Betriebsanleitung Regelventil DFplus / freier Reglerkreis

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Betriebsanleitung

Serie DFplus

Konstruktionsstand > 30

Regelventil mit frei konfigurierbarem übergeordneten

Regelkreis

Parker Hannifin

Manufacturing Germany GmbH & Co. KG

Industrial Systems Division Europe

Gutenbergstr. 38

41564 Kaarst, Deutschland

Tel.: 0181 99 44 43 0

E-mail: valvesisde@parker.com

Copyright © 2019, Parker Hannifin Corp.

Bulletin MSG11-5715-695/DE

ACHTUNG — VERANTWORTUNG DES ANWENDERS

VERSAGEN ODER UNSACHGEMÄßE AUSWAHL ODER UNSACHGEMÄßE VERWENDUNG DER HIERIN BESCHRIEBENEN PRODUKTE ODER ZUGEHÖRIGER TEILE KÖNNEN TOD, VERLETZUNGEN VON PERSONEN ODER SACHSCHÄDEN VERURSACHEN.

Dieses Dokument und andere Informationen der Parker-Hannifin Corporation, ihren Tochtergesellschaften und Vertragshändlern enthalten Produkt- oder Systemoptionen zur weiteren Untersuchung durch Anwender mit technischen Kenntnissen.

Der Anwender ist durch eigene Untersuchung und Prüfung allein dafür verantwortlich, die endgültige Auswahl des Systems und der Komponenten zu treffen und sich zu vergewissern, dass alle Leistungs-, Dauerfestigkeits-, Wartungs-, Sicherheits- und Warnanforderungen der Anwendung erfüllt werden. Der Anwender muss alle Aspekte der Anwendung genau untersuchen, geltenden Industrienormen folgen und die Informationen in Bezug auf das Produkt im aktuellen Produktkatalog sowie alle anderen Unterlagen, die von Parker oder seinen Tochtergesellschaften oder Vertragshändlern bereitgestellt werden, zu beachten.

Soweit Parker oder seine Tochtergesellschaften oder Vertragshändler Komponenten oder Systemoptionen basierend auf technischen Daten oder Spezifikationen liefern, die vom Anwender beigestellt wurden, ist der Anwender dafür verantwortlich festzustellen, dass diese technischen Daten und Spezifikationen für alle Anwendungen und vernünftigerweise vorhersehbaren Verwendungszwecke der Komponenten oder Systeme geeignet sind und ausreichen.

2 Regelventil Serie DFplus Betriebsanleitung Parker Hannifin Corporation
DE.indd CM
D_FP_D 5715-695
18.01.19
Regelventil Serie DFplus Betriebsanleitung 3 Parker
Corporation D_FP_D 5715-695 DE.indd CM 18.01.19 Inhalt Seite 1. Einführung 4 Bestellschlüssel D*FP 4 Typenschild 5 Eigenschaften der Ventilelektronik 5 Blockschaltbild der integrierten Elektronik 5 Technische Daten 6 2. Sicherheitshinweise 7 Symbole 7 Arbeiten am Ventil 7 3. Wichtige Hinweise 7 Bestimmungsgemäße Verwendung 7 Allgemeine Hinweise 7 Haftung 7 Lagerung 7 4. Montage / Installation 7 Lieferumfang 7 Montage 8 Einsatzgrenzen 8 Druckflüssigkeiten 8 Elektrischer Anschluss 8 5. Betriebshinweise 13 Hydraulische Vorzugs-/ Grundstellung 13 Magnetstromüberwachung 13 ProPxD Parametrier-Software 14 Anwendung: Regelkreise für Lage bzw. Position 19 Filter 23 Spülen 23 6. Störungsbehebung 24 7. Zubehör / Ersatzteile 24 Zubehör 24 Ersatzteile 24
Hannifin

1. Einführung

AB Y

Bestellschlüssel

Wegeventil

Vorzugsstellung 1) Nenngröße

Code Nenngröße

1 NG06 / CETOP 03

3 NG10 / CETOP 05

Kolbentyp (siehe Katalog)

Y-

Code Vorzugsstellung Code Vorzugsstellung

A B PT B 3) J 5) 6) a 0b

A 3) H 5) 6) a 0b

A B PT C 4)

1) Die Vorzugsstellung wird im unbestromten Zustand angefahren.

Eingangssignal

Elektronikoption

Frei konfig. übergeordneter Regelkreis

Dichtung Konstr.Stand (bei Bestellung nicht erforderlich)

Code Anschluss

0 6 + PE

5 11 + PE

7 6 + PE + Freigabe

Code Signal Öffnungsrichtung

B +/- 10 V 0...+10 V -> P-A

E +/- 20 mA 0...+20 mA -> P-A

K +/- 10 V 0...+10 V -> P-B

S 4...20 mA 12...20 mA -> P-A

Code Dichtung

N NBR

V FPM

H Für HFC Flüssigkeit

Bei Einzeldurchströmung an den Steuerkanten A – T bzw. B – T mit Druckabfällen über 120 bar. oder bei übermäßiger Verschmutzung des Hydraulikfluids kann diese Funktion nicht gewährleistet werden.

2) Bei Tankdruck >35 bar muss der Stopfen im Y Anschluss entfernt werden.

3) Ca. 10 % Öffnungsgrad, nur für Nullschnitt- und Unterdeckungskolben.

4) Nur für Überdeckungskolben.

5) Nicht für Volumenstrom Code M (40 l/min), siehe Katalog.

6) Nur für D1FP.

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Parker Hannifin Corporation

4
Regelventil Serie DFplus Betriebsanleitung
D*FP D F P 9 D
2)
Anschluss verstopft (bzw. prüfen)

Typenschild Blockschaltbild der integrierten Elektronik Code 0 (6+PE)

Eigenschaften der Ventilelektronik

Die beschriebene integrierte Ventilelektronik vereint sämtliche Funktionen, die zum optimalen Betrieb des Ventils erforderlich sind. Es wird eine hervorragende Dynamik erreicht, welche den Einsatz des Ventils innerhalb geschlossener Prozessregelkreise ermöglicht. Die wichtigsten Eigenschaften sind:

• frei konfigurierbarer übergeordneter Regelkreis

• hochdynamischer Aktuator mit speziell entwickelter Treiberelektronik

• lagegeregelter Ventilkolben

• konstantgeregelter Aktuatorstrom mit Überstromabschaltung

• ausgezeichnete Eigenschaften für Ansprechempfindlichkeit und Temperaturgang

• Differenz-Eingangsstufe mit verschiedenen Signaloptionen

• Diagnoseausgang für Ventilhub / Überstromfehler

• kompatibel zu den einschlägigen europäischen EMV-Vorschriften

Code 5 (11+PE)

Code 7 (6+PE mit Freigabe)

Betriebsanleitung 5 Parker Hannifin Corporation
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Regelventil Serie DFplus
D_FP_D
hydr. Schaltsymbol Typenbezeichnung zulässige Betriebsdrücke 1) Nicht mit Spannungsversorgungs-Null verbinden.

Allgemein

Bauart Regelventil, direktgesteuert

Betätigung VCD® -Aktuator

Anschlussart NG06 (CETOP 03) / NG10 (CETOP 05)

Einbaulage beliebig

Ansprechempfindlichkeit [%] < 0,03

Hysterese [%] < 0,05

Temperaturdrift Nullpunkt [%/K] < 0,025

Umgebungstemperaturbereich [°C] -20...+50

Vibrationsfestigkeit [g]

10 Sinus 5...2000 Hz nach IEC 68-2-6

10 (RMS) Rauschen 20...2000 Hz nach IEC 68-2-36

15 Schock nach IEC 68-2-27

Gewicht [kg] NG06 = 3,6 / NG10 = 6,5

Hydraulisch

Druckmedium Hydrauliköl nach DIN 51524 ... 535, andere auf Anfrage

Druckmediumtemperatur [°C] Dichtungscode: N: -25...+60, H, V: -20...+60

Viskosität

zulässig [cSt]/ empfohlen [cSt]/ [mm²/s] [mm²/s] 20...400 30...80

Zul. Verschmutzungsgrad ISO 4406; 18/16/13

Betriebsdruck max. [bar] 350 für Anschlüsse P, A, B / max. 35 für Anschluss T bei int. Steueröl, 350 bei Verwendung des Y-Anschlusses / Anschluss Y max. 35 1)

Elektrisch Einschaltdauer

IP65 nach EN 60529 (mit korrekt montierter Leitungsdose)

