Tecnología Proporcional

Transcripción

Tecnología
Proporcional
La rEgulaCiÓn prEcisA de la presiÓn Y dEL CAUDAL
tecnologÍA proporCionAL
ÍNDICE
CALIDAD Y
pRESTACIONES MEJORADAS
Las crecientes exigencias en términos de calidad, precisión,
productividad, confort, facilidad de puesta en marcha, servicio etc.,
imponen normas siempre mas estrictas en los equipos automatizados
y las máquinas de producción. Estas normas solamente son alcanzadas
cuando las magnitudes físicas (tales como temperatura, presión,
fuerza, velocidad, par de rotación, etc.) están adaptadas con precisión
a las condiciones de funcionamiento de las instalaciones. Es una
regulación continua de estas variables que es el factor decisivo en
este contexto.
Aplicaciones para válvulas proporcionales Calidad, seguridad de funcionamiento y ahorro
Regulación de presión
Regulación de caudal
Selección de los productos
2
2
7
8 - 32
Selección del material
8
10
SENTRONICD10
sentronicplus12
pulstronic II14
servotronicdigital16
Regulación de caudal
Para asegurar este tipo de regulación, las válvulas proporcionales
permiten controlar y regular un fluido en función de un valor de
consigna. La asociación de estas válvulas a una electrónica de pilotaje
permite mejorar su nivel de precisión y por tanto, ampliar su campo
de aplicación.
2-7
18
flowtronicD18
piezotronic
20
preciflow
22
posiflow
24
d
positioner 26
motorflowD28
Regulador30
controld30
Control por bus de campo
32
Módulo G3 Entradas/Salidas analógicas32
Introducción a la tecnología proporcional
Símbolos y glosario de términos
Sistemas de regulación / métodos de regulación
Tipos de reguladores
34 - 39
34
36
38
Documentación
40 - 41
Internet - catálogos
40
1
apLICACIONES
siempre mayor calidad, seguridad de
los procesos y ahorro…
Las válvulas proporcionales permiten optimizar los procesos de
producción automatizada en los
sectores mas diversos como la industria alimentaria, textil, médica, farmacéutica, automóvil y materiales industriales. Se utilizan en los sistemas de
pilotaje secuencial, de regulación
telepilotada o de regulación en
bucle programable.
Los sistemas de control previstos
para largas distancias (por ej. en
grandes unidades de producción
o en caso de peligro para el opera-
rio) y utilizando conductos hidráulicos o neumáticos solo pueden
ser realizados en ocasiones a una
distancia limitada. En este caso,
es preferible utilizar válvulas proporcionales que puedan ser controladas vía líneas eléctricas en las
que la longitud no importa demasiado. La transmisión de las señales puede ser adaptada a las necesidades del usuario, está exenta
de inercia y no está influenciada
ni por la presión ni por la temperatura.
Las válvulas proporcionales juegan un papel importante en los
sistemas programables de regulación. La asociación de una electrónica inteligente a la potencia
Soldadura por puntos
Regulación de la velocidad y del par
Valor de
consigna
Aire comprimido
de la neumática ofrece soluciones nuevas e innovadoras para las
aplicaciones mas variadas.
Los
equipos
especiales
de ASCO Numatics le pueden
aconsejar, asistir en todas las
cuestiones relativas al desarrollo
y optimización de su proceso
de producción y poner a su
disposición su gran experiencia de
los mercados industriales. Sino las
soluciones standard, desarrollamos
desde hace muchos años
componentes y sistemas específicos
particularmente adaptados a las
necesidades de nuestros clientes.
Retorno captador
El regulador
de presión
proporcional
controla la
fuerza de pinzamiento de la
cabeza de soldadura en función
del material a
soldar y de
su espesor.
Compensación de espesores
M
ne otor
um
átic
o
Captador
Valor de
consigna
Aire
comprimido
3
Valor de consigna
Aire comprimido
La velocidad
y el par son
regulados al
modificar la
presión de
pilotaje a través
del regulador
de presión
proporcional
Fuerza
La presión de
apoyo del
rodillo se regula
mediante un
regulador de
presión
proporcional
para compensar
los diferentes
espesores del
material.
Valor de
consigna
Aire comprimido
Pieza a mecanizar
Máquina de bandas abrasivas
La válvula
proporcional
regula la
presión de
apoyo en las
piezas a
mecanizar colocadas en una
máquina de
bandas
abrasivas, en
una prensa neumática, etc.
rEGULACIÓN de presiÓn
Compensación de longitudes durante enrollamiento
Retorno captador
Valor de
consigna
Aire
comprimido
Captador de ultrasonidos
Servofreno
Equilibrador de cargas
Valor de consigna
Los cilindros
pilotados por
el regulador de
presión
proporcional
ajustan la
tensión del
producto a
enrollar sean
cuales sean sus
longitudes
Captador
de fuerza
Válvula de aislamiento
Aire comprimido
Test de vacio
Filtro de aire
Alimentada por
una bomba de
vacío, la válvula
proporcional
regula el vacío
en el
servofreno con
el fin de testear.
Retorno captador
2
Los
valores
tales
como
desplazamiento, velocidad y
fuerza deben estar ajustados
en
todos
los
procesos
repetitivos. Por regla general,
las
válvulas
proporcionales
permiten controlar con seguridad
estos parámetros y esto, de manera
simple, flexible y económica.
Tienen grandes prestaciones y
su mantenimiento es cómodo y
rápido. Los captadores de presión
de las válvulas proporcionales
permiten el control permanente
de sus funciones.
Valor de
consigna
Bomba de vacio
Servofreno
Aire comprimido
La válvula
neumática
proporcional
ajusta la
presión en el
cilindro según
el peso. Las
cargas pesadas
pueden ser fácilmente elevadas
y bajada con la
mano.
aplicaciones
rEGULACIÓN DE PRESIÓN
Ensayo de materiales
Regulación de temperatura
Valor de
consigna
Aire comprimido
Pieza a probar
4
La fuerza
controlada por
la válvula
proporcional y
que actúa sobre
la pieza a testear es aumentada progresivamente
hasta la ruptura
de esta.
Aplicación de fluidos
Retorno captador
Valor de
consigna
Aire comprimido
Clapets de
ventilación
Captador de
temperatura
Regulación de la presión de apriete
Retorno captador
La temperatura
ambiente se
mantiene a un
nivel constante abriendo o
cerrando
clapets de
ventilación.
Líquido de pulverización
Aire comprimido
Conducto de
pulverización
Sección de
pulverización
variable
La sección de
pulverización,
c.a.d. el ancho
de aplicación
del líquido es
ajustado por
una presión de
aire regulada
por la válvula
proporcional.
Simulador de vuelo
Aire comprimido
Aire comprimido
Pieza a mecanizar
La presión de
apriete en los
mandriles de
máquina-herramienta es regulada en función
del material de
la pieza a mecanizar (acero,
materia sintética, ...).
Fabricación de ruedas
Valor de
consigna
Presión de test
Aire comprimido
Recipiente
para verificar
El regulador
de presión
proporcional
ajusta precisamente la presión de test en
los recipientes
mas diversos con
el fin de realizar
controles de
estanquidad.
Retorno captador
Valor de
consigna
Aire
comprimido
Captador de ultrasonidos
Aire comprimido
Se utiliza una
señal de consigna para frenar
gradualmente
y ralentizar una
masa en
rotación y ésta,
en función del
perfil de velocidad del sistema
de pilotaje.
Valor de
consigna
Aire comprimido
Escape
Gas de
escape
Turbocompresor
Corte por láser
Valor de
consigna
Laser
Alimentación
de gas
La presión de
gas es regulada
en función del
material y de su
espesor.
Espesor variable
del material
5
Soldadura por ultrasonidos
Asistida por el
regulador de
presión
proporcional y
según el
diámetro de
la rueda, las
estructuras que
lo constituyen
son aplicadas,
asegurando
así una calidad
constante.
Turbocompresor de sobrealimentación
Valor de
consigna
Los movimientos de un avión
son simulados
alimentando los
cilindros con
diferentes
presiones de
pilotaje.
Caja
dinamométrica
Mandril de mordazas neumáticas
Presión de frenado
Valor de
consigna
Valor de
consigna
Habitación
Test de estanquidad
Valor de
consigna
Simulador de vuelo
rEGULACIÓn de presiÓn
El caudal de gas
de escape hacia
el turbocompresor se regula
según el régimen del motor
para mantener
la presión de
sobrealimentación a un nivel
constante.
Valor de
consigna
Aire comprimido
Piezas mecanizadas
El regulador
de presión
proporcional
regula la
presión de
fricción entre
las piezas mecanizadas en las
máquinas de
soldadura por
ultrasonidos.
Inflado de botellas
Valor de
consigna
Aire comprimido
Boceto
Forma
Se insufla aire a
través de
una válvula
proporcional
en una muestra
hasta la
obtención
de su forma
óptima.
apLICACIONES
Presión de llenado
Posicionamiento
Obtención del vacío
Retorno captador
Aguja
Fluido
Célula
Aire comprimido
6
La minielectroválvula
proporcional
regula la
presión del aire
insuflada en
la jeringa para
controlar el caudal de inyección
del líquido en
células vivas.
Valor de
consigna
Presión de
llenado
Aire
comprimido
Captador de
presión
El líquido es llevado a la válvula
a una presión
constante
independientemente del nivel
de llenado en
el recipiente de
almacenaje.
El volumen de
llenado permanece así igual.
Valor de
consigna
Mando
Aire
comprimido
Los servodistribuidores ajustan
las posiciones en
las instalaciones
de paletización
gracias a captadores de
distancia
(potenciómetros
lineales)
montados en
cilindros sin vástago.
Valor de
consigna
Silencioso Generador
de escape de vacío
Aire comprimido
Vacío
Micro-inyección en células vivas
rEGULACIÓN DE CAUDAL
Una modificación
de la presión
de entrada del
generador de
vacío mediante
una válvula
proporcional
modifica el vacío
generado.
rEGULACIÓN DE CAUDAL
Intercambiador térmico
Pistola de pintura
Dosificación de cola
Bombeo
Alimentación 24 V CC
Regulador
Captador de
temperatura
Salida
Vapor
INTERCAMBIADOR
Una válvula
proporcional
regula el caudal
de vapor en
función de la
temperatura
deseada en la
salida del intercambiador.
Quemador para horno
Valor de consigna
Ajuste deL
ancho del chorro
Pilotaje de
la turbina (aire)
Pintura
Alimentación
de pintura
Pilotaje de una
pistola de pintura: control del
caudal de la pintura, de la densidad del chorro
y de la superficie
a pintar.
Regulación de gas
Gas
Presión
Quemador
Colle
Aire comprimido
Una válvula
proporcional
regula el caudal
de gas en el
quemador
en función
del grado
de calor
deseado en la
salida.
Fogón
Valor de consigna
1
2
3
4
Gas
La unidad de
regulación se
compone de
cuatro válvulas
proporcionales
que regulan la
alimentación de
gas de los
quemadores de
la mesa de cocción
Retorno captador
Captador
de ultrasonidos
Valor de
consigna
Fluido
Captador de peso
Ventrículo
izquierdo
Ventrículo
derecho
Valor de consigna
de la unidad de regulación
Alimentación
Vacío
La sangre es
bombeada a
través de un
corazón artificial
aplicando
alternativamente presión o
vacío.
Aire comprimido
Regulación del volumen
PLC
Valor de
consigna
El regulador
de presión
proporcional
regula la presión
en función del
valor de consigna. El volumen
de cola aplicado
es dosificado en
consecuencia y
de manera constante.
Sistema de llenado
Retorno captador
Motor
7
Corazón artificial
Indicador
de peso
Una válvula
proporcional
regula el caudal
de llenado de
un tonel hasta
la obtención del
peso deseado.
Este sistema
permite un
llenado rápido
manteniendo un
equilibrio
precisión/peso
óptimos.
Valor de consigna
ua
Ag
Una válvula
proporcional
regula
permanentemente
la alimentación
de agua de una
máquina limpiadora.
Sentronic
plus
Pultronic II
G1/8,
G1/4, G1/2,
G1
-
G1/4
-
Vacío a
50 bar
0 a 10
bar
hasta
5600
Nl/min
50 μm
0 a 470
Nl/min
50 μm
< 1%
12 a 44
W
Sentronic
Clapet
Sentronicplus
< 1%
3,6 W
Clapet
-
0 a 40
bar
0 a 1700
Nl/min
FlowtronicD
G1/4, G3/8,
G1/2
-
0a8
bar
5 a 2000
Nl/min
Piezotronic
M5,
G1/8
-
0a8
bar
G3/8
Presión
Mantenida
Preciflow
M5, G1/8
Posiflow
G1/8, G1/4,
G3/8, G1/2
-
-
vacío a
16 bar
Corredera/
Camisa
Dinámica
Estática
Electroneumática
Eléctrica
Cerrada
Abierta

