Processamento analógico de sinal com economia de espaço em aplicações de segurança não intrínseca

Condicionadores de sinal e transdutores MINI Analog Pro no quadro de comando

Em instalações eletrotécnicas, as variáveis de perturbação eletromagnética ou de alta frequência podem influenciar consideravelmente a transmissão dos sinais de valor de medição, por vezes sensíveis. Tal é especialmente válido para os sinais fracos, facultados por sensores. Com os nossos condicionadores de sinal e transdutores, pode executar todas as tarefas da transmissão de sinal sem interferência, desde o nível do sensor até ao nível de controlo.

Desafios


Vista panorâmica da refinaria

Registo de valores processuais sem interferências

Especialmente nas instalações da área de engenharia de processos, os sensores e atuadores fornecem um grande número de sinais de valores de medição, alguns dos quais têm de ser transmitidos do campo para o nível de controlo do processo através de cabos muito longos. Variáveis de perturbação eletromagnética ou de alta frequência podem influenciar consideravelmente a transmissão dos sinais muitas vezes sensíveis.
Tal provoca desvios que podem ter efeitos significantes para toda a cadeia de medição.
Especialmente no mundo moderno da tecnologia de processos, os sinais têm de ser processados, cada vez mais, com segurança e num espaço limitado. O espaço do quadro de comando é limitado e a maioria dos produtos disponíveis no mercado não são muito cómodos de utilizar.

A nossa solução


Um condicionador de sinal MINI Analog Pro com tecnologia de ligação encaixável é inserido num quadro de comando

Condicionadores de sinal e transdutores MINI Analog Pro altamente compactos Transmissão de sinal sem interferências e manuseio fácil num espaço limitado

Uma solução para falta de espaço são os condicionadores de sinal e transdutores MINI Analog Pro altamente compactos. A família de produtos oferece uma instalação e colocação em funcionamento simples num espaço limitado e cobre todas as tarefas da transmissão de sinal sem interferência, desde o nível do sensor até ao nível de controlo.

Aqui encontra exemplos típicos de processamento de sinal com o MINI Analog Pro.

Vantagens

  • Tecnologias de comutação com um desvio máximo de até 0,05%
  • Disponibilidade rápida no local através de produtos pré-configurados instalados de série na sua aplicação
  • Colocação em funcionamento ou manutenção graduais da aplicação através de bornes de conexão encaixáveis com função de desconexão
  • Medição de corrente simples e ininterrupta com multímetro por meio de buchas de manutenção integradas
  • Configuração básica por meio de DIP switch e uma configuração avançada e monitorização por software ou aplicação MINI Analog Pro

Exemplos de aplicação típicos


Monitorização de caudal e sinalização com condicionador de sinal de 4 vias

O condicionador de sinal de 4 vias configurável com saída de comutação possibilita a parametrização individual da sua aplicação. A saída do transístor pode ser utilizada como interruptor de valor limite para, p. ex., controlar equipamentos de sinalização. É possível configurar oito tipos diferentes de comutação.

Imagem com exemplo de aplicação: monitorização de caudal e sinalização com condicionador de sinal de 4 vias

Monitorização de caudal com condicionador de sinal de 3 vias

Os condicionadores de sinal de 3 vias com valores fixos definidos são uma alternativa económica para aplicações padrão multicanais.

Imagem com exemplo de aplicação monitorização de caudal com condicionador de sinal de 3 vias

Monitorização do nível de enchimento com repetidor e gerador de sinal

O repetidor e gerador de sinal alimenta os transmissores no campo e isola galvanicamente o sinal de entrada do sinal de saída. O equipamento pode ser utilizado no modo de seccionador ou de seccionador de alimentação.

Devido ao repetidor e gerador de sinal transparente HART, é também possível parametrizar e monitorizar os equipamentos de campo por meio de HART.

Imagem com exemplo de aplicação: monitorização do nível de enchimento com repetidor e gerador de sinal

Monitorização do nível de enchimento com interruptores de valor limite

Com o conversor de frequências e a função de valor limite, pode registar e monitorizar sinais analógicos de 0 a 24 mA ou de 0 a 12 V.
Do lado da saída, os sinais de frequência podem ter entre 0 a 11 kHz e os sinais de MLP podem ter entre 0 a 100 %. Além disso, é possível operar a saída também como saída de comutação, o que permite ajustar dois limiares de comutação de forma isolada.

Imagem com exemplo de aplicação: monitorização do nível de enchimento com interruptores de valor limite

Monitorização de pressão com seccionador passivo

Com o transdutor alimentado por loop de saída, não precisa de uma alimentação adicional, já que este é alimentado através do circuito de corrente de um módulo de entrada analógico ativo. Do lado de entrada, pode ligar sinais analógicos de 2 mA a 40 mA ou de 50 mV a 30 V.

Imagem com exemplo de aplicação: monitorização de pressão com seccionador passivo

Medição de temperatura por meio de termómetro de resistência com transdutor de temperatura

O transdutor de temperatura configurável permite-lhe ligar termómetros de resistência e sensores remotos de resistência com tecnologia de ligação de 2, 3 e 4 condutores. Os valores individuais de medição de temperatura são convertidos num sinal de tensão ou numa corrente linear e configurável.
É então possível ligar sensores adicionais (termómetros de resistência, p. ex. PTC/NTC) por meio de uma curva característica definível. Isso oferece uma enorme flexibilidade.

