Dans le monde complexe des processus industriels, la précision et le contrôle sont primordiaux. Le maintien de débits, de pressions et de températures adéquats est essentiel à la sécurité et à l'efficacité des opérations, que ce soit dans une usine chimique, une raffinerie ou une installation de production d'énergie. Au cœur de ce contrôle se trouve un composant crucial appelé vanne de régulation positionneur.

Control valve positioners are the unsung heroes of industrial automation, working silently behind the scenes to guarantee that control valves operate with unrivaled precision. In this blog, we will delve into the world of control valve positioners, exploring what they are, how they work, and why they are indispensable in process control. So, let’s embark on a journey to uncover the secrets behind this vital technology that keeps our industries running smoothly.

Qu'est-ce qu'un positionneur de vanne pneumatique ?

Le vanne pneumatique Le positionneur est un instrument utilisé pour positionner la tige de la vanne de contrôle par le signal pneumatique de 3-15 PSI reçu d'un contrôleur ou d'une station de chargement manuel.

Un positionneur de vanne augmente ou diminue la pression d'air pour actionner l'actionneur.

Le positionneur pneumatique assure un fonctionnement fiable et précis de la vanne de contrôle.

The positioner in a control valve’s major job or purpose is to interface between the PLC and actuator system to precisely alter the position of the plug for the opening and closing of a control valve.

Un traducteur est fourni par le positionneur dans la vanne de régulation pour une certaine boucle. Il traduit le langage de l'API dans le langage de l'actionneur.

Le positionneur convertit le signal CC de 4 à 20 mA en un signal de pression d'air pneumatique proportionnel de 3 à 15 PSI.

Comment fonctionne un positionneur de vanne pneumatique ?

Le vanne pneumatique Le positionneur est un dispositif qui utilise le concept de l'équilibre des forces pour positionner la tige de la vanne de contrôle en réponse à un signal pneumatique provenant d'un contrôleur.

Le positionneur de vanne est un dispositif d'équilibrage des forces qui assure la position du clapet, directement proportionnelle à la pression de sortie du régulateur. Le positionneur évalue les forces créées par le signal de commande et la tige de la vanne de commande via le connecteur de mouvement et la came de retour, puis alimente ou purge l'air vers l'actionneur de la vanne en conséquence.

Le diaphragme de signal reçoit le signal d'air de l'instrument. Lorsque le signal augmente, la membrane et la tige de raccordement du clapet se déplacent vers la droite. La tige de raccordement du clapet ouvre alors le clapet d'alimentation, admettant la pression d'alimentation dans la sortie connectée à la membrane de l'actionneur. Le clapet d'échappement reste fermé lorsque la tige de connexion du clapet est déplacée vers la droite. L'augmentation du signal a pour effet d'augmenter la pression dans l'actionneur. Cette pression accrue dans l'actionneur entraîne la descente de la tige de vanne et la rotation du levier du positionneur dans le sens des aiguilles d'une montre. Ce mouvement du levier dans le sens des aiguilles d'une montre comprime le ressort de plage par l'intermédiaire de la came. Lorsque la tige de la vanne atteint la position demandée par le régulateur, la compression du ressort de plage donne une force d'équilibrage, ce qui entraîne la fermeture des deux clapets.

Lorsque le signal de commande est réduit, la force exercée par la membrane de signal diminue également et la force du ressort de plage pousse la tige de raccordement du clapet vers la gauche, permettant au clapet d'échappement de s'ouvrir. Ceci entraîne une diminution de la pression de la membrane de l'actionneur et permet à la tige de vanne de se déplacer vers le haut jusqu'à ce qu'un nouvel équilibre des forces soit établi.

Types de positionneurs de vanne

Il existe trois types principaux de positionneurs :

• Positionneur pneumatique de vanne.
• Positionneur de vanne électropneumatique (EP).
• Positionneur de vanne numérique.

Où se trouve un positionneur de vanne ?

• In linear control valves, the valve positioners are usually mounted on a pneumatic actuator’s yolk or top casing.
• The valve positioners in rotary control valves are often located near the shaft’s end. The positioner is mechanically attached to the valve stem or valve shaft.

Avantages du positionneur pneumatique de vanne

Toutes les applications ne nécessitent pas de positionneurs de vanne. En revanche, les positionneurs de vannes présentent des avantages dans de nombreuses applications, en particulier dans les systèmes où les variations peuvent être terribles pour la productivité ou la qualité.

• Un contrôle plus précis. Les positionneurs de vanne peuvent fournir un contrôle plus précis qu'un actionneur seul puisqu'ils connaissent la position exacte de la vanne. Les positionneurs augmentent également la précision dans la partie inférieure de la course de la vanne, où les erreurs sont plus probables.
• Contrôle plus rapide. Les positionneurs permettent aux vannes de régulation de répondre plus rapidement aux changements de la variable du processus, réduisant ainsi le temps pendant lequel le système fonctionne au-dessus ou au-dessous du point de consigne.
• Position constante de la vanne, même en cas de pressions variables. Une pression différentielle variable au niveau de la vanne peut indiquer une instabilité de la boucle de régulation. Un positionneur est l'une des méthodes permettant de stabiliser la position de la vanne.
• Des configurations et des fonctions plus souples. Un positionneur vous permet de réduire la distance entre le régulateur et la vanne de régulation et d'utiliser des actionneurs à membrane ou à piston. Vous pouvez passer d'une commande directe à une commande inverse ou modifier les caractéristiques du débit si nécessaire. Il est possible d'utiliser un régulateur pour deux vannes (c'est-à-dire de diviser la gamme).
• Les effets de friction sont réduits, ce qui provoque l'hystérésis et la bande morte. Le frottement dans la garniture de la tige de soupape contribue à l'hystérésis et à la bande morte, ce qui réduit la productivité.