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ASCO
GUIDA RAPIDA
Scelta delle valvole per
controllo proporzionale
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Guida rapida: Scelta delle valvole per controllo proporzionale
GUIDA RAPIDA:
Scelta delle valvole per controllo
proporzionale
Le valvole proporzionali sono adatte a un’ampia gamma di applicazioni per macchinari, processi
di base e sistemi idropneumatici semplici o complessi. Inoltre, rappresentano una soluzione
conveniente e compatta per il controllo di portata e pressione a valori di portata relativamente bassi.
Le valvole proporzionali sono disponibili in numerose versioni per diverse pressioni e portate di
esercizio, sia con comando elettrico che elettropneumatico.
Per l’utente meno esperto, l’ampia scelta può costituire un problema.
Per scegliere la valvola giusta per il proprio impiego, è importante comprendere i requisiti
dell’applicazione e i relativi vantaggi di ciascun tipo di valvola. Un fornitore competente vi
aiuterà a scegliere la valvola ideale, ma sapere come funziona la tecnologia proporzionale vi
consentirà di decidere più rapidamente, fare le domande giuste e vi indirizzerà nella scelta del
fornitore migliore.
La guida seguente illustra i punti principali da tenere in considerazione nella scelta della valvola
proporzionale, per permettervi di prendere una decisione consapevole.
Scelta delle valvole per controllo proporzionale
Prima di scegliere una valvola per il controllo proporzionale, è importante conoscere alcune
informazioni di base sulla propria applicazione.
-
Dovete controllare la pressione, la portata, la temperatura o il livello?
Quali sono i probabili valori di pressione massima e minima a cui deve operare la valvola?
Qual è il range di portata?
Il setpoint sarà statico, dinamico o “step by step”? Come pensate di regolarlo?
A questo punto valuteremo i vari tipi di valvole, le loro caratteristiche e le applicazioni tipiche.
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Setpoint
Setpoint statico
In generale, un setpoint statico verrà fissato quando le variazioni non sono frequenti.
Una tipica applicazione è l’utilizzo di una valvola per il controllo della pressione ad un cilindro
che applica una forza di pinzaggio, come nel caso della saldatura a punti. La pressione verrà
impostata in funzione del tipo di materiale e dello spessore saldato e rimarrà fissa fin quando
la macchina non verrà preparata per un altro materiale.
Un’altra applicazione è quella in cui una pressione fissa viene applicata a un componente
per controllarne l’integrità, come per esempio in un controllo delle perdite. In generale,
la pressione sarà fissa per uno specifico tipo di componente ma potrà essere regolata
quando l’applicazione cambia.
Setpoint dinamico
Viene definito dinamico un setpoint che varia con elevata frequenza.
Una tipica applicazione comprende il collegamento di valvole per controllo della pressione
a cilindri di un simulatore di volo. I segnali provenienti dal sistema di controllo del simulatore
regolano costantemente la pressione dei cilindri per consentire il movimento della cabina di
simulazione.
Un’altra tipica applicazione è il test dei materiali, in cui la pressione in uscita da una valvola
aumenta costantemente fino alla conclusione del test.
Setpoint “step by step”
Viene definito “step by step” un setpoint che varia con moderata frequenza.
Una tipica applicazione è un sistema di riempimento dove, man mano che il livello si avvicina
a quello impostato, la portata viene diminuita in modo tale da raggiungere il valore di
riempimento finale più lentamente.
I setpoint “step by step” sono ideali anche per il controllo del gas nei bruciatori dei fornelli che,
per esempio, richiedono diverse portate in funzione del calore necessario.
Regolazione del setpoint
Quando scegliete una valvola proporzionale è opportuno pensare al modo in cui regolerete le
impostazioni, indipendentemente dal fatto che si tratti di pressione o portata.
Alcune valvole vi permettono di regolare il setpoint inviando un segnale di controllo analogico
attraverso i cavi di alimentazione o mediante comunicazioni fieldbus. Altre dispongono di
un’interfaccia locale, mentre altre ancora, come le ASCO Numatics SentronicD, vi consentono
di comunicare con il dispositivo mediante un PC e un’interfaccia RS 232.
Spesso la presenza di un’interfaccia PC consente una messa a punto notevolmente più accurata
ed ottimizzata per ottenere il massimo dai vostri processi.
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Guida rapida: Scelta delle valvole per controllo proporzionale
Operatore
Le valvole proporzionali possono essere controllate in diversi modi: con solenoidi proporzionali,
valvole pilota a impulsi o elementi piezoelettrici. Inoltre, possono essere a comando pneumatico
e controllate da un positioner.
Solenoidi proporzionali
I solenoidi proporzionali a comando diretto regolano la posizione della valvola in base a una
tensione variabile applicata alla bobina.
Più alta è la tensione, maggiore sarà la corrente magnetica e il movimento del nucleo della
valvola.
Tipo di operatore particolarmente diffuso, i solenoidi proporzionali tendono ad avere tempi
di risposta brevi e una isteresi estremamente bassa.
