Distancia máxima del Lazo 4-20mA

Lazo 4-20mA

El lazo de corriente de 4-20 mA es la señal de control de procesos predominante en muchas industrias. Es un método ideal para transmitir información de procesos porque la corriente no cambia a medida que viaja del transmisor hasta el receptor. También es mucho más sencillo y rentable. Sin embargo, las caídas de voltaje y la cantidad de variables de proceso que deben ser monitoreadas pueden afectar su costo y complejidad.

Distancia máxima de trabajo de un lazo 4-20mA, factores y de que depende.

En circuito de 4-20mA, consiste en un número de dispositivos conectados en serie. Estos incluyen una fuente de alimentación, un transmisor/sensor y una o más cargas, como un recibidor de señal, un módulo de alarma o un display digital. Dependiendo el tipo de transmisor usado, la fuente puede alimentar tanto el transmisor, como otros dispositivos, como se muestra en el siguiente ejemplo:

[pic 1]

El transmisor es una fuente de 4-20mA, que requiere un voltaje CD para operar un rango de 10 a 30 VCD. Sin embargo, la alimentación afectará directamente su capacidad de señal de salida. Para obtener toda la señal 20 mA, el transmisor debe soportar la resistencia de todas las cargas en el circuito. A continuación, se muestra la capacidad de señal de un transmisor de presión Dywer 628.

[pic 2]

Observando la gráfica, se requieren 10VCD para que funcionen solo sus componentes internos, un voltaje de 30VCD, será capaz de manipular hasta 1000 ohms de carga en el circuito y a un voltaje de 24VCD, el transmisor está diseñado para 700 ohms.

[pic 3]

Hay una carga más en el circuito, esta es la resistencia del cable, cuando son longitudes muy cortas, la resistencia se desprecia. Pero cuando tenemos distancias de más de 1000 pies, se tiene que tomar en consideración.

En el ejemplo de arriba, la fuente es de 24V, por lo tanto, el transmisor puede manejar una corriente de 20mA con un máximo de 700 ohm. La distancia es de 1000 pies y será conectado con un calibre 18, con una resistencia de 0,00651 ohms/pies. Por lo tanto, la resistencia del cable, Rw x 2, es igual a 13.02 ohms. Haciendo la suma con el recibidor, la resistencia total del circuito es de 263.02 ohms, la cual es mucho menor que los 700 ohms máximos.

Calculando con los datos obtenidos se obtiene:

[pic 4]

La distancia máxima que puede funcionar el lazo 4-20Ma, es de 10.22km.

También se toma en cuenta factores adicionales, como las protecciones contra los efectos de interferencia de radio frecuencia, interferencia electromagnética, entre otros.

Red 4-20mA + HART

Este protocolo permite comunicar con un instrumento de campo sobre un lazo de corriente 4-20 mA, tanto los datos de configuración y parámetros como las medidas de proceso como temperatura, caudal, presión o cualquier otra. La información de control del instrumento se modula digitalmente sobre el lazo de corriente y por tanto no hay interferencias entre ellas. Su velocidad es de 1200 bps, de forma que el equipo maestro puede actualizar la información varias veces por segundo.

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