Notas Técnicas
Implementación de Soluciones Wireless
A la hora de agregar mediciones en una planta existente, o de instrumentar un nuevo sitio remoto (playa de tanques, batería de producción, separador, puente de inyección, etc.), la instrumentación inalámbrica es indudablemente una alternativa a considerar. Esta tecnología se ha vuelto muy atractiva debido a una serie de ventajas importantes, tales como: ahorro de cableado, facilidad de instalación, posibilidad de uso en áreas clasificadas, etc.
La línea de productos de nuestra representada SignalFire (EEUU) permite implementar un sistema wireless y lograr importantes ahorros desde el momento mismo de la instalación.
Tecnología
La solución de SignalFire está basada en una arquitectura tipo malla o “mesh”, denominada SFRSS (SignalFire Remote Sensing System), que consiste en un concentrador comunicado 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 a la red. Esto permite lograr una autonomía de varios años, disminuyendo los costos de mantenimiento del sistema. En caso de que se necesite una frecuencia de refresco de la información muy alta, es posible alimentar el dispositivo de campo con un panel solar, también apto para áreas clasificadas.
SignalFire ofrece transmisores de campo inalámbricos 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.
Solución realmente económica
Cuando muchos usuarios han intentado implementar una solución inalámbrica como WirelessHARTTM o ISA100 pensando en los ahorros que iban a conseguir en la instalación, han llegado tristemente a la conclusión de que dichos ahorros no eran tales luego de considerar los altos costos de los dispositivos de campo (mayores a los de un transmisor convencional), del gateway, y en algunos casos de las licencias de software necesarias.
Con la solución de SignalFire los ahorros realmente se notan desde la implementación del sistema, dado el precio de un dispositivo de campo inalámbrico es similar al de uno convencional con salida 4-20mA+HART, y que el costo del gateway rápidamente se justifica con los ahorros logrados en la mano de obra, el cableado y todos sus accesorios (zanjeo, cañeros, bandejas, soportes, cajas de paso, borneras, selladores, terminaciones, etc.).
El software SignalFire Toolkit que permite la configuración de los dispositivos de campo y de los gateways se entrega y actualiza en forma gratuita, por lo que no representa una carga adicional en el costo de la solución completa.
Dispositivos disponibles
Dentro de la amplia gama de dispositivos de campo disponibles en la línea de productos SignalFire, podemos encontrar los siguientes:
>> Líneas SENTINEL y A2 (largo alcance):
- Disponibles en variantes para todo tipo de señales: sensores de temperatura (RTD o Termocupla), 4-20mA o 1-5V (para transmisores convencionales), señales discretas, HART y MODBUS (para computadores de caudal, PLCs, cromatógrafos, etc.), pulsos (para caudalímetros tipo turbinas, rotativos, desplazamiento positivo), sensor magnetoestrictivo de nivel (e interfase).
>> PressureScout:
- Medición de presión (en este caso el sensor está incorporado).
>> TiltScout:
- Detección de apertura de tapas de tanques (tapa abierta, cerrada o trabada).
- Monitoreo de movimiento de equipos de bombeo mecánico de petróleo.
>> LinkScout:
- Integra a la red dispositivos con comunicación HART que están alimentados.
>> Totalizador con display:
- Entrada de pulsos de alta frecuencia, para montaje directo sobre turbinas o PD meters.
- Display LCD incorporado para indicación local.
- Reloj de tiempo real y almacenamiento de hasta 30 totalizados diarios.
>> Módulos para entradas/salidas remotas convencionales:
- Variantes para señales analógicas y discretas.
- Para montaje en gabinete.
- Comunicación a través de una interface MODBUS.
Combinando varios de estos dispositivos también se consiguen soluciones específicas para ciertas aplicaciones, como por ejemplo el “espejado” de señales, sistemas de shut-down remoto, controles de inyección de químicos, etc.
La configuración de los dispositivos de campo se puede hacer en forma local o remota, facilitando las tareas de puesta en marcha y diagnótico. Agregar un nuevo nodo al sistema es tan simple como asignarle su dirección y los parámetros de la red, para que el gateway lo detecte automáticamente.
>>>> En la segunda parte de esta nota veremos cómo es posible integrar la comunicación HART al sistema, y las principales aplicaciones. <<<<