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11 mm 阀位排列12 阀位配置REV.2 修订版西门子 ET 200SP / SP HA气动热插拔集成排气止回阀

宝德 BURKERT 20075853 Type 8647 AirLINE SP 电动气动阀岛 11 mm 12阀位 G 1/4 D6

宝德 BURKERT 20075853(Type 8647 AirLINE SP)为12阀位11 mm电动气动阀岛,深度集成西门子SIMATIC ET 200SP/SP HA系统,配G 1/4供气口与D6工作口,支持气动热插拔与背压止回保护。

宝德 BURKERT 20075853 Type 8647 AirLINE SP 电动气动阀岛 11 mm 12阀位 G 1/4 D6

宝德 BURKERT 20075853(Type 8647 AirLINE SP)是一款模块化电动气动自动化系统与 12 阀位气动阀岛,专为直接集成至西门子 SIMATIC ET 200SP 和 SIMATIC ET 200SP HA 分布式 I/O 系统而设计。该阀岛采用 11 mm 阀位排列间距,配置 12 个气动阀槽,具备底部引出的 D6 mm 快插式工作接口以及 G 1/4 气源与排气接口。工作压力范围为 2.5 bar 至 10 bar,介质温度范围为 0 °C 至 +50 °C,环境运行温度为 0 °C 至 +55 °C。Burkert 20075853 属于第二代修订版(REV.2)架构,集成了 1 (P) 口气动热插拔(P-shutoff)功能,支持带压更换单阀,并在 3 (R) 和 5 (S) 排气通道内置单向止回阀以消除背压干扰。设备采用标准 DIN 导轨安装,具备 IP20 防护等级(封闭控制柜内可达 IP65)。

宝德 BURKERT 20075853 Type 8647 AirLINE SP 阀岛系统概览与模块结构

系统架构与西门子 I/O 集成 ​

Burkert 8647 型是西门子分布式外围系统的原生扩展组件。阀块在机械和电气层面上直接挂接于标准导轨,与西门子 SIMATIC ET 200SP 或 SIMATIC ET 200SP HA 的接口模块(如 IM 155-6 PN 或 IM 155-6 DP)通过背板总线无缝连通。过程数据、参数、配置及诊断数据均通过 PROFINET IO 或 PROFIBUS DP 循环交互,无需在 PLC 输出卡件与先导电磁阀之间进行传统的分散接线。

+-----------------------------------------------------------------------------------------+ | 西门子 SIMATIC ET 200SP / ET 200SP HA 系统 | | +----------------+ +-----------------+ +------------------------------------------+ | | | 接口模块 | | 西门子 I/O 基座 | | 宝德 8647 型 AirLINE SP 阀岛 (20075853) | | | | (IM 155-6 PN) | | (电源分路基座) | | +--------+ +--------------+ +----------+ | | | | | | BU...D / BU...D/T| | 左连接块 | | 12 个阀位 | | 右连接块 | | | | | | | | | (G 1/4) | | (11mm 间距) | | (G 1/4) | | | | +-------+--------+ +--------+--------+ +----+---+ +-------+------+ +----+-----+ | | +----------|--------------------|----------------|-------------|-------------|------------+ | | | | | +== 背板总线通信 ====+=---============+=============+=============+

支持的工程配置途径包括:

  • 西门子 TIA Portal:通过硬件支持包(自 TIA Portal V14 SP1 起支持 HSP0225)或 PROFINET GSDML 文件进行集成。
  • SIMATIC STEP 7 Classic:通过 HSP2105(STEP 7 V5.5 SP4 或更高版本)或标准 PROFIBUS GSD 文件进行配置。
  • SIMATIC PCS 7:自 PCS 7 V9.0 SP2 起,通过硬件更新包(HUP)实现与过程控制系统的深度组态,支持 ET 200SP HA 冗余系统。