22...30, Abschaltung bei < 19, Welligkeit < 5 % eff., stoßspannungsfrei

4,0 A mittelträge

Welligkeit < 0,01 % eff., stoßspannungsfrei, 0...+10 V P–>A (P–>B)

Welligkeit < 0,01 % eff., stoßspannungsfrei, 0...+20

Welligkeit < 0,01 % eff., stoßspannungsfrei, 12...20 mA P–>A

3,6 mA = Freigabe aus, > 3,8 mA = Freigabe ein nach NAMUR NE43

30 für Anschlüsse D und E gegen PE (Anschluss G)

11 für Anschlüsse D und E gegen 0 V (Anschluss B)

30 für Anschlüsse 4 und 5 gegen PE (Anschluss W)

11 für Anschlüsse 4 und 5 gegen 0 V (Anschluss 2)

30 für Anschluss D und E gegen PE (Anschluss G)

11 für Anschluss D und E gegen 0 V (Anschluss B)

Freigabesignal Code 5/7

5...30, Ri = > 8 kOhm

Diagnosesignal [V] +10...0...-10 / +12,5 bei Fehlererkennung, belastbar max. 5 mA

EMV

Elektrischer Anschluss Code 0/7 Code 5

Leitungsquerschnitt min. Code 0/7 Code 5

EN 61000-6-2, EN 61000-6-4

6 + PE nach EN 175201-804

11 + PE nach EN 175201-804

7 x 1,0 (AWG16) gemeinsam abgeschirmt

8 x 1,0 (AWG16) gemeinsam abgeschirmt

50

1) Bei Anwendungen mit pT>35 bar (max 350 bar) muss der Y Anschluss verwendet und der Stopfen im Y Anschluss entfernt werden.

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6
Parker
Corporation
Regelventil Serie DFplus Betriebsanleitung
Hannifin
[%]
Schutzart
Versorgungsspannung/ Restwelligkeit [V]
Stromaufnahme max. [A]
Vorsicherung [A]
Sollwert Code B, (K) Spannung Impedanz [V] [kOhm] +10...0...-10,
100 Code E Strom Impedanz [mA] [Ohm] +20...0...-20,
<250 Code S Strom Impedanz [mA] [Ohm] 4...12...20,
Eingangskapazität
Code
Code
Code
[V] [V] [V]
100
3,5
mA P–>A
<250 <
typ. [nF] 1 Diff.-signal Eingang max.
0
5
7
[V]
[mm²] [mm²]
Kabellänge max. [m]
Technische Daten

2. Sicherheitshinweise

Betriebsanleitung vor Installation, Inbetriebnahme, Wartung, Reparatur und Lagerung lesen und beachten! Nichtbeachtung kann eine Beschädigung des Ventils oder damit verbundener Anlagenteile zur Folge haben.

Symbole

In dieser Anleitung werden Symbole verwendet, die entsprechend ihrer Bedeutung beachtet werden müssen:

Hinweise bezüglich der Gewährleistung

Hinweise bezüglich möglicher Beschädigung des Ventils oder damit verbundener Anlagenteile

Nützliche Zusatzhinweise

Arbeiten am Ventil

Arbeiten im Bereich von Installation, Inbetriebnahme, Wartung und Reparatur des Ventils dürfen nur von Fachpersonal durchgeführt werden. Damit sind Personen gemeint, welche aufgrund von Ausbildung, Erfahrung und Unterweisung ausreichende Kenntnisse über einschlägige Richtlinien und anerkannte Regeln der Technik besitzen.

3. Wichtige Hinweise Bestimmungsgemäße Verwendung

Diese Betriebsanleitung gilt für Stetig-Wegeventile der Baureihe D*FP . Eine andere oder darüber hinausgehende Verwendung gilt als nicht bestimmungsgemäß. Für hieraus resultierende Schäden haftet der Hersteller nicht im Rahmen seiner Gewährleistung.

Allgemeine Hinweise

Parker behält sich technische Änderungen durch Weiterentwicklung des in dieser Betriebsanleitung beschriebenen Produktes vor. Abbildungen und Zeichnungen in dieser Anleitung sind vereinfachte Darstellungen. Aufgrund von Weiterentwicklung, Verbesserung und Änderung des Produkts ist es möglich, dass die Abbildungen nicht genau mit dem beschriebenen Ventil übereinstimmen. Die technischen Angaben und Abmessungen sind unverbindlich. Es können daraus keinerlei Ansprüche abgeleitet werden. Urheberrechte sind vorbehalten.

Haftung

Parker übernimmt keine Haftung für Schäden, welche durch folgende Fehler entstehen:

• fehlerhafte Montage / Installation

• unsachgemäße Bedienung

• mangelnde Wartung

• Einsatz außerhalb der Spezifikation

Ventil nicht zerlegen! Bei Verdacht auf Defekt kontaktieren Sie bitte Parker.

Lagerung

Im Falle einer Zwischenlagerung ist das Ventil vor Verschmutzung, Witterungseinflüssen und mechanischer Beschädigung zu schützen. Jedes Ventil wird im Werk mit Hydrauliköl geprüft, sodass die Innenteile gegen Korrosion geschützt sind. Dieser Schutz ist jedoch nur unter folgenden Bedingungen gewährleistet:

Lagerzeit Lagerbedingungen

12 Monate gleichbleibende Luftfeuchtigkeit 60 % sowie gleichbleibende Temperatur < 25 °C

6 Monate schwankende Luftfeuchtigkeit sowie schwankende Temperatur < 35 °C

Lagerung im Freien, in See- oder Tropenklima führt zu Korrosion und kann das Ventil unbrauchbar machen!

4. Montage / Installation Lieferumfang

Unmittelbar nach Erhalt des Ventils sollte kontrolliert werden, ob der Inhalt mit dem angegebenen Lieferumfang übereinstimmt. Zum Lieferumfang gehören:

• Ventil

• Betriebsanleitung

Die zum Anschluss des Ventils erforderliche Leitungsdose ist separat zu bestellen und gehört nicht zum Lieferumfang des Ventils.

Bitte sofort nach Erhalt der Sendung prüfen, ob keine offensichtlichen Beschädigungen durch unsachgemäßen Transport vorliegen. Transportschäden dokumentieren und sofort dem Spediteur und dem Lieferanten melden!

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Montage

• Ventiltype lt. Typenschild mit Stückliste bzw. Schaltplan vergleichen

• Ventil kann in jeder Lage fest oder beweglich montiert werden

• Befestigungsfläche für das Ventil prüfen. Zulässig sind: Unebenheit 0,01 mm / 100 mm, Rauheit

Rmax = 6,3 µm

Ventilaufbaufläche und Arbeitsumgebung sauber halten!

• Vor der Montage Schutzabdeckung von der Montagefläche entfernen

• Korrekte Position der Ventilanschlüsse sowie der O - Ringe kontrollieren

• Befestigungsschrauben:

D1FP: 4 Stk. M5x30

D3FP: 4 Stk. M6x40

Festigkeitsklasse ISO 4762-12.9 verwenden

• Schraubensätze:

D1FP: BK375,

D3FP: BK385

• Schrauben mit folgendem Drehmoment kreuzweise anziehen: D1FP: 7,6 Nm, D3FP: 13,2 Nm

Unzureichende Beschaffenheit der Ventilaufbaufläche kann Funktionsstörungen erzeugen! Fehlerhafte Befestigung bzw. falsches Schrauben-Anziehmoment können zum Austreten von Druckflüssigkeit an den Anschlüssen führen!

Einsatzgrenzen

Das Ventil darf nur innerhalb der festgelegten Einsatzgrenzen betrieben werden. Entsprechende Angaben sind aus dem Katalogblatt unter „Technische Daten“ bzw. „Kennlinien“ ersichtlich.

Umgebungsbedingungen beachten! Unzulässige Temperaturen, Schockbelastung, Einwirkung von agressiven Chemikalien, Strahlenbelastung und unzulässige elektromagnetische Emissionen können zu Betriebsstörungen und zum Ausfall führen! Betriebsgrenzen unter „Technische Daten“ im Parker Katalog HY11-3500/DE „Hydraulikventile Industriestandard“ beachten!

Druckflüssigkeiten

Für den Betrieb des Ventils mit verschiedenen Druckflüssigkeiten gelten bestimmte Regeln:

Diese Angaben dienen nur zur Orientierung und ersetzen nicht eigene Tests unter den jeweiligen Betriebsbedingungen. Insbesondere kann aus ihnen keine Gewährleistung für die Medienverträglichkeit abgeleitet werden.

