Solución de problemas en lazos de control: consideraciones de seguridad para medir corriente

01 Febrero 2011

 

Un principio fundamental en la solución de problemas en sistemas de instrumentación es que todos los instrumentos tienen al menos una entrada y al menos una salida, y que las salidas deberian exactamente corresponder a las entradas. Si la salida de un instrumento no esta adecuadamente correspondiendo a su respectiva salida acorde la funcion de diseño del instrumento, entonces podemos intuir que algo malo esta pasando con ese instrumento.

 

 

Consideremos las entradas y salidas de varios instrumentos comunes: transmisores, controladores, indicadores y válvulas de control. Cada uno de estos instrumentos toman información (entrada) de alguna forma, y generan (salida) información en alguna forma. En cualquier intrumento de un "lazo", la salida de un instrumento alimenta a la entrada del siguiente, de tal manera que la información se transmite de un instrumento a otro.

 

Al interceptar la información comunicada entre los componentes de un sistema instrumentado, nosotros podemos localizar y aislar las fallas. Para entender adecuadamente esta informacion interceptada, debemos entender las entradas y las salidas desde las perspectiva del instrumento y sus funciones basicas.

 

La siguiente grafica muestras las entradas y salidas mas comúnmente encontradas en sistemas de control:

 

 

 

Para revisar un buena correspondencia entre las entradas y salidas de un instrumento, debemos poder usar de buena forma equipos de testeo o prueba para interceptar las señales que entran y salen de estos instrumentos. Para instrumentos basados en señales de 4-20mA, esto significa que debemos poder usar medidores de señales eléctricas de manera precisa ya sea corriente o voltaje.

 

 

Usando un miliamperimetro estándar para medir un lazo de corriente

 

Desde que las señales medidas se representan por una corriente electrica en lazos de instrumentacion, un herramienta obvia usada para la solucion de problemas es un Multimetro capaz de medir de manera precisa miliamperios DC. Desafortunadamente, sin embargo, hay una desventaja cuando usamos multimetros: debemos "romper" el circuito al momento de conectar en serie el multimetro para medir la corriente, y esto significa que la corriente caerá a 0 mA hasta que el multimetro sea conectado (entonces caerá a 0mA cuando el multimetro sea retirado del circuito tambien). Interrumpir la corriente circulante significa interrumpir el flujo de informacion transmitida por esa corriente, que puede ser la medida del proceso o una señal que controla un elemento final de control. Esto tendrá efectos negativos en el sistema de control a menos que se sigan los procedimientos adecuados.

 

Antes de "romper un lazo" para conectar el multimetro, uno primero debe advertir a todo el personal interesado que la señal será interrumpida al menos dos veces, cayendo  a un valor de -25% cada vez. Si la señal a ser interrumpida viene de un transmisor de proceso a un controlador, el controlador debería ser puesto en modo Manual entonces no causará desarreglos en el proceso (como mover el elemento final de control abruptamente  cuando se pierda la señal de proceso o PV). Tambien, las alarmas del proceso deberían ser desabilitadas temporalmente para que estas no causen alerta o pánico. Si esta señal de corriente tambien controla alarmas de paradas de emergencia, estan tambien deben ser temporanmente deshabilitadas!!!.

 

Si la señal de corriente a ser interrumpida es un señal de comando de un controlador hacia un elemento final de control, el elemento final de control o bien necesita ser maniobrado manualmente para mantenerse fijo, mientras que la señal varia, o bien se necesitaría poner activo su "bypass" completamente. Si el elemento final de control es una válvula de control, esta tipicamente tiene un arreglo de válvulas manuales que hace la función de bypass como se muestra en la figura siguiente:

 

 

Dado que el bypass operado manualmente ahora realiza la función de la válvula de control, el operador debe mirar con cuidado abriendo y cerrando segun convenga para mantener estable el control del proceso.

 

Las válvulas de bloqueo y bypass para un control de flujo de gas puede ser apreciado en la siguiente foto:

 

 

Teniendo en cuenta las labores de seguridad para interrumpir la señal de control en una válvula de control en un proceso "vivo", podemos ver que la tarea que aparentemente es simple de conectar un miliamperimetro en serie a una señal de corriente de 4-20mA NO ES tan facil como a primera vista parece. Pero mejores formas deberían existir no?


 

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José Carlos Villajulca

Soy un apasionado Ingeniero Electrónico especializado en Control, Automatizacion e Instrumentacion Industrial. Experimentado en el desarrollo, ejecución y gestión de proyectos asi como en la Operacion de sistemas automaticos.

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