▲
Digital
Optimización de los parámetros


Cierre estanco
D


Piezotronic


Preciflow


Cierre estanco
Posiflow
3,6 W


Clapet
Clapet perfilado 2/2 o
clapet plano
3/2


0,007 W
Clapet


< 10 a
15%
Puesta a escape


0,086 a
50 μm
0,12 Nl/min
3 a 11 W
▲
ServotronicDigital
Flowtronic
< 5%


Puesta a escape
50 μm


Clapet
0,3 a 35
Nl/min



< 3%
Clapet



50 μm
1a9W


33 a 44
W
< 3%

Digital
con o sin visualizador

14 W
50 μm
(5 μm)
Aplicación
Pultronic II
< 0,5%
vacío a 0,08 a 200
16 bar
Nl/min
50 μm
Pilotaje
Puesta a escape
8
ServotronicDigital
D
Vapor
Puesta a escape
precisión
CaractErÍstiCAs
ESpEcÍfiCAs
Líquidos
Clapet
Equipos
Aire/Gas neutro
21 a 40
W
de los
Vacío
< 1%
Fluido
Elección
Caudal
50 μm
regulación
Presión
Posición de replegado
hasta
1300
Nl/min
Tecnología
0 a 10
bar
Potencia
máxima
-
Histéresis
G1/8,
1/4, 3/8
Filtración
SentronicD
Caudal
Técnicas
Presión
de utilización
ticas
Racordaje
Caracterís-
Presión de pilotaje
sELECCIÓN dEL matEriAl






Digital
con o sin pantalla
▲







Gran precisión
Baja histéresis

Buena resistencia a los
picos de presión,
Duración excepcional
Solución económica para
control de caudal

Digital
Diseño compacto
Solución económica para
el pilotaje


▲
Cierre estanco
asiento inclinado E 290 con
PosicionadorD
MotorflowD
G1/2 bis
G2 1/2
G3/4
4 bis
10
bar
-
vacío a
16 bar
Kv 4,6 a
Kv 74
(m3 /h)
vacío a
10 bar
hasta
Kv 1,1
(m3 /h)
50 μm
50 μm
< 1%
< 3%
10 W
Disco plano
rotativo
Puesta a escape o
Presión
Mantenida
Presión
Mantenida
asiento inclinado
E 290 con
Posicionador











