.LAZO DE CORRIENTE 4-20mAEn un sistema de control de lazo cerrado, la entrada de este corresponde al valor deseado de la variable que se quiere controlar, sea temperatura, nivel, velocidad. La salida ser el actuador que afecta el estado de la variable que se est controlando, y como retroalimentacin ser comn encontrar sensores, que tomen el estado actual de la variable a controlar en el sistema. Las seales analgicas provenientes de estos sensores son susceptibles a ruidos, por lo que no pueden transmitir su seal a distancias remotas a algn controlador, PLC, esto se resuelve colocando transmisores de lazo de corriente de 4-20 mA. La norma lazo de corriente de 4-20mA tiene su origen en The American nacional Standard Institute (ANSI) y The instrumentations Systems (ISA). PERTURBACIONES EN LA TRANSMISION La energa de un seal decae con la distancia, por lo que hay que asegurarse que llegue con suficiente energa como para ser captada por la circuitera del receptor y adems el ruido debe ser sensiblemente menor que la original. EL RUIDO Es toda aquella seal que se inserta entre el receptor y el emisor de una seal dada. El ruido trmico debido a la agitacin trmica de los electrones dentro del conductor, ruido de nter modulacin cuando las distintas frecuencias comparten el mismo medio de transmisin, diafona se produce cuando hay un acoplamiento entre las lneas que transportan las seales, el ruido impulsivo se trata de pulsos discontinuos de poca duracin y de gran amplitud que afectan a la seal.

COMPONENTES DE LAZO DE CORRIENTE DE 4-20 mA. -Un sensor/transductor -un convertidor de voltaje a corriente (transmisor o acondicionador de seal)

-Una fuente de alimentacin para el lazo -Un receptor/ monitor. Los sensores proveen una salida de voltaje cuyo valor representa la variable fsica que es medida ejemplo un termopar es un tipo sensor que provee un nivel de voltaje muy bajo a sus salidas, que puede ser proporcional a la temperatura a la que es sometida . El transmisor amplifica y acondiciona la salida del sensor, luego convierte el voltaje a un nivel de corriente directa en un rango de 4-20 mA que circula en serie a travs de un lazo cerrado. La salida en el transmisor es de corriente y es proporcional a la variable fsica.4 mA ser un extremo de la variable fsica y el otro 20 mA el otro extremo opuesto. El receptor/monitor que convierte la corriente entre 4-20mA de regreso a voltaje, el cual podr ser utilizado en algn proceso posterior. La fuente de alimentacin de lazo generalmente proporciona cualquier requerimiento de energa tanto al transmisor como al receptor. Una fuente de 24 voltios es muy utilizado en aplicaciones de monitoreo de 4-20mA. Tambin existen 12 voltios fuente alimentacin para los ordenadores. TYPE DE TRANSMISORES: TYPE 2. Es un transmisor de 2 hilos, por los que se provee energa y se extrae la corriente proporcional a la variable fsica. Se considera al transmisor como flotante ya que la fuente de alimentacin se encuentra en el receptor as como la seal de tierra.

TYPE 3. Es un transmisor de 3 hilos, en el que se alimenta al transmisor por un hilo adicional, otro hilo corresponde al lazo de corriente y el tercer hilo es comn entre el transmisor, la fuente y el receptor.

TYPE 4. Este transmisor es el resultado de la combinacin de los dos anteriores. Se tiene un transmisor alimentado con una fuente de corriente y un receptor con carga flotante.

