Van điện từ NAMUR là van điều khiển hướng khí nén được thiết kế để lắp trực tiếp lên bộ truyền động quay một phần tương thích thông qua giao diện tiêu chuẩn hóa. Cách lắp trực tiếp có thể loại bỏ ống dẫn khí pilot bên ngoài giữa van và bộ truyền động. Tuy nhiên, nó không mặc nhiên cung cấp phản hồi vị trí, chẩn đoán, an toàn chức năng hoặc chứng nhận cho khu vực nguy hiểm.
Sự phân biệt này rất quan trọng vì kỹ sư thường dùng “NAMUR” để chỉ ba khái niệm riêng: giao diện phụ kiện của bộ truyền động khí nén, mạch cảm biến tiệm cận hai dây và chính hiệp hội người dùng ngành công nghiệp quá trình. Chúng có liên hệ về lịch sử ngành nhưng không phải là các quy cách có thể thay thế cho nhau.
Những điểm chính
- VDI/VDE 3845 quy định các giao diện phụ kiện của bộ truyền động.
- NAMUR NE 19 cho phép lắp trực tiếp van điện từ mà không cần ống pilot, nhưng không quy định chức năng chẩn đoán hay chứng nhận khu vực nguy hiểm.
- Chỉ phê duyệt van thay thế sau khi đã đối chiếu giao diện, chức năng 3/2 hoặc 5/2, áp suất, lưu lượng, cuộn coil, đường xả, trạng thái bộ truyền động, môi trường và chứng nhận.
Hướng dẫn này tập trung vào van điện từ khí nén lắp trên bộ truyền động quay 1/4 vòng dùng cho van bi, van bướm và van nút. Để tìm hiểu cấu tạo van nói chung, hãy bắt đầu với bài van điện từ khí nén điều khiển luồng khí như thế nào.
Van điện từ NAMUR là gì?
VDI/VDE 3845 Phần 1 là tiêu chuẩn giao diện dài 8 trang dành cho van điều khiển khí nén và thiết bị phụ trợ, còn NAMUR NE 19 mô tả cách lắp trực tiếp van điện từ mà không cần đường ống bên ngoài (VDI, 2010; NAMUR, 2017). Kết quả là một kết nối khí nén gọn giữa van và bộ truyền động.
Van dẫn khí pilot đến các buồng của bộ truyền động. Với bộ truyền động hồi lò xo, chức năng 3/2 có thể cấp áp cho một buồng rồi xả buồng đó để lò xo hồi vị. Với bộ truyền động tác động kép, chức năng 5/2 luân phiên cấp áp và xả giữa hai buồng. Một số sản phẩm dùng tấm chuyển đổi để một thân van phục vụ cả hai cấu hình. Vì vậy, “van NAMUR” mô tả giao diện lắp và giao diện cổng, không phải một cấp hiệu năng hoàn chỉnh. Hai van trông có vẻ tương thích vẫn có thể khác nhau về lưu lượng, dải áp suất, nguyên lý pilot, công suất cuộn coil, đầu nối, cơ cấu tác động bằng tay, xử lý khí xả, vật liệu, giới hạn nhiệt độ và chứng nhận.
Hãy coi giao diện là một cửa kiểm tra trong quyết định thay thế. Hình học bu lông và cổng được tiêu chuẩn hóa có thể loại bỏ bộ chuyển tiếp, nhưng không thể làm cho một van không phù hợp về điện hoặc khí nén trở nên an toàn. Lắp vừa về cơ khí là điều kiện cần, nhưng không bao giờ là toàn bộ quy cách.
Ranh giới giữa các giao diện NAMUR, VDI, IEC và ISO
ISO 5211:2026 gồm 27 trang về liên kết giữa bộ truyền động quay một phần và van công nghiệp, còn IEC 60947-5-6 là tiêu chuẩn riêng dài 27 trang cho cảm biến tiệm cận hai dây và bộ khuếch đại chuyển mạch (ISO 5211, 2026; IEC 60947-5-6, 1999). Không tiêu chuẩn nào riêng lẻ định nghĩa một cụm van điện từ NAMUR.
