方向控制阀 [SV27 系列]
安全类别 2 PL c,2/2 通阀,外部监控
- 提升阀结构可实现接近零泄漏
- 耐污、磨损补偿提升阀设计可实现快速响应和高流量
- 感应内部位置和流量状态
- 通过 DPST 开关(双刀单掷)进行电气反馈
- 直接操作安全级强制引导正断状态开关 (DPST)
- 通过监控安全开关状态可以实现 99% 的诊断覆盖率 (DC)
- 具有集成 1/8" 传感器接口,用于通过视觉弹出指示器或电动压力开关进行压力验证
- SISTEMA 库可供下载
SV27 系列方向控制阀 产品概述
传感阀 SV27 系列基于经过验证的 27 系列阀门系列,将提升阀技术坚韧、耐脏的特性与实际提升阀位置传感和状态。电气反馈通过具有常开 (NO) 和常闭 (NC) 触点的正向驱动、安全级 DPST(双刀单掷)开关提供。
只要阀门不在正常的原位,就会启动 DPST 开关。通过在 1/8 NPT 压力验证接口 (PV) 中安装可选的可视压力指示器或压力开关来验证压力释放,可以提高安全性。 这些传感阀具有 2/2 常闭功能,具有单电磁先导或压力控制先导。
请参阅侧面和下方获取轻松导航和下载 产品目录、安装说明和技术数据的链接。此外,您可以选择筛选所有可用选项,以获得满足您要求的产品。
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产品概述
ROSS Controls SV27系列方向控制传感阀结合了久经考验的27系列提升阀平台的耐用性和集成的安全传感技术,可满足气动安全回路的安全等级2级、性能等级c (PL c)要求。这些阀门专为工业应用而设计,满足包括ISO 13849-1和IEC 62061在内的机械安全标准对阀门位置和状态验证的要求。
每个 SV27 阀门都集成了一个直接操作、安全等级的双刀单掷 (DPST) 力导向式正断开关,该开关具有常开 (NO) 和常闭 (NC) 触点。当阀芯不在正常初始位置时,该开关会激活,并将实时反馈信息发送给外部安全控制器。与配置正确的监控系统集成后,SV27 的诊断覆盖率 (DC) 可达 99%。
SV27系列阀门提供2/2方向控制和3/2感应配置,并可选配电磁先导或压力控制驱动,端口尺寸从3/4英寸到2英寸,流量范围从8 Cv (7,872 Nl/min)到71 Cv (69,864 Nl/min)。每个阀门上均集成一个1/8英寸NPT压力验证接口,可连接可选的弹出式视觉指示器或电压力开关,用于确认下游压力。
部分 SV27 型号配备了 ROSS 专利的 LOX 锁定功能,符合 OSHA 29 CFR 1910.147 和 ANSI Z244.1 标准,可提供符合规范的能源隔离,且锁定功能仅在断电(安全)状态下生效。这可防止在带电状态下意外进行能源隔离,并确保安全的维护通道。
主要工程特性
- 近乎零泄漏的阀芯结构- 面密封阀芯设计可在密封状态下提供可靠的关闭,几乎没有空气旁通,这对于在安全事件和紧急停止期间可靠地隔离能源至关重要。
- 耐污耐磨补偿式阀芯设计——高速气流自清洁阀芯座,每次循环均可清除污染物。耐磨补偿式密封件无需手动调节,即可在数百万次循环中保持密封性能。
- 集成式双刀单掷安全开关- 直接操作、力导向、正向断路的双刀单掷开关,提供常开 (NO) 和常闭 (NC) 触点。当阀门不在正常初始位置时,该开关会激活,从而实现实时故障检测。
- 99% 诊断覆盖率 (DC) - 当外部安全等级控制器在每个动作和取消动作周期监控 DPST 开关输出时,SV27 可实现 99% 的诊断覆盖率,满足安全等级 2 的要求。
- 集成 1/8 英寸压力验证端口- 可安装可选的可视弹出式压力指示器或电压力开关,以提供直接的下游压力验证,增加第二个安全确认通道。
- TUV SIL 2 认证(SIL 3 冗余) - 第三方 TUV Rheinland 认证符合 IEC 61508 和 IEC 61511 标准。在单一应用中达到 SIL 2 和 PL c;在冗余(HFT >= 1)配置中达到 SIL 3 和 PL e。
- 液氧锁定功能(部分型号) ——ROSS专利锁定机制,仅在断电(关闭)状态下运行,防止在通电状态下意外断电。符合美国职业安全与健康管理局 (OSHA) 关于美国联邦法规29 CFR 1910.147中关于上锁/挂牌 (LOTO) 的要求。