Mineralöl: ohne Einschränkung verwendbar.

HFC: Wählen Sie die entsprechende DichtungsOption.

Für den Betrieb mit folgenden Druckflüssigkeiten ist eine Rücksprache mit Parker erforderlich:

HFA Öl in Wasser - Emulsionen

HFB Wasser in Öl - Emulsionen

HFD Wasserfrei Fluide (Phosphor-Ester)

Für detaillierte Informationen zu Dr uckflüssigkeiten siehe VDMA-Blatt 24317 sowie DIN 51524, 51502.

Elektrischer Anschluss

Der elektrische Anschluss des Ventils erfolgt über eine gemeinsame Zuleitung, welche über eine Zentralsteckvorrichtung mit der integrierten Ventilelektronik verbunden wird.

Für den Anschluss Code 0 und 7 wird eine Leitungsdose 6 + PE nach EN 175201-804 benötigt.

Die Leitungsdose kann unter der Artikel-Nr. 5004072 separat bestellt werden.

Falls Leitungsdosen anderer Hersteller verwendet werden, muss sichergestellt sein, dass diese den EMV-Richtlinien entsprechen.

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Regelventil

Die Anschlussleitung muss folgender Spezifikation entsprechen:

Leitungstyp Flexible Steuerleitung 7adr ig mit Gesamtabschirmung

Querschnitt min. 1,0 mm²

Außen-Ø 8...12 mm

Leitungslänge max. 50 m

Bei Leitungslängen > 50 m bitte bei Parker rückfragen.

Die Anschlussleitung wird über Lötanschlüsse mit der Leitungsdose verbunden. Die Abschirmung muss entsprechend nachstehender Skizze konfektioniert werden.

Abisolierlängen für die Anschlussleitung:

Abisolierlängen für die Anschlussleitung:

Für den Anschluss Code 5 wird eine Leitungsdose 11 + PE nach EN 175201-804 benötigt.

Steckverbindung nicht unter Spannung trennen!

Die Leitungsdose ist unter der Artikel-Nr. 5004711 separat zu bestellen.

Falls Leitungsdosen anderer Hersteller verwendet werden, muss sichergestellt sein, dass diese den EMV-Richtlinien entsprechen.

Die Anschlussleitung muss folgender Spezifikation

entsprechen:

Leitungstyp Flexible Steuerleitung 8adr ig mit Gesamtabschirmung

Querschnitt min. 1,0 mm²

Außen-Ø 12...15 mm

Leitungslänge max. 50 m

Bei Leitungslängen > 50 m bitte im Werk rückfragen.

Die Anschlussleitung wird über Crimpanschlüsse mit der Leitungsdose verbunden. Die Abschirmung muss entsprechend nachstehender Skizze konfektioniert werden.

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Die Druckschraube der Leitungseinführung muss mit geeignetem Werkzeug angezogen werden. Richtwert für das Anzugsmoment ist 4 Nm. Nach dem Aufstecken der Leitungsdose auf den Gerätestecker ist die Überwurfmutter mit einem Drehmoment von 5 Nm anzuziehen.

Unvollständiges Anziehen von Druckschraube bzw. Überwurfmutter kann zum selbständigen Lösen der Steckverbindung führen sowie die Wasserdichtigkeit beeinträchtigen. Bei Verwendung von Leitungsdosen anderer Hersteller sind die entsprechenden Verarbeitungsvorschriften zu beachten!

Der Anschluss der Leitung an die Leitungsdose hat durch qualifiziertes Fachpersonal zu erfolgen! Kurzschluss zwischen einzelnen Adern bzw. zum Steckergehäuse, schlechte Lötung oder unsachgemäße Verbindung der Abschirmung können zu Funktionsstörungen und Ausfall des Ventils führen!

Die Montagefläche des Ventils muss einwandfrei mit dem geerdeten Maschinenrahmen verbunden werden. Der Erdleiter der Ventilzuleitung sowie der Leitungsschirm sind im Schaltschrank mit der Schutzerde zu verbinden. Zur Verhinderung von Erdschleifen sollte zwischen Schaltschrank und Maschine ein niederohmiger Potentialausgleich vorhanden sein (Leitungsquerschnitt >10 mm²).

Regelventil Serie DFplus Betriebsanleitung 9 Parker Hannifin Corporation

Elektrische Beschaltung

Spannungsversorgung

Die Betriebsspannung muss zwischen 22...30 V liegen. Bei <19 V schaltet das Ventil ab. Die Restwelligkeit der Versorgungsspannung darf nicht über 5 % eff liegen.

Das verwendete Speisenetzteil muss den geltenden Vorschriften entsprechen (DIN EN 61558) und ein CE-Zeichen tragen. Die Betriebsspannung des Ventils muss frei von induktiven Stoßspannungen sein. Der Maximalwert von 30 V ist unbedingt einzuhalten! Eine höhere Spannung kann zum Ausfall des Ventils führen!

Bei der Auslegung des Speisenetzteils erhöhten Einschaltstrom berücksichtigen. Es sollte kein stabilisiertes Netzteil mit elektronischer Strombegrenzung verwendet werden. Durch den erhöhten Einschaltstrom des Ventils kann eine derartige Strombegrenzung vorzeitig ansprechen und zu Störungen beim Einschalten der Betriebsspannung führen. Bei vertauschter Polarität der Betriebsspannung ist der Betrieb des Ventils blockiert. Es ist unbedingt eine Vorsicherung 4,0 A mittelträge vor jedes Ventil zu schalten! Nichtbeachtung dieser Vorschrift kann zu irreparablen Schäden an Ventil bzw. Steuerungseinheit führen!

Anschlussbelegung

Code 0, 6 + PE nach EN 175201-804

Freigabe-Eingang (nur bei Code 5 / 11+PE sowie bei Code 7 / 6+PE)

Eine Signalspannung gibt den Magnetantrieb des Ventils frei. Zum Betrieb des Ventils muss am entsprechenden Eingang ständig eine Gleichspannung im Bereich 5...30 V anliegen (zum Beispiel die Ventil-Versorgungsspannung). Bei Unterbrechung des Freigabesignals nimmt das Ventil federbetätigt und unabhängig von der Sollwertführung die hydraulische Vorzugsstellung ein.

Die Freigabefunktion stellt keine Sicherheitseinrichtung gegen ungewollte Ventilbetätigung im Sinne der Unfallverhütungsvorschriften dar!

Code 5, 11 + PE nach EN 175201-804

Code 7, 6 + PE nach EN 175201-804 + Freigabe

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1) Nicht mit Spannungsversorgungs-Null verbinden.

Signal-Eingang

Der Ventilhub verhält sich proportional zur Größe des Signals. Details sind aus den technischen Daten ersichtlich.

Das Eingangssignal muss geglättet und frei von induktiven Stoßspannungen und Überlagerungen sein. Aufgrund der Ansprechempfindlichkeit des Ventils wird eine hohe Signalgüte empfohlen, um Funktionsstörungen vorzubeugen.

Bei der Option 4...20 mA wird der Zustand „<3,6 mA“ als Ausfallinformation genutzt. Dies bedeutet, dass bei unterbrochenem Eingangssignalkreis eine Fehlerinformation zur Verfügung steht, welche entsprechend ausgewertet werden kann. Im vorliegenden Fall wird dadurch der Magnetantrieb abgeschaltet. Einschaltung erfolgt, wenn das Eingangssignal den Wert von 3,8 mA überschreitet, beim Unterschreiten von 3,6 mA erfolgt die Abschaltung. Diese Festlegung folgt der NAMUR - Empfehlung NE43.

Diagnose-Ausgang

An den Anschlüssen kann eine Spannungsinformation über den Betriebszustand des Ventils gemessen werden.

Der Ausgang darf mit max. 5 mA belastet werden. Überschreitung führt zu Funktionsstörungen.

D3FP

Anschlussbelegung analoger Sensoreingang M12 Buchse

An die M12 Buchse können Spannungs- sowie Stromsensoren angeschlossen werden.

1) Diagnosesignal 12,5 V im Fehlerfall. Steuerkolben nimmt definierte Stellung ein, siehe Vorzugsstellung im Bestellschlüssel.

