VDI VDE 3847 Blatt 1-2013 Industrial process control valves - Interface between valve and positioner - Control valves with lifting actuator.pdf

1、ICS 23.060.40 VDI/VDE-RICHTLINIEN Juli 2013 July 2013 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE VERBAND DER ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK INFORMATIONSTECHNIK Stellgerte fr strmende Stoffe Schnittstelle zwischen Stellgert und Stellungsregler Stellgerte mit Hubantrieb Industrial process control valves Interface between

2、 valve and positioner Control valves with lifting actuator VDI/VDE 3847 Blatt 1 / Part 1 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this guideline shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect t

3、o the English translation. VDI-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) Fachbereich Mechatronik, Robotik, Aktorik VDI/VDE-Handbuch Automatisierungstechnik Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgaben:07.03;09.11

4、 Entwurf,deutschFormereditions:07/03;09/11 Draft,in German onlyZu beziehen durch /Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten /Allrightsreserved Verein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2013Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Norm

5、ative Verweise 2 3 Ausfhrungsformen . 2 3.1 Integrierter Anbau des Stellungsreglers 3 3.2 Integrierter Anbau des Steuerventils 3 3.3 Anbau an Antriebe mit Gusslaterne gem DIN EN 60534-6-1 . 5 3.4 Anbau an Antriebe mit Sulenlaterne gem DIN EN 60534-6-1 . 5 4 Optionale Ausfhrungsform mittels Absperrve

6、ntil . 8 Schrifttum 8 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 2 2 Normative references . 2 3 Design versions 2 3.1 Integrated mounting of the positioner 3 3.2 Integrated mounting of the pilot valve . 3 3.3 Mounting on actuators with a cast-iron yoke according to DIN EN 60534-6-1 . 5 3.4 Mounti

7、ng on actuators with a rod-type yoke as per DIN EN 60534-6-1 . 5 4 Optional embodiments using a shut-off valve . 8 Bibliography 8 B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEE1029BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-08 2 VDI/VDE 3847 Blatt 1 / Part 1

8、Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der

9、bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung

10、 dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/3847. Preliminary note The content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of

11、the guideline VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this guideline without infringement of copyright is permitted subject to

12、 the licensing con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi.de/ richtlinien). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this guideline. A catalogue of all available parts of this series of guidelines can be accessed on the internet at www.vdi.de/3847. Einleitung Diese Ric

13、htlinie wurde erarbeitet vom Fachaus-schuss Stellgerte fr strmende Stoffe“ der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisie-rungstechnik. Die Richtlinie dient der Vereinheitli-chung einer zustzlichen Schnittstelle zwischen Antrieb eines Stellgerts und Stellungsregler. Es ist ein fr alle Hersteller von

14、 Stellantrieben und Stel-lungsreglern offenes Konzept, das den Austausch von Stellungsreglern unterschiedlicher Fabrikate am gleichen Antrieb ermglicht. Besonderes Au-genmerk wurde darauf gelegt, dass der Anbau fr hohe Schwing- und Stobelastung ausgelegt ist und auch fr rohrlosen Anbau eines Steuerv

15、entils geeignet ist. Introduction This guideline has been prepared by the “Industrial process control valves” Technical Committee of the VDI/VDE Society for Measurement and Auto-matic Control. The guideline is intended to provide a standardization of an additional interface be-tween the actuator of

16、a control valve and the posi-tioner. It is a concept which is open to all manufac-turers of actuators and positioners and which will allow interchangeability in the same drive of posi-tioners from different manufacturers. Special atten-tion has been paid to designing the mounting to cope with high s

17、hock and vibration loads and also to making it suitable for fitting a solenoid valve without piping. 1 Anwendungsbereich Die vorliegende Richtlinie bezieht sich auf Stellge-rte mit Hubantrieb. 1 Scope The present guideline relates to control valves with a lifting actuator. 2 Normative Verweise Das f

18、olgende zitierte Dokument ist fr die Anwen-dung dieser Richtlinie erforderlich: DIN EN 60534-6-1:1998-11 Stellventile fr die Pro-zessregelung; Teil 6: Montage-Einzelheiten zur Befestigung von Stellungsreglern an Stellventil-Antriebe; Hauptabschnitt 1: Montage von Stel-lungsreglern an Hubantriebe (IE

19、C 60534-6-1: 1997); Deutsche Fassung EN 60534-6-1:1997 2 Normative references The following referenced document is indispensa-ble for the application of this guideline: DIN EN 60534-6-1:1998-11 Industrial-process con-trol valves; Part 6: Mounting details for attach-ment of positioners to control val

20、ves; Section 1: Positioner mounting on linear actuators (IEC 60534-6-1:1997); German version EN 60534-6-1:1997 3 Ausfhrungsformen Grundlage des Konzepts ist der Anbau des Stel-lungsreglers von vorn an einer senkrechten, mit Luftkanlen und Befestigungsgewinden sowie 3 Design versions The concept is b

