AUTOMATIZACION > Multiplexores Hart, Interfaces de Seguridad Intrínseca


Edifico Corporativo de Pepperl+Fuchs- Elcon

Desde sus comienzos en Italia, en 1970, Elcon Instruments ha desplegado una distinguida trayectoria en el diseño, manufactura y puesta en marcha de Sistemas para Interfaces Intrínsecamente Seguras y soluciones para Control e Instrumentación en Zonas Clasificadas.


A continuación ofrecemos una descripción muy abreviada de sus desarrollos, y de su línea de productos.

HITOS

1974 Primer certificado de aprobación de un aislador galvánico.
1979 Fuentes de alimentación modulares de 24 V especialmente diseñadas para gabinetes de interfaz.
1984 Barreras zener y aisladores galvánicos para montaje en rieles DIN. Aisladores galvánicos tipo Eurocard.
1986 Instalaciones integrales de gabinetes de interfaz para procesos.
1989 Nueva serie 1000: interfaces para seguridad intrínseca de tipo enchufable con un novedoso sistema de conexión que disminuyó su costo.
1992 Nueva serie 1600, barreras zener de tipo multicanal. Nueva serie 1700, un sistema multiplexor para permitir interfaces con múltiples señales de transmisores HART, provenientes de barreras serie 1000, a una PC, para configuración, puesta en marcha y mantenimiento.
1996 Nueva serie 2000, módulos de interfaz de alta densidad.
1998 Mejora del sistema de multiplexores HART: se añade la interfaz HIS para soluciones tipo Plug & Play en todos los sistemas de control.
2000 Elcon Instruments es adquirida por el grupo Pepperl+Fuchs, contribuyendo así a conformar la linea más completa de sistemas y productos para interfaces de seguridad intrínseca.

 
LINEA DE PRODUCTOS

  Interfaces de aislación intrínsecamente seguras:
  Series HiD 2000 y HiD 3000: sistemas de interfaz de alta densidad con conexión directa o por bus al equipo host (DCS, PLC o PC)
  Sistema HIS: para recibir de manera conjunta toda la información de transmisores HART y posicionadores de válvulas mediante un sistema de multiplexado.
  Fuentes de alimentación PS 1500 y PS 2500: sistemas de alimentación redundante para alimentación de gabinetes y dispositivos de montaje en campo, disponibles en formato modular o para montaje en gabinetes.


Serie HiD 2000


Barreras Serie Hi D 2000 Montador en Motherboards

Esta serie de dispositivos de interfaz para montaje en tableros (motherboards) ha ido logrando progresivas reducciones de costos mediante un paulatino y constante flujo de innovaciones:
  Disminución de requerimientos de espacio con módulos más compactos y tableros más pequeños.
  Alta densidad de señales por bajo consumo de energía y desarrollo de módulos multicanal.
  Tableros con conectores integrados incrementaron los ahorros de espacio con cableado más sencillo.

Mediante el sistema Quicklock los módulos pueden montarse rápidamente, asimismo las tarjetas IAC (Interface Adapter Card) permiten instalaciones customizadas.

El módulo de monitoreo de fallas simplifica el mantenimiento.

Pueden integrarse en un solo gabinete los antiguos gabinetes de conexión, los gabinetes con los módulos de interfaz y los que contiene las terminaciones para la conexión de los dispositivos de campo.

La serie HiD 2000 incluye módulos de 18 mm de uno, dos y cuatro canales.

Los módulos para señales analógicas incluyen los siguientes modelos:


Esquema de un Motherboard Serie Hi2000

HiD 2025- HiD 2030: Repetidores de entradas analógicas para transmisores de 2 y 3 hilos (4-20mA o 1-5V), incluyendo transmisores Smart con comunicación Hart.
HiD 2061- HiD 2072:  Convertidores para termocuplas, termorresistencias o potenciómetros de indicación de posición.
HiD 2031- HiD 2038:  Repetidores de salidas analógicas 4-20mA provenientes de DCSs, PLCs u otros sistemas de control para operar convertidores I/P, actuadores de electroválvulas y displays montados en campo. También equipos bidireccionales para actuadores y posicionadores Smart.


