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AirLINE SP 8647型8位阀岛AirLINE Quick 不锈钢底板P通道气动热插拔3/5通道止回阀SIMATIC ET 200SP / SP HAATEX / IECEx 2区防爆

宝德 BURKERT 20142853 8647 型 AirLINE SP 8位电气气动阀岛(REV.2,AirLINE Quick 不锈钢底板)

宝德 BURKERT 20142853 是用于西门子 SIMATIC ET 200SP 的 8位 AirLINE SP 8647 型 REV.2 阀岛,配备不锈钢 AirLINE Quick 柜底适配件、D6 快插工作口、P通道气动热插拔与 3/5 通道止回阀,额定压力 2.5 至 10 bar。

宝德 BURKERT 20142853 8647 型 AirLINE SP 8位电气气动阀岛(REV.2,AirLINE Quick 不锈钢底板)

宝德 BURKERT 20142853 是用于西门子 SIMATIC ET 200SP 与 SIMATIC ET 200SP HA 分布式 I/O 系统的 8 位 AirLINE SP 8647 型电气气动阀岛。采用第二代(REV.2)结构与 11 mm 阀位间距,配备不锈钢 AirLINE Quick 控制柜底板适配件,具有底部向下的 D6 快插工作接口与 G 1/4 气源接口。该阀岛在气源通道 1 (P) 上集成了气动热插拔(Pneumatic HotSwap)功能,在排气通道 3 (R) 与 5 (S) 上集成了止回阀,公称工作压力范围为 2.5 bar 至 10 bar,环境工作温度为 0 °C 至 +55 °C。

宝德 BURKERT 20142853 8647 型 AirLINE SP 阀块系统概览

系统架构与分布式 I/O 集成 ​

AirLINE SP 8647 型作为电-气动一体化自动化平台,可直接卡装在西门子 SIMATIC 导轨背板总线上。阀岛与相邻的 SIMATIC ET 200SP 基座单元(BaseUnit)机械卡接时,负载电压、背板总线及功能接地的电气连接将自动建立。硬件组态与参数设置直接在西门子工程环境中完成,支持 TIA Portal(通过 HSP 或 GSDML)、SIMATIC STEP 7 Classic(通过 HSP 或 GSD)以及 SIMATIC PCS 7(通过硬件更新包 HUP)。

站点供电规划规则

在阀块正左侧必须安装一个浅色基座单元(BU...D 或 BU...D/T),为阀块提供独立的负载电压供电。在 SIMATIC ET 200SP HA 系统中,此独立供电配置属于强制要求。阀岛负载侧电压允许公差为 24 V DC ±10%,设计时需确保电压不低于下限,以避免先导电磁阀出现动作异常。

在规划分布式 I/O 站点结构时,需遵循以下集成限制:

系统特性SIMATIC ET 200SP 站点SIMATIC ET 200SP HA 站点
硬件安装导轨标准 DIN 导轨(TH 35)ET 200SP HA 型材导轨
阀块左侧基座单元推荐安装浅色基座单元(BU...D 或 BU...D/T)强制安装浅色基座单元(带防护盖)
每站点阀块数量支持串联多个阀块(需新增供电分路)仅限 1 个阀块
阀块右侧扩展模块允许继续安装 ET 200SP I/O 模块(首个需为浅色基座单元)不允许安装后续 I/O 模块(必须以服务器模块结束)
AirLINE Quick 适配件允许使用受结构设计限制无法使用
组态软件支持TIA Portal(HSP/GSDML)、STEP 7(HSP/GSD)PCS 7(HUP,V9.0 SP2 起)、GSDML

AirLINE Quick 不锈钢控制柜底板安装 ​

BURKERT 20142853 配备 1.4301 / 1.4401 不锈钢材质的 AirLINE Quick 控制柜底板适配件。该结构无需在控制柜侧壁开设大量电缆气管穿孔,而是直接通过控制柜底板上的矩形开孔进行一体化密封安装。阀块本体位于柜内,而气源接口、排气接口以及全部 D6 快插工作气口直接朝向控制柜底部外侧引出。

