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Fundamentos de la isla de válvulas: Definición, diseño y ventajas

Bürkert es su experto de confianza en islas de válvulas desde 1992. Pero, ¿qué es una isla de válvulas? ¿Y qué ventajas ofrece comparada con un sistema de válvulas individuales? En este artículo tendrá toda la información que necesita sobre este tema.

Qué es una isla de válvulas

En neumática, se designa isla de válvulas a un conjunto de varias válvulas individuales que están unidas mediante un suministro central de aire y energía y que se interconectan a través de un controlador lógico programable (PLC).

Isla de válvulas: Estructura y funcionamiento

Las islas de válvulas sirven para controlar un determinado número de válvulas y procesar sus señales. Así, por ejemplo, podrá conmutar actuadores neumáticos (p.ej. válvulas de proceso) mediante aire comprimido, capaces tanto de controlar como de regular fluidos. En este caso, como sucede con las válvulas individuales, una señal eléctrica se transforma en una señal neumática.

Las islas de válvulas se componen generalmente de un módulo de comunicaciones, un módulo neumático y diferentes conexiones.

Módulo de comunicación
Módulo neumático
Conexiones neumáticas
Indicador de estado y diagnóstico
Entradas de respuesta
Las entradas de respuesta son entradas digitales. Conectan los actuadores con la isla de válvulas.

Explicación sobre los elementos de una isla de válvulas basándose en la isla de válvulas AirLINE modelo 8652

Módulos y conexiones 

Ámbitos de aplicación

Las islas de válvulas se aplican tanto en la automatización de procesos como en la automatización de plantas de producción. Así, en el ámbito de la automatización de los procesos del sector farmacéutico y de los cosméticos, e incluso en la industria alimentaria resulta imposible prescindir de ellas.

En el marco de la nueva Industria 4.0, las islas de válvulas se usan cada vez con más frecuencia como sistemas electroneumáticos de automatización en combinación con diferentes funciones de diagnóstico. Siempre se aplican cuando existen unas estrictas exigencias en el campo de la automatización y/o la seguridad operativa de las instalaciones. Las ventajas de estas «unidades» surten efecto tanto en máquinas compactas como en grandes instalaciones con diferentes tipos de válvulas.

Valve island with siemens simatic et200 sp

 

Habitualmente las islas de válvulas ocupan muy poco espacio dentro de sistemas de automatizacióncentrales o distribuidos instalados en armarios eléctricos. Así, por ejemplo, se pueden controlar válvulas de proceso y otros muchos actuadores desde una ubicación central.

Aplicación en zonas potencialmente explosivas

El uso de equipos electrotécnicos en zonas potencialmente explosivas está muy restringido. Al activar los equipos pueden generarse chispas, que a su vez pueden causar la inflamación de mezclas aire-gas explosivas.

Las islas de válvulas representan pues una solución muy práctica para controlar a través del aire y de forma descentralizada las válvulas de proceso en este tipo de ámbitos. Se puede instalar, con la correspondiente homologación, en zonas 2 (ATEX). Nuestra isla de válvulas modelo 8650 está homologada incluso para su aplicación en áreas potencialmente explosivas zona 1 (ATEX).

Uso de las islas de válvulas en centrales abastecedoras de agua

En las centrales abastecedoras de agua, en general cada una de las etapas de tratamiento del agua se automatiza de forma independiente de las demás a través de sus propios componentes y armarios eléctricos, con el fin de garantizar una disponibilidad y un control de calidad permanentes del agua potable.

Valve Islands in Waterworks

Islas de válvulas para plantas de producción con procesos de limpieza

En las plantas de producción que incluyen un proceso de limpieza «Clean in Place», es frecuente encontrar grupos de válvulas de proceso. Para estas aplicaciones resulta especialmente adecuado el uso de islas de válvulas, puesto que permiten controlar varias válvulas de proceso de forma particularmente eficiente.

Las máquinas e instalaciones que también se limpian por su parte exterior requieren una protección adecuada de sus componentes electrónicos frente a los medios agresivos. Por tanto, generalmente las islas de válvulas se instalan en el interior de armarios eléctricos. Además, gracias a esa centralización se reducen los costes de instalación.

Integración de funciones en la isla de válvulas

Con la ayuda de los sistemas de bus, las diferentes funciones eléctricas, neumáticas y mecánicas se pueden integrar en una isla de válvulas. Esta integración de funciones convierte la isla de válvulas en un sistema de automatización electroneumático. A través de ella se puede, por ejemplo, combinar la conmutación de las válvulas con las funciones de diagnóstico y los sensores de presión de un equipo y conectarlas con el control superior. Según la aplicación de destino, se pueden seleccionar y combinar de forma específica las funciones adecuadas que permitan reducir costes.

Nuestras islas de válvulas también pueden unirse directamente a sistemas periféricos descentralizados. De esa manera pueden llevarse a cabo integraciones más profundas dentro de los niveles y sistemas de control superiores.

Valve island installation in a control cabinet

 
Con el modelo 8647 de Bürkert la isla de válvulas neumática se integra directamente en los sistemas periféricos descentralizados SIMATIC ET 200SP y ET 200SP HA de Siemens. Gracias a ello, es posible agilizar la puesta en marcha y mejorar la supervisión de la instalación. La cadena de proceso completa podrá, por tanto, beneficiarse de la integración de las funciones.  

Ventajas

En comparación con la automatización mediante válvulas individuales, las islas de válvulas presentan algunas ventajas. Además de los costes de instalación, se pueden reducir los derivados de su aplicación. Así, por ejemplo, solamente habrá que controlar un sistema neumático central de suministro de aire comprimido, que controlará numerosas funciones de las válvulas.

Puesto que las islas de válvulas agrupan la comunicación y la automatización de muchas válvulas en un solo equipo, la instalación y la programación del software se simplifican notablemente. Las válvulas, por ejemplo, no tienen por qué parametrizarse por separado, sino que pueden configurarse de forma agrupada.

A la hora de optimizar el funcionamiento de la instalación, las numerosas funciones de diagnóstico ofrecen una gran aportación, por ejemplo en la supervisión de la rotura de cables o de cortocircuitos, o en el recuento de los ciclos de conmutación. Esto permite realizar el mantenimiento de las válvulas en el momento óptimo, y en caso de avería es posible una rápida identificación y subsanación de errores.

 

Bürkert – Su experto en islas de válvulas

Desde 1992 somos sus expertos de confianza en lo relativo a islas de válvulas, y tenemos a su disposición multitud de equipos con funciones específicas del sector en el ámbito de la automatización de procesos.
 
Además, gracias a una colaboración de años con Siemens, han surgido islas de válvulas para aplicaciones específicas.

La última generación de islas de válvulas está equipada con diversas funciones adicionales de gran utilidad. Así podrán supervisarse numerosas funciones de diagnóstico, y se podrán mostrar tanto en la pantalla LCD como en el PLC.
 
Obtenga más información sobre nuestras islas de válvulas más habituales en nuestro resumen de productos.

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