Aterramento de sinal que protege loops HART da Yokogawa e da Phoenix Contact
O aterramento de potência mantém as pessoas seguras. O aterramento e a blindagem de sinais ajudam a manter confiáveis as medições de 4–20 mA e a comunicação HART. Eles têm finalidades diferentes, e a configuração correta depende do instrumento e do projeto da instalação.
Qual é a diferença entre aterramento de proteção, equipotencialização e aterramento de sinais?
O aterramento de proteção fornece um caminho para a corrente de falha, conforme exigido pelo projeto da instalação. A equipotencialização conecta partes condutivas expostas para limitar diferenças de potencial perigosas. O aterramento de sinais estabelece uma referência ou terminação da blindagem para os circuitos de medição. Não altere as conexões do aterramento de proteção para corrigir ruídos. Verifique os desenhos da instalação, os requisitos elétricos e de áreas classificadas aplicáveis e as instruções dos fabricantes dos dispositivos antes de modificar um circuito.
Por que um circuito 4–20 mA / HART pode apresentar leituras com ruído?
Um transmissor de pressão inteligente, como o Yokogawa EJA530E, transmite um valor de processo analógico pelo circuito de corrente; quando compatível e configurado, um sinal HART é sobreposto a esse circuito. Interferências, alimentação insuficiente do circuito, resistência excessiva, terminações inadequadas ou uma configuração de blindagem imprópria podem prejudicar a medição ou a comunicação. Uma leitura analógica ativa, por si só, não comprova que a comunicação HART esteja funcionando corretamente.
Compare a leitura no transmissor e no sistema de controle, verifique a tensão do circuito e a resistência total em relação às especificações específicas do transmissor e do comunicador e confirme o requisito de carga HART. Um resistor de 250 Ω é comumente usado para comunicação HART, mas só o adicione quando a entrada instalada e a documentação do dispositivo exigirem isso.
A blindagem do cabo deve ser aterrada em uma extremidade ou nas duas?
Em muitos circuitos de instrumentos analógicos de baixa frequência, o projeto da instalação conecta a blindagem em uma extremidade designada na sala de controle e a isola na extremidade de campo para evitar corrente indesejada na blindagem. Essa não é uma regra universal: práticas de EMC para alta frequência, projetos de áreas classificadas, proteção contra surtos, prensa-cabos e instruções do fabricante podem exigir uma configuração diferente. Inspecione as duas extremidades e siga o desenho aprovado do circuito, em vez de desconectar por padrão a blindagem na extremidade de campo.
Mantenha os cabos de sinais separados dos cabos de potência e dos cabos de acionamentos de frequência variável de acordo com os padrões da planta. Use ferragens adequadas para terminação da blindagem, em vez de longos rabichos improvisados quando o desempenho em alta frequência for importante. Bornes Phoenix Contact podem fazer parte de um layout de marshalling, mas confirme a função pretendida do produto específico antes de usá-lo para terminar a blindagem. Quando houver preocupação com exposição a surtos, avalie um dispositivo de proteção contra surtos Phoenix Contact especificado adequadamente em relação aos requisitos do circuito e da instalação.
Como testar o aterramento sem colocar o instrumento em risco?
Com o circuito avaliado e o trabalho autorizado, inspecione a continuidade da blindagem, os pontos de terminação, a equipotencialização do painel, o roteamento dos cabos, a tensão do circuito e as tendências de qualidade da entrada. Registre as medições antes e depois ao corrigir um defeito documentado. Nunca desconecte um aterramento de proteção como atalho para diagnóstico. Não aplique um megômetro a eletrônicos conectados, dispositivos HART, barreiras de segurança intrínseca ou protetores contra surtos; isole o equipamento e siga primeiro o procedimento de teste aprovado pelo fabricante.
O que proporciona uma referência confiável para sinais analógicos?
Siga a arquitetura de aterramento da planta e os desenhos de marshalling aprovados. Mantenha intencionais os caminhos de referência dos sinais, verifique se há conexões indesejadas e confirme que os circuitos intrinsecamente seguros usam barreiras ou isoladores galvânicos corretamente especificados quando necessário. Meça as diferenças de potencial somente usando um método aprovado e interprete as leituras de acordo com os limites de projeto da instalação; não existe um único valor-alvo em milivolts aplicável a todas as instalações.
O que a equipe de manutenção deve fazer primeiro?
Audite um circuito afetado, do transmissor ao cartão de entrada. Confirme que a equipotencialização de proteção permanece intacta, verifique as terminações da blindagem em relação aos desenhos, confira a alimentação do circuito e a carga da comunicação HART e compare as tendências antes e depois de qualquer alteração autorizada. Documente a configuração verificada para que a próxima visita de manutenção não recrie a falha.
Autor: Chen Xiaodong é engenheiro de automação industrial com mais de 10 anos de experiência em PLC, DCS e sistemas de controle.