D
MotorflowD


 Función principal
 Estática: A plicación con poca variación de la consigna.
▲ Dinámica: A plicación con variaciones de la consigna a alta frecuencia.
 Función secundaria
Función secundaria
Digital
con o sin pantalla
Muy bajo consumo
Duración ilimitada
> 1000 millones de ciclos
Diferentes tensiones

válvula de
válvula de
Digital

▲
Muy buena resistencia al
desgaste, disco rotativo
9
sentronic
REGULACIÓN de la presiÓn
10
na nueva generación de reguladores proporcionales de presión de control numérico.
U
PILOTAJE DIRECTO: regulación precisa y tiempo de respuesta corto,
DINÁMICO: periodos de estabilización cortos y frecuencia de oscilación baja.
La SENTRONIC D ofrece las ventajas siguientes:
- Regulación manual: PANTALLA incorporada y dos pulsadores para una lectura directa
del valor de presión, una regulación manual del valor de consigna y un diagnóstico
por LED de visualización.
- Control por ordenador vía el programa DaS:
• Características de parametrizaje: La regulación de los parámetros PID de regulación le permite adaptar la válvula a su aplicación y optimizar su tiempo de
respuesta, su precisión y la presión regulada.
• Diagnóstico de la válvula: Leer informaciones tales como el número de serie,
la temperatura de la válvula y controlar el tiempo de funcionamiento con la
pantalla digital. Leer el estado de la válvula y realizar tests para la instalación
y el mantenimiento.
- Salvaguarda de parámetros: una vez los parámetros determinados, los puede guardar en un fichero para su utilización personal o enviar este fichero a nuestro servicio
técnico para una futura producción en serie.
Bobina electromagnética
proporcional
Con el programa “Data acquisition Software” y una unión
RS 232, podrá adaptar de manera óptima la electrónica
de mando a un bucle de regulación. Los parámetros PID
se pueden ajustar con el programa DaS. Además, con la
función osciloscopio, las señales de mando y los resultados
son visualizados inmediatamente. (Programa descargable
de forma gratuita)
gestiÓn global CON EL PROGRAMA das
Generador de señales y función osciloscopio
Función test de escalas
Función test de rampa
11
Diagnóstico por LED
de visualización
Parámetros
Electrónica
de control
d
Lectura de la
presión
Definición del osciloscopio
CaractERÍSTICAs tÉcniCAs
Fluidos distribuidos: Aire o gas neutro
Rangos de presión:
0-3 bar, 0-6 bar, 0-10 bar
Racordajes:G 1/8, G 1/4 , G 3/8,
Versiones de aplicación
Unión RS 232
para programa
DaS
Construcción :
Válvula de clapets
Accionamiento:
Bobina proporcional
Consigna:
0 - 10 V, 0 - 20 mA,
4 - 20 mA
Características del programa DaS:
Regulación manual
de la presión
• Grabación de los parámetros Sentronic D
en fábrica o personalizados
• Generar escalas y crear rampas
• Función osciloscopio: visualizar el valor de consigna, la presión de salida, las señales internas de la
regulación PID.
Ventajas: ■ Baja histéresis
■ Tiempos de respuesta extremadamente cortos
■
Muy buena sensibilidad
■
Todos los orificios son conforme a los
diámetros nominales correspondientes
■ Umbral de filtración standard de 50 µm
■
Sin consumo de aire en régimen estabilizado
■
Salida analógica
■
Optimización simple de los parámetros
de regulación
■ Control numérico
■
Pantalla digital integrada
(según la versión utilizada)
■
Comportamiento dinámico
(velocidad elevada)
■ Comunicación PC
sentronic
REgulaCiÓn de presiÓn
Las válvulas SENTRONIC PLUS
están sometidas a tests automáticos antes de dejar nuestras fábricas. Un certificado de
ensayo con todos los resultados está adjunto a cada producto suministrado.
La válvula SENTRONICPLUS de bucle de regulación interno asocia una tecnología
neumática innovadora y una electrónica integrada. Esta serie de servodistribuidores permite regular con precisión los valores de presión, caudal, fuerza, velocidad,
y de posicionamiento lineal o angular. Todos los orificios son del mismo diámetro para asegurar tiempos de respuesta cortos en la admisión o al escape de la
presión. El efecto combinado de todos los componentes asegura un funcionamiento con una histéresis extremadamente baja.
Versión ATEX
disponible
PrincipIO de fUNCIONAMIENTO
Electrónica
de mando
3
3
2
12
3
2
2
Bobina
electromagnética
proporcional
13
1
1
1
Puesta a presión
Regulación
Escape
El pistón de alimentación está accionado. Comunicación entre los orificios 1 y 2.
Los pistones de alimentación y de
escape están en la posición central:
ningún caudal entre los 3 orificios.
El pistón de escape está levantado.
Escape del orificio 2 hacia el orificio
3.
CaractErísticas técnicas
Pistón de
escape
Captador de
presión
Pistón de
alimentación
plus
Ventajas:
■ Histéresis
Presión de utilización: Vacío a 50 bar
■ Tiempo de respuesta extremadamente corto
■
Sensibilidad elevada
■
Todos los orificios conforme a los
diámetros nominales correspondientes
■ Filtración standard a 50 µm
Racordajes:G 1/8, G 1/4 , G 1/2, G 1
versiones de aplicación
Orificios roscados
Construcción:
Válvula de clapets
Accionamiento:
Bobina proporcional
Consigna:
Analógica 0 - 10 V, 0 - 20 mA,
4 - 20 mA.
Digital
■
Sin consumo de aire en régimen
estabilizado
■
Salida analógica del valor
instantáneo de presión en el conector
Opciones:
■
Optimización simple de los parámetros
de regulación
Versión inoxidable
■
Muy buen comportamiento dinámico
■
Comunicación PC
pulstronic II
REGULACIÓN de presiÓn
Contrariamente a los servodistribuidores SENTRONIC, las válvulas PULSTRONIC II funcionan con 2 electroválvulas de pilotaje que modifican la presión en un alojamiento
de mando. Un booster convierte la presión de pilotaje en una presión de salida con
un caudal mayor. Esto se mide con un captador de presión y está integrado en un
bucle de regulación interna. El valor de consigna es dado por una señal de mando
standard [0 a 10 V, 0(4) a 20 mA] vía el conector eléctrico desenchufable.
La PULSTRONIC II está particularmente adaptada para la regulación de presión a caudal constante, p. e. la regulación del caudal de buses, la regulación de la velocidad de
turbinas, la dosificación de cola y de barniz o el control de la presión de equipos de
soldadura.
El Data aquisition Software
(DaS) y su unión RS 232 permite la optimización de los
parámetros de regulación
en función de la aplicación.
(Descargable gratuitamente)
principIO de fUNCIONAMIENTO
Versión ATEX
disponible
Conexión
eléctrica
14
15
Pantalla
Electrónica
de regulación
Alojamiento de pilotaje
Pistón
de escape
Electroválvula piloto
Puesta bajo presión
Regulación
Escape
El pistón de puesta bajo presión está
accionado. Comunicación entre los
orificios 1 y 2.
Los pistones de puesta bajo presión y
de escape están en posición central:
ningún caudal entre los orificios.
El pistón de escape está levantado.
Escape del orificio 2 hacia el orificio
3.
Membrana
CaractERÍSTICAS tÉcniCAs
Utilización “2”
Ventajas:
■
Baja histéresis
Presión de utilización:0 a 10 bar
■
Cambios de presión rápidos,
bajo overshoot
■ Filtración standard a 50 µm
■
Sin consumo de aire en régimen
Racordaje:G 1/4
Pistón de puesta
a presión
Escape “3”
Construcción :
Válvula de clapets
Accionamiento:
Electroválvulas 2/2
estabilizado
Consigna:
0 - 10 V, 0 - 20 mA,
4 - 20 mA
■
Regulación de presión estable a caudal
continuo
■
Regulación numérica
■ Bajo consumo eléctrico
■ Pantalla
■
Optimización simple de los parámetros de
regulación
servotronic
REGULACIÓn de presiÓn
Para una mayor flexibilidad en los procesos de producción automatizados, la
gama de válvulas SERVOTRONICdigital permite, gracias al aporte de la electrónica,
aumentar considerablemente las prestaciones y el campo de aplicación de los
