Technologie

Les meilleures vannes proportionnelles : Comparatif

On a abordé ici le sujet de la régulation de pression, notamment quelles étaient les technologies disponibles et les applications possibles. Pour les applications de régulation nécessitant une précision optimale, nous avons retenus la solution de la vanne proportionnelle. Je vous propose maintenant un comparatif entre les meilleures vannes proportionnelles actuellement disponibles sur le marché.

Pour ce comparatif, j’ai utilisé les critères suivants pour faire mon choix : Précision, ergonomie, fonctionnalités. J’ai aussi retenu les produits avec des fonctionnalités suivantes : remontée de la valeur réelle par un signal analogique, indispensable pour un contrôle du process efficace ; Affichage de la valeur de la pression régulée sur le distributeur ; Dernier point, la possibilité de contrôler le produit via IO-Link, qui s’impose aujourd’hui comme le standard de communication entre les composants d’automatisme sur le terrain.

La Sentronic Plus (série 614) de Asco Numatics

Vannes proportionnelles comparatif
source emerson.fr

Chez Asco, la famille de produits Sentronics regroupe les vannes proportionnelles de pression et de débit. La gamme est assez étendue pour répondre à différents besoins : petits débits, haute pression, vide… Pour ce comparatif, j’ai retenu la Sentronic Plus (série 614), la vanne dédiée aux applications les plus communes.

La Sentronic Plus est disponible en 4 tailles (G1/8, G1/4, G1/2, G1), ce qui en fait la gamme avec le plus de tailles disponibles, pour un débit jusqu’à 5600 l/min. Large choix aussi pour les plages de pression disponibles : régulation de vide, régulation de faibles pressions, régulation de hautes pressions, tout est possible de -1 à 50 bar.

Pour la commande analogique, on retrouve les signaux classiques de 0 à 10 V, 4…20 mA mais aussi le standard de communication IO-Link, indispensable aujourd’hui.

Côté précision, la répétabilité est de +/- 0,5% de la valeur de la plage de régulation, et une hystérésis de de 0,5% de la plage de régulation, ce qui correspond à une très bonne précision pour la plupart des applications.

En résumé :
+ : Gamme très étendue
+ : Certification ATEX pour les environnements explosibles
– : Débit moyen
– : Interface utilisateur limitée (nécessite un PC avec le logiciel DaS pour plus de fonctions)

 

La ITV de SMC

Vannes proportionnelles comparatif
source smc.eu

Chez SMC, une seule gamme pour la régulation de pression avec la série ITV ! La vanne ITV existe en 4 tailles : une taille 0000 pour les micro-débits, puis trois tailles standard en G1/8 (ITV1000), G1/4 (ITV2000) et G1/2 (ITV3000). Le débit maximal pour la plus grande taille est de 4000 l/min. chaque taille est disponible avec trois plages de régulation : de 0 à 1 bar, de 0 à 5 bar et de de 0 à 9 bar.

La série ITV se distingue par le choix de signaux de commande disponibles. En plus des habituels 0…10 V et 4…20 mA, on retrouve le protocole IO-Link, la possibilité de paramétrer et d’appeler des presets, et enfin la possibilité de commander la régulation via la plupart des bus de terrain et réseaux Ethernet industriels. C’est la grande force de ce produit.

Pour la précision, la série ITV n’est pas en reste : avec une répétabilité de +/- 0,5% de la valeur de la plage de régulation, et une hystérésis de de 0,5% de la plage de régulation, ses performances sont équivalentes à celles de la gamme ASCO, soit une très bonne précision.

Attention, pour un fonctionnement optimal, l’air doit être filtré à 5 µm.

