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| 起源の場所 | フランス |
| ブランド名 | SIMENS |
| 証明 | CE ROHS |
| モデル番号 | 6DR5120-0NG00-0AA0 |
この シーメンス 6DR5120-0NG00-0AA0 は、HART デジタル通信を標準の 4–20mA 2 線式ループで使用するように構成された、複動式空気圧アクチュエータ用の SIPART PS2 スマート電子空気圧ポジショナです。
これはプロセスオートメーションで最も広く展開されているポジショナのバリアントの 1 つです。HART プロトコルと組み合わせた複動式出力は、開閉両方の動きに空気圧駆動が必要な（スプリングリターン単動式アクチュエータとは対照的に）制御弁の設置の大部分をカバーし、ハンドヘルドコミュニケータまたはアセット管理システムへのデジタル通信が標準的なサイト要件となっている場合に適しています。
SIPART PS2 シリーズは、数十年にわたりプロセスプラントで採用されており、タイトな位置決め精度、手動でのスパンまたはゼロ調整なしでポジショナをアクチュエータに適合させるセルフキャリブレーションルーチン、および経時的な弁とアクチュエータの状態を追跡する包括的な診断パッケージの組み合わせにより高く評価されています。
この部品番号の特定のバリアント（ポリカーボネート製エンクロージャ、M20×1.5 電気接続、G 1/4 空気圧接続、固定式滑りクラッチ）は、非危険区域での設置における標準的なヨーロッパねじ構成です。
フィードバックシャフトの固定式滑りクラッチは、設置とメンテナンスに影響を与える実用的な詳細です。
フィードバックシャフトは、アクチュエータの位置をポジショナの内部ポテンショメータに伝達します。
クラッチは、アクチュエータの動きがポジショナの機械的トラベルリミットを超えた場合にフィードバックカップリングをスリップさせます。これにより、弁またはアクチュエータがポジショナのフィードバック機構よりも先にハードストップに達した場合でも、位置センサへの機械的損傷を防ぎます。
「固定式」という特性により、正しい範囲が設定されたらクラッチを所定の位置にロックできるため、そうでなければ制御ヒステリシスを引き起こすフィードバックの遊びがなくなります。
ポリカーボネート製エンクロージャ（マクロロン）は、IP66 保護（防塵および強力な水流に対する耐性）と NEMA 4X 相当の性能を提供します。
爆発リスクのない石油化学、化学、水処理、および一般的なプロセスプラントの典型的な地上プロセス設置では、ポリカーボネート製バリアントが標準的な選択肢です。アルミニウム製バージョンよりも軽量で、現場での作業が容易です。
| パラメータ | 値 |
|---|---|
| アクチュエータタイプ | 複動式空気圧 |
| 入力信号 | 4–20mA、2 線式 |
| デジタルプロトコル | HART |
| エンクロージャ | ポリカーボネート IP66 / NEMA 4X |
| 電気接続 | M20×1.5 |
| 空気圧接続 | G 1/4 |
| フィードバック | 固定式滑りクラッチ |
| リニアストローク範囲 | 3–130mm（要求に応じて最大 200mm） |
| パートターン範囲 | 30°–100° |
| 最大供給圧力 | 7 bar (101.5 PSI) |
| 防爆 | なし |
| リミットモニター | 含まれていません |
| ソフトウェア | SIMATIC PDM / HART コミュニケータ |
6DR5120-0NG00-0AA0 仕様の「複動式」という名称は、空気圧出力構成を説明しています。ポジショナは、複動式アクチュエータの開閉両方のチャンバーに調整された空気圧を供給し、アクティブな空気圧によって両方向の動きを制御します。
これは、一方向が空気圧によって駆動され、もう一方向が圧縮スプリングによって駆動される単動式（スプリングリターン）アクチュエータとは対照的です。
複動式アクチュエータは、スプリングリターン設計と比較して、いくつかのアプリケーション上の利点を提供します。両方向でより高い推力またはトルクを提供でき、フェイルセーフ動作に影響を与えるスプリングの経年劣化の影響を受けず、必要な力のスプリングパックを収容するのにアクチュエータの物理的なサイズが許容されない場合に指定できます。
両方向でプラグまたはディスクを動かすのに大きな力が必要な大口径バルブの場合、複動式が標準的なアクチュエータアーキテクチャです。
特定の部品番号 6DR5120-0NG00-0AA0 は複動式用です（接尾辞の「NG」は、複動式ポリカーボネート、滑りクラッチ、M20×1.5 接続を示します）。スプリングリターン（単動式）アクチュエータ用に指定するユーザーは、注文前に正しい接尾辞コードを確認する必要があります。単動式バリアントは異なる接尾辞指定を持ち、空気圧出力回路が内部的に異なります。
4–20mA ループを介した HART 通信により、HART ハンドヘルドコミュニケータ（Emerson 475 Field Communicator など）またはシーメンスの SIMATIC PDM（Process Device Manager）を含むアセット管理ソフトウェアを使用して、ポジショナの診断、設定パラメータ、および操作データをリモートでアクセスできます。