componentes neumáticos. La servoválvula SERVOTRONICdigital responde directamente
a las necesidades de regulación de presión e indirectamente a las exigencias de la
regulación de otras magnitudes físicas tales como: posición, velocidad, aceleración,
fuerza, masa, etc. La asociación de una tecnología neumática innovadora, una
mecánica de alta precisión y de una electrónica adaptada permite regular con rapidez
los valores de presión de un circuito neumático de potencia en función de una señal
resultante de la electrónica de mando. La servoválvula SERVOTRONICdigital, utilizada
para la regulación de caudal (caudal proporcional), comprende, contrariamente a
la SENTRONICplus, un distribuidor neumático formado por un conjunto correderacamisa. Permite frecuencias de ciclos muy elevados con tiempos de respuesta
extremadamente cortos. La servoválvula SERVOTRONICdigital tiene un consumo de aire
constante.
el Data aquisition Softare
(DaS) y su unión RS 232 permite la optimización de los
parámetros de regulación
en función de la aplicación.
(Descargable gratuitamente)
principIO de funcionamiento
Captador de presión Utilización
Electro-imán proporcional
Entrada de presión Escape
16
Resorte de retorno
Bobina
electromagnética
proporcional
electrónica de
control
Aire o gas neutro
Presión de utilización: 0 a 40 bar
Escape“3”
Corredera
Metal / Metal
Resorte
de retorno
Presión “1”
La SERVOTRONICdigital en versión regulación de
presión es un regulador de presión de 3 orificios/
3 posiciones de mando electrónico que suministra
una presión proporcional a un valor de consigna
dado.
La posición de la corredera evoluciona en continuo
para tener constante la presión de salida en función
de una señal de consigna 0-10 V para una presión
dada.
Características técnicas
Fluidos distribuidos:
Utilización “2”
digital
Racordaje:
G 3/8
Caudal:
0 a 1700 Nl/min
Construcción:
Servoválvula de camisa-corredera
Accionamiento:
Bobina proporcional
Consigna:
0 - 10 V, 0 - 20 mA,
4 - 20 mA
Ventajas:
■ Histéresis muy baja
■ Tiempo de respuesta extremadamente corto
■ Excelentes rendimientos de caudal
■ Conjunto compacto y monobloque con
electrónica y captador integrado
■
Gran fiabilidad y larga duración gracias a una mecánica de alta
precisión unida a una tecnología de
pilotaje simple
■
Diferentes posibilidades de consigna
de entrada (tensión y corriente)
■ Conexión eléctrica con conector
desenchufable
■
Parámetros del bucle de regulación
ajustable
17
Flowtronic
principio de
fUNCIONAMIENTO
REGULACIÓN DE CAUDAL
FLOWTRONICD es un regulador de caudal numérico con una zona de regulación
de hasta 2000 Nl/min. El regulador FLOWTRONICD lleva integrada una válvula de 2
vías de mando directo proporcional que funciona independientemente de la presión de entrada (4 bar), y de una unidad de control que contiene el conjunto de la
electrónica y los captadores.
La válvula FLOWTRONICD ofrece un caudal preciso y se adapta perfectamente a las
regulaciones de caudal dinámicas. Permite una regulación y el mantenimiento del
caudal constante sean cual sean las perturbaciones externas.
Las aplicaciones típicas para la FLOWTRONICD son: las aplicaciones de pintura,
mezcla de gas, embalaje, industria agroalimentaria, tratamiento de superficies, el
control de quemadores, pila de combustible…
La electrónica de mando numérica y una interface USB permiten al controlador adaptarse muy fácilmente a las diferentes aplicaciones gracias al
programa FlowCom que permite ajustar los parámetros de regulación.
d
El programa FlowCom y su
interface USB permite la
optimización de los parámetros de regulación en función
de la aplicación. (Descargable
gratuitamente)
Si conectas la FlowtronicD a un PC via un puerto USB, el programa
ASCO Numatics FlowCom puede ser utilizado para optimizar los parámetros de regulación de la válvula en función de las tensiones de la
aplicación.
El programa FlowCom posee una función osciloscopio que permite al
usuario seleccionar y visualizar la respuesta de las diferentes señales
o parámetros.
Sin caudal
El pistón móvil no es solicitado y el
paso del orificio 1 al orificio 2 está
cerrado
Los parámetros de regulación pueden ser ajustados con la ayuda del
programa sin tener que desmontar el regulador de la instalación.
Los parámetros, una vez optimizados, pueden ser grabados y recopiados en otros reguladores, por ejemplo.
Esta funcionalidad optimiza la puesta a punto de las aplicaciones.
18
El programa ASCO Numatics FlowCom ofrece las funciones siguientes :
Unión para
conexión USB en
PC
• Visualización en tiempo real: de la señal de mando, de la presión de
salida, de los parámetros de control interno (ej. P, I o D), de la señal
presostato, etc…
Pantalla
• Ajuste de los parámetros: Tipo de señal de mando, offset, pendiente, limitación de la corriente de control de la bobina, rampa, etc…
Electrónica
• Menú de diagnóstico para la detección de error y tests
Caudal
• Ajuste personalizado a una aplicación
El pistón móvil es solicitado y permite un paso mas o menos importante
entre el orificio 1 y 2 en función de
la consigna
Mecánica
CaractERÍSTICAs tÉcniCAs
Fluido:
Captadores
Mando
directo
• Simulación
Aire o gas neutro filtrado 50 μm
Presión de utilización:
hasta 8 bar
Racordaje: G 1/4 , G 3/8, G 1/2
Zona de regulación:
5 - 2000 Nl/min
Consigna - analógica:
0 - 10 V, 0/4 - 20 mA
Retorno - analógico:
0 - 10 V, 0/4 à 20 mA
Histéresis:
± 3%
Linearidad:
Ventajas:
■ Baja histéresis
■ Tiempo de respuesta muy corto
■ Muy alta sensibilidad
■
Filtración Standard 50 μm
■ Retorno captador analógico
■
Optimización simple de los parámetros de regulación
■
Visualización de los resultados inmediato gracias a la función osciloscopio
3%
■ Electrónica digital
Reproductibilidad:
± 1,5%
■ Pantalla para diagnóstico (opción)
Tiempo de respuesta:
< 200 ms
■ Salvaguarda de los parámetros
■ Comunicación USB PC vía M12
19
piezotronic
La electroválvula PIeZOTRONIC de regulación proporcional es una solución de alta
tecnología desarrollada para las aplicaciones con consumo de corriente extremadamente bajo. Gracias a su duración prácticamente ilimitada de mil millones de
ciclos, su alimentación eléctrica posible por pilas, baterías o células solares y su bajo
peso, se adapta perfectamente a los materiales portátiles tales como aparatos de
medida, de instrumentación médica o los analizadores de gas. También se puede
utilizar en atmósferas explosivas.
Versión ATEX
disponible
Elemento piezo
Asiento
20
21
0 Voltios - cerrado
Cuerpo PPS
Cerrado
20 VCC - mitad de caudal
A media carrera
40 VCC - caudal óptimo
Abierto
Efecto piezoeléctrico
Extens
ion
caractErÍstiCAs tÉcniCAs
El elemento piezocerámica se compone de al menos dos capas
de las cuales una se acorta y la otra se prolonga al dar tensión.
Esto provoca un efecto de flexión del elemento cerámico que
permite la apertura o el cierre de la electroválvula.
La combinación del efecto piezocerámica y la tecnología multicapas de ASCO Numatics, que consiste en dipolos elementales
polarizados durante su fabricación, tiene por ventajas:
• baja tensión de pilotaje de solamente 20 a 40 V
• esfuerzos compatibles con el control de los fluidos
• carreras mas largas que las realizables normalmente con
actuadores de dos capas.
Bajo consumo eléctrico
Fluidos:
Consommation
Presión de utilización: 0 a 8 bar
Électrovannes
Aire o gas neutro
Racordaje:Cuerpo de aplicación.
Bases M 5, G 1/8
Caudal:
Hasta 0,12 Nl/min
Construcción:
Válvula de clapets
Accionamiento:
Elemento piezoeléctrico
Ventajas:
■
Consumo en corriente extremadamente
baja < 100µA
■ Amplio rango de tensión
■
Duración prácticamente ilimitada,
sin piezas de desgaste
■
Sin picos de inducción, por tanto sin