宝德 BURKERT 20142853 AirLINE Quick 不锈钢底板适配件

这种安装方式消除了各通道单独穿板接头的繁琐布线,减少了柜内占用空间,并在封闭控制柜中提供 IP65 级密封能力(封闭柜内通过 UL Type 4X 认证)。在此配置下,坚固的 AirLINE Quick 金属底板起到主体承重作用,反向支撑标准导轨及其上方安装的 ET 200SP 电子模块。

宝德 BURKERT 20142853 使用 AirLINE Quick 在控制柜底部的安装位置

控制柜底板安装注意事项

开孔边缘必须去除毛刺,以防划伤 AirLINE Quick 金属板凹槽内的密封垫圈。从控制柜外部安装稳定板并使用 M5×10 螺钉紧固(拧紧扭矩 2.0 Nm)。标准导轨在阀块两侧的伸出悬空长度不得超过 10 cm。

气动技术参数与热插拔技术 ​

8 位气动组件在 2.5 bar 至 10 bar 压力范围内运行,介质需采用经过过滤的干燥压缩空气或惰性气体(符合 ISO 8573-1:2010 7.4.4 级,最大颗粒尺寸 5 µm)。单稳态先导阀(6524 型二位三通和 6525 型二位五通)标准空气流量(QNn)为 300 l/min。6524 型 2×二位三通双阀的空气流量同样为 300 l/min。

宝德 BURKERT 20142853 连接单元气动管路接口定义

接口位置标识符号功能说明螺纹与规格
位置 1R/3, S/5公共排气接口G 1/4 内螺纹
位置 2X辅助控制空气输入 / 先导排气M5
位置 3P/1压缩空气主进气口G 1/4 内螺纹

各阀位的工作接口配置如下:

宝德 BURKERT 20142853 阀组件工作气动接口配置

接口物理位置二位三通阀(6524 型)2×二位三通阀(6524 型)二位五通阀(6525 型)
上部接口 1空置不用(堵塞)工作接口 2 (A)工作接口 2 (A)
下部接口 2工作接口 2 (A)工作接口 4 (B)工作接口 4 (B)

接口拧紧扭矩规范

管道连接时必须遵守规定扭矩:G 1/4 气源接口 P 与排气接口 R/S 推荐扭矩为 4.0 Nm 至 7.0 Nm(最大 20 Nm);M5 辅助先导气口推荐扭矩为 1.0 Nm 至 1.2 Nm(最大 3.0 Nm);M7 快插接头推荐扭矩为 1.75 Nm 至 2.25 Nm(最大 4.0 Nm);导轨固定螺钉拧紧扭矩约为 1.8 Nm。

P 通道气动热插拔与排气止回保护 ​

BURKERT 20142853 在 1 (P) 进气通道中集成了 P 通道气动热插拔(HotSwap)截断阀。当单只先导阀拆卸时,P 通道内部阀芯自动闭合,允许在系统带压状态下更换故障阀门。第二代(REV.2)优化了流道阻力,使热插拔结构下的流量损失降低至约 20%(第一代 REV.1 流量损失高达 50%)。此外,排气通道 3 (R) 和 5 (S) 内置止回阀,可防止系统在紧急切断或快速排气时背压倒灌损坏相邻执行元件。

维护作业安全警示

在未配备 P 关闭功能的模块上拆卸阀门前,必须关闭供气并排尽残余压力。在带 P 关闭功能的阀岛上带压拆下阀门时,工作接口 A 或 B 上的残余压力会释放,可能导致相连的执行器动作。维护前必须固定机械执行器以防意外移位。

第二代(REV.2)结构特征与兼容性 ​

BURKERT 20142853 属于产品第二代(REV.2)设计。REV.2 针对气动底板与接口尺寸进行了多项技术升级:

机械与气动特征第一代 REV.1第二代 REV.2(型号 20142853)
快插接头松开环颜色黑色蓝色
工作接口通道排列形式平行排列波浪形错位排列
单阀法兰连接型式FM14 法兰接口(单阀)FM20 标准化法兰接口
双阀法兰连接型式FM20 法兰接口FM20 标准化法兰接口
P 通道热插拔流量损失最高降低 50%降低约 20%
铭牌标识无 Revision 标注明确标注“Rev.2”字样