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Code Eingangssignal Sollwert Funktion VCD Antrieb Diagnosesignal B 0…+10 V ein 0…+10 V 0…-10 V ein 0…-10 V Überlast aus 12,5 V E 0…+20 mA ein 0…+10 V 0…-20 mA ein 0…-10 V Überlast aus 12,5 V K 0…+10 V ein 0…-10 V 0…-10 V ein 0…+10 V Überlast aus 12,5 V S 4…12 mA ein 0…-10 V 12…20 mA ein 0…+10 V 0…3,6 mA aus Kabelbruch, 12,5 V Überlast aus 12,5 V D1FP Code Eingangssignal Sollwert Funktion VCD Antrieb Diagnosesignal B 0…+10 V ein 0…-10 V 0…-10 V ein 0…+10 V Überlast aus 12,5 V E 0…+20 mA ein 0…-10 V 0…-20 mA ein 0…+10 V Überlast aus 12,5 V K 0…+10 V ein 0…+10 V 0…-10 V ein 0…-10 V Überlast aus 12,5 V S 4…12 mA ein 0…+10 V 12…20 mA ein 0…-10 V 0…3,6 mA aus Kabelbruch, 12,5 V Überlast aus 12,5 V

Beispiele Positionsreglung

Strom 4...12...20 mA Anschlüsse an Sensoreingang

Anschlussplan Vierdraht Anschlussplan Zweidraht

Anschlussplan Dreidraht

Spannung ±10 V (1...10 V)

Der Erdungsanschluss erfolgt über die Schirmung.

Anschluss eines ungeeigneten Sensors kann zu irreparablen Schäden an der Elektronik führen.

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Parker Hannifin Corporation

12
Serie
Betriebsanleitung
Regelventil
DFplus

5. Betriebshinweise

Hydraulische Vorzugs-/ Grundstellung

Bei Ventilen mit Nullschnittkolben ist zwischen hydraulischer Grund- und Vorzugsstellung zu unterscheiden. Die Grundstellung wird bei neutralem Sollwert eingenommen und entspricht der Null-Stellung des Hydrauliksymbols. Bei abgeschaltetem Ventil - keine Versorgungsspannung, keine Freigabe, Stromsignal (Code S) < 3,8 mA - nehmen die Nullschnittventile die Vorzugsstellung (ca. 10 % Öffnungsgrad) gemäß Bestellschlüssel ein. Bei Ventilen mit Überdeckungskolben sind Grund- und Vorzugsstellung gleich (Null-Stellung).

Magnetstromüberwachung

Bei Überschreiten des Aktuatorstroms über eine Zeitspanne von 10 Sekunden hinaus wird der Aktuator als Schutz gegen Übertemperatur abgeschaltet. Dieser Betriebszustand wird im Normalbetrieb nicht erreicht, er kann jedoch z.B. bei einem durch Verschmutzung schwergängigen Ventil auftreten. In diesem Fall sollte die Ursache für die Verschmutzung behoben werden (Hydraulikfluid wechseln, Filterung kontrollieren, Ventil spülen).

Die Überstromabschaltung kann durch folgende Maßnahmen zurückgesetzt werden:

Code 0: Vorübergehende Unterbrechung der Versorgungsspannung.

Code 5: Vorübergehende Unterbrechung des Freigabesignals.

Code 7: Vorübergehende Unterbrechung des Freigabesignals.

Das Abschalten des VCD-Antriebs infolge Überlast wird über den Diagnoseausgang angezeigt.

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ProPxD Parametrier-Software

Die Software ProPxD gestattet eine komfortable Einstellung anwendungsspezifischer Parameter. Mit Hilfe der übersichtlichen Eingabeoberfläche können die Parameter angezeigt und verändert werden. Ein Abspeichern kompletter Parametersätze ist ebenso möglich wie das Ausdrucken oder Speichern als Text-Datei zur weitergehenden Dokumentation. Die Software kann unter www.parker.com/isde im Bereich "Support" oder direkt unter www.parker. com/propxd kostenlos heruntergeladen werden. Bitte regelmäßig prüfen, ob die aktuellste Version verwendet wird.

Hardware-Anforderungen

• PC mit Betriebssystem ab Windows® XP

• Schnittstelle RS232C

• Bildschirmauflösung mind. 800 x 600

• Nullmodem-Verbindungsleitung zwischen PC und Elektronik

• Speicherbedarf ca. 40 MB

Falls Ihr PC keine serielle Schnittstelle nach RS232C-Standard hat, benötigen Sie zusätzlich einen USB-RS232C Adapter.

Anschlussleitung

Achtung! Die Ventilelektronik besitzt keine USB-Schnittstelle, sondern kann nur über eine RS232C-Verbindung parametriert werden. Daher ist eine Verwendung von USBNormleitungen nicht zulässig und kann zu Schäden an Ventil bzw. PC führen.

Parametrierkabel

Best.-Nr. 40982923

Parametrierschnittstelle Abdeckstopfen

Parametrieranschluss

Abdeckstopfen nach dem Abschluss der Parametrierarbeiten wieder anbringen!

Programminstallation

Vor Beginn der Installation prüfen, ob die vorstehend beschriebenen Hardwarevoraussetzungen erfüllt sind. Sollte sich auf dem PC bereits eine ältere Version des Bedienprogramms "ProPxD" befinden, so muss diese mit Hilfe der Windows ® -Systemsteuerung deinstalliert werden.

Ablauf der Programminstallation:

• Ausführung anderer Programme beenden

• Datei "setup.exe" starten

• Bildschirmanweisungen folgen

Bei der Frage, ob eine ältere Version überschrieben werden soll, mit "ok" antworten. Während der Installation können Ziellaufwerk bzw. Installationspfad geändert werden, sofern dies nötig sein sollte.

Wird am Ende der Installation vom Programm mitgeteilt, dass manuelle Zusammenführungen notwendig sind, sollte mit "ok" geantwortet werden. Nach erfolgreicher Installation erscheint auf dem Desktop das ProPxD-Symbol, mit dem das Programm gestartet werden kann.

Bedienung der Software

Kurzanleitung zur Erst-Inbetriebnahme:

• Ventilelektronik an Betriebsspannung anschließen.

• Ventilelektronik über Parametrierleitung mit PC verbinden.

• Bedienprogramm starten.

• Nach Anzeige der Programm- bzw. Datenbank-Version öffnet sich das Programmfenster. Angeschlossenes Ventil wird automatisch identifiziert (u.U. ist eine manuelle Identifikation über die Schaltfläche "alle empfangen" erforderlich).

• Über das Menü "options/Optionen" unter "language/ Sprache" die gewünschte Sprachversion wählen.

• Die ventilspezifischen Grundparameter sind bereits in der Parametertabelle vorhanden.

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GND GND RXD RXD TXD TXD 5 2 3 5 3 4 SubD 9 pol. Buchse 5 pol. Stecker

• Parameteränderungen sind links unten im Programmfenster über Maus oder Pfeiltasten möglich, ebenso können Parameterwerte über die Tastatur editiert werden.

• Geänderte Parameter werden mit Betätigen der "Enter"-Taste oder der Schaltfläche "in Liste eintragen" übernommen.

• Parameter müssen netzausfallsicher mit der Taste "Parameter speichern" auf dem Ventil gespeichert werden.

• Die eingestellten Parameter können über das Menü "Datei" unter dem Menüpunkt "speichern unter" auf dem PC gespeichert und jederzeit über "Datei laden" zurückgeholt werden.

Erweiterte Funktionen:

Die Bediensoftware ist in zwei Parameterbereiche gegliedert:

• Basis-Modus

• Expert-Modus

Für die normale Inbetriebnahme ist der Basis-Modus ausreichend. Er gestattet die Einstellung aller anwendungsspezifischen Parameter zur Anpassung der Ventilfunktion an die gestellte Aufgabe.

Für Sonderanwendungen ist eine Anpassung diverser Parameter über den Expert-Modus möglich. Der Betriebs-Modus kann im Menü "Optionen" ausgewählt werden und bleibt auch nach Beendigung und Neustart des Programms erhalten.

Die Änderung von Expert-Parametern darf nur durch qualifiziertes Fachpersonal erfolgen. Fehlerhafte Einstellungen können zu Funktionsstörungen führen! Bei Parameteränderungen Antrieb stillsetzen!

