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Las válvulas de regulación eléctricas inteligentes y las válvulas de regulación neumáticas inteligentes pueden denominarse ambas válvulas de regulación inteligentes. ¿Cómo definir si una válvula de regulación es una válvula de regulación inteligente? Definición de la válvula de regulación inteligente: La válvula de regulación inteligente es una válvula que cuenta con un microprocesador, lo que le permite realizar funciones de control inteligente. La inteligencia en las válvulas de regulación suele adoptar las siguientes formas: a. Válvulas de regulación neumáticas con localizadores inteligentes de válvula ； b. Válvula de regulación eléctrica inteligente ； Válvula de regulación neumática con localizador inteligente de válvulas basado en bus de campo. La función de control inteligente incluye, principalmente, lo siguiente: a. Permite modificar fácilmente las características de caudal de la válvula de regulación. b. Realizar el cálculo de control PID. c. Realizar otras funciones de cálculo, como por ejemplo, el establecimiento del rango de control por etapas y los cálculos de compensación no lineal. d. Cambiar el modo de acción, directo o inverso, de la válvula de regulación. e. Lograr la comunicación con la computadora principal, para así permitir el intercambio de información. L permite el diagnóstico de fallos y la alerta en las válvulas de regulación. g. Lograr el autobloqueo de la válvula de regulación. h. Para gestionar la información de estado de las válvulas de regulación, entre otras cosas, las ventajas del uso de localizadores inteligentes para válvulas son las siguientes. a. Reducir el tiempo de instalación, verificación y puesta a punto del circuito de control. b. Utilizar la función de diagnóstico para hacer funcionar la válvula de regulación. Se prolonga la vida útil y se puede monitorear el estado de funcionamiento en tiempo real. c. Reducir los requisitos de habilidad para el personal encargado del mantenimiento de los instrumentos. Las válvulas de regulación inteligentes se pueden dividir, en general, en válvulas de regulación eléctricas inteligentes y válvulas de regulación neumáticas inteligentes. Las válvulas de regulación neumáticas inteligentes cuentan con un posicionador inteligente para válvulas. La estructura de este tipo de válvulas es similar a la de las válvulas de regulación convencionales; sin embargo, gracias al posicionador inteligente, estas válvulas adquieren funciones inteligentes. Las principales diferencias entre el posicionador inteligente para válvulas y el posicionador convencional son las siguientes: 1. La forma en que se logran las características de caudal de la válvula de regulación es diferente. La parte de retroalimentación del localizador inteligente utiliza retroalimentación lineal, y las características de caudal de la válvula de regulación necesaria se logran en el circuito de control. La parte de retroalimentación de los localizadores convencionales son levas de diferentes formas; al cambiar la forma de estas levas, se logran las características de caudal deseadas en la válvula de regulación. 2. Los métodos de entrada y salida son diferentes. Por lo general, los posicionadores inteligentes de válvulas son posicionadores eléctricos inteligentes de válvulas. En comparación con los posicionadores de válvulas eléctricas convencionales, los posicionadores inteligentes de válvulas eléctricas reciben señales de entrada en formato estándar de 4–20 mA o 1–5 V. Estas señales deben ser convertidas a formato digital antes de poder ser utilizadas como señales de entrada para el microprocesador. Por lo general, la señal de entrada de los posicionadores de válvulas eléctricas es de tipo 4–20 mA o 1–5 V. Sin embargo, no es necesario realizar una conversión analógico-digital; la señal puede ser enviada directamente a la bobina electromagnética para generar una fuerza electromagnética que permita lograr el equilibrio de fuerzas. La señal de salida del posicionador de válvulas inteligente es una señal digital. Esta señal se envía al grupo de válvulas piezoeléctricas, y a través de la apertura y cierre de dichas válvulas se regula la presión de aire que llega al elemento de control de la válvula. Por lo general, la señal de salida de los posicionadores de válvulas eléctricos es una señal neumática, amplificada por un amplificador neumático. 