El monitor de variables de proceso 3500/62 es un dispositivo de monitoreo de variables de proceso de grado industrial multifuncional y de alto rendimiento incluido en los sistemas de protección de maquinaria 3500, que sirve como un componente crítico del sistema de protección de maquinaria 3500. Está diseñado específicamente para el monitoreo y protección continuos de los parámetros de proceso esenciales para el funcionamiento de equipos mecánicos críticos. Estos parámetros incluyen, entre otros, presión, flujo, nivel, temperatura (a través de transmisores) y otras cantidades físicas que se pueden convertir en señales eléctricas estándar.
El 3500/62 consta de un módulo frontal fijo (P/N 163179-03) y cinco tipos diferentes de módulos de E/S traseros (consulte la página de pedidos para obtener más detalles). El 163179-03 puede formar un sistema completo cuando se combina con cualquiera de los módulos de E/S traseros.
El módulo 3500/62 proporciona seis canales de monitoreo de señales analógicas, capaces de aceptar señales de corriente de +4 a +20 mA o señales de voltaje de -10 VCC a +10 VCC. Sus funcionalidades principales incluyen acondicionamiento de señales de alta precisión, configuraciones de alarma programables por el usuario, indicación integral de estado en el panel frontal y comunicación en el panel posterior. Compara continuamente los parámetros monitoreados con los puntos de ajuste de alarma configurados para activar alarmas para la protección de la maquinaria y proporciona información vital de la máquina tanto para el personal de operaciones como de mantenimiento.
Los usuarios pueden configurar de manera flexible cada canal para medición de corriente o voltaje utilizando el software de configuración de rack 3500 dedicado. El módulo ofrece módulos de E/S para tres escenarios de entrada de señal: ±10 V CC, 4-20 mA aislados y 4-20 mA con barreras Zener intrínsecamente seguras, que se adaptan a diferentes entornos industriales y requisitos de seguridad.
Características y funciones
1. Entrada flexible multicanal
Proporciona 6 canales de monitoreo completamente independientes, compatibles con entradas de señales analógicas estándar de la industria.
Rango de entrada de voltaje: -10 Vcc a +10 Vcc; Rango de entrada actual: +4 a +20 mA.
Ofrece tres opciones de módulo de E/S:
Módulo ±10 Vdc: Adecuado para conectar directamente dispositivos que emiten señales de voltaje.
Módulo aislado de 4-20 mA: Proporciona aislamiento de canal a canal de 500 V CC, suprimiendo eficazmente la interferencia del bucle de tierra.
Módulo de 4-20 mA con barreras internas: Diseñado para áreas peligrosas, cuenta con barreras Zener intrínsecamente seguras integradas y puede suministrar energía aislada de +24 V CC a 250 mA a transmisores de campo, cumpliendo con los requisitos de certificación a prueba de explosiones como ATEX, IECEx y CSA.
2. Medición y acondicionamiento de señales de alta precisión
Utiliza una interfaz analógica de alto rendimiento con una precisión de medición de ±0,33 % de la escala completa (FS) (típica).
La impedancia de entrada está optimizada para diferentes tipos de señales: 1 MΩ para entrada de voltaje, 50 Ω para entrada de corriente.
Admite mapear el intervalo de la señal de entrada hasta un máximo de 20 000 unidades de ingeniería, lo que proporciona lecturas precisas del valor de ingeniería.
La fuente de alimentación interna del transmisor está protegida por un fusible de fusión rápida de 250 mA, lo que garantiza una entrega de energía segura y confiable.
3. Función de alarma programable
Cada canal admite la configuración independiente de umbrales de alarma duales: 'Alerta' y 'Peligro', que se adaptan a alarmas de variables de proceso por encima y por debajo.
La precisión del punto de ajuste de la alarma es tan alta como 0,13 % y los puntos de ajuste se pueden definir libremente dentro del rango escalado.
Presenta retrasos de alarma ajustables: Retraso de alerta: 1-60 segundos (incrementos de 1 segundo); Retraso de peligro: 1-60 segundos (incrementos de 0,5 segundos), filtrando eficazmente señales de interferencia transitorias y evitando falsas alarmas.
4. Indicación de estado y comunicación
El panel frontal está equipado con indicadores de estado LED de tres colores:
OK (verde): indica el funcionamiento normal del módulo.
TX/RX (verde): indica el estado de comunicación del módulo.
Bypass (amarillo): indica que el modo de bypass está activo.
Facilita el intercambio de datos en tiempo real con el Framework Interface Module (FIM) a través del backplane 3500, cargando valores de variables de proceso, estados de alarma e información sobre el estado del módulo, lo que permite un monitoreo del sistema altamente integrado.
5. Soporte para configuración triple modular redundante (TMR)
Aunque las unidades TMR ya no están disponibles para la venta, el diseño del módulo admite la configuración TMR.
En esta configuración, se instalan tres módulos uno al lado del otro, empleando lógica de votación para procesar alarmas y salidas. Esto garantiza que una falla de cualquier módulo no provocará un apagado falso del sistema, lo que mejora significativamente la seguridad y disponibilidad de las aplicaciones críticas.