法兰接口不可互换警示

REV.1 的 6524 型(二位三通)与 6525 型(二位五通)单阀采用 FM14 底板接口,无法安装到 REV.2 的气动底座上。REV.2 气动底座仅兼容采用 FM20 标准法兰的备件阀门。6524 型 2×二位三通双阀在两代产品中均使用 FM20 法兰,可跨代通用。

电气参数与安全切断功能 ​

阀岛线圈工作电源直接取自 SIMATIC ET 200SP 基座单元的 24 V DC 电源总线。单阀线圈功耗为 0.8 W,2×二位三通双阀功耗为 1.6 W(2 × 0.8 W)。每个基本电子模块均包含自复位短路保护装置与模块级快速熔断器。

系统支持三种不同层级的安全切断方案:

  1. 整块切断(Block-level): 切断阀岛左侧浅色基座单元的供电电源,阀块所有先导阀线圈瞬间失电,单稳态阀自动复位至机械初始安全位置。
  2. 西门子 F-PM-E 电源模块集成: 将阀块置于西门子故障安全电源模块(F-PM-E 24VDC/8A PPM ST)的电位组中,实现符合 EN ISO 13849-1 及 IEC 62061 标准的经过认证的安全切断回路。此方案要求阀岛的所有 PQ 模块与连接单元均带有“FC”标识。
  3. 外部阀门关闭(EVS 功能): 配备 EVS 端子的基本电子模块顶部带有 2 极可拔插螺钉端子(0.14 mm² 至 1.5 mm²,AWG 28-16),可通过外部无电位触点(如西门子 RQ 或 F-RQ 继电器输出)对该模块下的所有阀门实施硬件切断。

EVS 接线安全规范

EVS 接口仅能连接额定容量为 1.5 A / 24 V DC 的外部无电位触点,严禁接入外加电压。使用多个 EVS 模块时,各模块的 EVS 接口必须分别连接独立的无电位触点,切勿并联。控制电缆长度须限制在 2 m 以内且必须布设在同一控制柜内。

诊断响应、液晶屏显示与动作计数器 ​

基本电子模块(PQ 模块)通过西门子背板总线传输诊断数据,并在正面的图形液晶屏(LCD)上实时显示阀位状态、位置反馈、EVS 激活状态以及 PROFIenergy 状态。

每个输出通道集成两个独立的 32 位开关操作计数器:

  • 先导阀计数器: 记录阀块内部先导电磁阀的实际动作次数。
  • 执行器计数器: 记录现场相连过程阀门或气缸的动作次数。

计数器数据保存在非易失性存储器中,控制器可通过非周期性数据记录 DS 130(读取先导阀动作次数)、DS 131(读取执行器动作次数)和 DS 132(复位计数器)进行访问与清零,用于预防性维护周期管理。

备件阀门与选型指南 ​

针对 8 位 BURKERT 20142853 阀岛的维护与配置,需选用以下原厂 REV.2 兼容备件:

元件描述回路功能与技术规格订货号(Article No.)
6524 型电磁阀(REV.2)二位三通常闭,2.5–10 bar,24 V DC,带手动控制20029918
6524 型电磁阀(REV.2)二位三通常开,2.5–10 bar,24 V DC,带手动控制20029919
6524 型电磁阀(REV.2)二位三通常闭,Vac–7 bar,辅助控制空气接口20029923
6525 型电磁阀(REV.2)二位五通,2.5–10 bar,24 V DC,带手动控制20029920
6524 型双电磁阀(通用)2×二位三通常闭,2.5–10 bar,24 V DC,带手动控制204710
阀槽空位盖板(REV.2)用于 6524/6525 型 REV.2 及 2×二位三通双阀未占用插槽661092
电气插座保护盖用于遮蔽基本电子模块上未使用的电气插座653670
阀门异形密封圈 FM24适用于 6524 型二位三通 REV.2(12件套)20024336
阀门异形密封圈 FM20适用于 6524 型双阀及 6525 型 REV.2(12件套)20016305
AirLINE Quick 盲板8位开孔盲板,用于封堵控制柜底板安装孔20057390
气管支撑套管用于增强 D6 聚氨酯(PU)软管快插连接刚度(10件装)20099400