Transcript Pressão

NORGREN PROPORCIONAL ADVANTAGE
Don Hoerr
Ricardo Rodrigues
Pauta
»Visão Geral
»Introdução
»Características de Mercado
»Conceitos importantes
»Circuito aberto versus circuito fechado
»Linearidade
»Histereses
»Tempo de resposta
»Calibração
» Mercados
»Linha de Produtos Industrial e
Processo
»Concorrência
»Vantagem Competitiva
»Novos Produtos
»Aplicações
»Desenvolvimento de Produtos
»Capacidades
Visão Geral
Herion & Watson Smith têm mais de 20 anos de experiência em válvulas
proporcionais.
Ambas as companhias AGORA fazem parte do grupo Norgren.
Introdução
Controle preciso de…
» Pressão
» Força
» Fluxo
Pressão
Sinal de entrada
Sinal elétrico
»
»
»
Pressão ou saída de fluxo
»
»
Corrente (ex.: de 4 a 20mA)
Voltagem (ex.: de 0 a 10V)
Pressão (ex.: de 0 a 150psi)
Fluxo (ex.: de 0 a 50scfm)
Digital (ex.: Fieldbus 01110010)
Eletro-pneumático
I/Ps (corrente para pressão)
E/Ps (voltagem para pressão)
Válvulas Proporcionais
Características de Mercado
» Válvulas proporcionais promovem uma imagem de alta
capacidade e alavancam outros produtos pneumáticos
» Potencial linha de aplicações continuam a
expandir
» Longa validação / ciclos de vendas - frequentemente vários
meses
» Um engenheiro é seu melhor cliente
Características de Mercado Cont...
»
Detalhes para aplicações específicas podem ser muito importantes
(resposta do transiente depende da vazão, volume, tubulação, etc)
»
Produtos competitivos variam amplamente através de diferentes
tecnologias. Forma direta, adequada, reposições de funções são raras
»
Desafio de deslocar uma pessoa devido ao exposto acima – mas os
negócios tendem a ser de longo prazo, uma vez ganhos.
»
Desempenho e confiança são muitas vezes melhores que preço
»
Boas oportunidades de valor agregado para distribuidores experientes e
capazes
“Em sistemas de operação pneumática é essencial que os parâmetros como direção, vazão ou pressão
estejam continuamente ajustadas conforme os requisitos para o processo. “
Exigências do Cliente
Questões a serem respondidas para vender uma
Válvula Proporcional!!
Qual é a aplicação?
Quais são os elementos críticos para a aplicação?
Características principais para os clientes?
Vazão requerida?
Pressão de saída requerida?
Volume de trabalho (carga)? – circuito fechado?
Pressão de entrada?
Tempo de resposta/Velocidade?
Controlador?
Meio ambiente?
Sinal de realimentação solicitado?
Normas de Vendas
Apoio a Vendas
Campeão de vendas de proporcionais nos EUA:
Ricardo Rodrigues [email protected]
ou consulte o Deptº de Engª da Norgren no Brasil
Com o objetivo de reforçar as vendas através das linhas de válvulas
proporcionais da Norgren
Algumas atividades:
»Visitas de Vendas / Visitas de Treinamento
»Testes / Aplicações em laboratório
»Coordenação com fábricas (Leeds / Fellbach) nas
entregas, preços, produtos especiais, coordenação
com clientes internacionais, etc
Importante
»Circuito aberto e Circuito fechado
»Linearidade
»Histereses
»Tempo de resposta
»Sensibilidade
»Calibração
• ZERO
• SPAN
• GAIN
Circuito Fechado Vs Circuito Aberto
Circuito Aberto
»Eletro-pneumático
»Robusto e confiável
»Adequado para muitas aplicações
»Custo efetivo
Valor de ajuste
Amplificador
Válvula de controle
de pressão
Circuito Fechado Vs Circuito Aberto
Circuito Fechado
»Sensor de pressão interno
»Controle do circuito fechado
Valor de ajuste
ativo
»Ponto de ajuste ou ponto de
ajuste analógico
Lógica para comparar
com pressão
desejada
Amplificador
»Adequado para qualquer
aplicação
»Sinal de realimentação de
pressão
»Sinal comparador de saída
Sensor de
pressão
(transdutor)
Válvula de controle
de pressão
Aplicação
ALGORÍTMO PID
O estado presente do sistema é comparado com o estado requerido e a diferença é medida
como erro, então o sistema é planejado para levar o erro a zero.