Principio de funcionamiento
1. Entrada y acondicionamiento de señal
Se accede a las señales de variables de proceso a través del módulo de E/S posterior.
Las señales de voltaje ingresan directamente a un circuito de medición de alta impedancia, mientras que las señales de corriente se convierten en señales de voltaje a través de una resistencia de muestreo de precisión.
Los módulos aislados utilizan tecnología de aislamiento de acoplamiento magnético o optoacoplador para proporcionar aislamiento eléctrico de 500 V CC, suprimiendo eficazmente la interferencia de modo común.
Los módulos de barrera limitan la energía a través de barreras de seguridad Zener para lograr seguridad intrínseca.
Las señales condicionadas se convierten en cantidades digitales mediante un convertidor analógico a digital (ADC) de alta precisión.
2. Cálculo del valor de ingeniería y escalamiento
Los usuarios definen el tipo de señal de entrada y el rango para cada canal utilizando el software de configuración 3500.
El procesador del módulo, normalmente un DSP de 32 bits, realiza cálculos de mapeo lineal para convertir valores digitales en valores unitarios de ingeniería.
El algoritmo de mapeo utiliza aritmética de punto flotante para garantizar la precisión de la conversión.
La velocidad de actualización del valor de ingeniería alcanza los 100 ms, lo que cumple con los requisitos de monitoreo en tiempo real.
Todo el proceso no requiere calibración de campo, lo que simplifica enormemente el proceso de puesta en servicio.
3. Procesamiento de lógica de alarma
Los valores de ingeniería en tiempo real se comparan con puntos de ajuste preestablecidos, empleando técnicas de filtrado digital para eliminar la fluctuación de la señal.
Los temporizadores de retardo utilizan una fuente de reloj independiente para garantizar la precisión del tiempo.
Los estados de alarma se transmiten al marco del sistema a través de comunicación de backplane, activando salidas de relé.
Admite simultáneamente funciones de enclavamiento de alarma y reinicio manual, lo que proporciona una solución completa de gestión de alarmas.
4. Comunicación e interacción de datos
Utiliza un protocolo de bus de plano posterior de alta velocidad con una velocidad de transferencia de datos de hasta 10 Mbps.
Admite la carga en tiempo real de valores de variables de proceso, estados de alarma, estados de retraso e información sobre el estado del módulo para todos los canales.
Permite la configuración y el monitoreo remotos a través del software de configuración 3500 o el módulo FIM que admite protocolos industriales como Modbus TCP y OPC UA.
Emplea un mecanismo de doble búfer para el almacenamiento de datos, lo que garantiza la integridad de la transmisión de datos y el rendimiento en tiempo real.
Especificaciones técnicas
| de parámetros |
Especificación |
| Canales de entrada |
6 canales independientes |
| Tipos de señal |
-10 a +10 VCC, +4 a +20 mA |
| Impedancia de entrada |
Voltaje: 1 MΩ, Corriente: 50 Ω |
| Precisión de medición |
±0,33% FS (típico) |
| Gama de ingeniería |
Máximo 20.000 unidades |
| Precisión de la alarma |
±0,13% del valor del punto de ajuste |
| Retardo de alarma |
Alerta: 1-60 s (incrementos de 1 s), Peligro: 1-60 s (incrementos de 0,5 s) |
| Voltaje de aislamiento |
500 Vcc (módulos aislados) |
| Potencia del transmisor |
+24 Vcc ±5%, 250 mA máx. (Módulos de barrera) |
| Temperatura de funcionamiento |
-30 a +65°C (módulos estándar), 0 a +65°C (módulos de barrera) |
| Consumo de energía |
7,0 W (típico) |
| Certificaciones de seguridad |
ATEX, IECEx, CSA, CE, FCC, RoHS |
Escenarios de aplicación
El módulo de variable de proceso 3500/62 es muy adecuado para monitorear y proteger parámetros críticos en los siguientes escenarios industriales debido a su alta confiabilidad, precisión y versatilidad:
Monitoreo del conjunto del compresor: Monitoreo de presiones entre etapas, presión del aceite lubricante, presión del gas combustible, presión diferencial del gas de sellado, etc.
Monitoreo de bombas y ventiladores: Monitoreo de la presión de entrada/salida, flujo, presión diferencial, presión del aceite lubricante de los cojinetes, etc.
Monitoreo de turbinas de vapor: Monitoreo de la presión del vapor, presión del aceite lubricante de los cojinetes, presión del aceite hidráulico, etc.
Recipientes y Reactores de Proceso: Monitoreo de nivel, presión, flujo, etc.
Sistemas de servicios públicos: monitoreo de la presión del agua de refrigeración, presión del aire de los instrumentos, etc.
Cualquier aplicación que requiera la integración de señales analógicas estándar (4-20 mA, ±10 V) en un sistema de protección de maquinaria o para un monitoreo altamente confiable.