Der Expert-Modus ist über eine Passwortabfrage gesichert. Das Passwort lautet "parker" und kann nicht geändert werden. Im Betriebsmodus "Expert" wird zusätzlich die Schaltfläche"direkt senden" sichtbar, über die ein einziger aktuell ausgewählter Parameter an das angeschlossene Elektronikmodul übertragen wird. Diese Funktion gestattet eine schnelle Anpassung einzelner Parameter bei der Inbetriebnahme.

Eine horizontale Balkenanzeige zwischen den Übertragungs-Knöpfen zeigt den Zustand der Datenübertragung an.

Da das ProPxD-Parametrier programm - auch ohne angeschlossene Elektronik - funktionsfähig ist, kann vorab bereits eine manuelle Wahl von Parametern erfolgen. Nach Auswahl

der Ventil-Type im Menü "Optionen" können Parameter eingestellt und für eine spätere Übertragung zum Ventil gespeichert werden. Bei der Auswahl des Ventils Konstruktionsstand beachten!

Im Menü "Datei" werden die Funktionen "Drucker einrichten" , "Druckvorschau" und "Druck" angeboten. In der Druckvorschau besteht die Möglichkeit, den Parametersatz als Textdatei (Format .txt) zur weiteren Verarbeitung zu speichern. Das Menü "Optionen" ermöglicht außerdem über "Schnittstelle" einen Wechsel der RS232C-Schnittstelle. Über den Menüpunkt "Datei laden" können abgespeicherte Parametersätze geladen werden.

LED-Blinksignale der Ventilelektronik enabled Ventil OK: ca. 0,5 Hz (langsam grün) disabled Ventil OK: ca. 1 Hz (schneller grün) Ventil mit Fehler: ca. 10 Hz (sehr schnell grün)

Nähere Informationen können über die ProPxD Parametrier-Software angezeigt werden.

Fehlercode

Fehlercodes auslesbar im Menü "Diagnose/condition monitoring information" und "Diagnose/receive Error codes"

Regelventil Serie DFplus Betriebsanleitung 15 Parker Hannifin Corporation D_FP_D 5715-695 DE.indd CM 18.01.19
LED
(additiv) Fehlerbeschreibung 0 keine Fehler vorhanden 1 Überstromabschaltung
Kabelbruch Sollwertsignal
Kabelbruch Istwertsignal
Unterspannungsüberwachung
Fehler in der Buskommunikation
Hardwarefehler
Fehlercode
2
4
8
16
32

Einstellparameter

Die verfügbaren Parameter lassen sich in mehrere Gruppen einteilen und sind entsprechend durch verschiedene Buchstaben gekennzeichnet:

Einzelbeschreibung der Basis-Parameter

P1

Einstellung der Nullpunkt-Verschiebung (Offset). Zum Ausgleich von Unsymmetrien.

Ohne 2.Regelkreis (H21= 0) für Pilot. Mit 2. Regelkreis (H21 <> 0) für 2. Regelkreis

P3

Einstellung des Maximal-Signalhubes bei positivem Ausgangssignal.

Zur Anpassung der Eingangs-Signalspanne an den Antriebs-Arbeitsbereich.

P4 Einstellung des Maximal-Signalhubes bei negativem Ausgangssignal. Zur Anpassung der Eingangs-Signalspanne an den Antriebs-Arbeitsbereich.

P7

P8

P11

E17

E19

Einstellung des positiven Ausgangs-Signalsprunges.

Zur Kompensation der Ventil-Überdeckung.

Einstellung des negativen Ausgangs-Signalsprunges. Zur Kompensation der Ventil-Überdeckung.

Einstellung der Polarität des Sollwert-Eingangssignals und des Diagnose-Ausgangssignals. Zur Anpassung der Eingangssignalpolarität an die Regelstrecke und nachgeschaltete Überwachungssysteme.

Einstellung der Signaloption für den Sollwerteingang.

Zur Anpassung des Sollwerteinganges an die Eingangssignalart.

Einstellung der Betriebsart für die Sollwert-Kabelbruchüberwachung.

Zur Ein- bzw. Abschaltung der Kabelbruchüberwachung für das Eingangssignal bei einer gewählten Sollwertoption von 4...20 mA.

16 Regelventil Serie DFplus Betriebsanleitung Parker Hannifin Corporation D_FP_D 5715-695 DE.indd CM 18.01.19
Parameter Beschreibung Einheit Einstellbereich ProPxD GrundEinstellung von bis P1 Nullpunkteinstellung % -90,0 90,0 0,0 P3 Max A-Kanal % 50,0 100,0 100,0 P4 Max B-Kanal % 50,0 100,0 100,0 P7 Min A-Kanal % 0,0 50,0 0,0 P8 MIN B-Kanal % 0,0 50,0 0,0 P11 Sollwert Signalinvertierung –0 = nicht invertiert 1 = CMD invertiert 2 = Diagnose invert. 3 = beide invertiert 0 E17 Sollwert Eingang (siehe Installationsanweisung) –1 = ±10 V 1) 2 = ±20 mA 1) 3 = 4-20 mA 1) 4 = 4-20 mA uni 2) 5 = ±10 mA 1) 1 E19 Sollwert Kabelbruchüberw. (nur 4...20 mA) –0 = aus 1 = an 0
Übersicht Einstellparameter für den Basis-Modus
P-Parameter Betriebsparameter E, J, K-Parameter Erweiterte Parameter H-Parameter übergeordneter Regelkreis 1) -100 %...+100 % 2) 0 %...+100 %

Übersicht

zusätzlicher Einstellparameter für den Expert-Modus

Regelventil Serie DFplus Betriebsanleitung 17 Parker Hannifin Corporation D_FP_D 5715-695 DE.indd CM 18.01.19
Parameter Beschreibung Einheit Parameterbereich GrundEinstellung von bis J8 Minimale Versorgungsspannung V 17 28 18 J9 Zeitüberwachung Versorgungsspannung ms 0 3000 1000 J12 Fehlerhandhabung –0 = keine Fehlerquittierung notwendig; 255 = Fehlerquittierung notwendig; 768 = keine Fehlerquittierung + Fehlerausgabe über Diagnose; 1023 = Fehlerquittierung + Fehlerausgabe über Diagnose 768 J16 4-20 mA Diagnose Invertierung –0 = nicht invertier t 1 = Diagnose 4-20 mA invertiert 0 K17 Nullpunkteinstellung Pilot -20,000 20,000 0,000 H1 2. Regelkreis P-Verstärkung 0,00 100,00 0,00 H2 2. Regelkreis P-Anteilsbegrenzung % 0,00 100,00 100,00 H17 2. Regelkreis I-Verstärkung 0,00 100,00 0,00 H18 2. Regelkreis I-Fenster 0,00 200,00 200,00 H19 2. Regelkreis I-Anteilsbegrenzung % 0,00 100,00 100,00 H20 2. Regelkreis Nullpunkteinstellung Istwert -30,000 30,000 0,000 H21 2. Regelkreis Istwertauswahl –0 = aus 1 = Hauptstufe ±10 V 1) 2 = Hauptstufe 1-10 V 2) 3 = 4-20 mA 1) 5 = 4-20 mA uni 2) 0 H22 2. Regelkreis Istwert Multiplikator / Polarität % -300,00 300,00 100,00 H23 2. Regelkreis Istwert Kabelbruchüberwachung –0 = aus 1 = an 0 H24 2. Regelkreis gesteuert / geregelt –0 = gesteuert 1 = geregelt 0 H25 2. Regelkreis D Eingangsringspeicher –0 = aus 2 = 2 fach 4 = 4 fach 8 = 8 fach 0 H26 2. Regelkreis D Verstärkung -100,00 100,00 0,00 H27 2. Regelkreis D Vorhaltezeit 0,00 100,00 0,00 H28 2. Regelkreis D Anteilsbegrenzung % 0,00 100,00 0,00 1) -100 %...+100 % 2) 0 %...+100 %

Einzelbeschreibung der zusätzlichen Expert-Parameter

J8

J9

Einstellung der minimalen Versorgungsspannung, unter derer das Ventil mit einem Fehler abschaltet.

Einstellung der minimalen Zeit, die die Versorgungsspannung oberhalb der mit J8 eingestellten Schwelle liegen muss, bis das Ventil ordnungsgemäß funktioniert.

Einstellung der gewünschten Fehlerhandhabung und der Fehlerausgabe über den Diagnoseausgang.

J12

Keine Quittierung => Fehler löscht sich automatisch, sobald die Fehlerursache behoben ist (Ausnahme Überstromabschaltung/Überlast)

Diagnose => Im Fehlerfall wird eine Spannung von >+12,5 V am Diagnoseausgang ausgegeben.