站点扩展限制对比 ​

技术特性配合 SIMATIC ET 200SP配合 SIMATIC ET 200SP HA
阀岛支持的最大模块数64 个(包含 I/O 模块、连接单元与基本电子模块)56 个(包含 I/O 模块、连接单元与基本电子模块)
一个站点内允许的阀块数量允许排列多个(需新增电源基座)仅限排列 1 个阀块
阀块在站点中的布局位置任意位置;阀块右侧允许继续挂接西门子 I/O 模块仅能安装在站点最右侧;右侧禁止挂接其他 I/O 模块
阀块前级电源基座要求推荐配置浅色基座(BU...D 或 BU...D/T)强制配置浅色基座(BU...D/T,并加装防护罩)
AirLINE Quick 柜底适配板支持(受外壳尺寸和基座类型限制)结构限制,不支持

20075853 技术规格 ​

参数项目技术参数值
订货号20075853
型号名称Valve island 8647 11 mm 12-bank
阀位排列间距11 mm(每个阀位)
阀槽总数12 个阀位
硬件修订版本第二代修订版(REV.2)
阀门配置混合阀门配置(二位三通阀功能)
气源供气接口 (1/P)G 1/4 内螺纹
排气接口 (3/R, 5/S)G 1/4 内螺纹
工作接口 (2/A, 4/B) 规格∅6 mm 气管快插接头(D6)
工作接口位置基本气动模块底部引出
公称压力范围2.5 bar 至 10.0 bar(表压)
介质温度范围0 °C 至 +50 °C
环境运行温度0 °C 至 +55 °C
存放温度范围-20 °C 至 +60 °C
允许空气湿度平均 75%,偶发 85%,无冷凝
控制工作介质含油或无油干燥压缩空气、中性气体(ISO 8573-1:2010 等级 7.4.4,推荐 5 µm 过滤)
1 (P) 接口气动热插拔具备(气动基本模块内置 P 截止功能)
3/5 排气内置止回阀具备(内置于 3/R 与 5/S 排气通道)
空气标称流量 QNn300 l/min(内置 P 截止激活时流量减少约 20%)
额定供电电压24 V DC(±10%,残余波纹度最大 2.4 Vss,SELV/PELV)
单阀标称功率0.8 W(连续运行,100% ED)
双阀标称功率2 × 0.8 W(具备内置功率降低功能)
防护等级IP20(符合 EN 60529 标准);在密封控制柜内达 IP65
安装方式标准 DIN 导轨安装(水平或垂直布置)

宝德 BURKERT 20075853 Type 8647 阀组件概览与基本模块配置 REV.2

第二代修订版(REV.2)设计特征 ​

Burkert 8647 型 REV.2 对气动元件、基本模块及单阀接口进行了标准化与优化更新,REV.1 与 REV.2 的区别特征包括:

  • 工作接口布局:REV.2 的 2 (A) 和 4 (B) 工作接口采用波浪形交错排列,而 REV.1 为直线平行排列。
  • 快插接头松开环颜色:REV.2 接头松开环采用蓝色,REV.1 采用黑色。
  • 热插拔流量损耗优化:REV.2 在内置 P 截止激活时的流量损耗降低至约 20%,相比 REV.1(最高达 50% 损耗)具备更高的流道效率。
  • 统一的气动法兰连接型式:REV.2 的二位三通、二位五通单阀以及 2×二位三通双阀均统一采用 FM20 气动法兰接口。气动基本模块上的机械防差错设计可防止将不兼容的 REV.1 单阀(FM14 接口)误装到 REV.2 模块上。
  • 铭牌标识:阀岛及阀门铭牌上明确标注有“Rev.2”标识。

单阀法兰兼容性限制

REV.1 单阀(FM14 接口)与 REV.2 单阀(FM20 接口)互不兼容。在维护更换或备件采购时,REV.2 阀岛必须配备 REV.2 专用备用阀门。

适配先导电磁阀与回路功能 ​

Burkert 8647 型采用基于 6144 型翻转电磁铁技术的先导控制元件与气动座阀放大器,实现 15 ms 至 28 ms 的动作响应时间,线圈功耗低至 0.8 W。

