EL NUEVO GATEWAY DIN V2 REVOLUCIONA LOS SISTEMAS DE MEDICIÓN INALÁMBRICOS

La instrumentación inalámbrica es sin dudas cada vez más utilizada al momento de agregar mediciones en una planta industrial, o de instrumentar un nuevo sitio remoto (playa de tanques, batería de producción, separador, puente de inyección, etc.), dado que ofrece ventajas importantes, tales como: ahorro de cableado, facilidad de instalación, posibilidad de uso en áreas clasificadas, menores tiempos de implementación, etc. Por Ing. Pablo A. Batch*

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La solución de SignalFire está basada en una arquitectura tipo malla o “mesh”, denominada SFRSS (SignalFire Remote Sensing System), que consiste en uno o varios concentradores o gateways comunicados con nodos o sensores remotos.  Esta tecnología confiere robustez y confiabilidad al sistema, dado que la información de un nodo puede llegar al concentrador por varios caminos, a diferencia de las soluciones punto-multipunto en donde la comunicación es por una sola vía.

Los nodos suelen alimentarse con baterías internas, y para prolongar su duración se mantienen en modo de muy bajo consumo, y en un intervalo configurable transmiten la información. Esto garantiza una autonomía de varios años, disminuyendo los costos de mantenimiento. En aplicaciones que requieren una frecuencia de refresco de la información muy alta, es posible alimentar el dispositivo de campo con un panel solar apto para áreas clasificadas.

SignalFire ofrece transmisores de campo para señales analógicas (4-20mA y 1-5V) y discretas, sensores de temperatura (RTD y termocuplas), pulsos (caudalímetros), presión, nivel e interfase con sensor magnetoestrictivo, dispositivos HART o MODBUS, etc.  Toda la información de los dispositivos se concentra en un Gateway, que ofrece comunicación MODBUS RTU o TCP hacia el sistema de control de la planta, PLC, RTU o radio de largo alcance.

Signal Fire Tool Kit

Al utilizar la banda de 900 MHz para la transmisión de las señales se logra un vínculo mucho más robusto y de mayor alcance que otras tecnologías similares que utilizan 2,4 GHz. Típicamente la distancia entre un nodo y el gateway puede ser de más de 500 m con línea de visión directa, por lo que en la gran mayoría de las aplicaciones no se requieren repetidores de señal, como sí es habitual en otros casos.

Nuevo Gateway para montaje en riel DIN

El nuevo modelo de gateway que ha diseñado Signal Fire está construido sobre un robusto cerramiento metálico, preparado para montaje sobre un riel DIN, dentro de un gabinete o tablero.  Dependiendo de la aplicación y el entorno, puede utilizar una antena compacta o bien una antena omnidireccional de alta ganancia de montaje remoto apta para intemperie.

Como es habitual para toda la línea de gateways, soporta hasta 240 dispositivos de campo wireless, y es apto para áreas clasificadas (aprobación FM – Clase I División 2, Grupos C y D).

Gateway Riel Din

Integración de señales convencionales

En esta versión se ha facilitado la integración de señales analógicas, ya que cuenta con (3) Entradas de 1-5V, que pueden usarse para señales de 4-20mA colocando un resistor externo.

También ofrece (2) Entradas y (2) Salidas discretas, y a través de un puerto dedicado, se puede conectar un módulo de expansión con (8) Salidas de 4-20mA y (2) Salidas tipo relé.

Comunicación con otros sistemas

El usuario puede optar por dos variantes de Gateway, dependiendo del puerto de comunicación que utilice: MODBUS/RTU (sobre RS485), bien MODBUS/TCP.  Todas las señales de los dispositivos de campo están disponibles como direcciones Modbus (hasta 4700 registros) en el puerto de comunicación, apuntando al ID Modbus de cada dispositivo y a la variable en particular.

Para facilitar la lectura desde el sistema de control o software HMI, es posible configurar un mapa Modbus personalizado, agrupando las variables más importantes en registros consecutivos.