- SISTEMA 库可用- 已发布安全数据包,可直接导入 SISTEMA(用于评估机器应用的安全完整性软件工具),以快速进行安全电路文档编制和 PL 验证。
- 高流量容量- 提供 3/4 英寸至 2 英寸的阀体尺寸,流量系数从 8 Cv 到 71 Cv,以满足高要求的气动安全排气和气缸控制应用。
技术规格
一般规格
| 范围 | 规格 |
| 系列 | SV27 |
| 阀门功能 | 2/2 方向控制(常闭);3/2 感应阀(常闭) |
| 建造 | 波佩特 |
| 驱动 | 电磁阀先导控制;压力(气动)控制 |
| 主体/端口尺寸 | 3/4英寸、1英寸、1-1/4英寸、2英寸 |
| 螺纹类型 | NPT 和 G (BSPP) |
| 最大流量(Cv) | 8 Cv(3/4 英寸阀体)至 71 Cv(2 英寸阀体) |
| 最大流量(Nl/min) | 7,872 牛/分钟(3/4 英寸)至 69,864 牛/分钟(2 英寸) |
| 工作压力 | 2/2阀的压力范围为40至150 psig(2.8至10.3 bar);先导式止回阀的压力范围为15至150 psig(1至10 bar)。 |
| 环境温度范围 | 40 至 120 华氏度(4 至 50 摄氏度) |
| 介质温度范围 | 40 至 175 华氏度(4 至 80 摄氏度) |
| 流动介质 | 过滤压缩空气 |
| 安装 | 内联;任意方向 |
| 阀体材料 | 铸铝 |
| 布袋材料 | 聚甲醛和不锈钢 |
| 密封材料 | 丁腈橡胶;氟橡胶(特定配置) |
| 安全类别 | 第二类(2/2方向控制);第三类(选择配置) |
| 绩效水平 | PL c(单数);PL e(冗余) |
| 安全完整性等级 | SIL 2(单数);SIL 3(复数) |
| B10D 值 | 2000万次循环 |
电气数据(电磁先导阀)
电磁阀先导控制型号适用于连续工作。配备 LED 指示灯,可直观确认电磁阀状态。
| 电压 | 功耗 |
| 24伏直流电 | 14 瓦(连续工作) |
| 110-120伏交流电,50/60赫兹 | 87 VA 启动;30 VA 保持 |
| 230-240伏交流电,50/60赫兹 | 连续工作额定值 |
电气连接选项
| 连接类型 | 线圈代码 |
| 3针迷你电磁阀连接器 | |
| 5针M12反馈连接器 |
流量性能数据
SV27系列传感阀按阀体尺寸和端口配置划分的流量容量数据。
| 体型 | 端口 1 | 端口 2 | 流量 Cv (Nl/min) | 重量 |
| 3/4英寸 | 1/2英寸 | 1/2英寸 | 6.2 (6,100) | 4.5磅(2.0公斤) |
| 3/4英寸 | 3/4英寸 | 3/4英寸 | 8.2 (8,100) | 5.5磅(2.5公斤) |
| 1英寸 | 1英寸 | 1英寸 | 9.1(9,000) | 5.5磅(2.5公斤) |
| 1-1/4英寸 | 1英寸 | 1-1/2英寸 | 21(21,000) | 9.0磅(4.0公斤) |
| 1-1/4英寸 | 1-1/2英寸 | 1-1/2英寸 | 29(29,000) | 9.0磅(4.0公斤) |
| 2英寸 | 2英寸 | 2-1/2英寸 | 70-71(68,880-69,864) | 25.0磅(11.3公斤) |
认证与合规
| 认证/标准 | 细节 |
| 安全完整性等级 | SIL 2(单重,HFT = 0);SIL 3(冗余,HFT >= 1),符合 IEC 61508:2010 和 IEC 61511 标准。 |
| 认证机构 | 莱茵TÜV——独立的第三方安全认证机构。 |
| 绩效水平 | PL c(单数),符合 EN ISO 13849-1:2015; PL e(冗余)。 |
| 安全类别 | 第 2 类(2/2 方向控制配置);第 3 类(选择气动配置)。 |
| B10D 值 | 20,000,000 次循环——达到 10% 危险故障率所需的操作次数。 |
| CE标志 | 已通过CE认证,符合欧盟机械指令。 |
| LOTO合规性 | LOX锁定模型符合OSHA 29 CFR 1910.147和ANSI Z244.1锁定/挂牌要求。 |