宝德 BURKERT 20075853 Type 8647 6524 型与 6525 型先导电磁阀

支持的回路功能 ​

  • 回路功能 C (CF C):二位三通先导阀,伺服辅助,带手动开关,断电常闭(或 11 mm 阀位内集成 2×二位三通双阀)。
  • 回路功能 D (CF D):二位三通先导阀,伺服辅助,带手动开关,断电常开。
  • 回路功能 H (CF H):二位五通先导阀,伺服辅助,带手动开关。
  • 回路功能 L (CF L):三位五通滑阀(0460 型),中间位置所有接口锁闭。
  • 回路功能 N (CF N):三位五通滑阀(0460 型),中间位置接口 2 和 4 排气。
  • 回路功能 Z (CF Z):二位五通双线圈脉冲阀(0460 型)。

REV.2 常用备用先导阀选型参数 ​

阀门型号回路功能公称通径 [mm]标称流量 QNn [l/min]工作压力范围 [bar]开启时间 [ms]关闭时间 [ms]订货号 (REV.2)
6524二位三通常闭 (CF C)4.03002.5 至 10152820029918
6524二位三通常闭 (辅助先导气)4.03001.0 至 10152020029921
6524二位三通常闭 (真空版)4.0300真空至 7152020029923
6524二位三通常开 (CF D)4.03002.5 至 10152820029919
6525二位五通 (CF H)4.03002.5 至 10202820029920
65242× 二位三通常闭 (CF C)4.03002.5 至 101220204710
0460三位五通中封 (CF L)2.52002.0 至 71520154184
0460三位五通中泄 (CF N)2.52002.0 至 71520154185
0460二位五通双稳态 (CF Z)2.52002.0 至 71515154183

安全切断机制(EVS、SIA 与 F-PM-E) ​

8647 型提供多层次的电气安全断电设计方案,满足工业现场各种安全等级要求:

1. 外部阀门关闭(EVS 功能) ​

配备“EVS”功能的基本电子模块顶部设有一个两针可插拔螺钉式接线端子。断开该端子回路将立即单极切断该模块所有阀门的 24 V DC 供电负载。模块的逻辑电路、背板通信与液晶屏保持运行,并在屏幕与总线诊断中实时上报“EVS active”。

  • 导线截面积要求:0.14 mm² 至 1.5 mm²(AWG 28 至 16)。
  • 触点容量要求:1.5 A / 24 V DC 无电位开关触点(例如通过西门子 RQ 或 F-RQ 继电器模块驱动)。
  • 布线限制:导线长度限制在最长 2 m,且开关触点必须位于同一控制柜内。

2. 单通道安全切断(SIA 功能) ​

SIA 版本的 6524 和 6525 型阀门不带手动开关,并配备独立的二次连接引出线,允许接入安全继电器等外部触点,实现针对单个气动通道的独立安全断电。

3. 西门子 F-PM-E 故障安全电源模块控制 ​

在符合 DIN EN ISO 13849 或 EN IEC 62061 标准的安全控制回路中,8647 型阀岛可布置在西门子 F-PM-E 24VDC/8A PPM ST 电源模块的电位组内。发生安全停机时,F-PM-E 模块切断阀岛负载电压,6524 和 6525 型阀门迅速返回静止复位位置。支持 F-PM-E 的 REV.2 模块表面带有“FC”标记。

F-PM-E 组态参数推荐值

为避免 F-PM-E 周期性暗态测试引发误报警或阀门意外断电,请在组态中设定以下测试时间参数:

  • 暗态测试与关闭测试的最大回读时间:1.5 ms 至 2.5 ms 之间
  • 接通测试的最大回读时间:0.8 ms

安装与气动连接指南 ​

宝德 BURKERT 20075853 Type 8647 连接单元气动安装与接口 1、3/5 及 X

标准导轨机械安装 ​

阀岛出厂前已完成整机拼装测试。在 35 mm DIN 导轨(或 ET 200SP HA 型材导轨)上安装时,阀块上方须预留至少 5 cm 的操作间距(若使用带 EVS 接线端子的模块,建议预留 8 cm 间距)。安装时顺时针拧紧固定螺钉,推荐拧紧力矩约为 1.8 Nm。

