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Comunicación HART en 4-20 mA: cómo funciona y por qué falla

Mantenimiento y calidadActualizado el 4/11/202621 min de lectura

Un transmisor de presión instalado en un patín (skid) fabricado en Japón se lee bien en el DCS. La señal de 4–20 mA es estable y el valor coincide con el manómetro local. Pero al conectar un comunicador HART para revisar el rango, aparece el mensaje «No device found» (no se encontró el dispositivo).

El detalle es que un lazo analógico que funciona no demuestra que HART pueda pasar. El HART alámbrico superpone una pequeña señal digital a la corriente de 4–20 mA. La corriente de CD sigue llevando el valor medido, y la señal digital permite que un host lea la etiqueta (tag), el rango y los diagnósticos del equipo, y cambie sus parámetros, por los mismos dos hilos.

Esta guía explica cómo viaja esa señal en el lazo, por qué HART necesita una carga de 250 Ω (o similar) y cómo hacer un balance de voltaje. Después recorre el diagnóstico en orden y cierra con una lista de verificación y preguntas para enviar a un proveedor japonés.

Contenido
  1. Qué agrega HART a un lazo de 4–20 mA
  2. Cómo viaja FSK en el lazo: 1200 Hz, 2200 Hz y 1200 bit/s
  3. Qué aporta HART (y qué no)
  4. Límites del HART alámbrico
  5. El resistor de 250 Ω y el balance de voltaje
  6. Punto a punto y multidrop
  7. ¿HART no comunica? Diagnostique en este orden
  8. Lista de verificación: antes de conectar el comunicador
  9. Preguntas para el proveedor japonés
  10. Límites de esta guía
  11. Preguntas frecuentes
  12. Fuentes

Qué agrega HART a un lazo de 4–20 mA

HART son las siglas de Highway Addressable Remote Transducer. La tecnología se originó en Rosemount y se convirtió en un estándar abierto que usan muchos fabricantes. Hoy el FieldComm Group mantiene las especificaciones y registra los dispositivos.

Si usa «bus de campo» en sentido amplio, como cualquier comunicación a nivel de campo entre instrumentos y sistemas de control, HART cuenta como uno. A diferencia de FOUNDATION Fieldbus, que transmite toda la información en digital, HART conserva la señal analógica y le agrega comunicación digital encima. Esa diferencia cambia tanto el manejo de las señales como la arquitectura del sistema.

Un controlador puede leer el valor medido en una entrada común de 4–20 mA sin ningún soporte para HART. Para usar HART se necesita además equipo que pueda comunicarse con el dispositivo:

  • Una tarjeta de E/S con capacidad HART, un módem HART o un comunicador de mano
  • Un host para el trabajo de mantenimiento, como un software de administración de activos
  • Archivos de descripción del dispositivo que correspondan al equipo (se explican en la sección de diagnóstico)

En algunas plantas la configuración y el estado de los equipos se manejan dentro del propio DCS. En otras se usa un sistema de mantenimiento aparte.

Lo que piensa hacer con la información define qué equipo necesita.

HART también pertenece a una categoría distinta de las E/S discretas, como DI y DO. Una señal de contacto solo está encendida o apagada, mientras que HART es un protocolo de comunicación que lleva elementos con nombre y sus valores entre el host y el equipo.

La figura 1 muestra un arreglo alámbrico típico: un transmisor a 2 hilos, una fuente de 24 V y una carga de 250 Ω. El comunicador se conecta en paralelo, no en serie como un amperímetro.

Figura 1: El comunicador HART se conecta en paralelo en el punto indicado

Ejemplo con un transmisor a 2 hilos y una carga receptora de 250 Ω. El comunicador no va en serie con el lazo, como un amperímetro.

+−Fuente de CD (p. ej., 24 V)Transmisora 2 hilos+−4–20 mA CD + señal CA de HARTCarga receptora 250 Ω−+AI de controllee el voltajeComunicador HARTEn algunos arreglos el resistor de carga está integrado en la tarjeta de entrada

La polaridad sigue el sentido de la corriente mostrado. Se omiten protecciones, blindaje y puesta a tierra. Los puntos de conexión y la carga requerida los definen el manual del equipo y el diagrama de lazo.

El comunicador envía solicitudes al equipo y lee las respuestas de la señal que viaja en el lazo. En lugar de un comunicador dedicado, también puede usar una PC con un módem HART o un módulo de E/S compatible con HART.

El patrón básico es solicitud y respuesta. El host (el «maestro») envía un comando y el equipo de campo contesta con su valor medido, sus parámetros o su estado. HART admite dos maestros en un lazo: un maestro primario, normalmente el sistema de control, y un maestro secundario, como un comunicador de mano o una laptop en campo.