J16

K17

H1

H2

H17

H18

H19

H20

H21

H22

Einstellung der Polarität des 4-20mA Diagnoseausgangs. Zur Anpassung an nachgeschaltete Überwachungssysteme.

Einstellung der Nullpunkt-Verschiebung (Offset).

Zum Ausgleich von Unsymmetrien des Piloten.

Einstellung des P-Anteils für den Regler.

Zur Grundabstimmung des Reglers.

Limitierung des P-Anteils.

Zur Gewichtung des P-Anteils an der Stellgröße.

Einstellung des I-Anteils für den Regler.

Zur Verringerung des Regelfehlers.

Einstellung des aktiven Bereichs für den I-Anteil bezüglich der Regeldifferenz.

Zur Begrenzung des I-Anteils auf einen bestimmten Bereich.

Limitierung des I-Anteils.

Zur Gewichtung des I-Anteils an der Stellgröße.

Einstellung der Nullpunkt-Verschiebung (Offset).

Zum Ausgleich von Unsymmetrien des Sensorsignals.

Einstellung der Aufnehmer-Type. Zur Anpassung des Istwerteingangs an die Sensorsignalart.

Einstellung der Istwertskalierung und Polarität des Istwertsignals.

Zur Anpassung des Arbeitsbereiches an den Istwert-Eingangsbereich und der Sensorsignalpolarität der Regelstrecke. Z.B. H23 = -120 % /

H21 = 1 => +5 V Input wird umgerechnet auf -6 V

H23

H24

H25

H26

H27

H28

Einstellung der Betriebsart für die Istwert-Kabelbruchüberwachung. Zur Ein- bzw. Abschaltung der Kabelbruchüberwachung für das Sensorsignal.

Einstellung der Betriebsart für den Regler. Zur Auswahl der Regelfunktion.

Einstellung des D Eingangsringspeichers. Zur Glättung des Iswertes vor der Differenzierung.

Einstellung des D-Anteils für den Regler. Zur Verbesserung der Regeldynamik.

Einstellung der Vorhaltezeit für das DT1-Glied des Reglers. Zur Dämpfung des D-Regelanteils.

Limitierung des D-Anteils. Zur Gewichtung des D-Anteils an der Stellgröße.

18 Regelventil Serie DFplus Betriebsanleitung Parker Hannifin Corporation D_FP_D 5715-695 DE.indd CM 18.01.19

Anwendung: Regelkreise für Lage bzw. Position Einführung

Beim Einsatz der Elektronik als Lageregler arbeitet diese im geschlossenen Regelkreis, d.h. der Signalausgang zur Ansteuerung des Ventilverstärkers wird von der Elektronik automatisch so verändert, dass sich der zu regelnde Antrieb zur gewünschten Position bewegt. Das Herz des Regelkreises ist ein digitaler Regler, welcher den Signalausgang der Elektronik (Stellgrößenausgang) hoch dynamisch neu einstellt. Der Regler hat einstellbare Parameter, welche vom Benutzer entsprechend seiner Anwendung eingestellt werden müssen.

Der Regler arbeitet mit einem erweiterten PIDRegler, welcher um einige spezielle Eigenschaften erweitert wurde, um ihn an unterschiedliche hydraulikgesteuerte Applikationen optimal anpassen zu können.

Basisinformationen zum Regelalgorithmus Warum müssen die Regelparameter abgestimmt werden?

Der Regler wird zur Regelung von Antrieben mit unterschiedlichsten Lastbedingungen verwendet, wobei der verwendete Hydrozylinder oder -motor jedwede Abmessung bzw. jeden Hub haben kann. Um diese große anwendungstechnische Bandbreite abdecken zu können, muss der Regler entsprechend parametriert werden. Es kann keine „Universalabstimmung" geben, welche immer ein gutes Regelergebnis bewirkt.

Die Elektronik verwendet einen „PID"-Regler als Basisfunktion. Der Name kommt daher, dass der Reglerausgang die Summe von drei Regeltermen darstellt, die proportional (P), integrierend (I) und differenzierend (D) wirken, wobei jeder dieser Koeffizienten einstellbar ist. In der Bediensoftware sind dafür die Parameter H1 (P), H17 (I) und H26 (D) vorgesehen.

P - H1

Dieser Parameter erzeugt ein sofortiges Ausgangssignal, welches proportional zur Differenz zwischen Soll- und Istposition ist. Sollte dieser Parameter zu hoch eingestellt sein, so kann der Antrieb oszillieren; bei einem zu niedrigen Wert erhält man eine schlechte Positioniergenauigkeit und eine langsame Reaktion auf Sollwertänderungen.

Mit dem Parameter H2 wird die Stellgröße begrenzt.

I - H17

Dieser Parameter ändert den Ausgang mit einer Größe, welche der Summe der Positionsfehler über der Zeit proportional ist (Integrationszeit), wobei sich die Signalpolarität so einstellt, dass der Fehler sich verkleinert. Der Parameter H17 ist beim Verlassen des über den Parameter H18 einstellbaren Fensters wirksam. H18 sollte so groß eingestellt werden, dass das Fenster nahe der Zielposition oder im stationären Bereich des Antriebs liegt. Bei einer zu hohen Einstellung von H17 können niedrigfrequente Oszillationen entstehen, während ein zu niedriger Wert ein sehr langsames Erreichen der Zielposition bewirkt.

Mit dem Parameter H19 kann die Stellgröße begrenzt werden.

D - H26

Der D-Parameter bewirkt ein Ausgangssignal, welches der Änderungsgeschwindigkeit der Regeldifferenz proportional ist. Je nach Vorzeichen dieses Parameters wirkt er dämpfend oder beschleunigend. Bei hydraulischen Regelungen sollte der Wert sehr niedrig eingestellt werden.

Mit dem Parameter H27 Vorhaltezeit kann der Anstieg gedämpft werden.

Mit H28 kann die Stellgröße begrenzt werden.

Grundabstimmung für einen

Lageregler

Bevor Sie andere Parameter probieren, sollten Sie zuerst die Proportionalverstärkung einstellen, welche über H1 erreichbar ist. In vielen Fällen brauchen Sie lediglich diesen Parameter abzustimmen, und es sind keine weiteren Reglereinstellungen vorzunehmen. Aber auch falls andere Parameter für Ihre Applikation nötig werden, führt der Weg immer zunächst über eine Einstellung der P-Verstärkung. Sie wird durchgeführt, indem zuerst alle anderen Reglerparameter H2-H21 sowie H23-H28 auf den Wert Null gesetzt werden und anschließend der Parameter H1 so hoch eingestellt wird, dass gerade noch kein Oszillieren des Antriebs erfolgt.

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Funktionsfähigkeit der Regelung sicherstellen

Bevor an die Abstimmung des Reglers gegangen werden kann, muss zunächst sichergestellt werden, dass der Regelkreis überhaupt funktioniert. Wie bereits in der Einführung bemerkt, werden in der Elektronik Soll- und Istposition verglichen, indem eine Subtraktion der beiden Signalwerte erfolgt und der Ventilausgang das Vergleichsresultat erhält, damit die gewünschte Position vom Antrieb eingenommen wird. Damit dies funktioniert, müssen die Polaritäten von Soll- bzw. Istwertsignal gleich sein.

Wie wird die Funktionsfähigkeit der Regelung getestet bzw. erreicht?

Zunächst sollten Sie bei ausgeschalteter Regelung (Parameter H24 auf den Wert 0 = gesteuert setzen und zur Elektronik senden) den Antrieb über Handbedienung in die Mitte seines Verfahrweges bringen. Anschließend zunächst die Regelparameter wie im Abschnitt „Grundabstimmung" beschrieben einstellen (H1 auf 10 %) sowie für Parameter H24 den Wert 2 = geregelt einstellen und zur Elektronik senden. Springt der Antrieb nunmehr sofort auf seine minimale oder maximale Endlage, so sind die Polaritäten fehlerhaft. Wechseln Sie nun zum Parameter H22 = Polarität Istwert. Über die Vorzeichen ändern Sie dort den Wert und senden Sie ihn ab. Nunmehr sollte der Antrieb regelbar sein und beim Einschalten der Regelung über H24 auf dem momentanen Wert verbleiben. Anschließend Positionssollwerte vorgeben und die Bewegungsabläufe kontrollieren.