Linearidade e Histeresis
O erro de Linearidade é sempre
tomado como sendo de uma linha reta
perfeita a qual se sobrepôe ao ponto
final definido
Para uma unidade de 0-150 psi, a linha
perfeita deverá ser :
0 psi @ 0 VDC
150 psi @ 10 VDC
Histeresis é a diferença
entre as duas rampas,
crescente e decrescente
No desenho ao lado as
setas indicam a diferença
entre as rampas
Tempo de resposta
Aumento da faixa de pressão de 10
para 90%
Carga determinada
Ex.: VP50: Tempo de resposta: menos que
80ms em carga de 0.1 litro
Repetibilidade
Relata a proximidade na saída quando a
mesma entrada é aplicada
repetidamente, por um certo período de
tempo, e sob as mesmas condições.
Calibração – Zero e Span
Zero: Altera a posição
do gráfico.
Span: Quando considerando a linha reta do gráfico entre
3-15psi, 4-20mA, mudando o span altera o gradiente da
inclinação.
Calibração cont...
PASSOS PARA CORRIGIR A CALIBRAÇÃO
1. Assegurar o correto fornecimento de pressão.
2. Ajuste o sinal eletrônico para 10%, ajuste do controle do ZERO para ±0.5% da pressão desejada.
3. Aumente o sinal eletrônico de controle para 100%, ajuste o SPAN para ±0.5% da pressão desejada.
4. Repita os passos tantas vezes quanto necessário. Assegure-se que a pressão de saída esteja regulada
para o nível correto de cada passo.
GAIN
Fator que amplia a diferença entre o sinal e a saída (erro).
Se o ganho for muito alto, a unidade torna-se por demais
sensível e oscila fora de controle.
Se o ganho for muito baixo o tempo de resposta da
unidade torna-se muito lento.
SOMENTE EM VÁLVULAS COM
CIRCUITO FECHADO!
S = ganho X erro
Mercados
»Industrial
Máquinas de papel,automotiva, laboratório,
fabricantes de microprocessadores, etc.
»Indústrias de Processo
- Refinarias, produtos químicos, químicas finas,
farmacêutica, polpa e papel
- Fabricantes de válvulas de processo e
posicionadores
Linha de Produtos
Processo
Industrial
VP10
Séries 42
VP12
VP50
VP51
140
FailFreeze
VP40
Manostato R27
(falha na posição)
VP23
421
VP60
Produtos para Mercado Industrial
A VP50/51
VP51
VP50
A VP50/51
PRINCÍPIOS
Circuito Fechado
Carretel sem vedação com retorno por mola
Projeto Eficiente
BENEFÍCIOS
Alta Vazão (43 scfm)
Rápida Resposta
Alta Precisão
Ganho Ajustável
Baixa energia - a VP50 utiliza menos que 1 watt
VP50/51 – Princípio de Funcionamento
Exaustão
Pressurização
Modulação
VP50/51 – Interface Elétrica
Conector M12 de 5 pinos FORNECIDOS na
caixa com a unidade
Pino 1 > energia 24V
Pino 2 > Sinal de feedback
(0 a 10V para faixa
de pressão total)
Pino 3 > Sinal de controle
(0 a 10V ou 4-20mA)
Pino 4 > Comum (energia e sinal)
Pino 5 > Terra
VP50
»Ideal para
aplicações industriais padrão as quais requerem melhor
controle e desempenho do que um sistema de circuito aberto
»Pressão de saída: Mín. 0 a 30 psi; Máx 0 a 150 psi
Alto desempenho
Vazão /Precisão/Resposta
Controle do circuito fechado
Estável sobre todas as condições de carga
Ganho ajustável
Grau de Proteção IP65
Operação flexível
Verdadeiro CUSTO EFETIVO
VP50 Corte Transversal
Filtro
interno
Gain
Span
Zero
Baixa
Energia
Ar-Piloto
Baixo atrito do carretel
sem vedação
VP51
»Unidade DIGITAL com Display
»Vários controles de ajuste para acomodar
melhor a Aplicação
»Notificação imediata LCD’s
»Pressão de saída: 0 a 150psi
»Única no mercado
»Controlador PI
Funcionalidade para o usuário –
totalmente programável
»Faixa de pressão, idiomas e
unidades
»Monitor de saída
»Senha de proteção
»Dinâmico/ajuste de velocidade
»Display LCD com iluminação
VP51 Corte Transversal
Digital Eletrônico Avançado permitindo
ao usuário controlar a faixa de
pressão, velocidade, mín. e máx.,
ponto de ajuste e muito, muito mais …
Teclado ergonomicamente
projetado, permitindo fácil
programação do menu de
acionamento
Tecnologia do carretel sem vedação
comprovada, oferecendo desempenho
superior em menos tempo
VP51 – Estrutura do Menu
Password
Senha de 4 dígitos e dê OK.