Cómo viaja FSK en el lazo: 1200 Hz, 2200 Hz y 1200 bit/s

El HART alámbrico usa modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) basada en el estándar Bell 202. Un tono de 1200 Hz representa un 1 binario y un tono de 2200 Hz representa un 0. La señal es pequeña, de unos ±0.5 mA alrededor de la corriente del lazo.

No confunda las frecuencias con la velocidad de datos. Los Hz cuentan ciclos de onda por segundo, y los bit/s cuentan bits por segundo. El HART alámbrico opera a 1200 bit/s; no existe un «rango de 1200–2200 bit/s», aunque los números se parezcan.

La figura 2 separa las dos ideas: el promedio de CD que lleva el valor medido y las frecuencias de los tonos que llevan los datos.

Figura 2: La corriente promedio frente a la frecuencia de la señal de datos

Arriba: una pequeña señal de CA sobre un nivel de CD de ejemplo de 12 mA (sin escala). Abajo: cuántos ciclos completa cada tono en la misma ventana de 2.5 ms, que no es un periodo de bit.

La corriente promedio lleva el valor medidop. ej., 12 mALa señal de CA no desplaza el promedio de CD. Amplitud y tiempo no están a escala.Tonos FSK comparados en la misma ventana de tiempo1: 1200 Hz3 ciclos0: 2200 Hz5.5 ciclosVentana de tiempo: 2.5 ms (no es un periodo de bit)

1200 Hz × 0.0025 s = 3 ciclos; 2200 Hz × 0.0025 s = 5.5 ciclos. Ninguno de los dos números es la velocidad de datos de 1200 bit/s.

Como los tonos se compensan y su promedio es cero, no desplazan el valor de CD y la señal analógica sigue funcionando. En el lado receptor, circuitos distintos toman el nivel de CD para la medición y los tonos de CA para la comunicación.

Revise por separado la lectura HART y la conversión de corriente a valor. Si el rango de la entrada analógica en el DCS es distinto del rango del transmisor, el valor mostrado será incorrecto aunque la corriente sea correcta.

Qué aporta HART (y qué no)

El beneficio principal es acceder a información del equipo que la corriente por sí sola no puede llevar, sin tender cable nuevo. Desde una herramienta de mantenimiento puede revisar en un solo lugar el rango, las unidades, el tag y el estado del equipo.

Lo que se puede leer depende del equipo. Un sensor de temperatura de doble elemento, por ejemplo, tiene dos elementos sensores, pero no necesariamente dos salidas de corriente.

Las variables y los diagnósticos disponibles por HART dependen de la configuración de entrada del transmisor y de las funciones que soporta.

La figura 3 compara lo que da una entrada común de 4–20 mA con lo que HART puede agregar.

Figura 3: La corriente lleva el valor; HART lleva información del equipo

Para aprovechar lo que ofrece un equipo HART, el lado del host también debe poder manejarlo.

AspectoEntrada común de 4–20 mAEjemplos de lo que agrega HART
Valor medidoCorriente convertida al rango configuradoValor digital, unidades y estado
Identidad del equipoSe compara con planos, números de terminal y etiquetas de campoTag, tipo de equipo, número de serie y similares
RangoSe revisan uno por uno los ajustes del receptor y de campoValores inferior y superior del rango leídos del equipo
Pistas para mantenimientoCorriente anormal e inspección en campoEstado del equipo, variables adicionales y diagnósticos
Lo que necesita el receptorUna entrada analógicaUn host compatible, una vía de comunicación y archivos de descripción del equipo

No todos los equipos ofrecen todo esto, ni de la misma forma. Depende del modelo, de la revisión y de lo que soporte el host.

Durante la puesta en marcha, relacione cada tag de campo con su punto de medición del diseño y confirme las unidades y el rango. Leer los parámetros con una herramienta HART y exportarlos a una lista evita juntarlos a mano.

Ejemplo: la corriente es correcta, pero la pantalla muestra otro valor

Tome un transmisor configurado a 0–1 MPa (0–145 psi) con salida de 4–20 mA. A 0.5 MPa entrega 12 mA. Si solo el receptor está configurado a 0–2 MPa, la pantalla mostrará 1 MPa.

La corriente es exactamente la que indica el rango del transmisor. Lea por HART el rango y el valor digital del equipo y compárelos con la conversión del receptor. Esa comparación aísla la causa de la diferencia.

Al comparar un manómetro local con el transmisor y la pantalla, haga coincidir las unidades y la referencia de presión (manométrica o absoluta), no solo los números. La escala de un manómetro compuesto también puede ayudar a confirmar el rango.

Durante la operación, los cambios en el estado de un equipo ayudan a decidir qué instrumentos inspeccionar primero. Los diagnósticos sirven más cuando se evalúan junto con las condiciones del proceso y otras mediciones.