Módulos para señales analógicas


Repetidores de Señal 
Serie HiD 2900

HiD 2822- HiD 2844:  Repetidores de entradas digitales para contactos secos, sensores tipo NAMUR y generadores de pulsos y frecuencia (como caudalímetros y taquímetros). 
HiD 2871- HiD 2881:  Repetidores de salidas digitales para válvulas solenoide intrínsecamente seguras, indicadores LED, o alarmas sonoras. Pueden ser alimentados directamente desde DCSs o PLCs.
Serie HiD 2900: Para señales de tipo convencional o no intrínsecamente seguras. Módulos para salidas analógicas o digitales, repetidores de señales digitales con salida a colector abierto y actuadores por contacto.
Módulo HiD Mux 2700:  Actúa como multiplexador Hart de 32 canales y se instala en el mismo motheboard que el resto de los módulos.


Se
rie HiD 3000


Interfase de Bus intrínsecamente segura 
Serie HiD3000

Interfaces I/O remotas intrínsecamente seguras, comparte las características de reducción de costos de la Serie HiD 2000, y añade comunicaciones de tipo redundante al Host (DCS, PLC o PC) mediante un Bus. Reduce costos al evitar tarjetas I/O (reemplazadas por comunicación serial) y disminuye el cableado.

Permite el montaje de estaciones I/O a lo largo de la planta, las cuales se comunican al Host mediante Gateways apropiados.

El sistema HiD 3000 es de tipo Plug & Play que simplifica en gran medida el montaje y la puesta en marcha. No es necesario agrupar señales por tipo para llegar a determinada tarjeta I/O.


Permite el montaje de un multiplexador HART al motherboard, el cual puede controlar toda una red HART dedicada.


Módulos de conexión para señales de campo:

HiD 3010: entradas y salidas analógicas de 2 canales.
HiD 3040: entradas de señales de temperatura 2 y 4 canales.
HiD 3824: entradas digitales de 4 canales.
HiD 3878: salidas digitales 2 canales.


Se transmiten mediante Bus Elcon a Gateways:


Sistema HiD3000 con Gateways Redundantes

HiD FFH2: Gateway para bus Foundation Fieldbus
HiD MBRT: Gateway para bus Modbus RTU
HiD PBDP1: Gateway para bus Profibus DP
Además se dispone del módulo HiD Mux 2700 como multiplexador Hart de 32 canales.

Todo el sistema HiD 3000 puede configurarse, ponerse en marcha y mantenerse mediante el software HiD3000 HMI. Permite además realizar trabajos de configuración tanto online como offline. 

Presenta una interfaz gráfica que facilita el trabajo mediante rutinas de tipo arrastrar y soltar. Así pueden instalarse y configurarse módulos adicionales muy fácilmente. Este software funciona bajo Windows 95/98.


Sistema HIS


     Esquema del Sistema His

El sistema HIS (Hart Interface System) permite integrar redes de dispositivos Hart en los sistemas DCS de diversos fabricantes (ABB, Honeywell, Foxboro, Siemens, Yokogawa, etc), en sistemas propietarios mediante paneles customizados o en los sistemas de motherboards de las Series HiD 2000 y HiD 3000.

Tiene tres componentes:

1 - Software PAM (Plant Asset Management)

El software PAM permite conexiones a todos los dispositivos de campo en la planta. Estos paquetes de software (AMS, Cornerstone, Valvelink) permiten realizar tareas de mantenimiento y monitoreo online de todos los dispositivos Hart existentes en la planta, mediante una interfaz adecuada. El sistema HIS es 100% compatible con estos paquetes de software.

2 - Multiplexador Hart (Modulos Mux 2700)

Los módulos multiplexores Hart Mux 2700 de Elcon permiten conectar los dispositivos de campo Hart con el Host donde corre el software PAM. Mediante el sistema de motherboards de Elcon pueden agruparse hasta 31 módulos Mux 2700 en una configuración multidrop conectada mediante una interface RS-485. Cada módulo Mux 2700 soporta hasta 32 dispositivos HART, los cuales pueden ser: transmisores y válvulas Smart. Esto hace posible tener una red de hasta 992 dispositivos.

Mediante kits adaptadores pueden conectarse a sistemas ya instalados o propietarios. El sistema de multiplexadores ofrece una completa aislación canal por canal.

