Suivi à distance des signaux 4–20 mA de procédé
Les signaux de courant et de tension sont lus par un capteur de signal analogique alimenté sur secteur, avec plage, mise à l’échelle et courant de défaut documentés.
- Mesures
- Transmetteurs 4–20 mA, signaux 0–10 V, températures du procédé et de l’ambiance, ainsi que les états de machine associés
- Bonne pratique
- Le suivi des procédés industriels conserve le signal brut à côté de la valeur physique calculée
- Capteurs
- ZIO-22, Deux boucles de courant, de 0 à 20 mA avec une résolution de 0,001 mA, jusqu’à 36 V DC Fiche technique: Capteur de signal analogique
- Sur site
- Gateway ZGW-20, Mise à l’échelle, règles de qualité et intégration en aval Fiche technique: Gateway
Matériel pour le suivi des signaux 0–10 V et des boucles de courant
Prévoyez une interface adaptée à chaque type de signal. Les deux sont alimentées sur secteur : une entrée de boucle ne peut pas en même temps fonctionner sur batterie.
Transmetteurs 4–20 mA de pression, débit, niveau et autres grandeurs
1 pour deux boucles deux boucles alimentées par une source externe
De 0 à 20 mA avec une résolution de 0,001 mA, jusqu’à 36 V DC, alimentation de 85 à 264 V AC, IP67
Instruments délivrant un signal 0–10 V plutôt qu’une boucle de courant
1 par signal 0–10 V, un canal
De 0 à 10 V DC avec une résolution de 0,001 V
Met chaque signal à l’échelle une seule fois, conserve sa valeur brute et applique les règles de qualité
1 par site jusqu’à 250 appareils sans fil
Lorsque la température fait partie des mesures
Température du procédé, d’une cuve ou de l’ambiance, si une sonde peut atteindre directement le point voulu
1 par point de mesure sonde étanche de 1,5 m
1 sonde étanche, câble de 1,5 m
±0,2 °C de −20 à 70 °C, ±0,5 °C de −40 à 105 °C
Si les états proviennent d’un contrôleur plutôt que d’un contact
États de machine et registres de recette ou d’alarme provenant d’un contrôleur
1 par contrôleur jusqu’à 30 registres
Ce qui doit accompagner un signal analogique
Un courant ne constitue pas encore une mesure : sa plage, sa mise à l’échelle et son comportement en cas de défaut doivent être documentés avec lui.
From field measurement to Edge
Each field signal reaches its named EpiSensor interface, reports through the site Gateway and is handled locally in Edge.
- Filaire
- Zigbee
- Edge
- Plateformes
| Emplacement | Ce que la mesure indique | Référence | Capteur |
|---|---|---|---|
| Instruments à boucle de courant | Pression, débit, niveau et toute autre grandeur transmise en 4–20 mA | Alimentation de boucle, charge totale et type de connexion source ou puits de courant Fiche technique: Capteur de signal analogique | ZIO-22 (sur cette page) |
| Instruments à sortie de tension | Signaux reçus sous forme de tension 0–10 V | Référence commune, impédance d’entrée et statut de zéro volt : mesure valide ou défaut Fiche technique: Capteur de signal analogique | ZVO-20 (sur cette page) |
| Points de température | Température du procédé, d’une cuve, d’une tuyauterie ou de l’ambiance à un emplacement déclaré | Construction, immersion et temps de réponse de la sonde adaptés au procédé Fiche technique: Capteur de température à sonde | TES-21 (sur cette page) |
| États des machines et contrôleurs | Ce que faisait l’installation lorsque la valeur analogique a changé | Contacts documentés ou registres vérifiés, avec la correspondance des états consignée Fiche technique: Interface Modbus | ZMB-31 (sur cette page) |
Classez une valeur sous la plage selon les seuils de défaut du transmetteur. Un courant inférieur à 4 mA est hors de la plage normale 4–20 mA, mais n’indique pas automatiquement un défaut du transmetteur ni une valeur nulle valide du procédé. Pour un transmetteur configuré selon NE 43, vérifiez le seuil de défaillance documenté à 3,6 mA ou moins, ou à 21 mA ou plus, et traitez séparément la zone intermédiaire sous la plage.
Calculez la marge de tension de la boucle. La tension minimale du transmetteur et les chutes de tension dans le récepteur et les câbles consomment chacune une partie de la tension d’alimentation. Additionnez-les avant l’installation.