21、ased on the positioner being mounted from the front onto a vertical face of the yoke, this being provided with air ducts and tapped B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEE1029BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-08All rights reserved Verein Deut

22、scher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI/VDE 3847 Blatt 1 / Part 1 3 einem Kodierstift versehenen Flche an der Later-ne. ber die Luftkanle erfolgt sowohl die Zufh-rung der Zuluft als auch die Verbindung mit ein-fach oder doppelt wirkenden Antrieben. Dadurch ist der Austausch des Stellungsreglers oh

23、ne De-montage vorhandener Zuluft- oder Steuerluftlei-tungen mglich. Auf der gleichen Laternenseite hinten ist eine zweite senkrechte Flche vorgese-hen, die ebenfalls mit Luftkanlen und Befesti-gungsgewinden versehen ist und auf die ein Steu-erventil rohrlos montiert werden kann. 3.1 Integrierter Anb

24、au des Stellungsreglers Das Konzept des integrierten Anbaus zeigt Bild 1a. Die Anschlussflchen fr Stellungsregler (Bild 1b) und Steuerventil (Bild 1c) sind wahl-weise fester Bestandteil der Laterne oder knnen mittels an der Laterne befestigtem separatem An-schlussblock realisiert werden. Hierbei bes

25、teht auch die Mglichkeit, die Steuerluft durch die La-terne in die druckbeaufschlagte Kammer zu fhren. Zur Befestigung des Hubabgriffs dienen zwei waa-gerecht im Abstand von 30 mm angeordnete Ge-windebohrungen an der Antriebsspindel. 3.2 Integrierter Anbau des Steuerventils In der fr den Anbau vorge

26、sehenen Flanschflche sind zwei Gewindebohrungen und drei bzw. vier Steuerluftbohrungen, gem Bild 1c, vorzusehen. Bohrung 6 dient zur Aufnahme eines Kodierstifts (Durchmesser 5 mm, Lnge 10 mm, nicht rostend), durch den sichergestellt wird, dass das Steuerventil nur in der vorgeschriebenen Position be

27、festigt werden kann. Der Kodierstift muss 2 mm aus der Flanschflche des Antriebs herausragen und kann so in die gegenberliegende Kodiersenkung (Min-desttiefe 3 mm, Durchmesser 5,5 mm) am Steuer-ventil hineinragen. Die beiden Gewindebohrungen (M5, Tiefe 10 mm) Bohrung 5 und Bohrung 7 dienen zur Befes

28、tigung des Steuerventils. Die Steuerluftbohrung 1 (Min-destdurchmesser 3 mm) dient zur Durchfhrung des Stelldrucks (z. B. Stellungsreglerausgang) fr den Stellantrieb in das Steuerventil. Bei hilfsgesteuerten Steuerventilen wird die Hilfs-energie ber die Bohrung 12 (Mindestdurchmesser 2 mm) zum Vorst

29、euerventil gefhrt. Wird die Boh-rung fr die Hilfsenergie nicht bentigt, ist die Bohrung durch Einlegen eines Dichtrings zu ver-schlieen. Die Verbindung der Kanle fr die Steuerluft zwi-schen Steuerventil und Antrieb wird durch O-Ringe (16 mm 2 mm fr Bohrung 2 und Boh-rung 3 bzw. 6,5 mm 2 mm fr Bohrun

30、g 1 und Bohrung 12) abgedichtet. mounting holes and also a coding pin. Supply air enters via the air ducts, which are also used for connecting to single- or double-acting actuators. This means that the positioner can be replaced without disconnecting any supply air or control air lines. On the same

31、side of the yoke there is a sec-ond vertical face at the back which is also provided with air ducts and tapped mounting holes. A sole-noid valve can be fitted to it without tubes. 3.1 Integrated mounting of the positioner The concept of integrated mounting can be seen in Figure 1a. The connecting su

32、rfaces for position-ers (Figure 1b) and pilot valve (Figure 1c) can either be a permanent part of the yoke or take the form of a separate connection block attached to the yoke. Here it is also possible to route the control air into the diaphragm chamber through the yoke. Two tapped holes on the actu

33、ator shaft spaced 30 mm horizontally apart are used for attaching the travel linkage. 3.2 Integrated mounting of the pilot valve The flange face provided for mounting the valve should have two tapped holes and three or four control air holes, as shown in Figure 1c. Hole 6 is used for receiving a cod

34、ing pin (diame-ter 5 mm, length 10 mm, rust-resistant) which en-sures that the pilot valve can only be fitted in the prescribed position. The coding pin must project 2 mm out of the flange face of the actuator and can thus engage with its counterpart coding hole (minimum depth 3 mm, diameter 5,5 mm)