SIMATIC PDM から、オペレータはポジショナの現在の位置、設定値、および偏差をリアルタイムで読み取ることができます。制御弁のトラベル累積、ゼロ点ドリフト、応答時間履歴を確認できます。バルブをオフラインにすることなくバルブの動きを確認するために、フルストロークテスト（FST）および部分ストロークテスト（PST）を実行できます。空気圧アクチュエータの動的挙動を特徴付けるステップ応答診断にアクセスできます。デッドバンド、タイトクローズ機能、スプリットレンジ設定、および設定値特性曲線など、すべての内部パラメータを設定できます。
この診断の深さは、プロセスプラントが SIPART PS2 ポジショナを指定する主な理由の 1 つです。HART データは、バルブの状態を継続的に評価し、事後的な故障対応ではなく予知保全を可能にします。
SIPART PS2 の最も運用上価値のある機能の 1 つは、自動初期化ルーチンです。設置と電源投入後、ポジショナに AUTO（自動キャリブレーション）を実行するようにコマンドを出すことができ、その間に次のことを行います。
ルーチン全体は通常数分で完了します。手動でのスパンおよびゼロ調整ポテンショメータは不要です。ポジショナは、自動トラベル測定からこれらの値を計算で決定します。
メンテナンス担当者が故障したポジショナを交換する場合、このセルフキャリブレーションにより、新しいユニットをサービスに投入するのに必要な時間が大幅に短縮されます。
Q1: このポジショナは複動式アクチュエータ用に指定されています。空気圧出力ポートの 1 つを使用しないだけで、単動式（スプリングリターン）アクチュエータに接続できますか？
いいえ。複動式バリアントの内部空気圧回路は、2 つの空気圧出力用に特別に設計されています。
制御アルゴリズムは、両方のチャンバーが空気圧で駆動されることを前提としています。
スプリングリターンアクチュエータの場合、単動式バリアントを指定する必要があります。内部回路は空気圧出力を異なるようにルーティングし、電気的電源喪失時のフェイルセーフ減圧ロジックは単動式構成でのみ正しく機能します。
Q2: 固定式滑りクラッチが重要な機能として言及されています。設置中にどのように設定されますか？
ポジショナをアクチュエータに取り付けた後、フィードバックシャフトカップリングをアクチュエータのトラベルインジケータピンまたはヨークアームに接続します。
アクチュエータを中間ストローク位置に配置し、ロック機構を締め付けることでクラッチを係合させ、アクチュエータの実際の位置に対応する位置にフィードバックシャフトを固定します。その後、クラッチはアクチュエータのトラベル範囲全体で正確な位置フィードバックを伝達します。
アクチュエータがハードメカニカルストップに達した場合、クラッチは内部ポテンショメータに過剰トラベル力を伝達するのではなくスリップします。
SIPART PS2 操作マニュアルに、クラッチの具体的な係合手順が記載されています。
Q3: 6DR5120-0NG00-0AA0 のポリカーボネート（マクロロン）エンクロージャは、直射日光下での屋外使用に適していますか？
ポリカーボネートは、長期間の紫外線暴露により劣化し、長年の屋外使用で脆化や変色の原因となる可能性があります。
屋外設置の場合、シーメンスはポリカーボネート製エンクロージャの UV 安定性バリアント、適切な日よけ、またはアルミニウム製ハウジングバリアントを推奨します。
IP66 定格は、紫外線への懸念に関係なく、雨や水流から保護しますが、高 UV 環境でのエンクロージャの長期的な機械的完全性は、そのような設置でアルミニウムが好まれる主な要因です。
Q4: ポジショナが 4–20mA ループから必要とする最小電気供給電流はどれくらいですか？
2 線式構成のSIPART PS2 はループ電源デバイスです。電気的な動作電源は、4–20mA 電流ループ自体から引き出されます。
ポジショナが動作を維持するために必要な最小電流は約 3.6mA で、設定値信号の下限値である 4mA よりわずかに低いです。
これは、設定値が最小（4mA）値であっても、ポジショナは動作し続け、残りの 3.6mA が動作電源を提供することを意味します。
ループ電源は、SIPART PS2 操作マニュアルに指定されているように、すべてのループ電流値でループ抵抗全体に必要な電圧を維持できる必要があります。
Q5: 部分ストロークテスト（PST）は、SIMATIC PDM ソフトウェアなしで HART ハンドヘルドコミュニケータから開始できますか？
はい。SIPART PS2 HART デバイス記述（DD）には部分ストロークテスト機能が含まれており、SIPART PS2 DD ファイルをロードした任意の HART 互換コミュニケータから開始できます。
コミュニケータは現在の位置を表示し、ストロークパラメータの設定を許可し、テストを開始し、結果を記録します。SIMATIC PDM は基本的な診断アクセスには必要ありませんが、ハンドヘルドコミュニケータにはない履歴データロギングとレポート生成を備えた、よりリッチなインターフェースを提供します。
