Fallos del Allen-Bradley 1746-NR4 con RTD: comprobaciones del cableado, la excitación y el filtro

Un valor de RTD inestable o que se desvía no significa automáticamente que un Allen-Bradley 1746-NR4 haya fallado. El módulo mide la resistencia, por lo que el tipo de sensor, la resistencia de los conductores, la corriente de excitación, el filtrado digital y la configuración del canal afectan al valor indicado. Reemplazar el módulo sin registrar antes esos ajustes puede reproducir la misma falla en el hardware nuevo.

El módulo de entrada de RTD/resistencia Allen-Bradley 1746-NR4 tiene cuatro canales configurables de forma independiente. La documentación de Rockwell enumera RTD de platino, níquel, cobre y hierro-níquel, además de entradas de resistencia directa. Cada canal puede indicar temperatura o resistencia y señalar condiciones de configuración, circuito abierto y valores fuera de rango.

Distinga una falla de canal de una falla del módulo

Empiece por los LED y las palabras de estado de los canales. Rockwell describe los errores de canal como recuperables. Estos incluyen una configuración incorrecta del canal, circuitos abiertos y entradas fuera de rango. Una falla de diagnóstico del módulo es diferente: el módulo deja de comunicarse con el procesador SLC, desactiva sus canales y borra las palabras de datos.

Ante una falla de canal, registre la palabra de entrada y la palabra de estado antes de mover el cableado. Compruebe el RTD en el bloque de terminales con el proceso aislado y mediante el método de medición aprobado para la instalación. Un sensor abierto, un conductor de retorno suelto o una palabra de configuración incorrecta pueden parecer un canal de entrada averiado. En caso de una falla no recuperable del módulo, el archivo de estado del SLC informa de un error de E/S en la palabra S:6; Rockwell asigna al 1746-NR4 el rango de errores no recuperables de 50H a 5AH.

Confirme el tipo de RTD y el coeficiente de temperatura

“100 ohm platinum” no es una configuración completa. El 1746-NR4 admite curvas de platino 385 y platino 3916 con valores nominales de 100, 200, 500 y 1000 ohmios. También admite entradas de cobre 426 de 10 ohmios, níquel 618 o 672 de 120 ohmios, y hierro-níquel 518 de 604 ohmios. Seleccionar la curva incorrecta puede producir un valor plausible que es sistemáticamente erróneo en todo el rango de funcionamiento.

La corriente de excitación también es importante. El módulo ofrece selecciones de 0,5 mA y 2,0 mA. Rockwell exige específicamente 2,0 mA para el RTD de cobre de 10 ohmios; no se permite 0,5 mA para ese sensor. Para la medición directa de resistencia, los rangos nominales disponibles son 150, 500, 1000 y 3000 ohmios. El rango de 3000 ohmios está limitado a 1900 ohmios cuando se selecciona una corriente de excitación de 2,0 mA.

Compruebe las conexiones de dos, tres y cuatro hilos

El módulo admite RTD de dos y tres hilos. Un sensor de cuatro hilos se conecta como dispositivo de tres hilos: no se utiliza uno de los conductores de compensación. Por lo tanto, la compensación de los conductores depende del método de cableado instalado y de que las impedancias de los conductores sean uniformes.

Antes de reemplazar un módulo, etiquete los conductores RTD, SENSE, RETURN y de la pantalla de cada canal. No deduzca la posición de los terminales a partir de otro módulo analógico SLC. Por ejemplo, el módulo combinado de E/S analógicas 1746-NIO4I maneja señales de corriente y tensión, no la compensación de conductores de RTD. Asimismo, el 1746-NO4I es un módulo de salida y no sustituye al NR4.

Un circuito de dos hilos incluye la resistencia de ambos conductores en la medición. Una conexión de tres hilos permite que el módulo compense cuando las impedancias de los conductores pertinentes están bien igualadas. Si el error cambia al calentarse el armario, inspeccione el apriete de los terminales, el tendido de los cables, la conexión de la pantalla y la uniformidad de los conductores antes de cambiar la escala en el programa.

La selección del filtro cambia el rechazo del ruido y el tiempo de respuesta

El filtro seleccionable no es simplemente una preferencia de software. Cambia tanto el rechazo del ruido como la respuesta al escalón:

Filtro	Respuesta al escalón	Consecuencia para la ingeniería
10 Hz	300 ms	Fuerte rechazo de 50/60 Hz; respuesta más lenta
50 Hz	60 ms	Rechaza la interferencia de 50 Hz
60 Hz	50 ms	Rechaza la interferencia de 60 Hz
250 Hz	12 ms	Respuesta más rápida; menor rechazo del ruido de la red eléctrica

El tiempo de escaneo del módulo es la suma del tiempo de escaneo de los canales habilitados. Por lo tanto, un proceso rápido puede responder de forma diferente después de un reemplazo si no se restauran las selecciones de filtro o el conjunto de canales habilitados. Por el contrario, cambiar a 250 Hz para que un valor parezca responder más rápido puede exponer ruido que el ajuste anterior rechazaba.

Comprobaciones de alimentación, ranura y configuración

El 1746-NR4 consume 50 mA del riel de 5 V del plano posterior y 50 mA del riel de 24 V. En un chasis SLC 500 modular, puede ocupar cualquier ranura excepto la ranura 0, reservada para el procesador o el adaptador. Los sistemas fijos que utilizan un chasis de expansión 1746-A2 requieren una comprobación adicional de compatibilidad.

Para las tareas de sustitución, conserve las palabras de configuración de los canales, la curva del sensor, la excitación, las unidades de temperatura, el formato de datos y el ajuste del filtro. Compruebe el estado del bloque de terminales e inspeccione el número de catálogo del módulo de sustitución antes de insertarlo. El amplio inventario Allen-Bradley SLC 500 incluye módulos con formatos de panel frontal similares, pero con funciones eléctricas diferentes.

La migración no es solo cambiar un módulo

Rockwell indica que el cable de conversión 1492-CM1746-M07 permite transferir el cableado de campo del 1746-NR4 a un sistema de conversión 5069-IY4. Ese cable facilita la transición del cableado de campo. Por sí solo, no demuestra que puedan mantenerse sin cambios el escalado, los diagnósticos, los tiempos de actualización ni la lógica del programa. El plan de migración aún requiere verificar cada canal y realizar una prueba de aceptación con puntos conocidos de resistencia o temperatura.

Registro de sustitución en campo

• Registre la ranura del 1746-NR4 y las asignaciones de terminales.
• Guarde el programa SLC y las palabras de configuración de los canales.
• Registre el tipo de RTD, la resistencia nominal, el coeficiente y el número de hilos.
• Registre la corriente de excitación, el filtro, el formato de datos y las unidades de ingeniería.
• Capture el estado de los canales y los datos S:6 antes de apagar el equipo.
• Después de la sustitución, pruebe la detección de circuito abierto y compare cada canal con una referencia conocida.

Fuentes

• Rockwell Automation, 1746-UM008B-EN-P, Manual del usuario del módulo de entrada RTD/resistencia SLC 500, diciembre de 2006.
• Rockwell Automation, 1746-IN012B-EN-P, Instrucciones de instalación del 1746-NR4, mayo de 2001.
• Rockwell Automation, 1747-SG001E-EN-E, Guía de selección del sistema SLC 500, febrero de 2013.