Display Language
Display
Set up
Off line
Set up
Selecione o idioma na unidade de pressão
Pressure Units
Min. Set up
Max. Set up
Speed Settings
Dynamic
Response
Dither Amp
On-Line
Set up
Min. Set up
Max. Set up
Monitor
Set up
Monitor
Output
Green On
Limits
Red On Limits
Local
Control
Device
Database
Factory
Defaults
Manual Control
Ajuste a pressão entre mín. e máx. 0-10 bar do sinal de
entrada.
0-7 para ajustar a velocidade.
0 = mais rápido, 6= mais lento
Resposta irá variar com volumes diferentes.
Para estabelecer o tempo do ajuste do Integrador
0 = mais rápido, 7 = mais lento
Esta função permite uma amplitude de oscilação para ser
ajustada de acordo com a aplicação.
Com fornecimento de ar, ajuste o sinal de entrada para o
valor máx. e mín. requerido.
A função do Display fornece feedback de instalação para
informação do usuário.
O LED verde normalmente está permanentemente ligado
quando houver fornecimento de energia. Esta função
permite ao usuário ajustar o LED verde para faiscar quando
a pressão de saída estiver fora da janela especificada.
O LED vermelho está normalmente desligado. Pode ser
ajustado para faiscar se a pressão de saída não alcançar o
valor requerido dentro de um limite de tempo especificado.
A função de controle local permite que o usuário ajuste a
pressão de saída manualmente usando a seta.
A função do display que mostra o dispositivo ID, Nº de série.
Também contém mudança de senha para instalação de
endereço de Web do distribuidor.
Fornece opção para utilizar o ajuste de fábrica.
VP50/51 Concorrentes – SMC
Séries SMC ITV
Produto
A ITV2000 é um Regulador Eletro-Pneumático com LED display
Informação de Preço
O preço médio da lista da SMC ITV2000 é $395 embora dependa
da especificação da unidade (ex.: Opcionais extras).
SMC - ITV2000:
•Menor precisão - 3%
•Necessita de 5 micron de filtragem
•Não tem certificado CE
•Faixa de temperatura de
operação bem menor
Opções / Menu
Senha de Proteção
Seleção do Idioma
Seleção da Unidade de Pressão
Faixa de Ajuste da Pressão
Ajuste da Velocidade
Display de Saída do Monitor
Ajuste da Pressão On-line
Indicadores LED
Ajuste de G anho
Ajuste Integral de G anho
Base de Dados do Dispositivo
VP51
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
ITV2000
X
X
VP50/51 Concorrentes
ProportionAir
Produto
ProportionAir é líder de mercado nos EUA.
Todas as válvulas ProportionAir utilizam o design c om
duas válvulas miniaturas para controlar a pressão, desde
meados dos anos 80.
BB1 – BB2
Padrão: Vazão máx.: 1.2 scfm
Alta vazão (S81): 3.1 scfm
Opções com sensores de fechamento de circuito com
sensores externos. Geralmente requer um amplificador
de vazão.
Forte distribuição da linha. Problemas com algum
histórico de qualidade/confiança.
A solução com o amplificador de vazão é mais cara que
VP50/51.
