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Bases des îlots de vannes : définition, structure et avantages

Bürkert occupe un rôle d’expert fiable en matière d’îlots de vannes depuis 1992. Mais qu’est-ce qu’un îlot de vannes ? Et quels avantages offre-t-il par rapport à l’architecture des vannes simples ? Cet article vous explique tout ce qu’il y a à savoir à ce sujet.

Qu’est-ce qu’un îlot de vannes ?

En pneumatique, un îlot de vannes désigne l’association de plusieurs vannes simples qui sont regroupées grâce à une alimentation centralisée en énergie et en air et qui sont reliées à l’aide d’un automate programmable industriel (API).

Îlot de vannes : structure et fonctionnement

Les îlots de vannes servent à commander un nombre défini de vannes et à traiter les signaux de ces dernières. Ainsi, il est par exemple possible de commuter des actionneurs pneumatiques (par ex. vannes de process) par pression d’air ; ces derniers commandent et régulent à leur tour des fluides. Tout comme pour une vanne simple, un signal électrique est converti en signal pneumatique à cet effet.

En règle générale, les îlots de vannes se composent d’un module de communication, d’un module pneumatique et de différents raccords.

Module de communication
Module pneumatique
Raccords pneumatiques
Affichage d’état et de diagnostic
Entrées de retour
Les entrées de retour sont des entrées numériques. Elles relient les actionneurs à l’îlot de vannes.

Explication des éléments d’îlot de vannes à l’aide de l’îlot de vannes AirLINE type 8652

Modules et raccords 

Domaines d’utilisation

Les îlots de vannes sont utilisés aussi bien dans l’automation des procédés que dans l’automation des usines. En effet, ils sont devenus indispensables dans le domaine de l’automation des procédés dans les secteurs pharmaceutique et cosmétique ou encore dans l’industrie alimentaire et dans celle des produits de luxe.

Dans le cadre de l’Industrie 4.0, les îlots de vannes sont de plus en plus fréquemment utilisés comme système d’automatisation électropneumatique en combinaison avec diverses fonctions de diagnostic. Ils sont employés dès lors que des exigences élevées s’imposent en matière d’automatisation et/ou de sécurité de fonctionnement de l’installation complète. Les avantages de ces « unités » se révèlent autant sur les machines compactes que sur les grandes installations comprenant des vannes très diverses.

Valve island with siemens simatic et200 sp

 

Généralement, les îlots de vannes sont montés dans des armoires électriques avec un encombrement minimal dans le cadre de concepts d’automatisation centralisés ou répartis. Ainsi, il est par exemple possible de commander des vannes de process et divers autres actionneurs depuis un poste centralisé.

Utilisation en atmosphère explosible

L’utilisation d’appareils électrotechniques en atmosphère explosible n’est possible que de manière limitée. La commutation des appareils peut engendrer des étincelles susceptibles d’entraîner l’inflammation de mélanges d’air et de gaz explosibles.

Les îlots de vannes constituent par conséquent une solution judicieuse pour commander des vannes de process par air de manière décentralisée dans ces domaines. Avec l’homologation correspondante, ils peuvent être montés en zone 2 ATEX. Notre îlot de vannes type 8650 est même homologué pour l’utilisation en atmosphère explosible en zone 1 selon ATEX.

Utilisation des îlots de vannes dans les sociétés de distribution d’eau

Dans les sociétés de distribution d’eau, chaque étape de traitement de l’eau est en règle générale automatisée indépendamment au moyen de composants et d’armoires électriques dédiés afin de pouvoir garantir une disponibilité permanente et le contrôle qualité de l’eau potable.

Valve Islands in Waterworks

Îlots de vannes pour installations de production à processus de nettoyage

Dans le cas des installations de production comprenant un processus de nettoyage « Clean in Place », on rencontre souvent des clusters de vannes de process. L’utilisation d’îlots de vannes convient tout particulièrement pour ces applications étant donné qu’ils permettent de commander plusieurs vannes de process avec une efficacité particulière.

