¿Qué es un lazo HART?
Un lazo HART es el arreglo ingenioso que permite a un solo par de cables de instrumento llevar a la vez una lectura analógica y un flujo de datos digitales. Es por lo que un técnico puede extraer diagnósticos, rangos y múltiples variables de un transmisor por el mismo cableado que ya lleva su salida de 4-20 mA. Esta guía explica cómo funciona el lazo HART en el cable, la diferencia entre punto a punto y multidrop, y dónde encaja en petróleo y gas.
Lazo HART en una línea: Un lazo HART es un lazo de corriente estándar de 4-20 mA que también lleva una señal digital superpuesta. Un pequeño tono desplazado en frecuencia viaja encima de la corriente analógica, permitiendo al transmisor y a un host intercambiar datos de configuración y diagnóstico sin perturbar la lectura analógica.
Digital viajando sobre analógico
El lazo HART conserva la familiar corriente analógica de 4-20 mA como el valor de proceso primario, pero superpone una señal digital encima usando modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK). Dos tonos de audiofrecuencia - 1200 Hz y 2200 Hz - representan unos y ceros digitales. Como estos tonos promedian cero corriente con el tiempo, no agregan desplazamiento neto a la lectura de 4-20 mA, así que el valor analógico y la conversación digital coexisten en el mismo par de cables.
Esto es lo que hace tan ampliamente desplegado a HART: una instalación existente de 4-20 mA gana acceso digital sin cableado nuevo. Un comunicador de mano o la entrada capaz de HART del sistema de control puede leer el número de serie del transmisor, los datos de calibración, los diagnósticos del sensor y las variables secundarias mientras el lazo analógico sigue controlando como antes.
Punto a punto frente a multidrop
En el modo habitual punto a punto, un transmisor ocupa el lazo, su corriente analógica de 4-20 mA lleva la variable primaria, y los datos digitales HART están disponibles bajo demanda. Esta es la configuración de campo dominante porque preserva la lectura analógica rápida y continua de la que dependen los controladores y las funciones de seguridad.
En el modo multidrop, varios dispositivos HART comparten un par de cables. Aquí la corriente analógica de cada dispositivo se estaciona en un valor bajo fijo (alrededor de 4 mA) y todos los valores de proceso se leen digitalmente sondeando direcciones. El multidrop ahorra cableado para puntos lentos y no críticos pero cede la señal analógica continua, así que se usa con moderación.
El lazo HART en petróleo y gas
En los pads de pozo y en las plantas de proceso, la mayoría de los transmisores inteligentes salen habilitados para HART, así que el lazo HART es en efecto el cableado de campo por defecto. Las cuadrillas lo usan para el rangeo remoto, los diagnósticos de lazo, y extraer una segunda variable como la temperatura del sensor de un transmisor de presión - todo sin abrir el proceso.
El lazo HART es una señal de nivel de campo entre el instrumento y el controlador o el host de gestión de activos. Un SCADA en la nube como Merobix lee el valor digitalizado desde el PLC, la RTU o el computador de flujo que termina el lazo; no se conecta al cableado HART crudo mismo. El lazo alimenta al controlador, y el controlador alimenta al SCADA.
Preguntas frecuentes
¿Cómo lleva un lazo HART digital y analógico a la vez?
Conserva la corriente analógica de 4-20 mA como la lectura primaria y superpone una señal digital usando modulación por desplazamiento de frecuencia. Los tonos digitales promedian cero corriente, así que no agregan desplazamiento al valor analógico, permitiendo que ambos compartan un par de cables.
¿Cuál es la diferencia entre HART punto a punto y multidrop?
Punto a punto pone un dispositivo en el lazo con una lectura analógica de 4-20 mA en vivo más datos HART bajo demanda. Multidrop comparte cables entre varios dispositivos, estacionando su corriente analógica y leyendo todos los valores digitalmente, lo que sacrifica la señal analógica continua.
¿Necesito cableado especial para un lazo HART?
No. HART funciona sobre el cableado estándar de par trenzado de 4-20 mA, que es por qué se usa tan ampliamente. Usted necesita un dispositivo capaz de HART en cada extremo y suficiente resistencia de lazo (típicamente de 230 a 600 ohms) para que la señal digital se lea de forma confiable.
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