Sollte sich dabei zeigen, dass der Antrieb zwar geregelt fährt, die Bewegungsrichtung jedoch nicht wie gewünscht, sondern entgegengesetzt ist, so müssen bei den beiden Parametern P11 = Polarität Sollwert sowie H22 = Polarität Istwert die Werte gewechselt werden. Nachdem die Regelung nunmehr wunschgemäß funktioniert, kann die Abstimmung des Reglers fortgesetzt werden.

Reglerabstimmung

1. Erstellen Sie in Ihrer Steuerung ein brauchbares Test-Fahrprofil, da Sie ansonsten die Güte Ihrer Reglerabstimmung vielleicht nur sehr schwer beurteilen können. Das Testprofil sollte zunächst den Antrieb von der Startposition aus mit der geplanten Maximalbeschleunigung und -geschwindigkeit zur geplanten Zielposition bewegen. An der Zielposition sollte der Antrieb danach eine gewisse Zeit verbleiben, damit die Einhaltung der Position beobachtet werden kann und eventuelle Oszillationen bemerkt werden. Anschließend sollte sich der Antrieb wieder zur Startposition bewegen und auch dort das Halten in Position beurteilt werden.

2. Kontrollieren Sie nochmals, ob H17 und H26 auf Null stehen.

3. Stellen Sie einen niedrigen Wert für H1 ein, beispielsweise 10 %, und starten Sie das Testprofil. Beobachten Sie das Resultat, welches einer der nachfolgenden Möglichkeiten entspricht:

• Der Antrieb oszilliert ständig

Halten Sie das System sofort an und reduzieren Sie den H1-Wert um die Hälfte. Starten Sie das Testprofil erneut.

• Der Antrieb überfährt die Zielposition, hält jedoch nach ein bis zwei Schwingungen.

Reduzieren Sie den H1-Wert um ein Viertel und versuchen Sie es erneut.

• Der Antrieb erreicht die Zielposition ohne Überschwingen.

Der eingestellte Wert ist brauchbar. Erhöhen Sie den H1-Wert nun schrittweise und ermitteln Sie auf diese Weise, welchen Maximalwert Ihr System toleriert. Ein höherer Wert verbessert die Genauigkeit und Änderungsgeschwindigkeit Ihres Antriebs. Lassen Sie jedoch kein permanentes Oszillieren zu!

Sie haben nun die Grundabstimmung für Ihr System vorgenommen. Als nächsten Schritt sollten Sie feststellen, ob Ihre Anforderungen mit dieser Abstimmung bereits erfüllt werden. Wenn nicht, so benutzen Sie die weiter vorhandenen Reglerparameter, um die Regelgüte noch zu verbessern.

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Die nachfolgende Tabelle gibt darüber Auskunft, welche Lösungswege beim Auftreten verschiedener typischer Probleme mit Positionsregelungen beschritten werden können.

Problem Lösung

Im stationären Zustand ist der Positionsfehler zu groß

Es ist nur eine sehr niedrige P-Verstärkung einstellbar

Benutzen Sie den Parameter P17 – I-Anteil erhöhen (nur wirksam, wenn P26 = 10 %)

Überprüfen Sie den Frequenzgang von Ventil und Positionssensor sowie die Resonanzfrequenz des Systems (s. auch folgende Punkte)

Der Antrieb hat eine schlechte Dynamik Überprüfen Sie, ob Parameter H1 = P-Verstärkung hoch genug abgestimmt ist (s. auch vorstellende Punkte zur Grundabstimmung)

Es treten unerklärbare Probleme auf Überprüfen Sie die Abstimmung sämtlicher Parameter

Verbesserung der Systemgüte

Verwendung des Parameters H17 = I-Anteil

Die Integratorverstärkung (abgekürzt I) kann benutzt werden, um im stationären Zustand einen Fehler zwischen Soll- und Istposition zu verringern oder zu beseitigen. Höhere I-Werte bewirken eine bessere Fehlerreduzierung bei längerer Einregelzeit, erhöhen jedoch die Gefahr langsamen Oszillierens, während niedrige Werte die Einregelzeit verringern. Dieser Parameter ist nur wirksam, wenn über H18 ein Fenster (5 – 20 % ) definiert ist.

Beseitigung einer langsamen Schwingung mit kleiner Amplitude im stationären Zustand

Mechanische Reibung und andere Einflüsse können eine kleine, langsame Schwingung an der stationären Position hervorrufen, wenn ein IParameter eingestellt ist. Diese Erscheinung sollte nicht mit einer schnellen Oszillation durch zu hohe P-Verstärkung verwechselt werden. Die Elektronik bietet ein „Fenster" an, welches in Position wirksam ist, um dieses Problem zu lösen. Der Integrator arbeitet dann nur innerhalb dieses Fensters. Sie erreichen diese Option über den Parameter H18. Die Größe des Fensters kann schrittweise soweit eingestellt werden, bis die Schwingung beseitigt ist.

Erhöhung der Laststeifigkeit

Unter Laststeifigkeit versteht man die Unempfindlichkeit der Betriebseigenschaften gegen externe Lasteinflüsse.

Zur Erzielung einer guten Laststeifigkeit ist eine Abstimmung der P-Verstärkung (H1) auf den höchstmöglichen Wert wichtig.

Es ist keine zufriedenstellende Regelfunktion zu erreichen

Je höher der P-Wert eingestellt wird, desto besser ist das statische und dynamische Verhalten des Antriebs. Vielleicht benötigen Sie in Ihrer Anwendung keine hohe Dynamik, jedoch wird auch in diesem Fall eine möglichst hohe Verstärkung benötigt, um Positionierfehler, Folgefehler oder Laststeifigkeit zu verbessern. Daraus folgt, dass der Antrieb nach der Abstimmung der P-Verstärkung automatisch auch seine maximale Dynamik erhält. Sollte der Frequenzgang Ihres Gesamtsystems zu nahe bei der Grenzfrequenz einer der Regelkreis-Komponenten liegen, so entsteht eine Oszillation.

• Ventil

Aus vorstehenden Gründen sollte die Grenzfrequenz des Ventils (siehe Parker Katalog HY113500/DE „Hydraulikventile Industriestandard“ Serien D1FP/D3FP) ungefähr das Doppelte der Systemfrequenz betragen.

• Wegmesssystem

Analoge Wegaufnehmer können Probleme bereiten, wenn ihr Ausgangssignal keine einwandfreie Filterung aufweist. Bei Sensoren mit integriertem D/A-Wandler ist für eine gute Systemdynamik die Abtastrate des Wandlers möglichst hoch anzusetzen. Magnetostriktive Wegaufnehmer mit Digitalausgang besitzen ebenfalls oft eine niedrige Abtastrate, hier besteht eine Wechselwirkung mit der erreichbaren Auflösung. Genauere Informationen hält der Lieferant des Sensors bereit.

• Antrieb

Hier wird die Grenzfrequenz durch die Masse und die Kompressibilität des Hydraulikmediums im gesamten System (Zylinder, Leitungen, Ventil) bestimmt. Sie ist zumeist recht niedrig, insbesondere bei der Verwendung von Langhubzylindern.

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Abtastrate des Reglers

Die Abtastrate des Lagereglers liegt bei >1 kHz. Dieser Wert ist so hoch gewählt, dass er in nahezu allen hydraulisch betriebenen Systemen vernachlässigbar ist. Gleichwohl stellt er natürlich eine Begrenzung für die Dynamik der elektrischen Funktionen dar.

Genauigkeit und Auflösung des Wegaufnehmers

Ein Positions-Regelsystem kann nicht besser sein als der verwendete Wegaufnehmer. Auf folgende Punkte sollte daher besonders geachtet werden:

• Absolute Genauigkeit

Der Regler stellt das System mit höchstmöglicher Genauigkeit auf eine Position, welche vom Wegaufnehmer gemessen wird. Die absolute Genauigkeit der Messposition ist vom Aufnehmer abhängig.

• Auflösung

Die Position kann nicht genauer angefahren werden, als es die Auflösung des Wegaufnehmers zulässt. Bei Verwendung eines komplett analog aufgebauten Aufnehmers (analoges Messprinzip plus Analogausgang) ist die Auflösung durch den in der Elektronik eingebauten 16 Bit-Analog-/ Digitalwandler begrenzt, entsprechend einer Auflösung von 1/4096 = 0,025 %.