QB1 – QB2
Vazão máx.: 1.2 scfm
QB3
Vazõa máx.: 25 scfm
• Baixo fluxo – necessita de um
amplificador de vazão na maioria
das aplicações
• Resposta lenta
• Sem ajuste de ganho
VP50/51 Concorrentes - Outros
Asco Joucomatic SENTRONIC
Líder de mercado na Europa. Utilizam tecnologia tradicional e tem
reputação de confiança. Projetada para aplicações de controle
de fluxo.
A lista de preços é a mais alta de todos.
• Alto consumo de ar 50 l/min
• Alto consumo de
energia. - até 30watts
• Menos preciso - acima
de 2%
• Alto preço
Fairchild T7900
MAC PPC
Alta vazão, conversor IP preciso.
Combina válvulas de ação rápida
solenóide MAC (Tipos 34, 35, 400,
47, 92, ou 93) com controle eletrônico
integral com configuração de válvulas
gêmeas. Uma ampla linha de opções
e configurações até 3/4". Sistema
Especial Prop Multi Pressure Pak
(MPP) mercado alvo de solda por
pontos.
Lista de preço em torno de de $ 1000
Preço alto
Vazão menor (26 scfm)
Menos preciso – 2.5%
Maior e mais pesado
Baixa proteção
Consumo de energia 8W
VP50/51 Concorrentes - outros
Festo MPPES
Alimentação e escape e Não existe promoção
agressiva de válvulas proporcionais nos EUA. Tem
uma base instalada devido a maior influência
européia.
Lista de preço em torno de $ 1000
Menos preciso – 3%
Sem controle de etapas
Consumo de energia 3.6W
Numatics – Séries EPR
Uma linha relativamente limitada de
válv. proporcional em linha com tecnologia
de alimentação e escape.
Sem muita penetração no mercado.
•
Marsh Bellofram (Buzmatics) - Tipo 3000
•
•
•
•
•
Tipo 3000 o qual integra a seção piloto Buzmatics
com
Vários Bellofram integral boosters
Falta força no mercado de pneumática.
Lista de preço para tipo 3511P (digital, 19scfm): $ 423
Consumo de energia 7W
Vazão máx. 19scfm
VP50/51 Vantagem Competitiva
CONTROLE DE SENSIBILIDADE – CONTROLE SEM SALTOS
Comparação com a série SMC ITV2000
»
»
»
»
E/P Piloto e carretel sem vedação
Excelente controle de sensibilidade – controle
sem saltos
Crítico para aplicações onde rampas lentas ou
modulações são necessárias
Piloto analógico com resolução de controle
muito melhor do que sistema de alimentação e
escape
Comparação com tempo de resposta
SMC
VP50
I T V 2 0 5 0 - 3 1 F2 BS3 - Q
I T V 2 0 5 0 - 3 1 F2 BS3 - Q
V P 5 0 1 0 BJ 1 1 1 H 0 0
V P 5 0 1 0 BJ 1 1 1 H 0 0
0 - 1 0 V : 0 .0 5 -9 Bar 0 - 1 0 V : 0 .0 5 -9 Bar 0 - 1 0 V : 0 - 1 0 Bar0 - 1 0 V : 0 - 1 0 Bar
c arta menor
c arga maior
c arga menor
c arga maior
A umento do tempo:
1 8 9 ms
2 2 5 ms
3 2 .6
1 6 6 ms
E xc eder +ve:
1 .8 0 %
1 .8 0 %
1 .6 5 %
1 .6 5 %
T empo de falha
1 5 5 ms
1 8 1 ms
54
1 5 6 ms
VP50/51 Vantagem Competitiva
Comparação de uma VP51/50 e uma SMC ITV2000
Click na figura para
iniciar a animação
VP51 Vantagem Competitiva
1
2
Microprocessador - Usuário especifica Set point e Calibração num toque
de um botão
Economia de tempo de ajuste com melhor desempenho
Display de Pressão On-board - Notificação Instantânea
da Pressão de Saída Requerida
Não necessita de manômetro separado para
monitoramento
3
Ajuste de Ganho Digital - Alta estabilidade para a maioria
das aplicações com diferentes volumes. Ótimo ajuste de
velocidade com precisão ideal
4
Operação de Válvula Pneumática com Carretel sem Vedação Tempo de resposta rápido; com longa vida útil comprovada. Controle
pneumático confiável por longo tempo de operação
Norgren
Spool Valve
VP51 - DeviceNet
DeviceNet é o protocolo de Fieldbus que mais cresce no mundo.