supresión de los picos de tensión
■
Versión de aplicación en standard
industrial
■ Sin calentamiento
Tensión de pilotaje : 0 - 40 V
Opción:
Seguridad intrínseca EExia
preciflow
Las válvulas de la gama Preciflow son la continuidad lógica del desarrollo de la
gama Posiflow, válvulas que hayan demostrado su eficacia y prestaciones en el
mercado de la regulación proporcional.
Su principal diferencia con respecto a una Posiflow es la ausencia de rozamiento
del núcleo. El núcleo se mantiene en el tubo culata entre dos resortes planos perfilados así no hay contacto ni rozamiento entre las piezas. El rozamiento es siempre
un enorme inconveniente para las válvulas de regulación.
Así esta construcción innovadora elimina casi completamente el rozamiento entre el tubo culata y el núcleo, lo que se caracteriza por excelentes
prestaciones de regulación de la Preciflow.
Además, gracias a su baja histéresis, la repetibilidad es otra característica remarcable de este diseño.
La fuerza magnética de la bobina actúa sobre los resortes planos para abrir el
núcleo y permitir hacer variar mas o menos la apertura de la válvula. Esta diseño
permite actuar sobre diámetros de paso de hasta 0,2 mm.
Este tipo de válvula se adapta particularmente bien para aplicaciones unidas al
análisis.
Las válvulas Preciflow se adaptan también muy bien para las aplicaciones
que trabajan con vacío y hay versiones de acero inoxidable disponibles para fluidos agresivos.
Para su pilotaje Asco Numatics propone el ControlD, un regulador autónomo PID
o un conector amplificador.
22
Suspensión sin
rozamiento del
núcleo entre
2 resortes planos
ControlD
23
Cerrado
A media carrera
Abierta
El núcleo está comprimido en el
asiento de la válvula: válvula cerrada, sin caudal
El núcleo es mantenido en posición
intermedia por la fuerza magnética
de la bobina
El circuito magnético abre el núcleo
al máximo de su carrera: plena apertura, caudal máximo
El dispositivo de control autónomo
CONTROLD se utiliza para un bucle
abierto, bucle cerrado o doblebucle (en cascada). Está especialmente diseñado para controlar la
corriente en una bobina de válvula
proporcional.
caractERÍSTICAS tÉcniCAs
Junta FPM
Asiento de
válvula de inox
Fluido: aire o gas
Ventajas:
■ Baja Histéresis
Conector amplificador
Gama de presión: Vacío a 10 bar (8,6 bar)
■ Adaptada a los bajos caudales
Este conector amplificador convierte una
señal standard (0 a 10 V, 0(4) a 20 mA)
en una corriente de salida (0 a 1,0 A). La
corriente de salida se crea por modulación del ancho de impulsión. Permite un
control de baja histéresis independientemente de la influencia de la temperatura.
Orificios: M5, G1/8
■ Adaptada a las presiones elevadas
Caudal: 0,08 a 200 Nl/min
■
Tecnología innovadora (Resortes Planos)
Construcción: Clapet
■ Rozamientos internos casi nulos
■
No requiere presión mínima de funcionamiento
■ Adaptada a la regulación proporcional
Consigna: D
Via Conector ampli o Control
(0-10V, 0-20mA, 4-20mA)
posiflow
Las electroválvulas proporcionales POSIFLOW pueden ser utilizadas en casi todas las
aplicaciones en las que sea necesario regular el caudal de un fluido líquido o gas.
Una única válvula proporcional puede sustituir dos o tres válvulas standard (NA/NC)
utilizadas en paralelo para obtener diferentes niveles de caudal; el costo y el espacio
se reducirán considerablemente. El núcleo está guiado por dos anillos que permiten
asegurar un bajo rozamiento y una buena respuesta dinámica. La caja electrónica
de regulación, directamente montada en la POSIFLOW, permite aumentar su campo
de aplicación.
Se utilizan tres potenciómetros integrados para ajustar los valores mínimos y máximos
de corriente de la bobina y la frecuencia. Una función rampa puede igualmente ser activada con el fin de alisar la respuesta de la válvula a las variaciones rápidas de las señales
de entrada. En el caso en que el valor de consigna sea inferior a 200 mV (<0,4/4,4 mA),
la corriente de pilotaje se corta y la electroválvula está sin tensión (función
completamente cerrada).
principIO DE FUNCIONAMIENTO
Tornillo aguja de válvula de parada
(ajustado en fábrica)
24
Bobina
proporcional
Guía-núcleo
(anillos móviles)
Núcleo móvil
Cuerpo de válvula
ControlD
El dispositivo de control autónomo CONTROL D se utiliza para
un bucle abierto, bucle cerrado
o doble-bucle (en cascada). Está
especialmente diseñado para controlar la corriente en una bobina
de válvula proporcional.
Conector amplificador
Este conector amplificador convierte una
señal standard (0 a 10 V, 0(4) a 20 mA)
en una corriente de salida (0 a 1,0 A). La
corriente de salida se crea por modulación del ancho de impulsión, permite un
control de baja histéresis independientemente de la influencia de la temperatura.
25
2
1
2
1
2
1
Cerrado
A media carrera
Abierta
El núcleo es desplazado hacia abajo
guiado por dos anillos móviles y el
caudal es bloqueado del orificio 2
hacia el orificio 1.
El núcleo es desplazado hacia arriba
guiado por dos anillos y el caudal se
relaja del orificio 2 hacia el orificio 1.
El núcleo se mantiene en su posición
central: el caudal entre el orificio 2 y
el orificio 1 se regula proporcionalmente al pilotaje.
Fluidos:
Aire, gas, líquidos
Presión de utilización: Vacío a16 bar
Racordajes:
G 1/8, G 1/4, G 3/8, G 1/2
Caudal :
0,8 a 35 Nl/min (agua)
Construcción:
Válvula de clapet
Accionamiento:
Ventajas:
■ Espacio y costo reducido
■ Regulación precisa:
- Histéresis < 5%,
- Reproductibilidad <3%
Bobina proporcional
- Sensibilidad < 2%
Pilotaje :
Vía conector Ampli o ControlD
■ Compensación de temperatura integrada
0 - 10 V, 0 - 20 mA, 4 - 20 mA
Opciones:
Cuerpo de acero inoxidable
Juntas de estanquidad especiales
■
Función rampa con el fin de asegurar
una reacción dulce a los cambios de la
señal de entrada
Versión antideflagrante
■ Caudal óptimo sin golpes de ariete
Estanquidad por guarniciones de fuelle
■
Función “switch off”
posiCionADOr
Kv
Las válvulas proporcionales de 2 o 3 orificios de mando por presión posiCionADOrd
ofrecen una solución de espacios reducidos y permiten una instalación simple y una
regulación cómoda.
Estas válvulas pueden ser utilizadas en numerosos procesos: sistemas de control
secuencial, regulación en bucle abierto o cerrado, regulación de caudal o de presión
por ajuste automático de la carrera del clapet. Con una construcción adaptada, estas
válvulas pueden ser utilizadas con diferentes gases o fluidos agresivos
Para las instalaciones que necesitan una adaptación de los parámetros de proceso,
la modificación se puede hacer directamente in situ. (Parámetros modificables con
programa PosCom). El posiCionADOrd montado en una válvula de la serie 290 o
390 de 2 o 3 orificios, ofrece una multitud de características de caudal.
*
d
el programa PosCom y
su interface RS 232 permiten la optimización de
los parámetros de regulación en función de la
aplicación. (Descargable
gratuitamente)
señal de consigna
Las válvulas proporcionales versión 2/2 están
equipadas de un clapet perfilado.
Su construcción parabólica asegura un Kv
proporcional a la apertura de la válvula.
1
er
llw
So
t
er
llw
So
3
Ist
we
rt
t
3
er
llw
So
Ist
we
rt
3
t
Ist
we
rt
2
2
LED de diagnóstico
1
1
2
26
27
Potenciómetro de retorno
de posición
Presión
de alimentación del
Posicionador D
1
1
2
2
1
2
Cerrada
A media carrera
Abierta
El clapet perfilado se aplica en el
asiento. Sin caudal entre los orificios
2 y 1.
La construcción parabólica del clapet
perfilado permite tener un caudal
proporcional al desplazamiento de
éste.
La posición del clapet perfilado es
activada por dos electroválvulas integradas (Posicionador compacto) que
aseguran la alimentación o el corte