| SISTEMA 库 | 已发布 SISTEMA 数据库,可供下载,以支持 ISO 13849-1 安全电路文档。 |
典型应用及行业
机械动力冲压和冲压作业
- 机械动力压力机单冲程离合器/制动系统的气动安全电路控制,其中 SV27 DPST 反馈开关在每个冲程循环之前确认阀门完全驱动。
- 冲压机上的模具保护和零件弹出气路需要 2 类监控,以便在阀门故障导致意外运动之前检测到故障。
- 在连续模生产线上,每次机器停止后都必须验证安全关闭,并配备废料吹除系统。
- 压力生产线上的气动平衡和模具缓冲回路需要位置反馈来确认压力释放,然后再进行模具更换或维护。
气动缸驱动安全门和防护装置
- 自动化生产单元中的安全门锁定和解锁执行器,通过阀门位置反馈确认在人员进入前完全释放压力。
- 机器人工作单元和装配岛上的气动安全屏障需要在防护装置开启过程中对阀门状态进行冗余监控。
- 输送机和物料搬运系统中的滑门执行器,其中 2 类阀门传感与区域扫描仪和光幕安全回路集成。
安全能源隔离和锁定/挂牌
- SV27 符合 OSHA 29 CFR 1910.147 标准,可为多能量机器上的气动能量隔离点提供 LOX 锁定功能,提供可锁定的能量隔离,该隔离只能在断电状态下应用。
- 注塑机、吹塑生产线和挤出设备的机器维修接入点处的压缩空气隔离。
- 集成 SV27 隔离阀和压力验证指示器的分组锁定站,可在维护团队进入限制区域之前确认系统完全泄压。
包装和加工机械
- 纸箱成型、纸箱密封和码垛系统需要在防护罩打开时安全地排出气动执行器气体,并且双刀双掷 (DPST) 反馈可确认卸料阀的执行情况。
- 包装线上的旋转工作台和分度执行器,必须在下一个机器循环之前检测到部分阀门故障。
- 成型-灌装-封口机上的真空拾取放置系统,采用带位置感应的安全卸料阀来检测卡住的阀芯。
汽车装配和车身制造
- 汽车车身焊接线上的气动夹具和工装执行器需要按照 ISO 13849-1 标准进行 2 类安全阀监控,以满足 OSHA 和客户安全审核要求。
- 在装配线上的符合人体工程学的辅助设备中,升降辅助和倾斜执行器将阀门位置反馈与协作机器人安全控制器集成在一起。
- 喷漆室执行器和喷漆室增压系统的喷漆管路空气控制,需要安全关闭验证。
食品、饮料和药品加工
- 食品和制药设施中灌装和计量机的气动截止阀,其安全电路文件和验证测试间隔必须符合监管机构的要求。
- 压力容器和混合系统上的安全泄压阀需要 DPST 反馈确认压力完全释放后才能打开检修舱口。
- 适用于需要可靠阀门位置反馈的冲洗级加工设备的气动执行器,尤其是在高湿度环境下。
订购和型号配置
SV27系列阀门采用结构化的型号编号系统。主要配置选项包括阀体尺寸、阀门功能、驱动类型、电磁阀电压以及可选的液氧锁定功能。
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示例型号:SV27 DC 55 5605 AS AA SV27系列(27系列感应阀) 直流阀功能/配置代码 55 本体尺寸和端口尺寸代码 5605 端口和执行器配置 AS信号端口标识(压力控制型号) AA 电磁阀电压代码(AA = 120V 交流电,50/60 Hz;1D = 24V 直流电;2A = 230V 交流电,50/60 Hz) |
电磁阀电压代码:1D = 24V 直流;AA = 120V 交流,50/60 Hz;1A = 110V 交流,50 Hz 或 120V 交流,50/60 Hz;2A = 230V 交流,50/60 Hz。
对于 G (BSPP) 螺纹,在型号前加上“D”作为前缀。
部分3/2感应阀型号提供液氧锁定选项。请在订购时指定。
SISTEMA库数据可从rosscontrols.com下载。请联系ROSS获取安全数据包文档。
配件
可视弹出式压力指示器
机械式可视指示器安装在SV27阀体上的1/8英寸NPT压力验证端口中。它能直观地指示下游压力是否存在。无需电气连接。
电气压力开关
该电压力开关安装在 1/8 英寸 NPT 压力验证端口上,并向安全控制器提供电信号,以确认下游压力状态。它支持双通道监控:双刀单掷开关用于阀门位置监控,压力开关用于下游压力验证。
排气消音器
