Falhas no RTD Allen-Bradley 1746-NR4: verificações de fiação, excitação e filtro

Um valor de RTD instável ou com deriva não significa automaticamente que um Allen-Bradley 1746-NR4 falhou. O módulo mede resistência; portanto, o tipo de sensor, a resistência dos fios, a corrente de excitação, a filtragem digital e a configuração do canal afetam o valor informado. Substituir o módulo antes de registrar essas configurações pode reproduzir a mesma falha no novo hardware.

O módulo de entrada de RTD/resistência Allen-Bradley 1746-NR4 tem quatro canais configurados de forma independente. A documentação da Rockwell lista RTDs de platina, níquel, cobre e níquel-ferro, além de entradas de resistência direta. Cada canal pode informar temperatura ou resistência e sinalizar condições de configuração, circuito aberto e valor fora da faixa.

Diferencie uma falha de canal de uma falha do módulo

Comece pelos LEDs e pelas palavras de status dos canais. A Rockwell descreve os erros de canal como recuperáveis. Entre eles estão configuração incorreta do canal, circuitos abertos e entradas fora da faixa. Uma falha de diagnóstico do módulo é diferente: o módulo para de se comunicar com o processador SLC, desativa os canais e limpa as palavras de dados.

Em caso de falha de canal, registre a palavra de entrada e a palavra de status antes de mexer na fiação. Verifique o RTD no bloco de terminais, com o processo isolado e usando o método de medição aprovado para a instalação. Um sensor aberto, um condutor de retorno solto ou uma palavra de configuração incorreta podem parecer uma falha no canal de entrada. Em caso de falha não recuperável do módulo, o arquivo de status do SLC informa um erro de E/S na palavra S:6; a Rockwell atribui ao 1746-NR4 a faixa de erros não recuperáveis de 50H a 5AH.

Confirme o tipo de RTD e o coeficiente de temperatura

“100 ohms de platina” não é uma configuração completa. O 1746-NR4 aceita curvas de platina 385 e platina 3916 nos valores nominais de 100, 200, 500 e 1000 ohms. Também aceita entradas de cobre 426 de 10 ohms, níquel 618 ou 672 de 120 ohms e níquel-ferro 518 de 604 ohms. Selecionar a curva errada pode gerar um valor plausível, mas consistentemente incorreto em toda a faixa de operação.

A corrente de excitação também importa. O módulo oferece as opções de 0,5 mA e 2,0 mA. A Rockwell exige especificamente 2,0 mA para o RTD de cobre de 10 ohms; não é permitido usar 0,5 mA com esse sensor. Para a medição direta de resistência, as faixas nominais disponíveis são 150, 500, 1000 e 3000 ohms. A faixa de 3000 ohms é limitada a 1900 ohms quando a excitação de 2,0 mA está selecionada.

Verifique as conexões de dois, três e quatro fios

O módulo aceita RTDs de dois e três fios. Um sensor de quatro fios é conectado como um dispositivo de três fios: um dos condutores de compensação não é usado. Portanto, a compensação dos condutores depende do método de ligação instalado e da uniformidade da impedância dos condutores.

Antes de substituir um módulo, identifique os condutores RTD, SENSE, RETURN e da blindagem de cada canal. Não deduza as posições dos terminais com base em outro módulo analógico SLC. O módulo combinado de E/S analógica 1746-NIO4I, por exemplo, processa sinais de corrente e tensão, e não a compensação dos condutores do RTD. Da mesma forma, o 1746-NO4I é um módulo de saída e não substitui o NR4.

Um circuito de dois fios inclui as resistências dos dois condutores na medição. Uma conexão de três fios permite que o módulo compense quando as impedâncias dos condutores relevantes estão bem equilibradas. Se o erro mudar quando o painel aquecer, inspecione o aperto dos terminais, o roteamento dos cabos, a conexão da blindagem e a uniformidade dos condutores antes de alterar a escala no programa.

A seleção do filtro altera a rejeição de ruído e o tempo de resposta

O filtro selecionável não é apenas uma preferência de software. Ele altera tanto a rejeição de ruído quanto a resposta ao degrau:

Filtro	Resposta ao degrau	Consequência na operação
10 Hz	300 ms	Forte rejeição de 50/60 Hz; resposta mais lenta
50 Hz	60 ms	Rejeita interferência de 50 Hz
60 Hz	50 ms	Rejeita interferência de 60 Hz
250 Hz	12 ms	Resposta mais rápida; menor rejeição de ruído da rede elétrica

O tempo de varredura do módulo é a soma dos tempos de varredura dos canais habilitados. Portanto, um processo rápido pode responder de forma diferente após uma substituição se as seleções de filtro ou o conjunto de canais habilitados não forem restaurados. Por outro lado, mudar para 250 Hz para fazer um valor parecer mais responsivo pode expor ruídos que a configuração anterior rejeitava.

Verificações de energia, slot e configuração

O 1746-NR4 consome 50 mA do barramento traseiro de 5 V e 50 mA do barramento de 24 V. Em um chassi modular SLC 500, ele pode ocupar qualquer slot, exceto o slot 0, reservado ao processador ou adaptador. Sistemas fixos que usam um chassi de expansão 1746-A2 exigem uma verificação adicional de compatibilidade.

Para o trabalho de substituição, preserve as palavras de configuração dos canais, a curva do sensor, a excitação, as unidades de temperatura, o formato dos dados e a configuração do filtro. Verifique as condições do bloco de terminais e inspecione o número de catálogo do módulo de substituição antes de inseri-lo. O inventário Allen-Bradley SLC 500 mais amplo contém módulos com formatos semelhantes no painel frontal, mas com funções elétricas diferentes.

A migração não é uma simples troca de módulo

A Rockwell lista o cabo de conversão 1492-CM1746-M07 para transferir a fiação de campo do 1746-NR4 para um sistema de conversão 5069-IY4. Esse cabo trata da transição da fiação de campo. Por si só, ele não comprova que o escalonamento, os diagnósticos, o tempo de atualização ou a lógica do programa podem permanecer inalterados. Um plano de migração ainda exige verificação canal por canal e um teste de aceitação com pontos conhecidos de resistência ou temperatura.

Registro de substituição em campo

• Registre o slot do 1746-NR4 e as atribuições dos terminais.
• Salve o programa do SLC e as palavras de configuração dos canais.
• Registre o tipo de RTD, a resistência nominal, o coeficiente e a quantidade de fios.
• Registre a corrente de excitação, o filtro, o formato dos dados e as unidades de engenharia.
• Registre o status do canal e os dados S:6 antes de desligar a alimentação.
• Após a substituição, teste a detecção de circuito aberto e compare cada canal com uma referência conhecida.

Fontes

• Rockwell Automation, 1746-UM008B-EN-P, Manual do usuário do módulo de entrada RTD/resistência SLC 500, dezembro de 2006.
• Rockwell Automation, 1746-IN012B-EN-P, Instruções de instalação do 1746-NR4, maio de 2001.
• Rockwell Automation, 1747-SG001E-EN-E, Guia de seleção do sistema SLC 500, fevereiro de 2013.