de aire. Caudal entre los orificios 2 y 1.
Fluidos:
Aire, gas, líquidos y vapor
Ventajas:
■
2 posiciones en caso de pérdida de
potencia
- Presión mantenida
- Puesta a escape
Construcción:Válvula de clapet (clapet perfilado versión 2/2 o 3/2 clapet plano)
■
Dimensiones reducidas
■ Umbral de filtración standard de 50 µm
Accionamiento:Electroválvulas 2/2 NC
■
Control por doble bucle (opción)
Consigna:0 - 10 V, 4 - 20 mA
■Simple o doble efecto
■Control numérico
■ LED de diagnóstico
■Puesta en marcha simple
(función Auto INIT)
Presión de utilización : 0 a 16 bar (vacío)
Racordaje:G 1/2 a G 2 1/2
Caudal:
Clapet perfilado
Utilización
Entrada bajo el clapet
Sin golpes de ariete
Kv 4,6 a 74 (m3/h)
motorflow
28
El diseño de la válvula motorizada de ASCO Numatics consiste en dos discos planos rotativos que trabajan de la misma manera que un grifo en los
circuitos de agua de las aplicaciones sanitarias.
En lugar de una palanca manual, se utiliza un motor eléctrico para permitir el ajuste
en continuo de la circulación entre la posición “totalmente abierta” y la posición
“completamente cerrada” de la válvula (0-100 %).
Los discos tienen una abertura triangular y deslizan el uno sobre el otro.
El MotorFlowD ajusta el ángulo de apertura durante la regulación con el fin de
suministrar una característica de circulación prácticamente lineal.
Los discos cerámicos son muy resistentes al desgaste e insensibles a la polución.
El motor eléctrico corriente continua de bajo consumo está directamente controlado por su electrónica. Un potenciómetro rotativo integrado, mide la posición de la
válvula y suministra la señal de retorno para el bucle de regulación.
La MotorFlowD está equipada de un regulador PID interno. En caso de pérdida
de tensión de alimentación, la posición de la válvula se mantiene (Fail-Safe Position).
La MotorFlowD permite en opción, una regulación en doble-bucle (en cascada)
para permitir un control directo de una presión, de un caudal, de una temperatura
etc…
Una entrada de frecuencia permite la utilización de captadores de caudal “tipo turbina” para controlar el flujo de los líquidos.
La válvula puede adaptarse a una aplicación específica con la ayuda del programa
MotorCom que permite optimizar los parámetros de regulación.
Motor con Drive
potenciómetro y electrónica
d
el programa MotorCom y su
interface RS 232 permiten la
optimización de los parámetros de regulación en función
de la aplicación. (Descargable
gratuitamente)
29
Cerrado
A media carrera
Abierto
Consigna (OV o 0/4mA) las
aberturas de los discos rotativos
están completamente obturadas.
Sin caudal
Consigna a 5 V o 10mA. Discos planos
girados 45° con respecto al otro.
Mitad del caudal
Consigna a 10V o 20 mA. Discos planos girados 90°.
Caudal máximo
caractERÍSTICAs tÉcniCAs
Eje de rotación
Fluido: aire, gas, agua, aceite
Gama de presión: Vacío a 10 bar
Disco plano cerámica
Cuerpo de válvula
Orificios: G3/4
Caudal: kv 1,1 (m3/h)
Construcción: disco cerámica plano
Consigna: (0-10V, 0-20mA, 4-20mA)
Retorno captador: 0-10V, 0-20mA, 4-20mA
Ventajas:
■
Muy buena Resistencia al desgaste de
los discos cerámicos
■ Sin golpes de ariete
■
No requiere presión mínima de funcionamiento
■ Bajo consumo eléctrico
■
Insensible a la polución
■Regulación Numérica
■Regulación doble bucle (Opción)
d
control
Al conectar el ControlD a un PC
vía un puerto USB, el programa
ASCO
Numatics
DigiCom
(Suministrado con el ControlD)
puede ser utilizado para optimizar los parámetros de regulación
de la válvula en función de la
aplicación. (Descargable gratuitamente)
REgulaCiÓn de CAUDAL ElÉctriCO
30
El CONTROLD es un regulador autónomo utilizado para el control en bucle abierto,
bucle cerrado o doble-bucle de las instalaciones (Regulación en cascada)
Está diseñado para controlar las válvulas proporcionales regulando la corriente
de la bobina. El valor máximo de la corriente de la bobina está determinado
automáticamente gracias a la función “auto-tune”.
Así, el CONTROLD, permite ampliar la regulación proporcional a cada vez mas
aplicaciones complejas integrando señales de entradas analógicas de caudal, de
temperatura, de presión, de fuerza, etc…
Una unión serie RS232 o una interface USB Mini permiten la comunicación con un
PC y el ControlD.
El programa ASCO Numatics DigiCom permite adaptar los parámetros de regulación
del controlador a la aplicación.
Tres botones y una pantalla permiten la regulación de la consigna en modo manual
y la visualización de la información de retorno sin la necesidad de conectar el
controlador a un PC durante la puesta en marcha de la instalación.
LEDs suplementarios indican el estado de funcionamiento y los mensajes de error
(p. ej. tensión baja, sobretensión, consigna no alcanzada)
• La función scope le permite tener acceso y leer la respuesta del sistema transitorio en tiempo real.
principIO de
fUNCIONAMIENTO
• Los parámetros de regulación pueden ser ajustados
con la ayuda del programa sin tener que desmontar
el regulador de la instalación.
bucle abierto
Consigna
Señal
PWM
Electroválvula
proporcional
Señal
PWM
Electroválvula
proporcional
Proceso
bucle cerrado
Consigna
Proceso
Captador
Consigna
Unidad
Unidad
Botón
auto tune
Electroválvula
proporcional
Proceso
Captador 2
Comparador
*PWM: Modulación del ancho de impulsión
Temperatura ambiente: -20°C a +50°C
Corriente máx. de la bobina
de electroválvula proporcional: 2 A
Entrada de consigna: 0 - 10 V CC, 0 - 20 mA
o 4 - 20 mA
Regulaciones
manuales
• Control de las válvulas proporcionales tales como
POSIFLOW, PRECIFLOW o válvulas proporcionales 602
de regulación de presión
CaractErÍstiCAs ELÉCTRICAS
Tensión de alimentación:12/24 Vcc ±10 %
Conexión
USB mini
• Tipo de señal de mando, offset, pendiente, límite de
la corriente de control de la bobina, rampa, etc…
• Regulaciones personalizadas a una aplicación
Captador 1
Conexión
RS 232
• Visualización en tiempo real: de la señal de mando,
de la presión de salida, de los parámetros de control
internos (ej. P, I o D), de la señal presostato, etc…
Ajuste de los parámetros:
doble bucle
Señal
PWM
• Los Parámetros, una vez optimizados, pueden ser
grabados y recopiados en otros ControlD por ejemplo.
El programa ASCO Numatics DigiCom ofrece las funciones siguientes:
Ventajas:
■ Optimización simple de los parámetros
■ Regulación Numérica
■
Pantalla integrada
■
AUTO-TUNE para determinación
automática de la corriente Máx. de la
Bobina
■ Comunicación USB mini PC
Entrada captador: 0 - 10 V CC, 0 - 20 mA
o 4 - 20 mA
■ Comunicación RS232 PC
■
Retorno captador configurable
Salida de valor instantáneo:
■
Visualización de los resultados inmediatos gracias a la función osciloscopio
0 - 10 V, 0 / 4 - 20 mA
Rampa:ON/OFF
regulable entre 0,1 y 20 segundos
■ Bucle abierto, cerrado o doble
■ Salvaguarda de los parámetros
Frecuencia de conmutación regulable:
■ E jemplo de válvulas conectables:
POSIFLOW, PRECIFLOW y 602 de
la gama ASCO Numatics
20 a 2000 Hz
31
MÓdulO Entradas/Salidas analÓgiCAs G3
pARA EL contrOL
de vÁLVULAS proporCionAles
Este módulo de E/S permite al usuario controlar las válvulas proporcionales analógicas vía islotes de distribuidores neumáticos conectados a los principales bus de
campo.
Las ventajas principales de este tipo de pilotaje:
- Simplificación del cableado
- Diagnóstico por bus de campo
- Reducción del tiempo de cableado
Todas las válvulas proporcionales ASCO Numatics, SentronicD, SentronicPLUS,
MotorflowD, FlowtronicD etc… pueden ser conectadas directamente a un islote
neumático equipado de su electrónica G3.
El Módulo de E/S analógicas G3 envía la señal de consigna, la potencia necesaria