Imagem com exemplo de aplicação: medição de temperatura por meio de termómetro de resistência com transdutor de temperatura

Medição de temperatura por meio de termopar com transdutor de temperatura

O transdutor de temperatura configurável permite a ligação de diversos termopares. Os valores individuais de medição de temperatura são convertidos num sinal de tensão ou numa corrente linear e configurável.
É então possível ligar sensores adicionais (sinais mV) por meio de uma curva característica definível. Isso oferece uma enorme flexibilidade.

Imagem com exemplo de aplicação: medição de temperatura por meio de termopar com transdutor de temperatura

Medição de potenciómetro com transdutor

O transdutor da posição do potenciómetro configurável com deteção automática de potenciómetro destina-se à ligação de potenciómetros de 0 ... 100 Ω a 0 ... 100 kΩ. Os valores individuais de medição de posição são convertidos num sinal de tensão ou corrente linear e livremente configurável.

Imagem com exemplo de aplicação: medição de potenciómetro com transdutor

Exemplos práticos

Central elétrica reversível de Waldshut
Separação centrífuga e pasteurização
Parque eólico no mar
Pipeline e refinaria
Tanque de uma empresa de gestão de sistema de esgotos
Indústria de processos farmacêuticos
Central elétrica reversível de Waldshut

Um exemplo característico do setor da produção de energia é o processamento de sinais de sensores de temperatura para a monitorização da temperatura de turbinas, geradores e ondas, p. ex., em centrais elétricas.
Um registo exato de temperatura é fundamental para a operação de uma central hidroelétrica, já que protege a instalação contra um desgaste prematuro, danos e falhas devido a um atrito elevado. Tudo isto é possível graças à monitorização da temperatura.

Separação centrífuga e pasteurização

No fabrico de máquinas e integração de sistemas, as rotações dos motores, p. ex. separadores, são muitas vezes monitorizadas através de medidores de rotações.
Um separador separa, por meio da força centrífuga, os materiais em partículas. Para tal, as rotações do motor e do tambor têm de ser monitorizadas.
Os condicionadores de sinal MINI Analog Pro e os transdutores convertem o sinal digital dos sensores indutivos utilizados para a aplicação num sinal de saída analógico e processam o sinal para o controlador.

Parque eólico no mar

Na produção de energia elétrica em instalações offshore são utilizados sensores que produzem sinais sensíveis na faixa de mV. Um exemplo é a monitorização das lâminas de rotor quanto à extensão e à formação de gelo.
Por meio dos condicionadores de sinal e transdutores MINI Analog Pro, os sinais são registados, convertidos e transmitidos num protocolo de comunicação digital.

Um exemplo clássico do setor da construção naval é a monitorização de temperatura dos motores.

Pipeline e refinaria

Uma aplicação típica é a medição da temperatura do óleo numa pipeline.
Para tal, os sensores de temperatura são montados diretamente na pipeline. O sinal do sensor é registado pelo nosso transdutor de temperatura, respetivamente convertido e transmitido ao CLP.

Tanque de uma empresa de gestão de sistema de esgotos

A monitorização das capacidades dos tanques é importante para a gestão de sistemas de esgotos. Na monitorização são utilizados principalmente sensores de nível com dois condutores, alimentados por repetidores e geradores de sinal. Através do repetidor e gerador de sinal, os sinais dos sensores são simultaneamente registados, galvanicamente isolados e transmitidos de forma ampliada ao controlador.
Um outro exemplo é a medição de caudal na passagem dos canais de alimentação da canalização para a instalação de tratamento. O registo é efetuado por meio de medidores de caudal eletromagnéticos (MIDs), ligados ao controlador através de condicionadores de sinal UI e transdutores.
Para tal, é geralmente utilizado o padrão de comunicação HART.

Indústria de processos farmacêuticos

Na industria farmacêutica, todos os dados de processo têm de ser continuamente monitorizados. Esses dados incluem, p. ex., a pressão, a temperatura, o caudal e a rotação. Além disso, as válvulas e os outros atuadores têm de ser controlados. Em faixas seguras, os condicionadores de sinal e transdutores isolam, convertem, ampliam e filtram os sinais, avaliam-nos e controlam os atuadores.
Um exemplo é a medição e o controlo de caudal em instalações de dosagem.

Conclusão


Condicionadores de sinal e transdutores MINI Analog Pro altamente compactos em calha metálica com pontas de medição de um multímetro

Transmissão de sinal sem interferências e manuseio fácil num espaço limitado Condicionadores de sinal e transdutores altamente compactos com tecnologia de ligação encaixável MINI Analog Pro

O espaço no quadro de comando desempenha um papel importante na tecnologia de medição e controlo. Muitas vezes o espaço é limitado e a maioria dos produtos disponíveis no mercado não são muito cómodos de utilizar.
A série MINI Analog Pro oferece aos utilizadores condicionadores de sinal e transdutores topo de gama altamente compactos, também para aplicações relacionadas com a segurança e para todos os tipos e direções de sinal. O design sofisticado do invólucro simplifica a instalação e poupa tempo durante a colocação em funcionamento, mesmo que o espaço no quadro de comando seja limitado.