Señales Analógicas, Digitales y Sistemas de Instrumentación Industrial

Escrito el 29 de Noviembre de 2024 en español con un tamaño de 4,63 KB

Señales y Sistemas de Instrumentación Industrial

Señal analógica: Es un tipo de señal generada por algún fenómeno electromagnético, representable por una función matemática continua. Su amplitud y periodo varían en función del tiempo.
Señal digital: Señal generada por algún fenómeno electromagnético. Cada signo que codifica su contenido se analiza en términos de magnitudes discretas.
Señal discreta: Consiste en un número de pulsos discretos y discontinuos. Su relación temporal contiene información sobre la magnitud o naturaleza de la cantidad.

Norma ISA:
- Transmisores: Señal de salida estándar de corriente constante (4-20 mA CC) en un lapso de 16 mA.
- Receptores: Señal de entrada estándar de corriente (4-20 mA CC) en un lapso de 16 mA. Señal estándar de voltaje de entrada (1-5 V CC) en un intervalo de 4 V.
Norma Americana: Equivalente al estándar europeo de 24 V. En la comunicación entre terminal y módem, los niveles de tensión son +12 V y -12 V (0 o 1 lógico, respectivamente).

Instrumentación convencional: Los instrumentos modernos se automatizan e incorporan a sistemas de instrumentación más complejos, controlados por ordenador.
Interfaz al proceso: Existen dos tipos de equipos para la interfase (habitualmente denominados controladores): uno para el procesamiento de lazos de control con entrada procedente de elementos de medida; otro para el procesamiento de entradas que no requieren funciones de control (indicaciones).
Vía de datos: El sistema dispone de una vía principal y otra de reserva para la comunicación de datos. Cada vía consta de un cable coaxial y su electrónica asociada.

OFF-LINE: Adquisición y procesamiento de datos para balance de materia y energía, y control de producción en lazo abierto.
ON-LINE: 1. Automatización de la recogida de datos. 2. Control de calidad. 3. Optimización. Se conoce como ON-LINE en lazo abierto.

Transmisores: Captan variables de proceso y las transmiten a distancia a un receptor, indicador, registrador, controlador o una combinación de estos. Incluyen un conjunto acondicionador de señal, integrado al sensor o como dispositivo independiente.

Tecnología HART: Se usa simultáneamente con la señal analógica de 4-20 mA. Maneja comunicaciones digitales utilizando dicha señal como portadora. Está basado en el estándar BELL 202 y opera usando el principio del Cambio Codificado de Frecuencia (FSK).

Red punto a punto: Cada canal de datos comunica únicamente dos nodos.
Comunicación multipunto: Requiere solo un par de alambres. El lazo puede tener barreras de seguridad y fuentes de alimentación auxiliares para hasta 15 aparatos de campo.

Mejora las operaciones en planta.
Otorga mayor flexibilidad operacional.
Protege la inversión en instrumentación.
Ofrece una alternativa económica de comunicación digital.
Implica un ahorro considerable en materiales eléctricos en instalaciones multipunto.

Bus de campo: Sistema de transmisión de información que simplifica la instalación y operación de máquinas y equipos industriales. Reemplaza la transmisión analógica (4-20 mA) con una línea de 2 hilos desde la estación de control a los dispositivos de campo. Ventajas: reducción de costos y cableado (5 a 1).

Transmisores digitales: Son flexibles en sus funciones. La salida analógica de 4-20 mA es independiente del circuito de medida. La calibración e idealización son digitales. Mayor exactitud y rangeabilidad. Autodiagnóstico.
Transmisores mediante señales digitales: Consiste en una serie de impulsos en forma de bits (0 y 1, código binario). Si la señal digital del microprocesador es de 8 bits, puede llevar 8 señales binarias.

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