Generazione del vuoto
Variando la pressione in ingresso nel generatore di vuoto tramite la valvola proporzionale,
il vuoto generato varia.
Setpoint
Ugello Venturi
Silenziatore
scarico
Aria compressa
Vuoto
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Regolazione del gas
L’unità di controllo utilizza quattro valvole proporzionali per regolare l’alimentazione del gas
ai quattro fuochi.
Piano cottura
Setpoint 1
Setpoint 2
Setpoint 3
Setpoint 4
Gas
Valvole proporzionali servoassistite
Le valvole pilota a impulsi utilizzano piccole elettrovalvole che caricano e scaricano la pressione
in una camera di controllo, consentendo alla valvola di aprirsi e chiudersi.
Con un consumo di corrente inferiore a 2W, le valvole pilota a impulsi sono ideali nei casi in cui
è richiesta bassa potenza.
Un’applicazione tipica di una valvola così compatta e a basso consumo è il controllo del flusso
di un booster. Utilizzando una valvola proporzionale comandata da una valvola pilota a impulsi,
è possibile controllare una portata notevolmente maggiore.
Elementi piezoelettrici
Le valvole a comando piezoelettrico sono l’ideale quando è richiesto un consumo di corrente
estremamente contenuto.
Le dimensioni straordinariamente compatte rendono queste valvole perfette per strumenti portatili
e da tavolo, come apparecchiature mediche, sistemi di misurazione e analizzatori di gas. Queste
valvole si contraddistinguono per un consumo elettrico particolarmente basso e possono essere
persino azionate da batterie o da celle solari.
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Guida rapida: Scelta delle valvole per controllo proporzionale
Positioner
Se si cercano capacità maggiori e portate più ampie, potrebbe essere necessario indirizzarsi
verso una valvola dotata di positioner. Il positioner funge da pilota, consentendo all’aria di
penetrare e di fuoriuscire da una membrana o da un cilindro che permette alla valvola più
grande di funzionare.
Valvole proporzionali – tabella rapida di riferimento
Tipo valvola
Setpoint
Operatore
PositionerD
Tipo specifico
Caratteristiche
principali
Applicazioni
tipiche
Statico
Fisso con variazioni non
frequenti
Saldatura a punti,
controllo delle perdite
Dinamico
Variazioni con alta
frequenza
Simulatore di volo, test
materiali
“Step by step”
Variazioni con
moderata frequenza
Sistema di riempimento,
controllo del gas verso
un bruciatore
Solenoidi proporzionali
Tempi di risposta brevi
e isteresi estremamente
contenuta
Aria/gas, applicazioni
con basso vuoto,
controllo preciso della
portata d’acqua
Valvole pilota a impulsi
Basso assorbimento
elettrico
Controllo del booster
Elementi piezoelettrici
Altamente compatti
Strumenti da tavolo,
apparecchiature
mediche, analizzatori
di gas
PositionerD
Estremamente
compatto e facilmente
programmabile
Dosaggio (gas, liquidi),
sistemi di refrigerazione
(aria, acqua calda
e fredda)
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Scelta del giusto fornitore
Abbiamo considerato alcuni dei principali aspetti che influiscono sulla scelta di una
valvola, l’elenco non è tuttavia completo.
Vi sono infatti molti altri fattori che andrebbero tenuti in considerazione nella scelta della
giusta valvola proporzionale per una specifica applicazione.
Nella maggior parte dei casi farete le vostre valutazioni insieme agli esperti incaricati
dal vostro fornitore. Vale quindi la pena sapere cosa cercare presso un fornitore.
Purtroppo la decisione non è sempre così immediata. Esistono centinaia di valvole
e moltissime aziende produttrici, pertanto può risultare difficile individuare la soluzione
perfetta tra molteplici soluzioni concorrenti.
Come regola generale, prima di affidarsi a un commerciante che vi propone una soluzione
rapida basata fondamentalmente sul prezzo, è meglio cercare un produttore credibile ed in
grado di proporre un range completo. In particolare l’industria di processo deve diffidare
dai falsi risparmi.
Cercate un fornitore con un’ampia gamma di tecnologie, dimensioni e tipi di operatore.
Raccogliete elementi in grado di dimostrare la solidità dell’azienda, la sua reale
conoscenza specialistica e la sua capacità di mantenere rapporti a lungo termine con
i clienti. Ma non fidatevi soltanto del nome.
Naturalmente la notorietà del marchio è importante, ma dovete accertarvi che il vostro
potenziale partner disponga della necessaria esperienza per offrirvi la soluzione perfetta,
indipendentemente dall’applicazione, dal tipo di fluido o dalle condizioni.
“Un prodotto sufficientemente buono” raramente è la soluzione giusta. Non accontentatevi
di ciò che non soddisfa appieno le vostre esigenze.
Per avere maggiori informazioni o per richiedere una brochure sulle valvole proporzionali, visitate il
sito www.asconumatics.eu/it/tecnologia-proporzionale
23.06.2016
www.asconumatics.eu/it