• Installation

Die Installation des Wegaufnehmers spielt für das ordnungsgemäße Funktionieren der Regelung eine entscheidende Rolle. Es muss unbedingt sichergestellt sein, dass die Montage von Wegaufnehmer und Betätigungselement absolut schwingungs- und spielfrei erfolgt. Dies gilt insbesondere auch bei den im normalen Betrieb auftretenden Geschwindigkeiten und Beschleunigungen. Ebenso muss der Wegaufnehmer für die geforderten Dynamikwerte ausgelegt sein.

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Serie DFplus Betriebsanleitung Parker Hannifin Corporation
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Regelventil
D_FP_D

Fehlermeldungen

Betriebsstörungen bei der Verwendung der ProPxD-Parametriersoftware werden durch entsprechende Fehlermeldungen angezeigt.

Fehlermeldungen und Abhilfe

Fehlermeldung

Die gewählte Schnittstelle wird bereits von einem anderen Programm verwendet.

Erläuterung/Abhilfemaßnahme

Anderes Programm beenden, oder Meldung quittieren und im Menü "Optionen > Schnittstelle" eine andere RS232C-Schnittstelle wählen. Anschließend Nullmodemkabel entsprechend umstecken.

Unable to open COM port Schnittstelle ist nicht verfügbar. Meldung quittieren und im Menü "Optionen > Schnittstelle" eine andere RS232C-Schnittstelle wählen. Anschließend Nullmodemkabel entsprechend umstecken.

Es ist kein Modul/Ventil angeschlossen oder die Kommunikation ist gestört! Überprüfen

Sie auch die Schnittstelle!

Es konnte kein Datenaustausch stattfinden. Entweder wurde das Ventil entfernt, die Schnittstelle ist falsch eingestellt oder starke elektrische Felder beeinträchtigen die Verbindung. Überprüfen, ob Schnittstelleneinstellung im Menü "Optionen > Schnittstelle" auf "115200, 8, 1, none, none" steht.

Falsches Passwort Passwort neu eingeben, genaue Schreibweise beachten (Groß-/ Kleinschreibung).

Falsche Eingabe Bei der Eingabe eines Parameterwertes wurde ein ungültiges Zeichen oder ein Wert außerhalb des zulässigen Bereiches verwendet. Das gewählte Modul/Ventil stimmt nicht mit der angeschlossenen Hardware überein. ACHTUNG! Nicht gespeicherte Parameter gehen verloren.

Die angeschlossene Hardware stimmt nicht mit dem aktuellen Modul/Ventil überein.

Achtung! Sie verändern Werkseinstellungen! Trotzdem übertragen?

Dateiname.pxd besteht bereits. Möchten Sie die Datei ersetzen?

Prinzipiell können Parameter einer vom angeschlossenen Ventil abweichenden Type aus der Datenbank bearbeitet werden. Zur Übertragung ist jedoch der Anschluss der korrekten Type erforderlich. Werden Parameter aus einem Ventil geladen, welches vom gewählten abweicht, so werden die Parameter aus der linksseitigen Bildschirmansicht des Programms überschrieben, wenn die Funktion "Alle senden" ausgeführt wird.

Es wurde ein falsches Ventil aus der Datenbank gewählt und die Funktion "Alle empfangen" ausgeführt.

Über die Funktion "Alle empfangen" wurden Default-Parameter aus der Datenbank und nicht aus dem Ventil ausgelesen

Der Dateiname existiert bereits im angegebenen Verzeichnis. Wählen Sie einen anderen Namen, ein anderes Verzeichnis, oder überschreiben Sie die bestehende Datei mit "OK".

Weitere Meldung Erläuterung

Eingegebene Parameter beibehalten?

Beim Laden der Parameter aus dem Speicher der Elektronik können die bereits eingestellten Parameter aus der linksseitigen Bildschirmansicht des Programms verworfen oder beibehalten werden

Entlüften des Hydrauliksystems

Bei der ersten Inbetriebnahme, nach einem Ölwechsel oder nach dem Öffnen von Leitungen oder Ventilen muss das Hydrauliksystem entlüftet werden.

Filter

Die Funktion und Lebensdauer des Ventils wird stark von der Reinheit der Druckflüssigkeit bestimmt.

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Die Reinheitsklasse 18/16/13 nach DIN ISO 4406 ist einzuhalten.

Spülen

Es ist empfehlenswert, Rohrleitungen durch Kurzschluss der Druck- und Rücklaufleitung zu spülen. Dadurch wird ein Zuführen des Montageschmutzes zum Ventil verhindert.

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Regelventil Serie DFplus Betriebsanleitung

Grundlage der Fehlersuche ist stets eine systematische Vorgehensweise.

Bei Verdacht auf Schwergängigkeit kann das Ventil mit sauberer Druckflüssigkeit gespült werden.

Störungsmerkmal beim Betrieb des Hydraulikverbrauchers

- funktioniert generell nicht

- schwingt hochfrequent

- schwingt niederfrequent

- fährt nur in einer Richtung

- hat Geschwindigkeitsschwankungen bei gleichem Sollwert

Bei der Fehlersuche in einem Hydrauliksystem sind genaue Kenntnisse über Funktion und Aufbau des Systems erforderlich sind. Daher dürfen die Arbeiten ausschließlich von Fachpersonal durchgeführt werden.

- hat unterschiedliche Geschwindigkeit für beide Hubrichtungen

- hat zu niedrige Geschwindigkeit

- driftet ohne Sollwertsignal

- hat schlechte Dynamik

Mögliche Störungsursachen

X Hydraulikpumpe bzw. Motor defekt

X X X X X X X Antrieb überlastet

X X X X X X X X Ventil verschmutzt

X X X Hydraulikfluid zu dickflüssig / zu kalt

X X X Ölstand im Behälter zu niedrig

X X X Filter verschmutzt

X X X X X Betriebsspannung zu niedrig

Abhilfemaßnahmen

Hydraulikpumpe bzw. Motor austauschen

Druck bzw. Geschw. reduzieren, größeres Ventil einsetzen

Ventil, Druckflüssigkeit, Filter reinigen

Fluidqualität ändern, Anlage auf Betriebstemp. bringen

Druckflüssigkeit nachfüllen

Filter auswechseln

Betriebsspannungsbereich einhalten

X Betriebsspannung hat zu viel Restwelligkeit Restwelligkeit reduzieren

X X X Sollwertsignal zu niedrig

Sollwertsignal erhöhen

X Sollwertsignal hat zu viel Restwelligkeit Restwelligkeit reduzieren

X X X X X Kontakte der Zentralsteckverbindung verschmutzt Kontakte reinigen / Leitungsdose auswechseln

X Zuleitung unterbrochen Zuleitung reparieren

X X X X X X X Anschlussfolge fehlerhaft Anschlussfolge berichtigen

X X Zuleitung nicht abgeschirmt Leitungsqualität ändern

X Steuerdruck zu niedrig oder fehlend

X X X Steuerdruck zu niedrig

X Steuerdruck zu niedrig

Zubehör

Für die Ventilserie DFplus ist folgendes Zubehör lieferbar:

Satz Befestigungsschrauben

D1FP Best.-Nr. BK375

D3FP Best.-Nr. BK385

Leitungsdosen

Code 0: 6+PE

Code 5: 11-PE

Code 7: 6+PE

Ersatzteile

Best.-Nr. 5004072

Best.-Nr. 5004711

Best.-Nr. 5004072

Folgende Ersatzteile sind lieferbar:

Dichtungssatz NBR

D1FP Best.-Nr. SK-D1FP

D3FP Best.-Nr. SK-D3FP

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Steuerdruck auf min. 20 bar erhöhen

Steuerdruck auf min. 20 bar erhöhen

Steuerdruck auf min. 50 bar erhöhen

Dichtungssatz FPM

D1FP Best.-Nr.SK-D1FP-V

D3FP Best.-Nr. SK-D3FP-V

Dichtungssatz HFC

D1FP Best.-Nr. SK-D1FP-H

D3FP Best.-Nr. SK-D3FP-H

Bei Rückfragen wenden Sie sich bitte an:

Parker Hannifin

Manufacturing Germany GmbH & Co. KG

Industrial Systems Division Europe

Gutenbergstr. 38

41564 Kaarst, Deutschland

Tel.: 0181 99 44 43 0

E-mail: valvesisde@parker.com

Hotline in Europa

Tel.: 00800-2727-5374

24
Serie
Betriebsanleitung
Regelventil
DFplus
Parker Hannifin Corporation
6. Störungsbehebung 7. Zubehör / Ersatzteile

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