Les régulateurs de pression électroniques existent depuis les années 80 et gagnent en popularité. Ils remplacent les servovalves dans de nombreuses applications. Cela est dû en partie au fait que le coût d’une valve proportionnelle hydraulique représente 50 % du coût d’une servovalve de même taille. Les servovalves continuent d'être utilisées lorsqu'un positionnement ou un contrôle de vitesse précis est requis, comme dans les avions et les turbogénérateurs. Les vannes proportionnelles sont utiles pour contrôler le débit et la pression, mais leur utilisation la plus courante est celle de vanne directionnelle. Bien que la conception des valves directionnelles proportionnelles puisse varier selon les fabricants, elles remplissent toutes essentiellement la même fonction : contrôler la direction et la vitesse d'un vérin ou d'un moteur hydraulique. En utilisant des dispositifs de rétroaction tels que des transducteurs de déplacement linéaire, la position de l'actionneur peut être contrôlée avec précision.
Les composants d’une vanne proportionnelle sont peu nombreux ; le transformateur différentiel à bobine, solénoïde et variable linéaire, ou LVDT. Pour faire fonctionner la vanne, une alimentation électrique et un amplificateur sont nécessaires. L'alimentation électrique est généralement de 24 volts et est utilisée pour alimenter l'amplificateur. La tension de commande est entrée depuis l'automate programmable (PLC) et détermine la position du tiroir de vanne. La validation est un relais du PLC qui doit être activé pour envoyer un signal de courant à la bobine de la vanne proportionnelle.
Dépannage du système - Régulateur de pression électronique
Le dépannage des vannes proportionnelles hydrauliques est un processus assez simple. Lors de la vérification d'une vanne où un amplificateur monté en externe est utilisé, les voyants sur le panneau avant indiqueront un problème avec le système. Il s'agit ensuite de remonter pour trouver le problème. Lorsque l'alimentation est allumée et que le signal d'activation est reçu, le voyant « on » s'allume en vert. Si la lumière ne s'allume pas, les tensions d'alimentation doivent être vérifiées au niveau des connexions de l'amplificateur. Si aucune tension d'entrée n'est présente, le câblage et le signal de sortie doivent être vérifiés à partir de l'automate. Si l'alimentation électrique descend en dessous d'un nombre minimum de volts, un voyant rouge s'allumera. Cela signifie généralement que l'alimentation électrique ou le câblage est défectueux ou qu'il y a un court-circuit quelque part. Lorsque l'alimentation est bonne, 24 volts doivent être indiqués au niveau de l'amplificateur. Une lumière jaune au bas de la face de l'amplificateur est utilisée pour indiquer quand le LVDT est défectueux ou lorsqu'il y a un problème avec les câbles de connexion. Il brillera lorsque l’un de ces éléments tombera en panne. Le moyen le plus simple de savoir où se produit la panne est de retirer le câble LVDT de la vanne et de le brancher sur un autre. Si le voyant jaune s'éteint, le LVDT de l'ancienne vanne est en panne et une nouvelle vanne doit être installée immédiatement. Si le voyant reste allumé une fois branché sur la nouvelle vanne, le problème vient du câble ou des connexions et la continuité du câble doit être vérifiée. Si le voyant clignote lorsque la machine fonctionne, cela indique des connexions desserrées quelque part.
Situé sur la face avant de l'amplificateur se trouve le réglage du zéro. Ce réglage doit être effectué si le cylindre se déplace avec un signal de commande zéro entrant dans l'amplificateur. Si la charge est en mouvement, la bobine n'est pas en position fermée. Cela est généralement dû au fait que le LVDT est mal positionné. Pour le réparer, faites tourner le réglage du zéro jusqu'à ce que le positionneur linéaire cesse de dériver. Si des problèmes de vitesse ou de positionnement surviennent, les signaux de commande et LVDT doivent être vérifiés au niveau des connexions appropriées sur l'amplificateur. Si la lecture est correcte, le problème vient probablement du système hydraulique ou du positionneur linéaire.
Régulateur de pression électronique avec électronique embarquée
Une tendance récente consiste à monter l'amplificateur sur la valve proportionnelle à proximité durégulateur de pression numérique. C’est ce qu’on appelle communément l’électronique embarquée. La valve fonctionne de la même manière qu’avec l’amplificateur externe. Le type le plus courant de vanne électronique embarquée utilise un connecteur à sept broches avec l'entrée d'alimentation dans les broches « A » et « B » de la vanne.
La tension de commande arrive à l'amplificateur via les broches « D » et « E ». Pour vérifier ces tensions, un multitesteur peut être utilisé en insérant les fils rouge et noir dans les connecteurs appropriés du câble. Pour vérifier l'alimentation électrique, insérez le fil rouge dans « A » et le fil noir dans « B ».
Vingt-quatre volts doivent être indiqués. Un boîtier de test peut également être utilisé pour vérifier le bon fonctionnement de la vanne. Le câble du PLC doit être branché dans le boîtier et le câble du boîtier dans la vanne proportionnelle. Lorsque le système est allumé et opérationnel, les tensions d'alimentation, de commande et LVDT seront indiquées. Si le positionneur linéaire dérive, le LVDT peut ne pas être dans la bonne position. Pour annuler la vanne, le couvercle d'accès du LVDT doit être retiré et le réglage de centrage du LVDT doit être tourné jusqu'à ce que la dérive s'arrête.
Propreté de l'huile
Les vannes proportionnelles et les régulateurs de pression électropneumatiques ont des tolérances extrêmement serrées entre le tiroir et le boîtier. Ces tolérances sont généralement de plusieurs centaines de millièmes de pouce. C'est cette tolérance étroite qui rend ce type de valve plus populaire. Il est essentiel que l’huile entrant dans la vanne réponde à la norme fixée par le fabricant. Si ce n'est pas le cas, la porte est ouverte à une défaillance du système, à des dommages catastrophiques aux pièces internes et à une foule d'autres problèmes.
La propreté du pétrole est également d’une grande importance. Il ne peut y avoir de particules ou de saletés dans l’huile qui pourraient affecter son écoulement et son revêtement. Le niveau de propreté de l'huile est déterminé par l'Organisation internationale de normalisation (ISO) pour la vanne spécifique. L'ISO est chargée d'établir des normes dans de nombreux secteurs afin de garantir que les différentes entreprises d'un secteur utilisent les mêmes meilleures pratiques et normes lors de la fabrication de certaines pièces. L'ISO publie des codes pour les vannes afin que les ingénieurs et les opérateurs sachent précisément ce dont ils ont besoin. Par exemple, le code ISO d'une vanne particulière est le 17/15/12. Un échantillon de l'huile est prélevé et mesuré par rapport à cette norme. Le 17 signifie que le système contient entre 640 et 1 300 particules de 4 microns ou plus. Le 15 signifie qu’il y a entre 160 et 320 particules de 6 microns ou plus. Le 12 indique que l’échantillon contient 20 à 40 particules de 14 microns et plus. L'huile doit être échantillonnée régulièrement pour garantir que le système répond à cette norme. Le non-respect de ces normes peut signifier que les filtres ne sont pas changés assez souvent, qu'ils n'ont pas le niveau de micron approprié ou que des filtres supplémentaires peuvent devoir être ajoutés au système.
En utilisant ces conseils pour dépanner le régulateur de pression proportionnel, vous pouvez éviter la perte de temps de production ainsi que les dépenses inutiles liées à l'envoi de vannes en bon état pour réparation. Le remplacement de pièces qui n'ont pas besoin d'être remplacées peut également introduire des contaminants dans le système, ce qui peut entraîner des problèmes encore plus graves.