适用于 3/2 英寸 SV27 阀门排气口的螺纹铝制排气消音器,可降低排气噪音。消音器的流量必须等于或大于阀门的排气流量,以避免可能影响阀门工作的背压。
相关产品及配件
- 27系列软启动EEZ-ON阀- 27系列软启动阀,用于机器启动时压力逐渐建立。安全等级1,PL c。https ://www.rosscontrols.com/en/series/1299-27-series-soft-start-eez-on-valve
- RSe系列双阀- 冗余滑阀双阀,带外部监控,适用于安全等级4、PL e应用。https ://www.rosscontrols.com/en/series/1300-rse-series-double-valve
- 77系列双阀- 内置监控的双阀,带自动复位功能,安全等级4,PL e。https ://www.rosscontrols.com/en/series/1301-77-series-double-valve
- CrossMirror CM26系列双联阀- 带手动复位功能的自监控双联阀,适用于安全等级4级、PL e级应用。https ://www.rosscontrols.com/en/series/1302-crossmirror-cm26-series-double-valves
- 锁定阀(LOX,15 系列) ——专用于符合 OSHA LOTO 能量隔离要求的气动锁定阀。https ://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series
- 排气消音器- 适用于 SV27 排气口的铝制消音器,可降低安全排气应用中的噪音。https ://www.rosscontrols.com/en/series/90-silencers
常见问题解答 (FAQ)
问:SV27系列是什么?它与标准的27系列阀门有何不同?
答: SV27系列在成熟的27系列提升阀的基础上,增加了一个集成式、安全等级的双刀单掷(DPST)反馈开关和一个1/8英寸NPT压力验证接口。该DPST开关可将实时位置反馈至外部安全控制器,从而实现标准27系列阀门无法提供的二级PL c安全等级监控。
问:双刀双掷开关实际检测的是什么?
答:当阀芯不在正常位置时,双刀双掷开关就会动作。这意味着,阀芯卡住未关好、阀芯未完全移位,或者任何导致阀门无法达到正常断电状态的机械故障都会触发开关触点,向外部安全控制器发出故障信号。
问:SV27系列可以实现怎样的诊断覆盖范围?
答:当外部安全控制器在每次动作和停止动作周期中监测双刀双掷开关的输出时,SV27 的诊断覆盖率 (DC) 达到 99%。这满足 ISO 13849-1 标准中安全类别 2 的诊断要求,并支持安全性能等级的计算。
问:SV27系列具备哪些安全等级?
答: SV27系列产品已通过德国莱茵TÜV认证,符合IEC 61508和IEC 61511标准,单应用场景(HFT=0)安全等级为SIL 2,冗余应用场景(HFT≥1)安全等级为SIL 3。性能等级(PL)根据ISO 13849-1标准评定为PL c(单应用)和PL e(冗余应用)。B10D值为20,000,000次循环。
问:1/8英寸压力验证口的用途是什么?
答:集成的 1/8 英寸 NPT 压力验证接口可连接可选的弹出式可视指示器或电压力开关。这样可以直接确认下游压力是否已释放,从而在双刀双掷阀位置开关之外增加了一个独立的监控通道。许多应用同时使用开关反馈和压力验证,以提高安全性。
问:LOX锁定功能是什么?哪些型号包含此功能?
答: LOX(仅在关闭位置锁定)是ROSS公司获得专利的锁定机制,适用于部分SV27 3/2感应阀型号。锁定后,阀门保持在断电(安全排气)位置,不会意外通电。在通电状态下无法启用锁定功能,从而避免了维护过程中能量滞留的风险。此设计符合OSHA 29 CFR 1910.147和ANSI Z244.1标准。
问:工作压力范围是多少?
答:对于 2/2 方向控制配置,工作压力范围为 40 至 150 psig(2.8 至 10.3 bar)。对于先导式止回阀配置,工作压力范围为 15 至 150 psig(1 至 10 bar)。最大工作压力为 150 psig(10.3 bar)。
问:SV27系列的温度等级是多少?