(hasta 2 A bajo 24 Vdc) y permite leer el retorno captador (Dato de salida) en la vía
de entrada analógica asociada.
La electrónica G3 es un nodo bus de campo integrado
en un islote de distribuidores neumáticos
La G3 lleva integrada una pantalla en cada módulo con
el fin de simplificar el parametrizaje o el diagnóstico de
las instalaciones.
Las principales ventajas de la G3:
• Cableado reducido: Modo distribuido que permite
conectar las entradas/salidas muy cerca del actuador
• Conexión standard: Conexión mediante conector
para atornillar M12 o mediante bornero
• Conexión rápida y eficaz : Conector SPEEDCONNEC
M12 enclavable en ½ vuelta
• Salvaguarda de los datos: Módulo ARM (memoria
de salvaguarda). Memoria no volátil para salvaguarda
de los parámetros
nósticos mediante pantalla en cada módulo
• Accesibilidad: Enclipsado fácil de cada módulo en la
cara delantera, sin desmontaje del islote
• Modularidad neumática: Interface con los distribuidores de un caudal de 275, 600, 1310 y 3820 l/min ANR
• Modularidad eléctrica: Entradas/Salidas analógicas
y numéricas
• Estudio simplificado: Descarga de los dibujos 2D/3D
disponibles en 85 formatos diferentes
La electrónica G3 es compatible con los protocolos de
comunicación siguientes:
Ethernet POWERLINK, DeviceNetTM, EtherNet/IP™,
Modbus TCP/IP, PROFIBUS DP®, PROFINET®, CANopen®,
DeviceLogixTM y EtherCat®.
• Rapidez de intervención : Visualización de los diag-
r
Diagnostic par afficheu
32
33
CaractErÍstiCAs tÉcniCAs
• Salida analógica
Resolución: Gama de señales: 16 bits
0-10 VDC
• Entrada analógica
Resolución: Gama de señales:
16 bits
0-10 VDC
• Características
Rango de temperatura: - 20° C a + 50° C
Humedad: 95 % de humedad relativa,
sin condensación
Grado de protección: IP65, IP67 (con montaje apropiado y resistencia de terminación)
• Información de las pantallas
- Alarmas alta y baja
- Mapping de los módulos
- Diagnóstico
- Parametrizaje
- Visualización de las señales analógicas por barras
gráficas
• Ventajas:
■ Control por Bus de campo de las válvulas proporcionales
■ Eficacia y reducción de los costos de cableado
■ Diagnóstico por pantalla
■ Diagnóstico vía el bus de campo por bits de diagnóstico
■ Muy alta sensibilidad
■ Amplia gama de protocolos
introducCiÓn A la
tecNOLOGÍA de rEgulaCiÓn
Símbolos y glosario
sIMBOLOS
histéresis
La histéresis proviene del rozamiento y
de una deformación importante de los
componentes elásticos. Para el funcionamiento, es el resultado de las presiones de salida diferentes a un mismo 0
valor de consigna (señal eléctrica) según que el valor previo sea mas alto o
mas bajo.
sensibiliDAD de fUNCIONAMIENTO
El cambio mínimo de la consigna que
genera una modificación de la presión
de salida es denominada sensibilidad
de funcionamiento. Expresada en
porcentaje del valor máxima de la
señal eléctrica de entrada, este valor
es solamente de 0,5 % para la válvula
Sentronic de ASCO Numatics,
permitiendo así una puesta a punto
ideal de la presión de salida.
34
dEcalaJe dEL CEro
LinEARIDAD
Una presión de salida establecida
en función de un valor de consigna
dada debería resultar en una curva de
características casi derecha (lineal). La
(no-) linearidad expresa la desviación
de la curve de caudal real de la línea
derecha teórica (expresada como un
porcentaje para un intervalo lineal
dado de la curva).
ReproductibiliDAD
Los componentes de regulación son
mas precisos en la repetición de un
valor predeterminado que en el ajuste
de valores absolutos. La reproductibilidad, es medir la variación del valor
de salida cuando se aplica el mismo
valor de entrada y este, de manera
repetitiva y en las mismas condiciones.
Por otro lado, está positivamente
influenciada por una baja histeresis.
Captador de
presión
Por el decalaje del cero, podemos asignar ya sea un punto de
partida predefinido a una válvula
proporcional, o hacer corresponder
una presión o un caudal preciso a
un valor de consigna definido o
a la inversa.
sÍMBOLOS
Potenciómetro
Captador de
fuerza
Interruptor
eléctrico
Captador de
desplazamiento
Pantalla
numérica
Captador de
ángulo
Pantalla
analógica
Captador de
caudal
Generador
taquimétrico
Captador de
temperatura
Válvula
proporcional
Potenciómetro
Convertidor
tensión/
corriente
Cilindro
Convertidor
numéricoanalógico
modificaCIÓn de la penDIENTE
Si el rango de presión del usuario
es solamente una parte del rango total de ajuste de la válvula,
se puede modificar la pendiente
adaptando la zona de consigna
(0 - 10 V) a la zona de operación
del usuario. Se obtiene así la mayor
resolución posible.
35
fUNCIÓN rampA
La función rampa permite controlar el tiempo de reacción de la
válvula. La pendiente de esta rampa, debido a una variación brusca
de la consigna, puede ser regulada
mediante la electrónica de mando.
Esta función permite una apertura
y cierre lento de las válvulas proporcionales.
frECUENCIA DE ONDULACIÓN
Tensión de modulación que permite disminuir el rozamiento por
adherencia (« slip-stick ») en una válvula.
valOR RÁPIDO
Valor eléctrico efectivo de una magnitud física
(presión, fuerza, temperatura, caudal...).
valOr de consigna
Valor de referencia eléctrica de la variable controlada que debe ser
efectivamente alcanzada y mantenida en el bucle de control.
introducCiÓn A la
sistemas de regulación
mÉTODOS de rEgulaCiÓn
En muchas máquina e instalaciones, las magnitudes físicas (temperatura, presión,
fuerza, desplazamiento, etc.) deben alcanzar un valor determinado (p.e. la posición
del carro de una máquina-herramienta) independientemente de influencias exteriores
perturbadoras. Para este asunto, es necesario realizar dos operaciones unidas la una a
la otra: la comparación y el ajuste. El ciclo de operaciones necesarias se realiza en un
bucle denominado “de regulación”. Podemos distinguir dos tipos de bucles: “bucle de
regulación abierta” y “bucle de regulación cerrada”.
Cuando se observa una desviación en un proceso, los métodos de regulación pueden
ser distintos según el comportamiento de un regulador. Para las aplicaciones en producción, es importante conocer la influencia del tiempo en la variable de regulación. Los
reguladores pueden tener un comportamiento continuo o discontinuo. Distinguimos
así dos tipos de regulación: de acción discontinua (regulación a dos o varios niveles) o
de acción continua (regulación proporcional).
Órgano
de mando
Actuador
Proceso
Regulación en bucle abierto
REGULACIÓN en bucle CERRADO
En un bucle cerrado, el valor deseado es constantemente comparado al valor efectivo. La norme DIN 19226 define los términos
“reglaje y regulación” como sigue: “El reglaje / la regulación”
es una operación en la cual una magnitud física (p.e. temperatura, presión ...) es continuamente medida y comparada a un
valor determinado, con el objeto de alinear estas variables. La
secuencia cerrada de las acciones que resulta se realiza en un
bucle denominado de regulación cerrada.
Tomando como ejemplo la regulación de la temperatura de
un radiador, la temperatura real es medida por un captador de
temperatura y comparada a la consigna. Toda desviación entre
el valor deseado y el valor medido provoca una señal que es
transmitida a la válvula para abrirla (si la temperatura es inferior al valor deseado) o cerrarla (si la temperatura es superior al
valor deseado). Así, la temperatura se mantiene a la consigna
y esto, de manera estable e independiente de las condiciones
exteriores o de elementos perturbadores.
Valor de
consigna
Regulación de acción discontinua
temperatura
Valor de
consigna
Un proceso realizado paso a paso se denomina discontinuo. Un
regulador de acción discontinua, o incluso denominado regulador de conmutación, influye en el proceso por un mando todo o