35、 in the pilot valve. The two tapped holes (M5, depth 10 mm) hole 5 and hole 7 are used for mounting the pilot valve. Control air hole 1 (minimum diameter 3 mm) is used for bringing the control pressure (for exam-ple, positioner output) for the actuator through into the pilot valve. In the case of se

36、rvo-assisted solenoid valves the auxiliary energy is supplied to the pilot valve via hole 12 (minimum diameter 2 mm). If the hole for auxiliary energy is not required, it should be closed off by inserting a sealing ring. The connection of the ducts for the control air be-tween the pilot valve and th

37、e actuator is sealed off by means of o-rings (16 mm 2 mm for hole 2 and hole 3 and preferably 6,5 mm 2 mm for hole 1 and hole 2). B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEE1029BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-08 4 VDI/VDE 3847 Blatt 1 / Part 1

38、Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 bin Hub-Mittelstellung b = 0 / b = 0 at 50 % stroke min. Montageflche am Antrieb fr den Stellungsregler / min. required mounting space on actuator for positioner Freiraum an Antrieb fr Hubabgriff / space on actuator for travel

39、feedback optional Schnittstelle fr Steuerventil (siehe Bild 1c) / optional interface for solenoid valve (see Figure 1c) pneumatische und mechanische Schnittstelle / pneumatic and mechanical interface X Luftanschlsse zu den Antriebskammern / air connections to the actuator chambers Zuluftanschluss /

40、air supply connection Bild 1a. Integrierter Anbau des Antriebs Figure 1a. Integrated mounting of the actuator Bild 1b. Stellungsregler (Rckansicht) Figure 1b. Positioner (rear view) Stellungsregler-Rckansicht / backside view of positioner Bei einfach wirkenden Antrieben kann der Anschluss Y2 zur Bes

41、chleierung der Federkammer genutzt werden. / On single-acting actuators the connection Y2 may be used for air-purge of the spring chamber. Stellungsreglerwelle / positioner shaft Stiftbohrung / pin bore B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEE1029BEST

42、BeuthStandardsCollection - Stand 2016-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI/VDE 3847 Blatt 1 / Part 1 5 Bild 1c. Schnittstelle Steuerventil (Ansicht X“ nach Bild 1a) Figure 1c. Pilot valve interface (view “X” in Fig-ure 1a) Die O-Ringe und Befestigungsschrauben g

43、ehren aus technischen Grnden zum Lieferumfang des Steuerventils. Die Einbettungen aller O-Ringe liegen im Gehuse des Steuerventils. Anmerkung: Falls im Einzelfall fr das Steuerventil nicht gengend Freiraum vorhanden ist, besteht die Mglichkeit, das Steuerventil mittels einer Wendeplatte verdreht anz

44、ubau-en. 3.3 Anbau an Antriebe mit Gusslaterne gem DIN EN 60534-6-1 Beim Anbau an Gusslaternen nach Bild 2 werden die Anschlussflchen fr Stellungsregler und Mag-netventil durch einen separaten, an der Laterne befestigten Anschlussblock hergestellt. Der Hub-abgriff wird an zwei senkrecht im Abstand v

45、on 15 mm angeordneten Gewindebohrungen an der Antriebsspindel montiert (siehe hierzu auch DIN EN 60534-6-1). 3.4 Anbau an Antriebe mit Sulenlaterne gem DIN EN 60534-6-1 Beim Anbau an Sulenlaternen nach Bild 3 wer-den die Anschlussflchen fr Stellungsregler und Magnetventil ebenfalls durch einen separ

46、aten, an der Laterne befestigten Anschlussblock hergestellt. Die Befestigung des Anschlussblocks an der Sule erfolgt zweckmig mit bekannten U-frmigen Schraubenbolzen. Due to technical reasons the pilot valve comes supplied with o-rings and mounting screws. All of the o-rings sit in recesses in the p

47、ilot valve hous-ing. Note: If in individual cases there is not enough free space for the solenoid valve, there is the possibility of using a special plate to fit the solenoid valve at an angle. 3.3 Mounting on actuators with a cast-iron yoke according to DIN EN 60534-6-1 In the case of mounting on c

48、ast-iron yokes as shown in Figure 2 the connection faces for posi-tioners and solenoid valve take the form of a sepa-rate connection block attached to the yoke. The travel linkage is mounted in two tapped holes in the actuator shaft spaced vertically 15 mm apart (in this regard see also DIN EN 60534

49、-6-1). 3.4 Mounting on actuators with a rod-type yoke as per DIN EN 60534-6-1 In the case of mounting on rod-type yokes as shown in Figure 3 the connection faces for posi-tioner and solenoid valve also take the form of a separate connection block attached to the yoke. The connection block is attached to the rod by means of the familiar U-shaped threaded bolts. B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEE1029BEST Beut