Les vannes de régulation se conservent de nombreuses années si elles sont maintenues correctement. Lors de leur remise en état, il est possible de faire évoluer leurs fonctions de commande en changeant leur servomoteur. Il est alors possible de leur apporter les dernières techniques de régulation et de contrôle.
Actuellement, le choix d'un robinet est de plus en plus motivé par le système de contrôle commande qui accompagne l'actionneur et qui permet de le relier facilement à la conduite du process. Les fabricants de robinetterie industrielle sont donc sollicités par les utilisateurs et les prescripteurs pour développer et intégrer des solutions d’automatisation. Elles concernent essentiellement le contrôle et la commande du robinet tout ou rien ou de régulation ainsi que les automatismes par réseau de terrain, par télégestion ou encore pilotés par des micro-contrôleurs embarqués dans l'actionneur qui devient alors “intelligent”. Ces composants permettent à l'actionneur d'accomplir des fonctions évoluées de surveillance et d'optimisation de la conduite du robinet et du réseau.
Ces fonctionnalités passent par la mise en œuvre de capteurs et d'une électronique rapportée. Ainsi, le constructeur de vannes
Cla-Val a mis au point la gamme e-line, un ensemble de composants électroniques permettant d'une part d'enregistrer et de transmettre les mesures de variables hydrauliques mais aussi de commander et contrôler l'ouverture de la vanne à distance et améliorer du même coup la régulation.
De la même façon, Bayard Tyco, Danfoss Socla, Dresser Masoneilan, Von Rohr (Suisse), AVK-Bermad ou Vag Armaturen proposent toute une gamme d'équipements dédiés à la régulation des fluides et à la gestion des réseaux : contrôle, régulation et stabilisation de débit, niveau et pression.
Améliorer la régulation
Sur un équipement “manuel”, la consigne de pression est donnée par le circuit d'asservissement. Lorsque la vanne rencontre une réduction de pression, il faut régler la vis pour tarer le ressort de consigne, donc se déplacer. Car, sans action, quand la vis est réglée à 3 bar, elle reste à 3 bar. « Mais aujourd'hui, nos clients veulent pouvoir modifier cette valeur à distance », explique Hugo Van Buel, Directeur de Cla-Val Europe. Pour répondre à ce besoin, l'entreprise a développé son module e-drive qui motorise et règle la vanne même lorsqu'elle est sous l'eau. Le paramétrage de la vanne se fait à l'aide d'un PC via la connexion USB de l'équipement. Équipée d'un e-Smart/L2 (option GSM), elle transmet par SMS la position courante de l'équipement et peut aussi recevoir une nouvelle consigne.
Pour les sites déjà équipés de bus de terrain, la vanne peut être dotée d'un positionneur numérique. Ainsi, ABB propose depuis plus de 10 ans son positionneur intelligent TZID-C qui se décline désormais en version Hart, Profibus et Fieldbus Foundation. Il existe également des versions pour utilisation en zones dangereuses. De nombreux accessoires sont disponibles pour permettre le montage aisé sur la plupart des vannes disponibles sur le marché. Sa grande souplesse d'utilisation, qui intègre la mise en service automatique, permet d'exploiter facilement toutes ses fonctionnalités et ses capacités de diagnostics.
Fisher (groupe Emerson) commercialise des contrôleurs numériques de vanne modèle DVC2000 et DVC6000 appartenant à la famille FieldVue qui se connectent sur le bus Fieldbus Foundation (FF) ou sur le 4-20 mA et le Hart.
De son côté, Metso développe de nombreuses combinaisons d'ensembles de régulation comprenant un contrôleur numérique de position, un actionneur et un corps de vanne. Elles sont disponibles pour des vannes à disque excentré, globe, papillon et segment, équipées d'un actionneur à membrane.
Le ND 9000 est un contrôleur intelligent fondé sur un microcontrôleur alimenté par boucle 4-20 mA ou le bus de terrain pour vanne compatible Hart, Profibus PA et FF. Le contrôle de la position de la vanne est assuré par un microcontrôleur 32 bits. Une fonction de diagnostic avancée garantit la performance de toutes les mesures effectuées.
Quant à Flowserve, elle propose sa gamme de positionneurs numériques des séries Logix 500si, 800, 1400 et 3200IQ qui sont compatibles, selon le positionneur, avec les protocoles Profibus PA, FF, Hart et 4-20 mA.
Enfin, Masoneilan-Dresser propose le FVP, un positionneur numérique de vanne compact et léger qui fonctionne suivant le bus de terrain Foundation. Il est capable d'être aussi le régulateur d'une boucle complète, avec des paramètres PID, des alarmes et d'autres fonctions spécifiques.