气动管路接口与拧紧力矩 ​

接口标识端口名称功能定义螺纹规格建议拧紧力矩 [Nm]最大拧紧力矩 [Nm]
连接单元 1P / 1压缩空气供气口G 1/44.0 至 7.020.0
连接单元 3/5R / 3, S / 5公共排气口G 1/44.0 至 7.020.0
连接单元 XX辅助先导气源 / 先导排气M51.0 至 1.23.0
阀组件工作口2 (A), 4 (B)执行机构气动管路接口D6 快插接头手动插入锁紧手动插入锁紧

宝德 BURKERT 20075853 Type 8647 阀组件工作接口气动安装配置

ISO 14743 快插软管安装规范 ​

为确保 D6 快插接头的气密性与机械拉力可靠性:

  1. 选用符合 ISO 14743:2020 标准的聚酰胺(PA)或聚氨酯(PU)软管(PA 6 mm 外径公差为 ±0.08 mm,PU 6 mm 外径公差为 ±0.10 mm)。
  2. 软管切口必须平直齐整,严禁斜切或带毛刺。
  3. 用力将软管插入快插接头深处直至卡爪彻底锁定。
  4. 确认软管抗拉拔力符合标准拉力要求(PA 6 mm 须承受 ≥120 N 拉力,PU 6 mm 须承受 ≥100 N 拉力)。在高温或软质 PU 管应用工况下,建议加装支撑衬套(ID 20099400)。

诊断、调试与维护 ​

8647 型具备三级硬件诊断架构,涵盖板载 LED 指示灯、基本电子模块图形液晶屏以及现场总线循环诊断报文:

  • PSU-L 连接单元指示灯:绿色“PWR OK”点亮指示供电母线 24 V DC 处于正常公差范围。
  • 基本电子模块指示灯:“DIAG”LED(绿灯闪烁 = 未配置参数;红灯闪烁 = 产生诊断警报;红灯常亮 = 模块硬件故障);“PWR”LED(绿色 = 负载电压正常)。
  • 图形液晶屏显示:直观显示阀门各通道切换状态(通道 0 至 7 或 0 至 15)、过程阀开/闭限位反馈图标,并在发生故障时与状态图标交替显示文本信息(如“Short Circuit Ch. x”、“Wire Break Ch. x”、“EVS active”或“PROFIenergy”)。
  • 独立双动作计数器:每个通道在保持性存储器中记录两个 32 位计数寄存器,分别统计先导阀动作循环(DS 130)和现场执行机构动作次数(DS 131),支持在 TIA Portal 或 PCS 7 中预设维护保养预警限值。

热插拔带压更换阀门步骤 ​

20075853 具备 P 通道截止功能,可在主供气保持加压状态下直接更换单阀:

  1. 使用螺丝刀拧松故障阀门的两颗对角固定螺钉。
  2. 取下阀门。模块底座内的自动截止阀芯关闭 1 (P) 通道,瞬时释放少量余气后即完全密封。
  3. 检查底座密封面,并将带全新 FM20 异形密封件的备用阀门对准定位销放置于阀位上。
  4. 对角交替拧紧两颗固定螺钉,紧固力矩控制在 0.25 至 0.30 Nm。

REV.2 备件与备用阀门订货表 ​

备件名称与规格包装数量订货号
6524 型二位三通常闭电磁阀(2.5–10 bar, 24 V DC, REV.2 单阀)1 件20029918
6524 型二位三通常开电磁阀(2.5–10 bar, 24 V DC, REV.2 单阀)1 件20029919
6525 型二位五通电磁阀(2.5–10 bar, 24 V DC, REV.2 单阀)1 件20029920
6524 型 2×二位三通常闭电磁阀(2.5–10 bar, 24 V DC, REV.1/2 双阀)1 件204710
空置阀位盖板(适用于 6524/6525 REV.2,11 mm 阀位)1 件661092
电气连接插孔保护盖(所有阀门通用)1 件653670
FM20 阀门密封圈套件(适用于 6524 双阀及 REV.2 阀门)12 个20016305
FM24 阀门密封圈套件(适用于 6524 REV.2 二位三通单阀)12 个20024336
MP16 模块密封圈套件(REV.2 模块间密封)4 个20024339
∅6 mm 快插接头(黄铜镀镍)8 个20024340
∅6 mm 快插接头(不锈钢 1.4401)8 个20024341