Actuador Eléctrico Modulante para Válvula | 4-20 mA | ISO5211 | IP67
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Actuador Eléctrico Modulante para Válvula 1/4 de Vuelta — Control Proporcional 4-20 mA, ISO5211, IP67, 35 a 500 NM
El actuador eléctrico modulante para válvula de Cematic controla el porcentaje de apertura de válvulas de bola y mariposa de forma proporcional y continua. A diferencia del tipo On-Off, este actuador posiciona el disco o la bola en cualquier ángulo entre 0° y 90°. Por lo que permite regulación proporcional continua — no solo apertura o cierre completo.
Por ello, es la solución correcta cuando el proceso requiere regulación fina de caudal, presión o temperatura desde un lazo de control PID. Está disponible, además, en torques de 35 a 500 NM para cubrir válvulas de bola y mariposa en cualquier diámetro de aplicación.
Su señal de entrada analógica — 4-20 mA, 1-5V o 2-10V — se integra, además, directamente con el controlador PLC o DCS sin posicionador externo adicional. El actuador, asimismo, incluye señal de retroalimentación de posición — 4-20 mA o 2-10V.
Por lo que el sistema de control puede verificar en todo momento el ángulo real de apertura. En consecuencia, Cematic entrega el conjunto ensamblado y calibrado, listo para instalar desde el primer día.
Tipo Modulante vs. On-Off — cuándo elegir cada uno
La selección entre Modulante y On-Off es el criterio más importante al especificar el actuador. A continuación se describen los casos donde el tipo Modulante es el correcto:
- Lazos de control PID: Cuando la válvula actúa como elemento final de control en un lazo de regulación de caudal, presión o temperatura, el actuador Modulante es el único que puede posicionarse en ángulos intermedios. El On-Off, en cambio, solo tiene dos estados — abierto o cerrado — por lo que no puede regular.
- Regulación proporcional de caudal: En procesos donde el caudal debe ajustarse en tiempo real, la señal 4-20 mA comanda la posición exacta de la válvula. Por ello, elimina la necesidad de válvulas de globo en servicios de presión moderada. Por ello, elimina la necesidad de válvulas de control de globo o de mariposa de alto rendimiento en servicios de presión moderada.
- Procesos con variables controladas continuas: En sistemas de mezcla, dosificación o regulación de temperatura, el actuador Modulante, asimismo, responde proporcionalmente a la salida del controlador. Lo que garantiza el mantenimiento preciso del setpoint. Asimismo, la retroalimentación de posición garantiza que el controlador recibe la posición real y puede corregir desviaciones.
Cuando solo se requiere apertura o cierre sin regulación intermedia, en cambio, el actuador On-Off es la opción correcta y de menor costo. Ver actuador eléctrico On-Off →
Señales de control y retroalimentación
Este actuador eléctrico modulante, asimismo, opera con señales analógicas estándar en la industria de control de procesos. La señal de entrada define la posición deseada de la válvula; la señal de salida, asimismo, reporta la posición real al sistema de control. Por ello, no requiere posicionador externo adicional:
- Señales de entrada (comando de posición): 4-20 mA, 1-5 V o 2-10 V — estándar en salidas analógicas de PLC, DCS y controladores PID. Por ello, se integra directamente sin conversores de señal.
- Señales de salida (retroalimentación de posición): 4-20 mA o 2-10 V — compatibles con entradas analógicas de PLC y sistemas SCADA. En consecuencia, el sistema de control puede verificar la posición real de la válvula en todo momento.
- Protocolo MODBUS RTU RS485 (opción): Para integración en redes de comunicación industrial RS485, el actuador dispone de comunicación MODBUS como opción. Asimismo, permite el control y la lectura de posición desde el PLC por red de comunicación en lugar de señal analógica individual.
Selección de torque
El torque del actuador debe ser superior al torque de operación de la válvula a la presión máxima de trabajo. A continuación se describe la gama disponible para el tipo Modulante:
- OM1 — 35 NM: Para válvulas de bola y mariposa en diámetros de 1/2" a 2" en servicios estándar. Asimismo, es el torque de entrada de la gama OM para instalaciones de pequeño diámetro.
- OMA — 50 NM: Para válvulas en diámetros de 2" a 3". No incluye override manual, por ello es la opción compacta cuando no se requiere operación manual.
- OMAM — 50 NM con palanca: Igual que el OMA pero incluye, además, palanca de override manual integrada. En consecuencia, permite operar la válvula manualmente ante un corte de suministro eléctrico.
- OM2 — 90 NM: Para válvulas de diámetros intermedios de 2" a 4" o válvulas que requieren más torque por presión elevada. Incluye, además, volante de override manual y topes mecánicos ajustables.
- OM3 — 150 NM: Para válvulas de mariposa de 4" a 6" o válvulas de bola de mayor diámetro a presión elevada. Asimismo, incluye volante de override manual y topes mecánicos ajustables.
