Monitorización remota de instrumentos de proceso de 4–20 mA
Instrumentos de lazo de corriente y tensión leídos por un sensor de señales analógicas alimentado por red, con rango, escalado y corriente de fallo documentados junto al valor.
- Medir
- Transmisores de 4–20 mA, señales de 0–10 V, temperatura de proceso y ambiente, y los estados de máquina asociados
- Buena práctica
- La monitorización de procesos industriales conserva la señal original junto al valor en unidades de ingeniería
- Sensores
- ZIO-22, dos lazos de corriente, de 0 a 20 mA con resolución de 0,001 mA, hasta 36 V CC Ficha técnica: Sensor de señales analógicas
- En el emplazamiento
- Gateway ZGW-20, escalado, reglas de calidad e integración posterior Ficha técnica: Gateway
Hardware para la monitorización de señales de 0–10 V y lazos de corriente
Una interfaz por tipo de señal. Ambas requieren alimentación de red: una entrada de lazo no puede funcionar también con batería.
Transmisores de presión, caudal, nivel y otras magnitudes de 4–20 mA
1 por pareja dos lazos con alimentación externa
De 0 a 20 mA con resolución de 0,001 mA, hasta 36 V CC, alimentación de 85 a 264 V CA, IP67
Instrumentos cuya salida es de 0 a 10 V en lugar de un lazo de corriente
1 por señal de 0 a 10 V, un canal
De 0 a 10 V CC con resolución de 0,001 V
Escala una sola vez cada señal, conserva junto a ella el valor original y aplica las reglas de calidad
1 por emplazamiento hasta 250 dispositivos inalámbricos
Si la temperatura forma parte de la medición
Temperatura del proceso, del recipiente o del ambiente donde pueda instalarse directamente una sonda
1 por punto sonda impermeable de 1,5 m
1 sonda impermeable, cable de 1,5 m
±0,2 °C de −20 a 70 °C; ±0,5 °C de −40 a 105 °C
Si los estados provienen de un controlador y no de un contacto
Estados de máquina y registros de receta o alarma de un controlador
1 por controlador hasta 30 registros
Qué información debe acompañar a una señal analógica
Una corriente no es una medición hasta que se documentan junto a ella su rango, su escalado y su comportamiento ante fallos.
From field measurement to Edge
Each field signal reaches its named EpiSensor interface, reports through the site Gateway and is handled locally in Edge.
- Cableado
- Zigbee
- Edge
- Plataformas
| Ubicación | Qué indica la medición | Referencia | Sensor |
|---|---|---|---|
| Instrumentos de lazo de corriente | Presión, caudal, nivel y otras magnitudes transmitidas por 4–20 mA | Alimentación del lazo, carga total y si la configuración suministra o absorbe corriente Ficha técnica: Sensor de señales analógicas | ZIO-22 (en esta página) |
| Instrumentos con salida de tensión | Señales que llegan como tensión de 0 a 10 V | Referencia común, impedancia de entrada y si cero voltios es una lectura válida o un fallo Ficha técnica: Sensor de señales analógicas | ZVO-20 (en esta página) |
| Puntos de temperatura | Temperatura de proceso, recipiente, tubería o ambiente en una posición declarada | Construcción, inmersión y tiempo de respuesta de la sonda adecuados al proceso Ficha técnica: Sensor de temperatura con sonda | TES-21 (en esta página) |
| Estados de máquina y controlador | Qué hacía la instalación cuando cambió el valor analógico | Contactos documentados o registros verificados, con el mapa de estados anotado Ficha técnica: Interfaz Modbus | ZMB-31 (en esta página) |
Clasifique los valores inferiores al rango según los umbrales de fallo del transmisor. Una corriente inferior a 4 mA queda fuera del rango normal de 4–20 mA, pero no significa automáticamente un fallo del transmisor ni una lectura válida de proceso cero. En un transmisor configurado según NE 43, compruebe el umbral de fallo documentado en 3,6 mA o menos, o en 21 mA o más, y trate por separado el intervalo inferior intermedio.
Sume las caídas de tensión del lazo. La tensión mínima del transmisor, la caída en el receptor y la del cable consumen parte de la alimentación. Súmelas antes de descubrir el problema en el emplazamiento.