nada a un nivel de energía constante.
Estos reguladores aseguran la función de conmutación provocando una secuencia de impulsos a un nivel de energía fija. Estas
secuencias de conmutación “en circuito” y “fuera de circuito”
tienen tiempos de influencia variable en el proceso a regular. Los
inconvenientes de un sistema tal son los golpes desencadenados
durante la puesta en marcha. Además, no es posible evitar las
variaciones del valor instantáneo alrededor del valor de consigna. El nivel de intervalos entre los cuales la magnitud a regular
oscila entre el estado “en circuito” y el estado “fuera de circuito”
se denomina amplitud de variación. Esta amplitud es la función
característica de la acción discontinua. Los reguladores de tres
o múltiples posiciones disponen de al menos una etapa intermedia suplementaria con respecto a los reguladores todo o nada
(ej.: aparato de aire acondicionado: calefacción - posición neutra
- enfriamiento).
Valor de
consigna
Regulación de acción continua
tiempo
tiempo
rEGULACIÓN DE ACCIÓN CONTINUA
Órgano
de mando
Actuador
Captador
Regulación en bucle cerrado
Proceso
Los reguladores de acción continua aseguran la función de regulación ejerciendo una influencia permanente en el proceso. El
valor de la variable controlada se puede situar a cualquier nivel
del rango de regulación, lo cual puede generar señales entre 0
y 100 %.
Ejemplo: para acelerar y decelerar una carga pesada con suavidad. En el caso de un regulador de acción discontinua, es
necesario primero arrancar la carga a la velocidad V1 después
a la velocidad V2. Esta es seguidamente transportada a una
velocidad constante V3, después decelerada a las velocidades
V4 y V5 (ver ilustración al lado). La velocidad es controlada
paso a paso. Los escalones individuales de las escalas de velocidad son ligeramente nivelados por el caudal volumétrico y la
inercia del cilindro. Es sin embargo difícil reducir las fluctuacciones, c.a.d. obtener escalas más “lisas”. Uno de los métodos
para paliar estos inconvenientes es utilizar una válvula proporcional que regula permanentemente el proceso, c.a.d. las
velocidades de los cilindros y de los motores, evitando así los
golpes de las conmutaciones. Además, es posible predefinir las
velocidades de estos materiales.
velocidad
Un bucle de regulación abierto, es por ejemplo un
radiador en el cual la alimentación de agua caliente y, asi, la
temperatura, son “reguladas” o más precisamente “ajustadas”. En función de las variaciones de la temperatura ambiente,
actuamos manualmente (apertura/cierre) en la válvula. Se trata
de una regulación sin bucle de control entre la entrada y la salida del sistema, ni retorno de información.
Entendemos así por regulación la utilización de métodos y
equipos especiales que influyen sobre ciclos operacionales o
de procesos. Un sistema de regulación está en su lugar si un
proceso es influenciado por una relación a un estado deseado
sin tener en cuenta el estado de las medidas. Una característica
particular de la regulación “en bucle abierto” es la secuencia
abierta de las acciones.
rEGULACIÓN DE ACCIÓN DISCONTINUA
temperatura
REGULACIÓN EN BUCLE ABIERTO
36
tecnologÍA de rEgulaCiÓn
Regulación de acción /continua
Control proporcional
Regulación de acción discontinua
tiempo
37
introducCiÓn A la
tecnología de regulación
TIPOS DE REGULADORES
rEGULADORES TODO O NADA
Un regulador tiene una función de trasferencia que compara el valor instantáneo
recibido de un captador al valor predeterminado (c.a.d. un valor de consigna) y que
la trata de manera que una señal de control sea transmitida al elemento regulador
(válvula proporcional) bajo una forma adecuada. Esta operación debería ser controlada en el tiempo por el regulador de manera que las cantidades dinámicas del proceso
a regular estén bien equilibradas. El valor de consigna debe ser alcanzado en el mas
breve plazo mientras que el valor instantáneo debe fluctuar lo menos posible con respecto a este valor de consigna.
rEGULADOR DE acCiÓn continuA
Regulador D
exigencias
simples
Caudal
adecuadas
adecuadas
no
adecuadas
adecuadas
menos
adecuadas
exigencias
simples
adecuadas
adecuadas
Nivel
adecuadas
no
adecuadas
no
adecuadas
Velocidad
adecuadas
adecuadas
adecuadas
Temperatura
Intensidad bobina
fuerza electromagnética
Tensión
media
Tensión
media
Tensión
media
39
Tensión
media
rEGULADOREs auto-adaptadores
Lógica “difusa” (Lógica difusa) / sentronic “fuzzy”
Regulador PID
Tipos de reguladores
Presión
Modulación en ancho de impulsión
En la modulación en ancho de impulsión, la tensión de alimentación de 24 V CC es transformada en impulsos rectangulares
de diferentes anchos. La señal de salida ya no es una señal constante sino una serie de impulsos repetidos a intervalos o periodos de tiempo regulares. Durante cada periodo, la impulsión
está presente (24 V) durante un lapso de tiempo, después ésta está
ausente (0 V). La duración durante la cual la impulsión está
presente se denomina el “ancho de impulsión”.
Este tipo de modulación se obtiene cambiando el ancho de
Corriente
Ancho de impulsión
Período
Como complemento de la válvula SENTRONIC con regulador PID standard, les ofrecemos una válvula proporcional con lógica “difusa” para las aplicaciones en las que la puesta a punto de los parámetros de regulación
es delicada. Contrariamente a la lógica “todo o nada”, la lógica “difusa” utiliza transiciones continuas y
define automáticamente los parámetros de regulación óptimos. La válvula proporcional realiza así 10 etapas
de adaptación de la consigna. Su electrónica evalúa el valor de retorno de los captadores y los parámetros de
regulación son entonces optimizados después de cada etapa y memorizados al cabo de 10 fases de adaptación. La válvula proporcional funciona entonces con estos parámetros optimizados.
Valor instantáneo
U, P
Aplicación
Regulador I
Modulación del ancho de impulsión
U, P
Las combinaciones se eligen en función del tipo de aplicación.
La ventaja de un regulador PID es su rendimiento dinámico,
su precisión de regulación y su estabilidad. El ajuste individual de los parámetros de regulación permite la adaptación
óptima de las válvulas proporcionales a las aplicaciones
específicas.
Los diferentes tipo de modulación: • la modulación en ancho de impulsión
• la modulación de impulsos en amplitud
• la modulación de impulsos en frecuencia
U, P
38
Regulador P
impulsión, que puede variar entre 0 % y
100% del periodo. Esta variación del ancho de impulsión provoca una variación
proporcional de la corriente media de la
bobina.
ASCO Numatics utiliza la modulación en ancho de impulsión en
sus cajas electrónicas.
La salida de un regulador de acción continua está provisto
de una señal continua (tensión o corriente) que puede en
permanente tomar todos los valores intermedios entre un
valor inicial y un valor final.
El regulador P (Proporcional) es un regulador de base. Los
reguladores I (Integral) o D (Derivado) solos, son menos
apropiados en la práctica. Las combinaciones de reguladores
P, D y I tales como las versiones PI, PD o PID son las que mejor
se adaptan.
Al contrario que un regulador de acción continua, este tipo de
regulador no dispone de una señal de salida continua pero si de
una señal que puede solamente ser puesta “en circuito o fuera
de circuito”. Permanece sin embargo adaptable a la regulación.
Valor instantáneo
Valor de consigna
Valor instantáneo con
parámetros de regulación no-adaptados
Valor de consigna
Después de la
3ª adaptación
Valor instantáneo
Valor de consigna
Después de la
10ª adaptación
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