La plupart de ces équipements assurent une réponse précise du positionnement de la vanne et assurent aussi une surveillance permanente de la performance de l'équipement, ce qui facilite la maintenance.
Un autre atout de ces équipements numériques est la possibilité d'acquisition et de transfert de données qui ouvre de nombreuses applications au contrôle de vanne.
Acquérir et transmettre les données
Les contrôleurs de vannes motorisés V100 et V250 d'ABB assurent non seulement le contrôle de position direct de la vanne motorisée, mais ils sont capables de mesurer température, pression, débit et/ou niveau et de transférer ces variables vers un data logger ou une centrale d'acquisition de process.
Il en est de même pour e-Flow de Cla-Val. « À partir de cet appareil, nous faisons des mesures de pression et de débit. Nous n'avons pas, volontairement, intégré les capteurs à l'électronique, souligne Vincent Gachet-Mauroz, directeur des ventes et produits chez Cla-Val, nous pouvons ainsi nous adapter au cas par cas ».
De fait, le e-Flow se pose sur une vanne. Il
Mesure la pression différentielle et surveille ainsi la chute de pression entre l'entrée et la sortie de la vanne. En connaissant l'ouverture de la vanne, l'appareil peut à partir de ces données, mesurer le débit, et cela marche même sur les grosses vannes.
Pour répondre aux besoins de l'analyse des réseaux, Cla-Val a complété sa gamme e-Drive par une centrale d'acquisition de type datalogger capable de mémoriser 540 000 données complètes dans sa mémoire Flash. Cet équipement réalise de la mesure continue et événementielle de pression (de ‑1 à 16 bar en standard et jusqu'à 0-600 bar sur demande avec une précision de ±0,4 %) et de débit (en option) avec un échantillonnage autoadaptatif ou ajustable de 0,125 s à 1 h selon les besoins. La fréquence d'acquisition de 0,125 s permet de faire des analyses très pointues, notamment l'analyse des coups de bélier dont le mode d'analyse peut descendre jusqu'à 8 fois par seconde.
De plus, la possibilité de commutation automatique de la fréquence d'acquisition est intéressante. Elle permet de définir une gamme de pression où la fréquence d'acquisition sera lente, puis de commuter sur une fréquence d'acquisition plus rapide dès qu'un événement est repéré par l'appareil. L'utilisation de e-Log est simple. Le logiciel Cla-Val paramètre entièrement le logger depuis un PC via la connexion USB.
Le même chemin est utilisé pour lire et sauvegarder les données. Les alarmes, niveau de batterie et autres informations préréglées peuvent également être transmises par SMS.
IFC développe son offre en régulation
Forte de ses trente années d’expérience dans le domaine du traitement de l’eau et de l’air résultant de la reprise en décembre 2004 du fonds de commerce Vraco, la société IFC se dote aujourd’hui d’un ensemble de produits complémentaires relevant des exigences de la régulation des fluides industriels, afin d’apporter de nouvelles solutions ainsi qu’une globalité de services.
Les robinets à obturateur rotatif offrent de nombreux avantages. Les caractéristiques seront linéaires ou à égal pourcentage selon le principe d’obturation. Les grandes capacités de débits de ces produits permettent de réduire de manière conséquente les diamètres de vannes. Ceci aura pour conséquence de faciliter le montage sur la tuyauterie, de diminuer la taille de l’actionneur et donc de réduire les frais d’approvisionnement et de maintenance.
En complément aux robinetteries de sectionnement très largement utilisées dans ce domaine d’activité, IFC intègre aujourd’hui une gamme de produits spécifiquement conçus pour la régulation tout en assurant les mêmes garanties d’étanchéité que les robinets tout ou rien. Différents types de positionneurs peuvent être indifféremment adaptés, analogique ou numérique, selon les impositions des utilisateurs.
La communication par bus de terrain a connu un essor considérable durant ces dernières années mais la compatibilité entre les différents systèmes (Protocole Hart, Profibus ou Fieldbus) et l'ensemble de l’instrumentation pose encore de nombreux problèmes. Afin de pallier ces difficultés, IFC sélectionne l’instrumentation en fonction des systèmes contrôle-commande installés et du standard retenu par le client. Cette nouvelle approche du marché permet d'offrir de nombreux avantages :
- • Standardisation des vannes de sectionnement et de régulation.
- • Une prise en charge de la communication par bus de terrain entre l’ensemble des produits utilisés.
- • Une diminution du coût des vannes de régulation par une optimisation des diamètres sélectionnés.
- • Une adaptation de l’instrumentation au système contrôle-commande ou au standard de l’utilisateur, afin de garantir une parfaite compatibilité.