Hãy dùng hệ giao diện sau khi xem xét một cụm van quá trình:
| Lớp giao diện | Tiêu chuẩn chính | Nội dung chi phối | Nội dung không chứng minh |
|---|---|---|---|
| Van quá trình với bộ truyền động | ISO 5211 | giao diện mặt bích, truyền động và tham chiếu mô-men xoắn | chức năng van điện từ hoặc chứng nhận cuộn coil |
| Bộ truyền động với thiết bị phụ trợ | VDI/VDE 3845 | giao diện lắp phụ kiện bộ truyền động | chẩn đoán phổ quát hoặc hành vi an toàn khi sự cố |
| Lắp trực tiếp van điện từ | NAMUR NE 19 | khái niệm lắp không ống và chuyển đổi | điện áp, lưu lượng hoặc chứng nhận Ex |
| Mạch cảm biến vị trí | IEC 60947-5-6 | giao diện cảm biến tiệm cận hai dây và bộ khuếch đại chuyển mạch | tiêu chuẩn cuộn coil hoặc đầu nối van điện từ |
| Bảo vệ khu vực nguy hiểm | Bộ tiêu chuẩn IEC 60079, ATEX hoặc IECEx | bảo vệ chống nguồn gây cháy, ký hiệu và yêu cầu lắp đặt | chức năng khí nén hoặc mô-men xoắn bộ truyền động |
Cụm từ “tín hiệu NAMUR” thường chỉ mạch cảm biến tiệm cận. Cụm từ “van điện từ NAMUR” thường chỉ giao diện khí nén lắp trên bộ truyền động. Nhầm lẫn hai khái niệm có thể dẫn đến lỗi mua hàng: đầu vào cảm biến được chỉ định đúng nhưng cuộn coil, đường khí hoặc tấm lắp của van lại sai. Đối với một cụm van có bộ truyền động hoàn chỉnh, ISO 5115:2023 đề cập các yếu tố thiết kế của cụm van quay một phần, bao gồm van, bộ truyền động và bộ gá lắp (ISO 5115, 2023). Tiêu chuẩn này nằm song song với các tiêu chuẩn giao diện, không phải là tiêu chuẩn phụ thuộc bên dưới.
Lắp NAMUR trực tiếp thay đổi mạch khí nén như thế nào?
Tài liệu cụm bộ truyền động ASCO 551 của Emerson mô tả cách lắp NAMUR trực tiếp và chuyển đổi 3/2 sang 5/2 bằng tấm chọn (Emerson ASCO 551, 2009). Điều này minh họa lợi thế thực sự của giao diện: một mặt cổng xác định có thể thay thế ống pilot bên ngoài và các đầu nối rời.
Lắp trực tiếp có thể giảm các điểm rò rỉ tiềm ẩn và số lượng chi tiết lắp đặt. Nó cũng rút ngắn đường khí pilot giữa van và bộ truyền động. Những lợi ích này phụ thuộc vào độ kín chính xác, bề mặt lắp sạch, các cổng thẳng hàng, chi tiết siết phù hợp và hướng đúng của tấm chuyển đổi.
Các đường khí đơn giản hóa gồm:
- 3/2, hồi lò xo: nguồn cấp đưa khí vào một buồng bộ truyền động khi cấp điện; khi mất điện, buồng đó xả để lò xo đưa bộ truyền động về vị trí sự cố cơ khí.
- 5/2, tác động kép: nguồn cấp luân phiên giữa hai buồng bộ truyền động trong khi buồng đối diện xả khí.
- 5/3, tác động kép: chức năng trung tâm có thể chặn, cấp áp hoặc xả các cổng tùy con trượt được chọn. Không được suy ra trạng thái trung tâm chỉ từ chữ “NAMUR”.
Trước khi lắp, hãy so sánh mặt cổng của bộ truyền động với bản vẽ van. Kiểm tra đặc điểm định vị, khoảng cách bu lông, phương pháp làm kín, quy ước cổng và việc tấm chọn có thay đổi chức năng 3/2 hoặc 5/2 hay không. Tấm lắp ngược có thể làm thay đổi hành vi khí nén dù tất cả bu lông vẫn lắp vừa.
Chức năng van nào tạo ra trạng thái sự cố cần thiết?
