانسیل در شرایط حداکثر دبی خط است. اگر فشار دیفرانسیل در شرایط حداکثر دبی از حداکثر فشار کاری مدل انتخاب شده شما بیشتر شود، شیر در همان لحظه باز یا بسته نمی‌شود و کنترل آن از دست رفته است. در کل هنگام بررسی سری PN9000 Actuator نکات زیر را در نظر داشته باشید:

• کورس مورد نیاز شیر اولین پارامتر است. مدل‌های PN9200 و PN9100 با کورس ۲۰ میلیمتری و مدل‌های PN9336 و PN9330 با کورس ۳۰ میلی متری عرضه می‌شوند.
• پسوند E به معنای فنر – بازشو است (Spring-Extend). یعنی در صورت قطع هوا شیر باز می‌شود. اما پسوند R به معنای فنر – بسته شو است (Spring-Retract). نوع عملکرد فنر باید با منطق ایمنی سیستم هماهنگ باشد.
• محدوده دمای استاندارد اکچویتورهای PN9000 از ۲۰- الی ۱۱۰+ درجه سانتیگراد است. خارج از این محدوده اکچویتور استاندارد جواب نمی‌دهد.
• پسوند H برای مواقعی است که نیاز به باز یا بسته کردن دستی شیر در هنگام قطع هوا یا برق دارید.
• پسوند S به معنای پیچ و مهره استیل است که برای نصب در محیط‌های مرطوب و ساحلی انتخاب می‌شود.

قیمت پوزیشنر اسپیراکس سارکو

قیمت پوزیشنرها و اکچویتورهای برند اسپیراکس سارکو به مدل، پروتکل ارتباطی، نوع نصب و گزینه‌های اختیاری بستگی دارد. محدوده قیمت این تجهیزات از چند ده میلیون تومان برای مدل‌های پایه تا چند صد میلیون تومان برای مدل‌های فیلدباس متغیر است. در بحث قیمت پوزیشنر اسپیراکس سارکو ذکر چند نکته کلیدی است:

• پوزیشنر مدل EP-6 به خاطر نداشتن ارتباط دیجیتالی از همه مدل‌ها ارزان‌تر است. مدل SP7-10 قیمت پایه دارد، اما مدل‌های SP7-11 و SP7-12 به خاطر ماژول شبکه به مراتب گرانتر هستند.
• نوع کیت نصب اکچویتور خطی یا دوار بسته به نوع، قیمت را تغییر می‌دهد. پوزیشنرهایی که بدون کیت نصب عرضه می‌شوند، قیمت ارزان‌تری نیز دارند.
• تاییدیه‌های ایمنی مانند ATEX و یا NEPSI در قیمت نهایی پوزیشنر و اکچویتور اسپیراکس سارکو نقش دارند.

پوزیشنر و اکچویتور اسپیراکس سارکو دو تجهیز کلیدی برای کنترل دقیق شیرهای صنعتی هستند. برند انگلیسی Spirax Sarco در این حوزه محصولات تخصصی با قابلیت کارکرد حرفه‌ای و توانایی ارتباط از طریق پروتکل‌های HART، ProfiBus و Fieldbus را عرضه کرده است. برای انتخاب درست این تجهیزات مطابق با شرایط پروژه و در نظر گرفتن دیتاشیت‌های فنی می‌توانید از مشاوره تخصصی با تیم مهندسی در تجهیز صنعت تماس بگیرید.

سوالات متداول

تفاوت اصلی میان پوزیشنرهای SP7-10، SP7-11 و SP7-12 در چیست؟

تفاوت در پروتکل ارتباطی آنها است. مدل SP7-10 با قابلیت ارتباط HART طراحی شده است؛ اما مدل‌های SP7-11 و SP7-12 از امکان اتصال به شبکه‌های صنعتی برخوردار هستند.

آیا EP6 می‌تواند با همه اکچویتورهای اسپیراکس سارکو کار کند؟

بله، EP6 قابلیت اتصال به انواع اکچویتورهای اسپیراکس سارکو را دارد.

برای پروژه‌های بزرگ با تعداد پوزیشنر زیاد کدام پروتکل را انتخاب کنیم؟

در پروژه‌های بزرگ که تعداد پوزیشنرها زیاد است، مدل‌های SP7-12 با قابلیت شبکه‌سازی مناسب هستند.