Configuración y diagnóstico

Para programar el gateway está disponible el software Toolkit que SignalFire ofrece en forma gratuita a sus usuarios, y puede ser actualizado por internet.  Desde este software, y a través del puerto RS232 dedicado o del puerto Ethernet del gateway, se accede a la información de toda la red inalámbrica de dispositivos y del concentrador. Este mismo software también permite modificar la configuración de cualquier dispositivo wireless de la red en forma remota.

Programación de lógicas

Es posible configurar en el gateway funciones lógicas basadas en las mediciones de los dispositivos de campo, lo que facilita la implementación de secuencias de shut-down o enclavamientos. Por ejemplo, se puede determinar que cuando la medición de nivel en un tanque está por encima de un valor, se encien- da una salida por relé para indicar una alarma de sobrellenado; o que cuando la presión de impulsión de una bomba esté entre dos valores determinados, otra salida de relé se encienda indicando una condición de operación normal.

Soporte para comunicación HART inalámbrica

Una funcionalidad muy interesante de la red de SignalFire es que permite la transmisión de paquetes de comunicación HART.  Utilizando nodos con soporte para este protocolo, como los dispositivos Sentinel-HART y LinkScout, será posible configurar y monitorear en forma remota un dispositivo con HART, con cualquier herramienta con tecnología FDT/DTM, como por ejemplo Pactware.

De esta manera, un usuario podrá agregar a la red de SignalFire cualquier dispositivo HART, y configurarlo remotamente (incluso a miles de kilómetros de distancia).  Esto es, un sistema con funcionalidades de WirelessHARTTM, pero sin una red WirelessHARTTM.

Características principales

Las principales características del nuevo gateway de SignalFire son:

  • Puerto de comunicación Modbus RTU (RS485) o Modbus/TCP (Ethernet).
  • Puerto RS232 para programación local.
  • Cerramiento metálico para montaje sobre riel DIN.
  • Alcance: hasta 4800 m, con línea de visión directa.
  • Apto para áreas clasificadas: Intrínsecamente Seguro – Clase I, División 2.
  • (3) Entradas Analógicas de 1-5v (o 4-20mA utilizando un resistor externo), (2) Entradas discretas y (2) Salidas por relé.
  • Puerto de Expansión dedicado para módulo de salidas adicionales (8 salidas analógicas de 4-20mA y 2 salidas discretas).
  • Soporte para comunicación HART (Pactware) o Radar Master (Rosemount).

Aplicaciones

Algunas de las aplicaciones en las que puede utilizarse la tecnología de instrumentación inalámbrica de SignalFire son:

Petróleo y Gas:

  • Monitoreo de presiones en válvulas de cabeza de pozo.
  • Cierre de emergencia remoto.
  • Separadores de petróleo y gas.
  • Medición de nivel e interfase en tanques de baterías.
  • Puentes de inyección de agua para recuperación secundaria.
  • Detección de apertura de tapas de tanques.
  • Monitoreo de la actividad de equipos de bombeo mecánico.

Agua y Efluentes:

  • Plantas de tratamiento.
  • Medición de nivel en reservorios y diques.
  • Monitoreo de eficiencia de bombas.
  • Químicas y Petroquímicas:
  • Medición de nivel en tanques de productos intermedios y elaborados.
  • Monitoreo de trampas de vapor.
  • Control de presión y temperatura.

Energía:

  • Medición de nivel en tanques de combustibles.
  • Monitoreo de temperaturas.
  • Monitoreo de compresores.

*Gte. Ingeniería de Aplicaciones de Esco Argentina S.A.

Más información: www.escoarg.com.ar

Ver también:

VENTAJAS OPERATIVAS EN INSTRUMENTACIÓN DE CAMPO CON COMUNICACIÓN INALÁMBRICA

INDICADOR Y TOTALIZADOR DE CAUDAL CON WIRELESS