Bürkert Type 6519 có các chức năng 3/2, 5/2 và 5/3; tài liệu sản phẩm hiện hành nêu rằng chỉ có thể đạt SIL2 với các chức năng đơn ổn được chỉ định và kiến trúc hệ thống an toàn phù hợp (Bürkert Type 6519, 2026). Bản thân cách lắp NAMUR không tạo ra trạng thái an toàn.
Hãy bắt đầu từ bộ truyền động:
| Cấu hình bộ truyền động | Chức năng van điển hình | Hành vi khi mất điện cần xác định |
|---|---|---|
| Hồi lò xo, tác động đơn | 3/2 đơn ổn | lò xo đưa van mở hoặc đóng sau khi khí pilot xả |
| Tác động kép | 5/2 đơn ổn | con trượt hồi lò xo chọn một hướng khí nén |
| Tác động kép, giữ lệnh | 5/2 lưỡng ổn | vị trí con trượt cuối có thể được giữ sau khi ngắt điện cuộn coil |
| Tác động kép, trạng thái giữa xác định | 5/3 | các cổng giữa chặn, xả hoặc cấp áp theo quy định |
“Đóng khi sự cố” là thuộc tính của toàn bộ cụm van có bộ truyền động. Hướng van quá trình, hướng lò xo bộ truyền động, mạch van, ống hoặc tấm cổng và lượng khí còn có khi sự cố đều ảnh hưởng kết quả. Mô tả cuộn coil điện từ thường đóng không tự động đồng nghĩa van quá trình sẽ đóng khi sự cố. Hãy tách sự cố điện khỏi sự cố nguồn khí. Cụm hồi lò xo thường có thể chuyển về trạng thái cơ khí sau một trong hai sự cố nếu đường xả vẫn thông. Bộ truyền động tác động kép có thể cần khí tích trữ, mạch khí chuyên dụng hoặc biện pháp an toàn khác. Hãy thử riêng từng dạng sự cố.
Để biết chi tiết tầng pilot, xem hướng dẫn về van khí nén điều khiển bằng pilot. Để so sánh đường lực trực tiếp và pilot, xem van điện từ tác động trực tiếp và điều khiển bằng pilot.
Những gì phải tương thích trước khi thay van NAMUR?
Các mã sản phẩm Bürkert Type 6519 hiện tại có ví dụ lưu lượng từ 900 đến 1.800 l/min, dải áp suất bắt đầu từ 2 hoặc 3 bar và nhiệt độ từ -30°C đến 80°C cho từng biến thể cụ thể (Bürkert Type 6519, 2026). Đây là giá trị theo từng SKU, không phải giới hạn chung của NAMUR.
Hãy dùng bảng kiểm tra tương thích:
- Giao diện cơ khí: xác nhận mặt cổng NAMUR, đặc điểm định vị, mẫu bu lông, tấm chọn và bố trí làm kín.
- Chức năng khí nén: khớp hành vi 3/2, 5/2 hoặc 5/3, trạng thái bình thường, kiểu hồi con trượt và loại bộ truyền động.
- Áp suất: kiểm tra áp suất pilot tối thiểu, áp suất tối đa và có cần nguồn pilot ngoài hay không.
- Lưu lượng: so sánh dữ liệu lưu lượng của nhà sản xuất ở cùng điều kiện, không chỉ dựa vào ren cổng.
- Điện: khớp điện áp, AC/DC, dung sai, công suất, đầu nối, chế độ làm việc, mạch dập xung và đầu ra điều khiển.
- Xả khí: ghi rõ bộ giảm thanh, điều chỉnh tốc độ, khối thông hơi và cổng xả có phải nối ống hay không.
- Môi trường: xác minh nhiệt độ, vỏ bảo vệ, chống ăn mòn, tiếp xúc rửa trôi và chất lượng khí.
- Chứng nhận: xác nhận chính xác mã hàng, cuộn coil và chứng nhận của toàn bộ cụm.
Hướng dẫn tương thích van điện từ thay thế OEM trình bày chi tiết hơn các cửa kiểm tra này. Nếu chưa chắc về lưu lượng, dùng riêng hướng dẫn chọn kích thước van theo Cv. Bài này không chèn công cụ tính vì khả năng tương thích NAMUR chủ yếu là quyết định về giao diện và cấu hình, không phải một công thức duy nhất.
