Principio y características del posicionador de válvulas inteligente Valmet Neles ND9000

El ND9000™ es un controlador de válvula inteligente avanzado para una amplia gama de actuadores de válvulas de control en todos los sectores industriales, para actuadores neumáticos de diafragma y de cilindro para válvulas de carrera recta o angular. Con un diagnóstico sin igual y características únicas que garantizan la calidad del producto final en todas las condiciones de funcionamiento, respaldado por el sistema de servicio de por vida Neles FieldCare™ de Valmet, el ND9000 se ha convertido en un dispositivo fiable que garantiza el crecimiento futuro. Su buen diseño y sus características de diagnóstico únicas proporcionan una base sólida para la optimización del rendimiento y las operaciones de servicio con visión de futuro.

ND9000 es una designación de serie, y para el ND9102H, “9” se refiere a la serie ND9000, y “10” se refiere a la clasificación de seguridad de la carcasa de “Estándar IP66/ NEMA 4*". NEMA 4*", '2’ se refiere al caudal pequeño, 'H’ se refiere al soporte del protocolo de comunicación HART y al rango de señal de entrada definido (4-20mA); los detalles se muestran a continuación:

La serie ND9000 es un controlador de válvula inteligente basado en microprocesador con un bucle de alimentación de 4-20 mA, y admite una señal de entrada mínima de 3,6 mA cuando se utiliza un manipulador manual HART para operar el dispositivo. El funcionamiento local se puede realizar utilizando la interfaz de usuario local del controlador, mientras que el funcionamiento remoto requiere un PC con software instalado y debe estar conectado al cuerpo del ND9100H o al bucle de control.

La posición de la válvula se controla mediante un potente microprocesador de 32 bits y los parámetros medidos relevantes son la señal de entrada, la posición de la válvula con sensores sin contacto, la presión del actuador (2 mediciones independientes), la presión de suministro de aire, la válvula de carrete y la temperatura del dispositivo.

La tecnología de autodiagnóstico avanzada garantiza que todas las funciones de medición funcionen correctamente. Cuando la señal de entrada y la medición de la posición son normales, un fallo en cualquiera de las otras mediciones no hará que la válvula funcione mal. Después de que se hayan realizado la conexión de la señal eléctrica y la conexión de aire al cilindro, el microprocesador (μC, véase la Figura 3-1, a continuación) lee las señales de entrada, las mediciones del sensor de posición (α), las mediciones del sensor de presión (Ps, P1, P2) y las mediciones del sensor de deslizamiento (SPS). Después de que el algoritmo de control integrado en el μC detecta una desviación de la señal de entrada de α, se calcula un nuevo valor y se alimenta al circuito de la bobina del preamplificador (PR) basándose en los datos de la señal de entrada y del sensor, respectivamente. Cambiar la entrada de corriente al PR cambia la presión de control a la válvula corredera en consecuencia. La presión de control reducida desplaza el carrete de la válvula corredera, lo que cambia correspondientemente la presión del actuador. Cuando el carrete se abre, el gas fluye hacia el lado de accionamiento del actuador de doble película delgada y sale por el otro lado del actuador. La presión que aumenta gradualmente desplaza entonces el diafragma, accionando el actuador y la palanca o el eje de retroalimentación para que giren en el sentido de las agujas del reloj. Un sensor de posición (α) mide la rotación y la envía al μC. Utilizando un algoritmo de control, el μC comienza a ajustar la corriente en el PR, comenzando desde un estado estable hasta que el nuevo valor generado lleva el estado del actuador al estado que debería corresponder al valor de la señal de entrada. La siguiente figura muestra el principio de funcionamiento del posicionador:

Función de la interfaz de usuario local:

• Control local de válvulas
• Supervisión de la posición de la válvula, la señal de entrada, la temperatura, el suministro y la presión diferencial del actuador
• Función de inicio guiado
• La LUI (Interfaz de Usuario Local) se puede bloquear de forma remota para evitar el acceso no autorizado
• Calibración: automática/manual/linealización
• Calibración de 1 punto
• Configuración de control: Agresivo, Rápido, Óptimo, Estable, Máxima estabilidad
• Selección de modo: Automático/Manual
• Rotación: La válvula se cierra con rotación en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario
• Espacio muerto
• Corte bajo, rango de seguridad de corte (por defecto 2%)
• Acción de fallo del posicionador, abrir/cerrar
• Dirección de la señal: acción directa/inversa
• Tipo de actuador, de doble/simple efecto
• Versión HART: HART 6 o HART 7
• Tipo de válvula, rotativa/lineal IEC/nelesCV Globe/FLI
• Opciones de idioma: Inglés, alemán y francés

El mantenimiento requerido para el posicionador de válvula ND9000H depende del entorno y las condiciones de funcionamiento, por ejemplo, la calidad del suministro de gas, etc. No se requiere mantenimiento en condiciones normales de funcionamiento.

