Cómo solucionar problemas en lazos de control

Cómo solucionar problemas en lazos de control

 

  Los técnicos de instrumentación y automatización se enfrentan continuamente al reto de hacer funcionar los lazos de instrumentación y las E/S con la mayor eficiencia y en el menor tiempo posible. En este articulo te decimos la mejor manera de conseguirlo. Imagen relacionada

 

 


Resolución de problemas en el menor tiempo posible

Las pinzas amperimétricas de procesos de mA de hoy en día pueden ahorrar mucho tiempo a los técnicos de instrumentación y automatización en los procesos de solución de problemas, ya que realizan la función de varios instrumentos diferentes. Ya no es necesario que el técnico malgaste 15 minutos en volver al taller por un instrumento, porque el único instrumento que lleva con él puede realizar todas las funciones que necesita.

Los técnicos de instrumentación y automatización se enfrentan continuamente al reto de hacer funcionar los lazos de instrumentación y las E/S con la mayor eficiencia y en el menor tiempo posible. Ahora, con los modelos de pinzas amperimétricas 772 y 773 pueden hacerlo, además gracias a las funciones de un calibrador de lazo, éstas herramientas avanzadas permiten a los técnicos solucionar los problemas en sitio.

4 pasos para la localización de problemas de lazos de control

1. Mide la señal de 4-20 mA, ya sea interrumpiendo el lazo conectándolo en serie con un multímetro digital o utilizando una pinza amperimétrica de mA, como la pinza amperimétrica Fluke 771, y verificando el valor de la corriente de lazo. Si la medición de la corriente de lazo no es la esperada, existen tres posibles motivos: los cables se han roto, se han desconectado o han entrado en cortocircuito.

2. Si no hay ningún problema en los cables, usa un multímetro digital (o la pinza amperimétrica Fluke 773) para comprobar la alimentación eléctrica de lazo. Si no hay salida de la alimentación eléctrica, utiliza la función de potencia de lazo de 24 V del medidor para sustituirla; si, posteriormente, el lazo funciona correctamente, el origen del problema es evidente.

3. Si ya revisaste los cables y la alimentación eléctrica, le toca el turno al transmisor. Si dispones de un calibrador de lazo, un calibrador de procesos o una pinza amperimétrica multifunción, utiliza su modo de simulación de mA para sustituir al transmisor.

4. Si el lazo funciona como es debido, el problema está en el transmisor, de lo contrario, está en otro sitio. Si sospechas de un elemento de control final (posicionador de válvulas, etc.), usa el modo de generación/simulación de mA en el Fluke 772 o el Fluke 773 para suministrarle una señal mientras observas si el indicador local emite una respuesta.

Averias en lazos

La pinza amperimétrica de procesos de mA se puede utilizar como un generador de señales.

Si el problema no es que el lazo está inactivo, sino que es impreciso, entre las posibles causas que existen se incluyen que la tarjeta de E/S del PLC o DCS esté dañada, o que haya un elemento de control final averiado (I/P en un posicionador de válvulas, etc.).

Normalmente, es mejor comenzar por una comprobación de campo del transmisor, del indicador remoto o local, o del elemento de control final.

Para un elemento de control final, utiliza una pinzas amperimétricas para medir la corriente de lazo y comparar el valor con el indicador de posición local en la válvula u otro elemento de control final. Transmite esa información al operador para verificar los hallazgos.

En el caso de un lazo de medida, usa la pinzas amperimétricas para medir la corriente de lazo y luego habla con el operador para comprobar si el valor que se indica en el panel de control se ajusta a la corriente de lazo real.

De esta manera, se realiza una comprobación rápida en la tarjeta de E/S del PLC o DCS que maneja ese lazo en particular. También es posible utilizar el modo de generación/simulación de mA del medidor para enviar una señal conocida a la sala de control, compara el valor que lee el operador con la corriente real en el lazo.

Algunos lazos tienen fluctuaciones aleatorias o averías intermitentes que no suelen producirse cuando el técnico está observando. La solución es utilizar una pinza amperimétrica con una salida de mA en escala. De este modo, se mide la corriente en el lazo sin interrumpir el circuito y produce una salida de mA idéntica y aislada. Envía esa salida a un multímetro digital con una función de registro. Si permite que el multímetro digital realice registros en tiempo, se grabará cualquier anomalía.

Comprobaciones de campo y puesta en marcha en la planta

Para comenzar, usa un medidor de corriente de lazo de pinza, como el Fluke 771, para comprobar si hay corriente en cada lazo en cuestión de segundos y sin desconectar nada. Si un lazo no funciona puedes utilizar una pinza amperimétrica multifunción para realizar un diagnóstico rápido.

 

Si no hay corriente en algunos lazos, realiza el proceso de resolución de problemas clásico: comprueba los cables, la alimentación eléctrica y las tarjetas de E/S del sistema de control (utilizando el medidor para inyectar una señal en la E/S) y, luego, ponte en contacto con el operador para preguntarle lo que ve.