答:环境温度范围为 4 至 50 摄氏度(40 至 120 华氏度)。对于标准丁腈橡胶密封配置,介质温度范围为 4 至 80 摄氏度(40 至 175 华氏度)。采用氟碳密封的特定配置可扩展介质温度范围。
问:可用的流量能力是多少?
答: SV27系列涵盖3/4英寸至2英寸的阀体尺寸。流量系数范围从3/4英寸阀体搭配1/2英寸接口的6.2 Cv(6,100 Nl/min)到2英寸阀体的71 Cv(69,864 Nl/min)。1-1/4英寸阀体搭配1-1/2英寸接口的流量系数为29 Cv(29,000 Nl/min)。
问:DPST反馈是如何连接到安全控制器的?
答:在电磁先导控制的SV27型号中,双刀双掷(DPST)反馈开关通过阀体上的5针M12连接器连接。电磁线圈使用单独的3针迷你连接器。为了获得最佳诊断效果,DPST开关的两个通道(常开和常闭触点)都应连接到安全控制器的双通道输入端。
问:SV27 系列是否有 SISTEMA 库文件?
答:是的。ROSS Controls 发布了适用于 SV27 系列的 SISTEMA 库文件,可从 rosscontrols.com 下载。该库包含必要的安全参数(B10D、MTTFd、DC),可直接导入 SISTEMA,以支持 ISO 13849-1 PL 验证和机器安全文档编制。
问:供气需要达到什么过滤等级?
答:需要使用过滤后的压缩空气。建议使用 5 微米过滤等级,以最大限度地延长阀门寿命并保持阀芯密封性能。阀芯设计本身具有一定的耐污性,但持续过滤可以最大限度地减少磨损并延长维护周期。
问:SV27 可以在没有外部监控的情况下使用吗?
答: SV27阀在机械上无需外部监控即可正常工作,但要达到安全等级2 PL c,需要在每个机器循环中由安全等级控制器对双刀双掷开关的输出进行主动监控。如果没有主动监控,双刀双掷开关的诊断功能将无法发挥,电路的安全等级也无法验证为2级。
安装和维护指南
- SV27阀可以任意方向串联安装。为获得最佳冷凝水排放和阀芯性能,建议垂直安装,电磁阀朝上。
- 供应过滤精度至少为 5 微米的过滤压缩空气。污染物会加速阀芯磨损,并可能导致阀门错位,从而触发错误的双刀单掷开关信号。
- 将5针M12反馈连接器连接到外部安全控制器。将双刀双掷开关的常开触点和常闭触点分别连接到安全控制器的不同输入通道,以实现全面的诊断覆盖。
- 双刀双掷开关在每次动作和解除动作周期中都必须进行监控。仅在启动时或按需监控无法达到二级所需的 99% 诊断覆盖率。
- 对于需要下游压力确认作为第二个监测通道的应用,可将可选的压力验证指示器或压力开关安装到 1/8 英寸 NPT 端口中。
- 对于液氧锁定型号,安装前请确认锁定挂锁扣环可触及且操作顺畅。锁定前,阀门必须完全断电并泄压。
- 请勿限制供气口或排气口。排气口的背压会阻碍阀门完全换向,并导致双刀双掷开关误动作。
- 确认工作压力在规定范围内(2/2 型号为 40 至 150 psig)。压力低于 40 psig 可能导致阀芯换向不完全和双刀双掷开关状态错误。
- 安装完成后,进行验证测试,方法是打开和关闭阀门,同时验证安全控制器上的双刀双掷开关状态变化。确认开关状态的转换与阀门的正确位置相对应。
- 根据应用的安全PFD(按需失效概率)计算结果,建立有记录的验证测试周期。建议从每年进行一次验证测试开始。
保修与全球支持
ROSS Controls 为所有 SV27 系列产品提供一年保修,涵盖自购买之日起的材料和工艺缺陷。
如需安全电路集成、SISTEMA 数据和 SV27 安装方面的技术支持,请联系 ROSS Controls USA,电话:+1-248-764-1800 或 (800) 438-7677。
ROSS 全球办事处位于美国(总部位于密歇根州弗恩代尔)、加拿大、巴西、德国、法国、英国、印度、中国和日本。
如需完整的尺寸图、CAD 模型、SISTEMA 库文件和 TUV 认证文件,请访问 rosscontrols.com 上的 SV27 系列产品页面。
下载产品目录: https://www.rosscontrols.com/en/documents/2618/sv27-series-sensing-valves