Ajustes que deben acompañar a cada punto analógico
Cada uno de estos valores procede de la ficha técnica del instrumento, se registra una vez y se utiliza en todas partes.
| Ajuste | Valor habitual | Dónde comprobarlo |
|---|---|---|
| Alimentación del lazo | 24 V CC, externa | La fuente de alimentación propia del lazo. La interfaz lee la corriente y no alimenta el lazo. |
| Presupuesto de tensión | Alimentación menos tensión mínima del transmisor y todas las caídas | La tensión mínima en los bornes del transmisor y la resistencia total del cable, antes de instalarlo. |
| Rango | Extremos de 4 mA y 20 mA en unidades de ingeniería | La configuración del transmisor, no el rango esperado del proceso. |
| Escalado | Lineal entre los extremos | El valor en Edge frente a la pantalla del transmisor en dos puntos. |
| Corriente de fallo | 3,6 mA o menos, o 21 mA o más | El ajuste NAMUR NE 43 u otro ajuste de fallo del transmisor y el tratamiento aplicado por Edge. |
| Intervalo de envío | De 1 a 15 minutos | Ajustes del sensor en Edge, elegidos según la velocidad real de cambio del proceso. |
| Umbral de dato obsoleto | Mayor que el intervalo de envío | Los sensores calculados usan cinco minutos de forma predeterminada. Aumente ese umbral si la fuente informa con menos frecuencia, para que un punto sano que informa cada 15 minutos no se trate como obsoleto entre lecturas. |
- Calculadora de margen de tensión para lazos de 4–20 mACompruebe si la alimentación del lazo de 4–20 mA aporta tensión suficiente a la corriente de diseño.
- Calculadora de escala de 4–20 mAConvierta una señal de 4–20 mA en unidades físicas o a la inversa, incluso para caudal calculado por raíz cuadrada.
Comprobaciones de puesta en marcha
Todas estas comprobaciones sirven para que un número verosímil pueda verificarse.
-
Cada canal se sigue de extremo a extremo
Siga cada señal desde la etiqueta del instrumento hasta el nombre y la unidad del punto en Edge.
Se supera si coinciden la etiqueta, el cable, el canal y el nombre del punto.
-
Se comprueban dos valores conocidos
Use el modo de simulación del transmisor o una condición conocida del proceso en dos puntos del rango.
Se supera si son correctos tanto la corriente original como el valor escalado, y se entiende el redondeo.
-
El lazo tiene margen de tensión
Sume la tensión mínima del transmisor y las caídas en el receptor y el cable a 20 mA.
Se supera si la alimentación cubre la suma con margen, calculado antes de la instalación.
-
Un fallo se muestra como fallo
Provoque la corriente de fallo documentada o desconecte el lazo.
Se supera si Edge muestra un fallo o una ausencia de datos en lugar de una lectura normal mínima o máxima.
-
Se omiten los datos obsoletos
Interrumpa una ruta de señal durante más tiempo que el umbral de dato obsoleto.
Se supera si el valor deja de actualizarse en vez de repetirse y también se detiene cualquier cálculo que dependa de él.
Límites de esta medición
La interfaz lee fielmente una señal. Lo que ocurre antes de ella sigue siendo responsabilidad del instrumento.
- La monitorización no certifica la idoneidad del instrumento, la protección en zonas peligrosas, la seguridad funcional ni la contención del proceso.
- Compartir protocolo o tipo de señal no demuestra compatibilidad con un modelo concreto, una opción de cableado o un mapa de registros.
- El escalado no puede recuperar la precisión perdida por una mala ubicación del sensor, un rango inadecuado o un error de instalación sin cuantificar.
- Un valor analógico no lleva por sí mismo un indicador de calidad: el comportamiento ante fallos debe configurarse deliberadamente.
Fuentes
- Fundamentos del lazo de corriente de 4–20 mA (se abre en una pestaña nueva) (se abre en una nueva pestaña) NI
- Guía de implementación y protocolo de línea serie Modbus (se abre en una pestaña nueva) Modbus Organization
- Instrucciones de uso de Memograph M: modo de fallo NAMUR NE 43 (se abre en una pestaña nueva) Endress+Hauser
- Ficha técnica: Sensor de señales analógicas (se abre en una pestaña nueva) EpiSensor. Especificaciones, rangos y códigos de pedido.
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Dispositivos de terceros para esta aplicación
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