Không được cho rằng chỉ cần cùng 24 V DC là đủ. Dạng đầu nối, công suất cuộn coil, cực tính mạch dập xung, đặc tính dòng khởi động, dung sai điện áp cho phép và thông số khu vực nguy hiểm đều có thể khác. Đầu ra điều khiển vận hành được một cuộn coil công suất thấp chưa chắc đóng cắt an toàn cho cuộn khác.
Tuân thủ NAMUR có đồng nghĩa được chứng nhận cho khu vực nguy hiểm không?
IEC 60947-5-6 quy định cảm biến tiệm cận NAMUR hai dây chỉ có thể dùng trong môi trường nổ khi đồng thời tuân thủ IEC 60079-11; bản thân IEC 60079-11:2023 gồm 209 trang yêu cầu về an toàn nội tại (IEC 60947-5-6, 1999; IEC 60079-11, 2023). Mặt bích lắp đặt không phải là chứng nhận Ex.
Hãy kiểm tra đầy đủ ký hiệu và chứng nhận của van cùng cuộn coil đã chọn. Bürkert liệt kê các biến thể tiêu chuẩn, Ex mb, Ex eb mb và Ex ia trong Type 6519, cho thấy loại bảo vệ là một tùy chọn trong họ sản phẩm chứ không tự động có nhờ cách lắp NAMUR (bảng dữ liệu Bürkert Type 6519, 2026).
Ở mức tối thiểu, việc đánh giá khu vực nguy hiểm phải đối chiếu:
| Hạng mục kiểm tra | Bằng chứng cần ghi lại |
|---|---|
| Phân loại khu vực | Zone hoặc Division và cấp bảo vệ thiết bị bắt buộc |
| Chất nguy hiểm | nhóm khí hoặc bụi |
| Giới hạn nhiệt | cấp nhiệt độ, nhiệt độ bề mặt tối đa và dải nhiệt độ môi trường |
| Khái niệm bảo vệ | ký hiệu chính xác Ex ia, Ex mb, Ex d hoặc loại khác |
| Mạch an toàn nội tại | tham số thực thể và khả năng tương thích với bộ cách ly |
| Lắp đặt | đầu siết cáp, đầu nối, nối đất và yêu cầu về vỏ |
| Chứng nhận | số chứng nhận và mọi điều kiện đặc biệt được đánh dấu “X” |
Cấp IP cho biết khả năng bảo vệ vỏ khỏi vật rắn và nước. Nó không có nghĩa là chống nổ. Hãy dùng hướng dẫn riêng về van điện từ ATEX để kiểm tra phân loại khu vực, ký hiệu và chứng nhận.
Van điện từ NAMUR phù hợp nhất ở đâu?
Tài liệu ASCO 551 của Emerson thể hiện cách lắp trực tiếp NAMUR trên bộ truyền động, còn Bürkert Type 6519 hỗ trợ cả biến thể mặt bích NAMUR và cổng ren (Emerson ASCO 551, 2009; Bürkert Type 6519, 2026). Lắp trực tiếp hữu ích khi cụm bộ truyền động cần giảm các đường pilot bên ngoài.
Ứng dụng phổ biến gồm van bi đóng/mở, van bướm và van nút trong xử lý hóa chất, tiện ích, xử lý nước, vận chuyển vật liệu rời và cụm thiết bị quá trình. Tên ngành không quyết định loại van. Mô-men xoắn bộ truyền động, tần suất chu kỳ, môi trường, mối nguy quá trình và hành vi sự cố bắt buộc mới quyết định. Lắp trực tiếp ít phù hợp hơn khi van điện từ phải đặt xa nguồn nhiệt, rung, khu vực rửa trôi hoặc ranh giới nguy hiểm. Cụm đảo van từ xa có thể đơn giản hóa đi dây và bảo trì cho máy tự động hóa mật độ cao. Lắp bằng ren cũng có thể phù hợp hơn khi bộ truyền động không có mặt cổng bắt buộc hoặc khi có mạch khí đặc biệt giữa van và bộ truyền động.