3. Se emplean diferentes métodos de control. El localizador inteligente de válvulas funciona de manera similar a los dispositivos de control por computadora convencionales, utilizando un método de control discreto; por lo tanto, durante el intervalo de muestreo, la apertura de la válvula de regulación no cambia. Durante el funcionamiento, la apertura de la válvula de regulación varía de forma escalonada. Por lo general, los posicionadores de válvulas utilizan un método de control continuo; por eso, durante todo el proceso de control, la apertura de la válvula de regulación varía de manera continua (con excepción de los saltos que se producen debido a la zona muerta). 4. El procesamiento de detección de la señal de retroalimentación es diferente. En los posicionadores de válvulas inteligentes, la señal de retroalimentación del válvula de control debe ser convertida de formato analógico a digital antes de ser procesada por el microprocesador. En cambio, en los posicionadores de válvulas convencionales, la señal de retroalimentación se utiliza directamente como fuerza de retroalimentación (torque), sin necesidad de convertirla a una señal eléctrica mediante conversión analógico-digital. Algunos posicionadores de válvulas inteligentes utilizan señales analógicas estándar como entrada; además, en el mismo cable se transmiten también señales digitales HART. Se trata de posicionadores de válvulas inteligentes que funcionan con señales mixtas. No pertenecen a la categoría de posicionadores de válvulas inteligentes basados en bus de campo, pero siguen siendo considerados posicionadores de válvulas inteligentes. Válvulas de regulación eléctrica inteligentes. Este tipo de válvulas de regulación está compuesto por un amplificador servo inteligente, un operador digital, un mecanismo de reducción de velocidad, un dispositivo para detectar y enviar la posición de la válvula, y una válvula de regulación eléctrica. La principal diferencia con las válvulas de regulación eléctricas convencionales es que utilizan amplificadores servomotores con funciones inteligentes. El amplificador servo inteligente es una especie de computadora de tamaño reducido. Recibe señales analógicas estándar de corriente o voltaje, las convierte en señales digitales mediante conversión analógico-digital. El microprocesador compara las señales de entrada con las señales establecidas y realiza cálculos según ciertas reglas de control. La señal resultante, tras ser convertida de nuevo a formato analógico, se utiliza para activar la válvula de regulación eléctrica correspondiente. De manera similar al principio de funcionamiento de las válvulas de regulación neumáticas equipadas con localizadores inteligentes de válvulas, la principal diferencia de las válvulas de regulación eléctricas inteligentes es que utilizan un motor eléctrico. Por lo tanto, la señal de salida se envía al motor (que puede ser monofásico o trifásico), y a través de un dispositivo de reducción de velocidad se modifica el grado de apertura de la válvula eléctrica. La válvula eléctrica inteligente también utiliza las características no lineales del circuito de control para compensar las características no lineales del sistema que se desea controlar. De este modo, se evita la inestabilidad del sistema de control causada por la no linealidad del circuito de retroalimentación. Al mismo tiempo, dado que la compensación no lineal se realiza de forma digital, es posible determinar la posición de los puntos de intersección en la curva de compensación no lineal, en función de la relación de caída de presión del válvula de control y de las características de caudal de trabajo deseadas. Válvula de regulación neumática con localizador inteligente de válvulas y bus de campo. En comparación con los localizadores inteligentes de válvulas convencionales, las características del localizador de válvulas presente en este tipo de válvulas de regulación son las siguientes. a. La señal de entrada no es una señal analógica estándar de corriente o voltaje, sino una señal digital proveniente de los dispositivos del bus de campo. b. Cuenta con función de comunicación, lo que permite interactuar fácilmente con la computadora principal para realizar el intercambio y compartir datos. c. Puede operar en modo de alimentación directa o en modo intrínsecamente seguro, cumpliendo con las normas correspondientes a los buses de campo. d. Permite implementar las funciones relacionadas con la interconexión de sistemas abiertos, como la intercambiableidad y la interoperabilidad, entre otras. e. Comunicación digital total y bidireccional.