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Principi isole di valvole: definizione, struttura, vantaggi

Bürkert - esperto di isole di valvole dal 1992. Ma cos’è un’isola di valvole? E quali sono i suoi vantaggi rispetto all'architettura a valvola singola? Questo articolo vi spiega tutto quello che c'è da sapere sull'argomento.

Cos’è un’isola di valvole?

Nella pneumatica per isola di valvole si intende un insieme di più valvole singole dotate di un'alimentazione centralizzata di energia e aria e collegate a un controllore a logica programmabile (PLC).

Isola di valvole: struttura e funzione

Le isole di valvole servono per la gestione di un dato numero di valvole e per elaborarne i segnali. Questo permette ad esempio di comandare tramite aria compressa attuatori pneumatici, che a loro volta comandano liquidi. Come nel caso delle valvole singole viene convertito un segnale elettrico in un segnale pneumatico.

Le isole di valvole sono generalmente costituite da un modulo di comunicazione, un modulo pneumatico e da diversi raccordi.

Modulo di comunicazione
Modulo pneumatico
Raccordi pneumatici
Indicatore di stato e diagnosi
Ingressi feedback
Gli ingressi feedback sono ingressi digitali. Collegano attuatori con l’isola di valvole.

Spiegazione degli elementi di un’isola di valvole sulla base dell’isola di valvole AirLINE Tipo 8652

Moduli e raccordi 

Settori di impiego

Le isole di valvole trovano impiego sia nell’automazione di processo, sia nell’automazione di fabbriche. Impossibile rinunciare al loro impiego nell'automazione di processi dell'industria farmaceutica e cosmetica, nell'industria alimentare e delle bevande.

Nell'ambito dell'industria 4.0, le isole di valvole trovano un impiego sempre maggiore nei sistemi di automazione elettropneumatica in combinazione con varie funzioni diagnostiche. Sono indicate quando sono richieste elevate esigenze di automazione e/o sicurezza operativa dell'intero sistema. I vantaggi di queste "unità" si manifestano sia in macchine compatte che in grandi impianti con una grande varietà di valvolame.

Valve island with siemens simatic et200 sp

 

Di norma, quando si tratta di concetti di automazione centralizzati o distribuiti all’interno di quadri elettrici, le isole di valvole vengono installate in posizioni tali da non occupare molto spazio. In questo moto è possibile comandare ad esempio le valvole di processo e diversi attuatori da una posizione centralizzata.

Uso in aree a rischio di esplosione

L'uso di dispositivi elettrotecnici in aree a rischio di esplosione è possibile solo in misura limitata. Durante la commutazione di apparecchi possono formarsi delle scintille in grado di provocare l'accensione di miscele esplosive aria-gas.

Le isole di valvole rappresentano la soluzione giusta per gestire pneumaticamente il valvolame di processo di queste aree in modo decentralizzato. Possono essere montate nelle zone ATEX 2 con apposita omologazione. La nostra isola di valvole tipo 8650 è addirittura omologata per l’installazione nelle zone a rischio di esplosione ATEX 1.

Impiego di valvole negli acquedotti

Di norma negli acquedotti ogni fase di trattamento dell'acqua viene automatizzata singolarmente, utilizzando componenti e quadri di controllo dedicati, per garantire una disponibilità e un controllo qualità costanti dell'acqua potabile.

Valve Islands in Waterworks

Isole di valvole per impianti di produzione con processi di pulizia

Quanto si tratta di impianti di produzione contenenti un processo di pulizia “Clean in Place”, spesso si hanno dei cluster di valvole di processo. Per queste applicazioni è indicato l’utilizzo di isola di valvole, dato che in questo modo è possibile rendere particolarmente efficiente la gestione di diverse valvola di processo.

Macchine e impianti che vengono sottoposti ad una pulizia esterna, spesso richiedono una protezione dei componenti elettronici contro i sostanze aggressive. Di norma le isole di valvole vengono quindi installate all’interno di quadri elettrici. La soluzione centralizzata inoltre riduce il lavoro necessario per l’installazione.

Integrazione delle funzioni sull’isola di valvole

Con l'ausilio di sistemi bus è possibile integrare diverse funzioni elettriche, pneumatiche e meccaniche in un’isola di valvole. La cosiddetta integrazione di funzione fa di questa isola di valvole un sistema di automazione elettropneumatico. Questo permette ad esempio di combinare in un unico dispositivo circuiti valvola con funzioni diagnostiche e sensori di pressione per collegarli alla centralina di controllo di livello superiore. A seconda dell'applicazione, è possibile selezionare e combinare le funzioni necessarie, con conseguente riduzione dei costi.

Le nostre isole di valvole possono anche essere direttamente collegate a sistemi periferici decentralizzati. Questo permette di ottenere una maggiore integrazione nel livello superiore del sistema di controllo e gestione.

Valve island installation in a control cabinet

 
Con il dispositivo Bürkert tipo 8647 l’isola di valvole pneumatica è direttamente integrata all’interno dei sistemi periferici decentralizzati SIMATIC ET 200SP & ET 200SP HA di Siemens. Questo facilita la messa in servizio e migliora anche il monitoraggio dell’impianto. L’intera catena del processo può quindi beneficiare dell'integrazione delle funzioni.  

Vantaggi

Rispetto all'automazione tramite valvole singole, le isole di valvole offrono diversi vantaggi. Non solo in termini di installazione, ma anche dal punto di vista dei costi che si riducono sensibilmente. Per monitorare un numero elevato di funzioni valvola, è necessaria soltanto un’unica alimentazione pneumatica di aria compressa centralizzata.

Poiché le isole di valvole integrano la comunicazione e l'automazione di più valvole in un unico dispositivo, risultano più semplici anche l'installazione e la programmazione del software. Le valvole ad esempio non devono essere parametrizzate singolarmente, ma possono essere configurate in rete.

All’ottimizzazione del funzionamento dell'impianto contribuiscono anche le molteplici funzioni diagnostiche come il monitoraggio dei circuiti interrotti e dei cortocircuiti o il conteggio dei cicli di commutazione. Questo permette una manutenzione ottimale delle valvole al momento giusto e in caso di guasto è possibile una rapida identificazione e risoluzione dei problemi.

Bürkert – Il vostro esperto per isole di valvole

Dal 1992 siamo esperti affidabili per quanto riguarda le isole di valvole; abbiamo realizzato numerosi dispositivi con funzioni specifiche del settore nel campo dell'automazione di processo.
 
Inoltre, in molti anni di collaborazione con Siemens abbiamo progettato diverse isole di valvole specifiche per varie applicazioni.

La nuova generazione di isole di valvole è corredata da diverse utili funzioni aggiuntive. Questo consente di monitorare e visualizzare numerose funzioni diagnostiche sia sul display LCD che nel PLC.
 
Per saperne di più sulle nostre isole di valvole più comuni comuni, consultate la nostra panoramica dei prodotti.

La mia lista di confronto