Si el operador ve lo mismo que se envía, puede que le pase algo al transmisor; ya sea al propio transmisor o si la instalación es nueva, quizá sean los cables de entrada del sensor al transmisor.

Comprobación de las tarjetas de E/S del PLC y DCS.

La pinza amperimétrica de procesos de mA se puede utilizar como un generador de señales exactas para comprobar el funcionamiento de las tarjetas de entrada/salida en controladores lógicos programables (PLC) y sistemas de control de procesos distribuidos (DCS).  

MB Instrumentos maneja una amplia variedad de multímetros y pinzas amperimétricas Fluke

Para las tarjetas de entrada de 4-20 mA, desconecta el lazo de procesos y utiliza el modo de generación de mA del medidor para suministrar un valor de señal conocido (4,0 mA para cero, 12 mA para el 50 % utilizando la función de paso del 25 % del medidor y 20,0 mA para el 100 %) y compáralo con el valor que se muestra en la lectura del operador.

Las tarjetas de entrada de tensión (1 V – 5 V o 0 V – 10 V) se comprueban de una forma similar mediante la función de generación de tensión del medidor.

Comprobación de las tarjetas de E/S del PLC y DCS.

Las pinzas amperimétricas de miliamperios se pueden utilizar para realizar comprobaciones de campo periódicas de los posicionadores de válvulas electrónicos como parte de los programas de mantenimiento preventivo.

De acuerdo con las instrucciones específicas del fabricante, puedes llevar a cabo comprobaciones rápidas del funcionamiento utilizando el Fluke 772 o 773 como generador de señales mientras observas la posición del vástago de la válvula, los indicadores de posición mecánica o los indicadores de flujo a medida que se realizan cambios en la entrada.

Mitch Stewart, director del servicio técnico de L2 Systems, nos cuenta cómo utilizó la salida de generación de 4-20 mA de una pinza amperimétrica de procesos de mA para hacer funcionar una válvula de control abierta y cerrada cuando la salida del proceso del PLC no funcionaba. “Desconectamos la salida del PLC en la válvula de control y conectamos el medidor a la válvula de control. Luego, la hicimos funcionar abierta y cerrada para comprobar si el I/P de la válvula funcionaba correctamente”, explica.

El método general consiste en establecer el modo de generación/simulación de 4-20 mA del medidor y conectarlo a los terminales de entrada del posicionador de válvulas.

Configura el medidor para que tenga una salida de 4 mA y espera a que el posicionador se fije; a continuación, cambia la corriente en pequeños incrementos entre 4,0 mA y ~3,9 mA mientras tocas el vástago de la válvula con la mano para comprobar si hay alguna señal de movimiento.

Para ajustar el movimiento cero entre estos dos valores de corriente, puedes usar el ajuste cero en el posicionador.

Posteriormente, aumenta y reduce la corriente de 4 mA a ~4,1 mA. Asegúrate de que el vástago de la válvula comience a moverse por encima del valor de ~4,1 mA y esté totalmente cerrado a 4 mA.

También se puede comprobar la escala de una forma similar, estableciendo el medidor en 20 mA, ~19,9 mA y ~20,1 mA, y se puede comprobar la linealidad utilizando la función de paso del 25 % del medidor.

Comprobación de aislantes de lazo

Para comprobar un aislante de lazo, aplica una señal de entrada de mA al dispositivo y mide su salida de 4-20 mA utilizando la función de medición de corriente de pinza. Esta función de generación/medida simultánea de dos canales del 773 también se puede utilizar para válvulas que informan de su posición utilizando 4-20 mA.

Comprobación de VFD

Este tipo de sensor se puede utilizar en pruebas de automóviles, vehículos deportivos o motocicletas con exigencias máximas de velocidad y exactitud. Algunas aplicaciones típicas son en mediciones dinámicas generales en vehículos (en vertical u horizontal).

Comprobación de VFD

Los variadores de velocidad (VFD) sirven para accionar motores y ventiladores en aplicaciones de procesos, en sistemas transportadores y máquinas herramienta. Las entradas de control suelen ser tensión (1 V a 5 V o 0 V a 10 V) o corriente (4 mA a 20 mA). Una pinza amperimétrica de procesos de mA puede suministrar una señal para simular una entrada normal mientras el técnico observa el resultado.

Calibración rápida

Aunque no se consideran calibradores de lazo, las pinzas amperimétricas de procesos de mA de hoy en día ofrecen una exactitud del 0,2 % y se pueden utilizar para realizar comprobaciones rápidas de calibración reduciendo el número de instrumentos necesarios.

Por ejemplo, para comprobar un transmisor de procesos en el banco de trabajo, normalmente hace falta (aparte de una bomba y un patrón de presión independiente), una alimentación eléctrica de lazo y un instrumento para leer la salida de 4-20 mA del transmisor.

Sin embargo, con las pinzas amperimétricas de procesos de mA de hoy en día, es posible accionar el transmisor y leer la salida.

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Recuperado: Fluke, notas de aplicación, Traducción y adaptación “Better ways to troubleshoot automation and process control loops”,artículo original http://www.fluke.com/support

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