CARACTERISTICAS ELECTRICAS DE LAZO DE CORRIENTE DE 4-20 mA. Depende de la cantidad de voltaje que lo alimenta y la cantidad de voltaje que necesita el lazo en funcin a la distancia del lazo y la resistencia que presenta el receptor ms la que genera el cable de lazo. La cada de voltaje en el lazo, es la resistencia total que este presenta para la salida del transmisor. V=I* R ( V es la cada de voltaje, I la corriente que pasa a travs de la resistencia del receptor). La resistencia de lazo es 250 ohms, la cada mxima de voltaje en el lazo ser: Voltaje de cada=250 ohms*20mA=250*0,020= 5 voltios EJEMPLO DE CAIDA DE VOLTAJE

RANGO MAXIMO DEL TRANSMISOR -Fuente de alimentacin del lazo 24 voltios -Voltaje mnimo de operacin del transmisor es 8 voltios -La cada producida por el lazo y el receptor es 4 voltios -Los 12 voltios restantes son absorbidas completamente por el transmisor ya que la mayora de los receptores /monitores, contienen nicamente una entrada puramente resistivo, en ocasiones combinada con el diodos tener, para controlar la cada de voltaje.

RESISTENCIA DEL CABLE

Los cables de cobre exhiben una resistencia en DC, directamente proporcional a la longitud y dimetro del cable. En aplicaciones en que se utilizan dos o mas monitores de lazos conectados a distancias de 1500 metros como mximo, normalmente se utiliza fuente de alimentacin de 24V, porque muchos transmisores requieren de un voltaje mnimo de 8V para su correcta operacin y les aades la cada tpica de 3-5V por cada proceso receptor y la cada 2-4V ocasionadas por el cableado del sistema e interconexiones. Un voltaje mnimo de alimentacin fcilmente superan los 16V.POR QUE USAR LAZO DE CORRIENTE -Un sensor es un dispositivo usado para medir magnitudes fsicas

tales como temperatura, presin, velocidad, flujo de lquidos. -La transmisin de la informacin del sensor va un lazo de corriente es til cuando la informacin tiene que enviarse sobre una distancia de ms de 300 metros.

-El lazo de corriente se encarga de convertir un voltaje suministrado por el sensor en una corriente proporcional comprendida entre 4-20 mA.-4mA representa el nivel de salida cero del sensor y 20 mA representa la salida de plena escala del sensor. -Luego, un receptor en un extremo remoto convierte la corriente a un voltaje que oportunamente ser procesado por el ordenador o PLC. -El valor de la corriente no es afectada en todo el lazo por las cadas del voltaje en el cable. Los electrones originados en el terminal negativo de la fuente de alimentacin del lazo retornan al terminal positivo.

PESO DE UN SILO-ALMIDON

CARTA siemens Entrada AnalgicaL+ 2 fusible

CONVERTIDOR 4-20 mA + -

3

L.+

N

M

Alimentacin 230VAC

CELULAS DE PESO

Alimentacin +24vdc

CAUDALIMETRO m3/h (conexin)CARTA siemens ENTRADA AnalgicaL+ 2 3

fusible

Alimentacin 230vAC

Entrada digital Entrada Analgica

M

P-

P+

I-

I+

Alimentacin +24Vdc

CAUDALIMETRO Convertidor 4-20 mA

TRANSMISOR DE NIVELCARTA siemens Entrada AnalgicaL+ 2 3 Entrada Analgica M FUSIBLE PANEL INDICADOR Alimentacin 230Vac

+

-

Transmisor-nivelConvertidor 4.20mA

Alimentacin +24Vdc

TEMPERATURA PT100CARTA siemens Entrada Analgica L+ 2 3Entrada Analgica fusible Alimentacin 230Vac

PANELINDICADOR

M-

+

-

CONVERTIDOR 4-20 mA Pt100

Alimentacin+24Vdc

VISCOSIMETROCARTA siemens Entrada Analgica Alimentacin 230Vac PANEL INDICADORR

L+2 3

fusible

Alimentacin 230VAcM-

Entrada Analgica

-

+

CONVERTIDOR 4-20mA VISCOSIMETRO

Alimentacin +24Vdc

VALVULA REGULABLECARTA siemens SALIDA Analgica fusible

L+ 2 3

SALIDA Analgica M--

-

+

CONVERTIDOR 4-20mA VALVULA REGULABLE

Alimentacin +24Vdc