Señales Analógicas Capítulo 2

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En la anterior entrada, vimos los tipos de señales analógicas según la norma ANSI/ISA y los tipos de lazo en función del instrumento, haciendo énfasis en lazos analógicos de corriente.

De los tipos de lazo que vimos en la entrada anterior, el de tres (3) hilos no es muy usado en la actualidad, no obstante es conveniente conocerlo por la existencia de equipos instalados. A lo largo de este artículo intentaremos ver el tratamiento tipo de una señal analógica, éste puede variar en función de los estándares del cliente  y nos centraremos en los dos tipos de lazo más comunes, 2 y 4 hilos.

1. Elementos de un lazo.

Un lazo de una señal analógica, dispone de tres grupos de elementos diferenciados:

  • Instrumento, equipo que genera la señal analógica en función del valor de la variable medida.
  • Tratamiento de señal, dispositivos para la interconexión del instrumento y receptores, éstos además realizan la protección y separación galvánica de los dispositivos.
  • Receptor, dispositivo que recibe la señal para registro, visualización o control de un proceso.

En esta entrada nos vamos a centrar en el punto “Tratamiento de Señal”, que es el que genera mayor confusión a la hora de implementar o mantener señales analógicas.

2. Protecciones contra sobretensiones.

2.1 Instalación con protección “en el lado” del equipo receptor.

El lazo más sencillo, es aquel en el que el instrumento y el receptor se encuentra próximos y no es necesario proteger en ambos extremos contra sobretensiones.

2.2 Instalación con protección “en el lado” del equipo receptor y “en el lado” del instrumento.

Este tipo de montaje se elige, cuando:

  • Hay una distancia considerable entre el receptor y el instrumento.
  • El receptor y el instrumento, no se encuntran en el mismo edificio o armario.
  • Las mangueras de interconexión o los propios equipos pueden estar próximos  a equipos que generen sobretensiones.

Los fusibles ultrarápidos pueden no implementarse, no obstante es conveniente hacerlo, ya que tienen la función de aislar en caso de sobretensión, alargando la vida de las protecciones.

3. Separación Galvánica.

La separación galvánica en los lazos de control, se realiza para:

  • Eliminar el efecto crosstalk.
  • Evitar variaciones de potencial por el lazo de tierra.
  • Protecciones contra sobretensiones.
  • Amplificar lazos con impedancias altas.
  • Reduce problemas con el lazo de tierra, que pueden surgir cuando se dispone de barrera tipo Zéner.

Respecto a la separación galvánica, podemos elegir entre tres opciones a la hora de realizarla:

  • No implementarla, por ahorro de coste o en pequeñas instalaciones de poca entidad a nivel de control.
  • Realizarla en la propia tarjeta de entradas analógicas del receptor, no obstante esta opción presenta el inconveniente que en caso de avería de un canal, la sustitución de la tarjeta completa es más cara, ya que una tarjeta aislada es más cara que una que no dispone de aislamiento.
  • Optar por una tarjeta de entradas analógicas no aislada, y realizar la separación galvánica canal por canal, mediante separadores externos. Esta opción presenta la ventaja de la focalización de respuestos, es decir, si se estropea un separador de un canal, sólo tengo que sustituir éste y si la avería es de la tarjeta de entradas, ésta es más barata que una que dispone de aislamiento.

4. Cables y pantallas.

Las mangueras de interconexión entre el armario de control y los instrumentos serán apantalladas, éstas dispondrán de pantalla general y por pares (cable tipo par-pos):

PAR_POSCable PAR POS

Las mallas, deben de tener continuidad hasta la entrada del separador galvánico y como norma general las mallas sólo se conectará a tierra en uno de los dos extremos, a ser posible en el lado del armario de control. En el interior de armarios y cajas, no es necesario disponer de pantalla general, ya que los pares se separan a la entrada del armario, pudiéndose usar el siguiente cable:

cable_analogicasCable para uso interior de cajas y armarios.

5. Lazo Tipo a 2 Hilos.

  • Para los instrumentos a dos (2) hilos usaremos el siguiente esquema tipo en el lado del receptor (PLC, PAC, registrador..):

LAZO_2HILOSLa alimentación del lazo se puede realizar en el lado del instrumento, no obstante el esquema tipo anterior, presenta la ventaja de agrupar las alimentaciones en el armario de control, ahorrando cableado y facilitando el análisis en caso de avería.

  • En el lado del instrumento:

lado_instrumento

6. Lazo Tipo a 4 Hilos.

  • Para los instrumentos a cuatro (4) hilos usaremos el siguiente esquema tipo en el lado del receptor (PLC, PAC, registrador..):

 LAZO_4HILOS

En estos lazos, los instrumentos son los que generan la alimentación del lazo de corriente, por lo que será necesario llevar una alimentación al equipo.

  • En el lado del instrumento, se realizará igual que en lazo de dos (2) hilos:

lado_instrumento

Saludos!!!!!!

12 thoughts on “Señales Analógicas Capítulo 2

  1. Perfecto!!!
    Haré que los alumnos incrédulos lean esta y la anterior publicación. Algunos cuando tengo que abordar este tema parece que les estoy contando un cuento chino.
    Muchas gracias!!!

  2. Blanco y en botella , leche.
    Cuantos años, cortocircuitos, tarjetas averiadas, ect ect me hubiera evitado si mi “tutor” hubiese sido tan claro , sencillo, y extenso….
    (A lo mejor también influye que usaba la teoria del cable roto….siempre te daba el esquema mal , ya que de los errores se aprende….)
    Jajajaja eres un crack .

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