Dans le cas des machines et installations qui font également l’objet d’un nettoyage extérieur, une protection suffisante des composants électroniques contre les fluides agressifs est nécessaire. En règle générale, les îlots de vannes sont par conséquent installés dans des armoires électriques. De plus, la centralisation permet de réduire les frais d’installation.

Intégration fonctionnelle au niveau de l’îlot de vannes

À l’aide de systèmes de bus, différentes fonctions électriques, pneumatiques et mécaniques peuvent être intégrées dans un îlot de vannes. Cette « intégration fonctionnelle » transforme l’îlot de vannes en système d’automatisation électropneumatique. Cela permet par exemple de combiner des commutations de vanne à des fonctions de diagnostic et à des capteurs de pression en un seul appareil et de les relier à l’automate supérieur. Selon l’application cible, il est ainsi possible de sélectionner et de regrouper de manière spécifique les fonctions adéquates ce qui entraîne la réduction des coûts.

En outre, nos îlots de vannes peuvent également être reliés directement à des systèmes périphériques décentralisés. Ainsi, les intégrations dans le niveau supérieur du système de commande et de contrôle peuvent être renforcées.

Valve island installation in a control cabinet

 
Avec le type 8647 de Bürkert, l’îlot de vannes pneumatique est intégré directement dans les systèmes périphériques décentralisés SIMATIC ET 200SP et ET 200SP HA de Siemens. Cela permet à la fois de faciliter la mise en service et d’améliorer la surveillance de l’installation. De ce fait, l’intégration fonctionnelle profite à l’ensemble de la chaîne de process.  

Avantages

En comparaison avec l’automatisation au moyen de vannes simples, les îlots de vannes offrent un certain nombre d’avantages. Leur utilisation permet non seulement de réduire les efforts nécessaires à l’installation mais également les coûts. Ainsi, une seule alimentation en air comprimé pneumatique centralisée suffit par exemple pour commander un grand nombre de fonctions de vannes.

Étant donné que les îlots de vannes regroupent la communication et l’automatisation de nombreuses vannes en un seul appareil, l’installation logicielle et la programmation sont également plus simples. Un paramétrage individuel des vannes n’est par exemple pas nécessaire, elles peuvent être configurées conjointement.

L’optimisation du fonctionnement de l’installation est en outre favorisée par les vastes fonctions de diagnostic telles que la surveillance de rupture de fil, la surveillance des courts-circuits ou le comptage des manœuvres. De cette façon, la maintenance des vannes peut avoir lieu au moment optimal et en cas d’erreur, une identification et un dépannage rapides sont possibles.

Bürkert – votre expert en matière d’îlots de vannes

Depuis 1992, nous occupons un rôle d’expert fiable en matière d’îlots de vannes. Nous avons déjà mis en œuvre de nombreux appareils offrant des fonctions spécifiques à un secteur précis dans le domaine de l’automatisation des procédés.
 
Par ailleurs, notre collaboration de longue date avec Siemens a permis l’élaboration de plusieurs îlots de vannes spécifiques à des applications précises.

La dernière génération d’îlots de vannes est équipée de diverses fonctions supplémentaires utiles. Ainsi, elle offre la possibilité de surveiller de nombreuses fonctions de diagnostic et de les afficher aussi bien sur l’écran LCD que sur l’API.
 
Consultez notre vue d’ensemble des produits pour en savoir plus sur nos îlots de vannes les plus courants.
 

Les îlots de vannes Bürkert en pratique

Beaucoup de nos clients ont choisi de miser sur Bürkert pour l’automatisation de leurs installations. Vous trouverez ici une sélection de clients de référence fournissant un aperçu des différents projets et de leur contexte.

Une nouvelle solution d’automatisation pour la production d’insuline – ZETA Biopharma GmbH

ZETA

La société ZETA Biopharma GmbH fait confiance à Bürkert pour ses installations de fermentation destinées à la production d’insuline. 20 îlots de vannes du type 8647 sont utilisés à cet effet. Découvrez le contexte et les raisons pour lesquelles le choix de ce client de référence s’est finalement porté sur Bürkert.
 
Cliquez ici pour en savoir plus sur le projet mené en collaboration avec la société ZETA Biopharma GmbH.

Ma liste de comparaison