Hãy hỏi liệu kỹ thuật viên có thể tiếp cận cơ cấu tác động bằng tay, đầu nối và bộ giảm thanh sau khi lắp hay không. Một cụm nhỏ gọn nhưng không thể kiểm tra hoặc cô lập an toàn có thể tốn chi phí bảo trì hơn bố trí lớn hơn đôi chút.
Yêu cầu báo giá van NAMUR cần bao gồm những gì?
ISO 5115:2023 quy định các yếu tố thiết kế cho cụm van quay một phần gồm van quá trình, bộ truyền động và bộ gá lắp (ISO 5115, 2023). Yêu cầu báo giá van NAMUR nên mở rộng hồ sơ cụm này đến van pilot, cuộn coil, phần cứng xả, chứng nhận và phản ứng sự cố bắt buộc.
Hãy gửi các trường sau:
| Trường RFQ | Thông tin bắt buộc |
|---|---|
| Van quá trình | loại, kích thước, vị trí bình thường, vị trí sự cố bắt buộc |
| Bộ truyền động | nhà sản xuất, model, tác động đơn/kép, hướng lò xo, dữ liệu mô-men xoắn |
| Giao diện NAMUR | bản vẽ, mẫu cổng, chi tiết gioăng và tấm chọn |
| Mạch khí nén | 3/2, 5/2 hoặc 5/3, đơn ổn/lưỡng ổn, pilot trong/ngoài |
| Nguồn khí | dải áp suất, chất lượng khí, lưu lượng dự kiến và tần suất chu kỳ |
| Điện | điện áp, AC/DC, giới hạn công suất, đầu nối, dập xung, đầu ra điều khiển |
| Môi trường | nhiệt độ, mức xâm nhập, ăn mòn, rung, phơi ngoài trời |
| Khu vực nguy hiểm | Zone/Division, nhóm, cấp nhiệt độ, khái niệm bảo vệ, chứng nhận |
| Thử nghiệm nghiệm thu | hành vi khi cấp điện, ngắt điện, mất khí và tác động bằng tay |
Đính kèm ảnh nhãn máy và mặt cổng hiện có cùng sơ đồ mạch. Nếu van thay thế làm thay đổi chức năng, cuộn coil, chứng nhận hoặc hành vi sự cố, hãy xử lý như một thay đổi kỹ thuật thay vì thay thế bảo trì.
Khi nhãn cũ hoặc bản vẽ giao diện không đầy đủ, hãy gửi ảnh và điều kiện vận hành hiện có qua trang liên hệ kỹ thuật. Xác nhận danh tính nhà cung cấp và kênh hỗ trợ trên trang thông tin công ty trước khi chấp nhận một sản phẩm thay thế không có tài liệu cho cụm điều khiển quá trình.
Kết luận
VDI/VDE 3845 là tiêu chuẩn giao diện dài 8 trang, trong khi các họ sản phẩm hiện hành như Bürkert Type 6519 vẫn bao gồm chức năng 3/2, 5/2 và 5/3, nhiều mức lưu lượng cùng nhiều tùy chọn Ex (VDI, 2010; Bürkert, 2026). Lắp đặt tiêu chuẩn hóa thu hẹp công việc kiểm tra tương thích nhưng không loại bỏ công việc đó.
Trước hết hãy chọn trạng thái bộ truyền động, sau đó chọn chức năng khí nén, áp suất và lưu lượng. Đối chiếu cuộn coil, đầu nối, đường xả, môi trường và chứng nhận chính xác. Cuối cùng, thử riêng tình huống mất điện và mất nguồn khí. Trình tự đó biến “tương thích NAMUR” từ một cụm từ danh mục mơ hồ thành quyết định tự động hóa quá trình có hồ sơ rõ ràng.
Câu hỏi thường gặp về van điện từ tiêu chuẩn NAMUR
NAMUR NE 19 mô tả giao diện trực tiếp giữa van điện từ và bộ truyền động không cần đường ống ngoài, còn ISO 5211:2026 quy định riêng liên kết giữa van quá trình và bộ truyền động (NAMUR, 2017; ISO 5211, 2026). Hai giao diện này giải quyết các liên kết cơ khí khác nhau và phải được kiểm tra riêng khi thay thế.
Mọi van điện từ NAMUR có lắp vừa mọi bộ truyền động khí nén không?