Réglages à associer à chaque point analogique
Chaque valeur vient de la fiche technique de l’instrument ; consignez-la une fois et utilisez-la partout.
| Réglage | Valeur type | Point de contrôle |
|---|---|---|
| Alimentation de boucle | 24 V DC, externe | L’alimentation propre à la boucle. L’interface lit le courant et n’alimente pas la boucle. |
| Marge de tension | Alimentation moins tension minimale du transmetteur et toutes les chutes | Avant l’installation, vérifiez la tension minimale aux bornes du transmetteur et la résistance totale des câbles. |
| Plage | Bornes 4 mA et 20 mA exprimées en unités physiques | La configuration du transmetteur, et non la plage attendue du procédé. |
| Mise à l’échelle | Linéaire entre les deux bornes | Comparez la valeur dans Edge à l’affichage du transmetteur en deux points. |
| Courant de défaut | À 3,6 mA ou moins, ou à 21 mA ou plus | Le réglage de défaut NAMUR NE 43 ou autre du transmetteur, et le comportement d’Edge en conséquence. |
| Intervalle de transmission | De 1 à 15 minutes | Réglage des capteurs dans Edge, choisi selon la vitesse réelle d’évolution du procédé. |
| Seuil de péremption des données | Plus long que l’intervalle de transmission | Les capteurs calculés utilisent cinq minutes par défaut. Augmentez ce seuil si la source transmet moins souvent, afin qu’un point sain relevé toutes les 15 minutes ne soit pas jugé périmé entre deux relevés. |
- Calculateur de tension d’une boucle 4–20 mAVérifiez que l’alimentation d’une boucle 4–20 mA fournit assez de tension au courant de dimensionnement.
- Calculateur de mise à l’échelle 4–20 mAConvertissez un signal 4–20 mA en unités physiques ou inversement, y compris pour un débit calculé par racine carrée.
Contrôles de mise en service
Chacun de ces contrôles sert à rendre vérifiable une valeur qui paraît plausible.
-
Chaque canal est suivi de bout en bout
Suivez chaque signal du repère de l’instrument jusqu’au nom et à l’unité du point dans Edge.
Réussi si Le repère, le fil, le canal et le nom du point concordent.
-
Deux valeurs connues sont relues
Utilisez le mode de simulation du transmetteur ou un état connu du procédé à deux points de la plage.
Réussi si Le courant brut et la valeur mise à l’échelle sont tous deux corrects, avec un arrondi compris.
-
La boucle dispose d’une marge
Additionnez la tension minimale du transmetteur et les chutes dans le récepteur et les câbles à 20 mA.
Réussi si L’alimentation couvre toutes ces tensions avec une marge, calculée avant l’installation.
-
Un défaut apparaît comme tel
Forcez le courant de défaut documenté ou déconnectez la boucle.
Réussi si Edge indique un défaut ou une absence de données plutôt qu’une mesure ordinaire au minimum ou au maximum.
-
Les données périmées ne sont plus utilisées
Interrompez un chemin de signal plus longtemps que le seuil de péremption.
Réussi si La valeur cesse de se répéter, ainsi que toute valeur calculée à partir d’elle.
Limites de cette mesure
L’interface lit fidèlement un signal. Tout ce qui se situe en amont reste de la responsabilité de l’instrument.
- Le suivi ne certifie ni l’adéquation de l’instrument, ni la protection en zone dangereuse, ni la sécurité fonctionnelle, ni le confinement du procédé.
- Un protocole ou un type de signal commun ne prouve pas la compatibilité avec un modèle, une option de câblage ou une table de registres donnée.
- La mise à l’échelle ne peut pas restituer la précision perdue par un mauvais emplacement du capteur, une plage inadaptée ou une erreur d’installation non quantifiée.
- Une valeur analogique ne porte aucun indicateur de qualité intrinsèque : son comportement en cas de défaut doit être configuré explicitement.
Sources
- Principes fondamentaux de la boucle de courant 4–20 mA (s’ouvre dans un nouvel onglet) (s’ouvre dans un nouvel onglet) NI
- Guide du protocole et de la mise en œuvre des lignes série Modbus (s’ouvre dans un nouvel onglet) Modbus Organization
- Manuel d’utilisation Memograph M, mode de défaut NAMUR NE 43 (s’ouvre dans un nouvel onglet) Endress+Hauser
- Fiche technique: Capteur de signal analogique (s’ouvre dans un nouvel onglet) EpiSensor. Caractéristiques, plages de mesure et références de commande.
À découvrir aussi
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- GuideMise en service des signaux 4–20 mA et 0–10 V
Appareils tiers pour cette application
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Vérifiez dès le départ les marges de boucle et la mise à l’échelle
Un ingénieur peut vérifier les marges de tension des boucles, choisir les interfaces et documenter la mise à l’échelle avec vous.