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1.11: entrada de comandos y comando final
la señal de entrada de comandos (en porcentaje) pasa a través
de un bloque modificador de caracterización/límites. esta función
se realiza en el software, el cual permite un ajuste personalizado
en campo. el bloque de caracterización puede no aplicar ningún
ajuste (lineal), o aplicar uno de los diferentes ajustes de curva de
caracterización predefinidos (incluyendo varios porcentajes iguales),
o aplicar un ajuste de curva de caracterización personalizado de 21
puntos. en el modo lineal, la señal de entrada pasa directamente a
través del algoritmo de control en una transferencia 1:1. en el modo
porcentajes iguales (=%), la señal de entrada se mapea a una curva
de porcentajes iguales y rangeabilidad estándar. si se habilita la
caracterización personalizada, la señal de entrada se mapea a la curva
de salida personalizada de 21 puntos, definida por el usuario. la
curva de salida personalizada de 21 puntos, definida por el usuario,
se define utilizando una terminal portátil o el software Valvesight.
además, dos características definidas por el usuario, límites flexibles
y cierre hermético, pueden afectar la posición. el comando realmente
utilizado para posicionar el vástago después de la evaluación de
la curva de caracterización y los límites de usuario, se denomina
comando final.
1.12: lazo externo
el logix 420 utiliza un algoritmo de posicionamiento de vástago de
dos etapas. estas dos etapas consisten en un lazo interno (control
de relé piloto) y un lazo externo (control de posición del vástago).
Haciendo nuevamente referencia a la figura 1, un sensor de posición
de vástago proporciona una medida del movimiento del vástago. el
comando final se compara con respecto a la posición del vástago.
si existe alguna diferencia, el algoritmo de control envía una señal
al control de lazo interno para mover el relé en una determinada
dirección, dependiendo de la desviación que haya. luego el lazo
interno ajusta rápidamente la posición de la corredera. la presión del
actuador cambia y el vástago comienza a moverse. el movimiento del
vástago reduce la diferencia entre el comando final y la posición del
vástago. este proceso continúa hasta que no haya diferencia.
1.13: lazo interno
el lazo interno controla la posición de la válvula relé mediante un
módulo controlador. el módulo controlador consiste en un sensor de
efecto Hall compensado por temperatura y un modulador de presión
de piezo válvula. el modulador de presión de piezo válvula controla la
presión del aire bajo un diafragma mediante un flexionador de piezo
barra. la piezo barra se desvía en respuesta a una voltaje aplicado
desde la electrónica del lazo interno. a medida que aumenta el
voltaje hacia la piezo válvula, la piezo barra se flexiona, cerrando con
respecto a una tobera y haciendo que aumente la presión debajo del
diafragma. a medida que la presión debajo del diafragma aumenta o
disminuye, la válvula de asiento se mueve hacia arriba o hacia abajo
respectivamente. el sensor de efecto Hall transmite la posición de la
válvula de asiento nuevamente hacia la electrónica del lazo interno
para fines de control.
Posicionador digital Logix
®
1.14: secuencia detallada de las operaciones
del posicionador
el siguiente ejemplo detallado explica la función de control. Considere
que la unidad está configurada de la siguiente manera:
• Las unidad está en fuente de comandos analógica.
• La caracterización personalizada está deshabilitada (por lo tanto la
caracterización es lineal).
• No hay límites flexibles habilitados. No se ha establecido cierre
hermético (mpC).
• La válvula tiene desviación nula con una señal de entrada actual
de 12 ma.
• Calibración del lazo: 4 mA = comando de 0%, 20 mA = comando
de 100%.
• El actuador está entubado y el posicionador está configurado en
el modo "aire para abrir".
dadas estas condiciones, 12 ma representaría una fuente de
comandos de 50%. Como la caracterización personalizada está
deshabilitada la fuente de comandos se pasa 1:1 al comando final.
Como la desviación existente es 0, la posición del vástago también
está al 50%. Con el vástago en la posición deseada, la válvula de
asiento estará en una posición intermedia que equilibra las presiones
y fuerzas del resorte en el actuador. a esto normalmente se le llama
posición nula o balanceada de la válvula de asiento.
Considere que la señal de entrada cambia de 12 ma a 16 ma. el
posicionador vería dicho cambio como una fuente de comandos
de 75%. Con caracterización lineal, el comando final sería 75%.
la desviación es la diferencia entre el comando final y la posición
del vástago: desviación = 75% - 50% = +25%, donde el 50%
corresponde a la posición actual del vástago. Con esta desviación
positiva, el algoritmo de control envía una señal para mover la válvula
de asiento hacia arriba desde su posición actual. a medida que la
válvula de asiento se mueve, el aire suministrado se aplica al fondo
del actuador. esta nueva diferencia de presiones hace que el vástago
comience a moverse hacia la posición deseada del 75%. a medida
que el vástago se mueve, la desviación comienza a disminuir. el
algoritmo de control comienza a reducir la apertura de la válvula de
asiento. este proceso continúa hasta que la desviación sea cero. en
ese momento, la válvula de asiento estará nuevamente en su posición
nula o balanceada. el movimiento del vástago se detendrá y se habrá
logrado la posición del vástago deseada.
1.15: Compensación del lazo interno
la posición de la válvula de asiento en la que las presiones y las
fuerzas del resorte se encuentran en equilibrio, manteniendo la
posición de la válvula en estado estacionario, se llama compensación
del lazo interno. el algoritmo de control utiliza este valor como
referencia para determinar el voltaje del piezo. este parámetro es
muy importante para lograr un control correcto y se optimiza y se
configura automáticamente durante la calibración de carrera.
420 FCD LGENIM0106-3.1 – 10/13
flowserve.com
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