Không. Bộ truyền động và van phải dùng hình học cổng, lỗ lắp, gioăng và hướng tấm tương thích. Sau đó còn phải khớp chức năng 3/2, 5/2 hoặc 5/3, áp suất, lưu lượng, cuộn coil và bố trí xả. Lắp tiêu chuẩn hóa cải thiện khả năng thay thế lẫn nhau, nhưng bản vẽ và mạch vẫn là một phần của phê duyệt.
Van NAMUR có tích hợp phản hồi vị trí không?
Không mặc định. VDI/VDE 3845 bao quát giao diện cho một số phụ kiện bộ truyền động, còn IEC 60947-5-6 quy định mạch cảm biến tiệm cận hai dây riêng. Van điện từ có thể lắp qua giao diện NAMUR mà không có bộ phát vị trí. Khi cần phản hồi, hãy chỉ định riêng hộp công tắc, bộ định vị hoặc cụm cảm biến.
Cần dùng van NAMUR 3/2 hay 5/2?
Bộ truyền động hồi lò xo thường dùng van 3/2 vì một buồng được cấp áp và xả. Bộ truyền động tác động kép thường dùng điều khiển 5/2 vì áp suất luân phiên giữa hai buồng. Một số sản phẩm chuyển đổi giữa các chức năng bằng tấm. Hãy xác nhận bản vẽ bộ truyền động và trạng thái sự cố bắt buộc trước khi chọn.
Lắp theo NAMUR có làm van trở thành loại an toàn khi sự cố không?
Không. Bürkert nêu rằng chỉ có thể đạt SIL2 với các chức năng đơn ổn Type 6519 được chỉ định và kiến trúc hệ thống an toàn phù hợp. Trạng thái sự cố của van quá trình phụ thuộc vào chức năng van, lò xo bộ truyền động, hướng lắp cụm, lượng khí sẵn có, đường xả và logic an toàn. Hãy thử mất điện và mất khí như hai sự cố riêng.
Có thể dùng van NAMUR trong môi trường có nguy cơ nổ không?
Chỉ khi đúng van, cuộn coil và cách lắp đặt có chứng nhận bắt buộc. IEC 60079-11:2023 quy định thiết bị an toàn nội tại, còn nhà sản xuất có thể cung cấp biến thể Ex ia, Ex mb, Ex d hoặc loại khác. Hãy đối chiếu chứng nhận, Zone hoặc Division, nhóm, cấp nhiệt độ, dải nhiệt độ môi trường và điều kiện lắp đặt.
Nguồn tham khảo
VDI. VDI/VDE 3845 Phần 1, Giao diện của van và thiết bị phụ trợ. Phạm vi, ngày công bố và độ dài tài liệu. Truy cập ngày 2026-07-11.
NAMUR. Thông báo sửa đổi NE 19. Lắp trực tiếp van điện từ lên bộ truyền động khí nén không cần đường ống. Truy cập ngày 2026-07-11.
ISO. ISO 5211:2026, Van công nghiệp, liên kết bộ truyền động quay một phần và ISO 5115:2023, Van công nghiệp, dẫn động van quay một phần. Phạm vi giao diện và cụm van có bộ truyền động. Truy cập ngày 2026-07-11.
IEC. IEC 60947-5-6:1999 và IEC 60079-11:2023. Giao diện cảm biến tiệm cận NAMUR và yêu cầu an toàn nội tại. Truy cập ngày 2026-07-11.
Bürkert. Trang sản phẩm Type 6519 và bảng dữ liệu Type 6519 năm 2026. Chức năng, mặt bích NAMUR, lưu lượng, áp suất, nhiệt độ, tùy chọn Ex và tuyên bố SIL2 có điều kiện. Truy cập ngày 2026-07-11.
Emerson. Bộ truyền động EL-O-MATIC với van điện từ ASCO Series 551. Lắp NAMUR trực tiếp, bố trí xả và chuyển đổi 3/2 sang 5/2. Truy cập ngày 2026-07-11.
AutomationDirect. Tìm hiểu cổng và số vị trí van khí nén. Video kiến thức nền về chức năng cổng 3/2, 5/2 và 5/3 khi đánh giá mạch NAMUR. Truy cập ngày 2026-07-11.