En résumé :
+ : Consommation électrique très faible
+ : Compatible avec la plupart des bus de terrain et réseaux Ethernet industriels
– : Débit assez limité
– : Aucune interface pour l’utilisateur, juste un affichage de la pression

 

La VPPI de Festo

vannes proportionnelles comparatif
source festo.fr

Chez Festo, il existe de nombreuses gammes pour la régulation fluidique, aussi bien en pression qu’en débit. Pour ce comparatif, j’ai retenu la gamme VPPI, incomplète à ce jour, mais avec des fonctionnalités innovantes et de bonnes performances. La vanne VPPI existe en une seule taille G1/8 avec un débit de 900 l/min. Il existe un large choix de plages de pression, du vide jusqu’à 12 bar.

Points forts du produit, le nouvel écran TFT qui affiche de nombreux paramètres de régulation, mais aussi la dynamique de régulation, jusqu’à 30 variations de consigne par seconde.

Niveau précision, lar VPPI assure une répétabilité de +/- 0,4% de la valeur de la plage de régulation, et une hystérésis de de 0,4% de la plage de régulation, soit la meilleure précision entre les quatre produits retenus ici.

Les possibilités de commande sont assez complètes, on retrouve bien évidemment les habituels 0…10V et 4…20 mA, mais aussi IO-Link, la commande par modulation de largeur d’impulsion (MLI), ou encore la commande par appel de presets pré configurés.

En résumé :
+ : Régulation hautement dynamique
+ : grand écran intuitif
– : Une seule taille pour l’instant
– : La performance a un prix

 

La EV03 de Aventics

Vannes proportionnelles comparatif
source emerson.fr

Dernière vanne proportionnelle retenue pour ce comparatif, la EV03 de chez Aventics. La gamme EV03 est composé d’une seule taille, G1/4, avec un débit de 550  l/min, et 4 plages de pression entre 0 à 10 bar.

Pour la commande, encore une fois, on retrouve les signaux habituels : commande analogique en 0…10 V et 4…20 mA, plus la commande digitale avec IO-Link.

Point fort du produit, la précision : l’hystérésis est de 50 mbar ce qui correspond à 0,5 % de la plage de régulation (pour une vanne qui régule de 0 à 10 bar) et la répétabilité est de 40 mbar, donc 0,4% de la plage de régulation. Petit bémol, la vanne n’est pas plus précise quand on réduit la plage de régulation.

En résumé :
+ : Choix entre deux comportements en cas de coupure : maintien de la pression ou échappement
+ : écran clair et fonctionnel
– : Faible débit
– : Pas de régulation de vide

 

Bonus : le Motion Terminal de Festo

Vanne proportionnelle : comparatif
source festo.fr

Pas une vanne proportionnelle comme les autres, mais une nouvelle façon d’appréhender la régulation d’air comprimé. Au lieu de vanne proportionnelle individuelle, Les vannes sont ici montées en batterie et contrôlés directement par un bus de terrain ou un réseau Ethernet industriel. De plus chaque vanne peut réguler de la pression et du débit. L’objectif est de contrôler précisément les mouvements de vérins pneumatiques : vitesse, effort, position, temps de déplacement, décélération… c’est via un système d’application qu’on choisit ce que la vanne va réguler (un peu à la manière d’un smartphone, mais ici c’est l’automate qui active les applications, en temps réel)

Au niveau performance, le Motion terminal peut réguler un débit entre 0 et 450 l/min pour chaque vanne. Pour de la régulation de pression, le Motion Terminal régule la pression entre -1 et 7 bar avec un hystérésis de 40 mbar (soit 0,5% de la plage régulée) et une répétabilité de 40 mbar (soit 0,5% de la plage régulée). On peut donc dire que la précision est comparable avec les solutions de régulation proportionnelle que l’on vient de voir précédemment.

En résumé :
+ : Vanne ultra-polyvalente
+ : Changement de l’application dans la vanne en temps réel
– : Une seule taille de vanne
– : Commande uniquement par bus de terrain

 

Pas toujours facile de choisir la bonne vanne proportionnelle. Ce comparatif montre que la plupart ont des fonctionnalités similaires. Les différences apparaîtront dans les détails : niveau de précision, performance de débit, protocoles de communication, Ergonomie de l’afficheur et des boutons de paramétrage…

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