La solución de módulos independientes permite:
  Alta perfomance mediante la opción "scan": · El modulo Mux2700 realiza un muestreo continuo de cada dispositivo de campo para su monitoreo mediante el software PAM configurado. 
  Este scaneo se almacena en una base de datos en el Host y alerta cuando un dispositivo no responde. · Acceso simple a los dispositivos de campo mediante una tarea de "búsqueda": 
  Después del inicio el modulo Mux2700 scanea los 32 canales y registra todos los dispositivos conectados.
  El módulo Mux2700 crea una tabla interna de accesos 
  La tarea de "búsqueda" se inicia mediante el software PAM si el dispositivo se conecta a la red Hart una vez iniciado el módulo Mux2700.

3 - Paneles de montaje customizados para fabricantes.


Motherboard His para 
Sistemas de Control Foxboro

Los sistemas HIS están disponibles en diversas versiones:
  Paneles Hart independientes de tipo genérico para instalaciones ya existentes (modelos Single Mux).
  Paneles Hart compactos independientes de tipo genérico(modelos Mini Mux). ·
  Paneles Hart customizados para aplicaciones especiales o DCS propietarios.
  Paneles Hart aptos para DCSs y PLCs de diversos fabricantes: ABB, Bailey, Foxboro, Yokogawa y Honeywell entre otros.


Motherboard His para 
Sistemas de Control Foxboro

Los módulos Mux pueden montarse en los motherboards de la Serie HiD 2000, ya sea integrados al mismo o en un panel remoto.

Los módulos Mux pueden montarse en los sistemas de interfaz por Bus de la Serie HiD 3000.


Fuentes de alimentación redundantes


Estas fuentes de alimentación redundantes, de 24 V, se utilizan para alimentación de gabinetes con módulos para interfaces intrínsecamente seguras, instrumentación de campo y sistemas de acondicionamiento de señales.

Entre sus características figuran la posibilidad de reemplazos tipo Hot Swap, es decir los módulos de alimentación pueden reemplazarse estando en funcionamiento.

Todas las funciones vitales se monitorean automáticamente. Disponen de LEDs piloto y alarmas tipo relé para monitorear todas la funciones vitales.

Mediante un diseño modular se pueden compartir las cargas y ajustarse de manera automática en el caso de falla de un módulo a efectos de lograr una transición estable. Así se ha logrado eliminar los desbalanceos de carga asociados a las soluciones redundantes habituales de tipo lineal.


Modelos PS 2500


Sistema de Alimentación redundante PS 2500

Fuentes de alta potencia montadas en un chasis de superficie única, ofrecen hasta 90 A a 24 VCC - - o   75 A con redundancia n+1.

Se componen de módulos tipo Plug-In, modelo 2500/PM, cada uno de los cuales provee 15 A a 24 VCC.

Pueden usarse dos modelos de chasis: el PS 2503 para 3 módulos y 45 A y el PS 2506 para 6 módulos y 90 A.

Puede configurarse para ofrecer redundancia de tipo n+1 o en dos conjuntos independientes para redundancia total.

Alarmas configurables por el usuario.

La distribución de carga puede extenderse a lo largo de varios chasis para mayor flexibilidad.

La alta eficiencia de los módulos (88%) permite funcionamiento sin ventilación.

Tienen diodos de autobloqueo para protección extra en caso de falla.

Permiten alimentación AC/DC mediante baterías.


Modelos PS 1500


Fuente de Alimentación redundante PS 1550

Fuentes de montaje en panel con redundancia dual. El sistema de ventilación integral asegura una temperatura de funcionamiento adecuada, y provee operación tolerante a fallas.

Ofrece hasta 36 A a 24 VCC, o 30 A con redundancia total.

Puede emplear hasta dos módulos de monitoreo de línea modelo 1550/LM, para dos lineas de alimentación independientes, con total redundancia.

Usan un chasis de montaje en panel que admite hasta 2 módulos de monitoreo y 66 módulos de alimentación.

Cada modulo compacto entrega hasta 6 A a 24 VCC.

Puede configurarse para ofrecer redundancia de tipo n+1.

Alarmas integrales configurables.

Ventilación incorporada al rack permite tener la temperatura del sistema bajo control.

El sistema se autotestea contra cortocircuitos cada 10 segundos. En el caso de una sobrecarga de una duración mayor a 10 segundos el sistema corta la alimentación para impedir sobrecalentamiento de cables.

MAS INFORMACION

Roberto Riedl tendrá mucho gusto en alcanzarle mas información. Llámelo al 4730-1100 interno 137, o escríbale un e-mail robertor@schillig.com.ar