Notas Técnicas

Cablear o no cablear, esa es la cuestión – MEJOR CON 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”, que consiste en un concentrador o gateway 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 transmiten la información a la red periódicamente. 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. 

Teniendo linea de visión directa, un nodo alimentado a baterías puede estar a casi 800 m del gateway. Esto reduce la necesidad de instalar repetidores, como es habitual cuando se implementan soluciones similares basadas por ejemplo en WirelessHART o ISA100 que utilizan señales de radio de mayor frecuencia (generalmente 2.4 GHz) y que tienen menor alcance.

Integración de todo tipo de sensores y señales

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.

Ventajas económicas y menor tiempo de implementación

Mientras que incorporar varias mediciones en una planta o en una instalación en campo puede resultar muy costoso y demorar mucho tiempo utilizando instrumentación cableada, con la tecnología inalámbrica de SignalFire es posible realizar la implementación en pocas horas o algunos días, dependiendo del tamaño del sistema.

Con una solución Wireless ya no tenemos que preocuparnos por el tendido de cañeros o bandejas y cables, disponibilidad de módulos de entradas en el controlador, barreras de seguridad intrínseca, espacio en gabinetes y cajas de paso, etc.

Simplemente se instala el Gateway con comunicación MODBUS, se configura cada nodo de campo con los parámetros de la red para lograr un vínculo seguro (y encriptado), y en pocos minutos puede estar instalado en el sitio reportando sus mediciones.

Fácil de mantener y operar

La configuración de los dispositivos de campo se puede hacer en forma local o remota, facilitando las tareas de puesta en marcha y diagnótico.  Por lo tanto, no hace falta ir hasta el nodo y conectarse con un cable para cambiar un parámetro de configuración, ya que todo puede hacerse a través de la red inalámbrica.

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.

Cada nodo reporta en cada transmisión el estado de la batería interna y parámetros de la comunicación RF. De este modo, se puede programar convenientemente el reemplazo de las baterías cuando sea necesario.

Comunicación con otros sistemas

Cada sistema está compuesto por un gateway con comunicación MODBUS (RTU o TCP), y los dispositivos wireless asociados (hasta un máximo de 240 por cada gateway).  Cada dispositivo de campo debe configurarse con una dirección particular, que será finalmente el ID de MODBUS del mismo. 

A su vez, el gateway también tendrá su propio ID a través del cual el sistema de la planta podrá acceder a información de la red inalámbrica.

En la segunda parte de esta nota veremos los dispositivos con los que puede implementarse la solución, y cómo es posible integrar comunicación HART o MODBUS al sistema, y las principales aplicaciones.

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