Puesta a tierra de señal que protege los lazos HART de Yokogawa y Phoenix Contact
La puesta a tierra de protección mantiene a las personas seguras. La puesta a tierra y el apantallamiento de las señales ayudan a mantener fiables las mediciones de 4–20 mA y la comunicación HART. Cumplen propósitos diferentes, y la disposición correcta depende del instrumento y del diseño del sitio.
¿En qué se diferencian la puesta a tierra de protección, la equipotencialidad y la puesta a tierra de señales?
La puesta a tierra de protección proporciona una ruta para la corriente de falla según lo requiera el diseño de la instalación. La equipotencialidad conecta las partes conductoras expuestas para limitar las diferencias de potencial peligrosas. La puesta a tierra de señales establece una referencia o terminación del apantallamiento para los circuitos de medición. No cambie las conexiones de tierra de protección para solucionar el ruido. Revise los planos del sitio, los requisitos eléctricos y de áreas peligrosas aplicables y las instrucciones de los fabricantes de los dispositivos antes de modificar un lazo.
¿Por qué un lazo de 4–20 mA / HART puede mostrar lecturas ruidosas?
Un transmisor de presión inteligente, como el Yokogawa EJA530E, comunica un valor de proceso analógico a través de su lazo de corriente; cuando es compatible y está configurada, una señal HART se superpone a ese lazo. Las interferencias, una alimentación insuficiente del lazo, una resistencia excesiva, terminaciones deficientes o una disposición inadecuada del apantallamiento pueden afectar la medición o la comunicación. Una lectura analógica activa no demuestra por sí sola que la comunicación HART funcione correctamente.
Compare la lectura en el transmisor y en el sistema de control, compruebe la tensión del lazo y la resistencia total según las especificaciones del transmisor y del comunicador específicos, y verifique el requisito de carga HART. Para la comunicación HART suele utilizarse una resistencia de 250 Ω, pero añádala únicamente cuando la entrada instalada y la documentación del dispositivo lo requieran.
¿Debe conectarse a tierra el apantallamiento del cable en un extremo o en ambos?
En muchos lazos de instrumentos analógicos de baja frecuencia, el diseño del sitio termina el apantallamiento en un extremo designado de la sala de control y lo aísla en el extremo de campo para evitar una corriente no deseada por el apantallamiento. Esta no es una regla universal: las prácticas de compatibilidad electromagnética de alta frecuencia, los diseños para áreas peligrosas, la protección contra sobretensiones, los prensaestopas y las instrucciones del fabricante pueden requerir una disposición diferente. Inspeccione ambos extremos y siga el plano aprobado del lazo en lugar de desconectar por defecto el apantallamiento del extremo de campo.
Mantenga los cables de señales separados de los cables de alimentación y de los variadores de frecuencia según las normas de la planta. Utilice accesorios adecuados para la terminación del apantallamiento en lugar de latiguillos largos improvisados cuando sea importante el rendimiento a alta frecuencia. Los bloques de terminales Phoenix Contact pueden formar parte de una disposición de marshalling, pero confirme la función prevista del producto concreto antes de utilizarlo para terminar el apantallamiento. Cuando exista riesgo de sobretensiones, evalúe un dispositivo de protección contra sobretensiones Phoenix Contact especificado adecuadamente para los requisitos del lazo y de la instalación.
¿Cómo se puede comprobar la puesta a tierra sin poner en riesgo el instrumento?
Una vez evaluado el lazo y autorizado el trabajo, inspeccione la continuidad del apantallamiento, los puntos de terminación, la equipotencialidad del armario, el tendido de los cables, la tensión del lazo y las tendencias de calidad de la entrada. Registre las mediciones anteriores y posteriores al corregir un defecto documentado. Nunca desconecte una tierra de protección como atajo para solucionar problemas. No aplique un megóhmetro a equipos electrónicos conectados, dispositivos HART, barreras de seguridad intrínseca ni protectores contra sobretensiones; aísle el equipo y siga primero el procedimiento de prueba aprobado por el fabricante.
¿Qué proporciona una referencia fiable para una señal analógica?
Siga la arquitectura de puesta a tierra de la planta y los planos de marshalling aprobados. Mantenga deliberadas las rutas de referencia de las señales, compruebe que no haya conexiones no deseadas y confirme que los circuitos intrínsecamente seguros utilicen barreras o aisladores galvánicos especificados correctamente cuando sea necesario. Mida las diferencias de potencial únicamente mediante un método aprobado e interprete las lecturas según los límites de diseño del sitio; no existe un único objetivo en milivoltios aplicable a todas las instalaciones.
¿Qué debe hacer primero el equipo de mantenimiento?
Audite un lazo afectado desde el transmisor hasta la tarjeta de entrada. Confirme que la equipotencialidad de protección permanezca intacta, verifique las terminaciones del apantallamiento según los planos, compruebe la alimentación del lazo y la carga de comunicación HART, y compare las tendencias antes y después de cualquier cambio autorizado. Documente la disposición verificada para que la próxima visita de mantenimiento no vuelva a provocar la falla.
Autor: Chen Xiaodong es ingeniero de automatización industrial con más de 10 años de experiencia en PLC, DCS y sistemas de control.