- OM4 — 400 NM y OM5 — 500 NM: Para válvulas de gran diámetro o a alta presión diferencial. Por ello, son los torques estándar en líneas industriales de diámetros de 6" a 12".
Si requiere torques mayores, así como verificar la compatibilidad torque-válvula consultar con el equipo técnico de Cematic.
Características técnicas del actuador
El sistema de engranajes de acero con autobloqueo, además, elimina el juego angular y garantiza que la válvula permanezca en la posición comandada sin corriente continua. Por lo que el consumo energético en posición estática es cero. El motor, además, incluye protección térmica integrada que previene el daño por sobrecalentamiento en ciclos de regulación continuos.
Todos los modelos, además, incluyen indicador de posición mecánico visible externamente. Por lo que es posible verificar el ángulo de apertura sin acceder al sistema de control. Finalmente, la cubierta de aleación de aluminio con recubrimiento de poliéster en polvo cumple con la categoría de corrosividad C3 según ISO 12944-2.
Especificaciones técnicas
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Tipo de control | Modulante — posicionamiento proporcional continuo |
| Tipo de movimiento | 1/4 de vuelta (90°) |
| Torques disponibles | 35 / 50 / 90 / 150 / 400 / 500 NM |
| Voltajes disponibles | 24 VDC / 24 V AC/DC / 110 V / 220 V |
| Señal de entrada | 4-20 mA / 1-5 V / 2-10 V |
| Señal de salida (retroalimentación) | 4-20 mA / 2-10 V |
| Protocolo de comunicación (opción) | MODBUS RTU RS485 |
| Cubierta | Aleación de aluminio, recubrimiento poliéster en polvo |
| Protección | NEMA tipo 4X / 5, IP67 |
| Montura | ISO5211 |
| Ciclo de trabajo estándar | 30% |
| Temperatura ambiente | -30 °C a +65 °C |
| Humedad relativa | 30% a 95% |
| Entradas conduit | 1/2" NPT |
| Indicador de posición | Mecánico, incluido en todos los modelos |
| Override manual | Sin override (OMA) / Palanca (OM1, OMAM) / Volante (OM2 a OM5) |
| Diseño anticorrosión | ISO 12944-2 Categoría C3 |
| Compatible con | Válvulas de bola y mariposa ISO5211 |
Selección de voltaje
El voltaje de 24 VDC o 24 V AC/DC, además, es el estándar en gabinetes de control con PLC y fuente DC. Por lo que es la opción más común en instalaciones nuevas con señal 4-20 mA. El voltaje de 110 V, en cambio, es para instalaciones con circuitos de 110 V disponibles en campo.
Finalmente, el voltaje de 220 V es para tableros con distribución bifásica. La disponibilidad varía por modelo de torque, por lo que se recomienda verificar con el equipo técnico de Cematic antes de especificar.
Aplicaciones del actuador eléctrico modulante
Regulación de Caudal en Procesos Químicos y Petroquímicos
El actuador eléctrico modulante regula el flujo de productos químicos con exactitud proporcional a la señal de control. Su respuesta continua, además, elimina los ciclos de apertura y cierre completos que generan perturbaciones en el proceso. En consecuencia, mejora la estabilidad del lazo de control y reduce el consumo de reactivos en procesos de dosificación.
Sistemas HVAC — Control de Temperatura y Caudal
En sistemas de climatización, este actuador, además, controla el flujo de agua caliente o fría de forma proporcional a la demanda térmica. Por ello, mejora el confort térmico y reduce el consumo energético frente a sistemas de control On-Off con válvulas de dos posiciones.
Asimismo, su respuesta proporcional mantiene las condiciones del proceso estables sin sobreoscilaciones de temperatura.
Plantas de Tratamiento de Agua y Dosificación
En plantas de tratamiento, este actuador, asimismo, ajusta el caudal de fluidos y la dosificación de productos químicos en cada etapa del proceso. La retroalimentación de posición 4-20 mA, asimismo, garantiza que el sistema SCADA recibe la posición real de cada válvula.
En consecuencia, el operador puede verificar el estado de toda la instalación desde el centro de control sin desplazarse a campo.
Industria Alimentaria y Farmacéutica
En líneas de producción con control de caudal de ingredientes o soluciones, el actuador Modulante, además, garantiza la repetibilidad del proceso lote a lote. La precisión de posicionamiento, además, es esencial en entornos con auditorías de calidad GMP.
Por ello, es el actuador estándar en sistemas automatizados de dosificación y mezcla en industria regulada.
Plantas de Generación de Energía y Vapor
En plantas de energía, este actuador, asimismo, modula válvulas de agua y vapor de forma continua ante cambios de carga del sistema. Asimismo, su respuesta proporcional evita cambios bruscos de caudal que generarían golpe de ariete o perturbaciones en el proceso.
Por ello, es el componente de control estándar en sistemas de distribución de vapor y agua de alimentación de caldera.
Para la gama completa de actuadores, ver colección actuadores eléctricos →