»Testado e aprovado pela ODVA
»Dispositivo Plug & play – não necessita de
um conversor analógico para digital
»Ajuste de pressão e feedback
»Byte com Status para diagnósticos
»Ajuste para aplicação específica
»Software EDS para configuração total
»Funciona com energia da rede (não
comunicação
bilateral!!
necessita de cabo separado de energia)
»Válvula de controle de pressão totalmente
digital - Controla pressão até 150psi
»Disponível Agora!
“..Extraordinária configuração e capacidades diagnósticas com controle
de pressão muito preciso para numerosas aplicações … “
VP51 - DeviceNet
Arquivo EDS – Totalmente funcional pela rede
Facilmente configurável
para todas as aplicações
Monitoramento
on-line
Pode ser ajustado para detectar
automaticamente a velocidade da
rede
Byte de Status para
diagnóstico
Limite de erro e função
“pressostato” ajustável
Em caso de perda de comunicação
com a rede, há opção de manter ou
liberar a pressão
Esta figura à esquerda mostra o arquivo EDS visto através da
Rockwell RSNetworx)
VP51 - DeviceNet
Display e Teclado
Teclado
»Ajustar a senha
»Mudar os endereços de nós na
rede
»Ajustar “Baud Rate”
LEDs
»Status da Unidade
»da Rede
Display com 16 caracteres
»Atual pressão de saída
»Atual nó na rede
»Mensagem mostrada
quando a “Baud Rate” ou o
nó da rede estiver incorreto
Imediata mudança
da taxa de baud
pelo usuário. A
VP51 está ajustada
para diferentes
“Baud Rate” da
rede.
Fácil mudança do
endereço de nó na
rede pelo usuário.Isto
quando o nó já está
em uso por outro
dispositivo.
VP10
Adequada para ambas Aplicações Industrial e de Processo
» Preciso Controle de Pressão com Circuito Aberto
» Excelente Linearidade
» Baixa Histeresis
» Vazão: 10.6 scfm
» Faixa de pressão: Mín 3-15psi bar -Máx 3-120psi
» Sinal: 0-10V; 4-20mA
» Ajustes de Zero e Span
Opções:
- IS (intrinsicamente seguro) para indústrias de
processo
- Várias faixas de sinal de entrada
VP10 – Princípio de Funcionamento
“Flapper & nozzle”
A VP10 é dividida em duas seções:
» Seção de controle - o “flapper & nozzle”
e câmara da pressão piloto.
» Seção pneumática.
Regulador de Precisão R27
Regulador de Precisão com Circuito
Aberto
Projetado para aplicações onde
reguladores padrões não são eficientes
»Excelente precisão
»Estabilidade por longo tempo
»Adequado para circuitos abertos e fechados
»Operado Manual ou Mecanicamente
»Muitas opções de controle mecânico
»Vazão: 300 l/min
»Faixa de pressão: mín 0.2 a 1bar – máx 0.14
a 8bar
Opções: haste, operada por alavanca e com manômetro de pressão
NOVA VP12
“… controle preciso de pressão numa válvula
compacta … preenchendo uma lacuna no
mercado para uma válvula miniatura confiável
de baixo custo”
VP12
»Válvula Proporcional Miniatura
»Preciso Controle com Circuito Aberto
»Projeto Industrial Compacto e Reforçado
»Vazão até 7 scfm
»Excelentes Características de Desempenho
»Ajuste do Zero e Span
»Disponível agora!
VP12 pilotando um regulador
VP12
Carácterísticas e Benefícios
» Ideal para aplicações em circuitos abertos e fechados
» Várias faixas de pressão – de 0 a 15psi até 0 a 120psi
» TAMANHO - Desenho compacto fornecendo instalação
flexível
» Instalado em qualquer direção (instalação simples)
» Opções de Manifold
» Preço bastante competitivo
» Controle melhor do sistema sem pagar por uma solução
dispendiosa
» Operação silenciosa devido à operação com válvula piloto
» Baixo consumo
» Excelente resolução de controle – controle
analógico sem saltos