Antes de dar servicio al ND9000H, asegúrese de que el suministro de aire esté desconectado y la presión liberada. El controlador de válvula ND9000H consta de los siguientes módulos intercambiables: una unidad de preetapa, una unidad de montaje de válvula corredera con sensores y una placa de comunicación con transmisores de posición seleccionables. Estos módulos están asegurados bajo la carcasa de la cubierta, de modo que si un módulo falla, debe ser reemplazado por un módulo nuevo y ensamblado en un entorno limpio y seco. Después del reensamblaje, cubra los tornillos con aceite de rosca anti-aflojamiento y apriételos firmemente.

La unidad frontal debe retirarse con mucho cuidado, especialmente cuando se retira la carcasa y las piezas retiradas no deben moverse. Retire los tornillos M4 con un destornillador y retire la unidad frontal. Desenchufe el cableado de la etapa frontal de la placa de circuito del sensor de deslizamiento, continúe retirando los dos tornillos M4 de la cubierta de la válvula corredera, retire el módulo de la unidad frontal verticalmente y, finalmente, retire la junta tórica. Para instalar, coloque una nueva junta tórica en el hueco de la válvula corredera, luego coloque la unidad de preamplificador. Confirme que la boquilla se introduce exactamente en la junta tórica. Utilice los tornillos para devolver el cuerpo del preamplificador a su posición correcta, apretando los tornillos de manera uniforme. Vuelva a insertar el conector de cable bipolar de la unidad frontal en la placa de circuito del sensor de deslizamiento, el conector tiene una función anti-desconexión. Finalmente, cubra la carcasa de la unidad frontal y apriete los tornillos.

La extracción de la válvula corredera sólo debe realizarse después de la extracción de la etapa del preamplificador. Retire el conjunto de la válvula corredera retirando tres tornillos M4 y dos tornillos M3. Si es necesario, limpie la válvula corredera de acuerdo con los requisitos de limpieza ambiental y los procedimientos adecuados. Después de retirar los tres tornillos M4, retire verticalmente la válvula corredera de la ranura de retención, sujetando el extremo del cuerpo de la válvula con los dedos para evitar que el carrete se caiga. Limpie cuidadosamente el carrete y el orificio central del cuerpo, teniendo cuidado de no permitir que las fibras sanitarias se peguen al carrete y al orificio central del cuerpo, o que rayen el carrete y la junta del cuerpo. El acelerador está montado debajo de la válvula corredera en la ranura de retención y también debe limpiarse después de retirar la válvula corredera. Tenga en cuenta que cada cuerpo de válvula corredera corresponde a un carrete único, por lo que los carretes no se pueden intercambiar, ni se puede cambiar la orientación de los carretes (como se identifica en la esquina inferior derecha de la Figura 3-6).

Al volver a montar, verifique que las almohadillas estén correctamente colocadas en las ranuras en la parte inferior del conjunto de la válvula corredera. Instale la válvula corredera en la ranura de retención y apriete los tres tornillos M4 y dos tornillos M3. Verifique que la junta tórica esté en pleno contacto con el interior de la ranura y, finalmente, instale la unidad de etapa frontal directamente como se describe anteriormente.

Afloje los tornillos avellanados M8 en el indicador de posición y retire el indicador de posición de la varilla del eje. Retire la carcasa de la preetapa y retire además la cubierta de la placa de circuito asegurada por cuatro tornillos M3. Tenga cuidado de descargar su propia electricidad estática antes de tocar la placa de circuito. Retire los 4 tornillos de fijación M3 y sujete un lado para sacar la placa de circuito verticalmente hacia arriba. Manipule la placa de circuito con cuidado, es mejor tocar solo los bordes de la placa. La reinstalación es la inversa de lo anterior. La Figura 3-7 muestra el contorno de la placa de circuito de comunicación.