Como HART es un estándar abierto, está pensado para funcionar con equipos de distintos fabricantes. Eso también facilita estandarizar cómo se revisan equipos, hosts y archivos de descripción cuando el equipo se instala en plantas fuera de Japón.

Tenga presente que cambiar el rango de un transmisor por HART (re-ranging) no es calibración. Cambiar el rango no verifica la exactitud del sensor; para eso se siguen necesitando un patrón de referencia y la revisión de toda la cadena de medición.

Límites del HART alámbrico

A 1200 bit/s, el FSK alámbrico no sirve para enviar imágenes ni grandes cantidades de datos de forma de onda. Además, leer muchos datos de varios equipos uno tras otro suma un tiempo de espera notable.

La velocidad no es el único factor. Cada solicitud y respuesta lleva más que el valor medido, y el tipo de comando, el escaneo del host y el tiempo de respuesta del equipo afectan el ciclo de actualización total. Por eso, en el diseño normalmente se deja la vía de 4–20 mA para el control y los datos HART se tratan como una actualización aparte, más lenta, para mantenimiento.

Si planea usar valores digitales HART en el control, compare el ciclo de actualización que necesita con lo que el sistema realmente entrega, y elija cómo el host va a tomar esos datos.

La vía de la señal también importa. HART puede fallar en un lazo donde el valor analógico llega perfecto, según cómo trate la señal de CA cada equipo intermedio:

  • Convertidores de señal y aisladores
  • Barreras de seguridad intrínseca
  • Filtros

En un aislador, además de su exactitud en 4–20 mA, verifique si retransmite HART en ambos sentidos. Un equipo que reproduce bien el valor de CD no necesariamente deja pasar la señal de CA.

Por último, el host necesita el soporte adecuado para cada equipo. Leer el valor medido básico requiere menos que los diagnósticos y la configuración detallados, así que haga coincidir el software y los archivos de descripción con lo que quiere usar.

El resistor de 250 Ω y el balance de voltaje

HART necesita cierta resistencia en el lazo para que la señal en modo de corriente del equipo produzca un voltaje que el host pueda detectar. La especificación HART pide una carga total del lazo, incluida la resistencia del cable, de al menos 230 Ω y como máximo 1100 Ω. Muchos manuales de equipos indican 250 Ω, que queda justo arriba de ese mínimo.

El manual del equipo indica la carga que este necesita para comunicarse. El resistor puede estar ya integrado en la entrada receptora o en la fuente de alimentación, así que no siempre hace falta uno adicional.

Si agrega un resistor sin revisar si ya existe uno, suma una caída de voltaje extra. Primero ubique dónde está la carga existente y después compárela con los requisitos de comunicación del equipo y con la capacidad de la fuente.

La figura 4 desarrolla un balance de voltaje con valores supuestos.

Figura 4: Voltaje en 250 Ω y voltaje que le queda al transmisor

Los valores son supuestos para ilustrar: fuente de 24 V, resistor receptor de 250 Ω, 50 Ω de resistencia del cable (ida y vuelta) y una caída de 2 V en un equipo intermedio.

Voltaje en el resistor
VR = I × R
0.004 × 250 = 1 V
0.020 × 250 = 5 V
Caída en el cable a 20 mA
Vcable = I × Rcable
0.020 × 50 = 1 V
Voltaje que queda en el transmisor
VTX = VS − VR − Vcable − Veq
24 − 5 − 1 − 2 = 16 V
Si el transmisor necesita al menos 12 V para operar
16 − 12 = 4 V de margen
I: corriente del lazo [A]; R: resistor receptor [Ω]; Rcable: resistencia del cable, ida y vuelta [Ω]; VS: voltaje de la fuente; Veq: caída en el equipo intermedio; VTX: voltaje en las terminales del transmisor [V]. La caída de 2 V y el mínimo de 12 V son supuestos, no especificaciones válidas para todos los equipos.

Con equipo real, use el voltaje mínimo de la fuente, las corrientes máxima de operación y de alarma, y las especificaciones de cada equipo del lazo. Deben cumplirse por separado el requisito de carga y el requisito de voltaje.

Pasar 4–20 mA por 250 Ω da 1–5 V, así que el mismo resistor sirve también para una entrada analógica de voltaje. En los planos japoneses este resistor puede aparecer como jushin teiko (resistor receptor).

En el ejemplo, a 20 mA quedan 16 V en el transmisor, con 4 V de margen sobre el mínimo supuesto de 12 V. Con el mismo equipo, ese margen se reduce si baja el voltaje de la fuente o si el cable es más largo.

Si el equipo usa corrientes de alarma, calcule la caída con esa corriente. Con los mismos supuestos y 22 mA, el resistor cae 5.5 V y el cable 1.1 V, y quedan 15.4 V en el transmisor.

Los 22 mA son solo para este ejemplo; las corrientes de alarma varían según el equipo. Calcular con la corriente máxima del equipo revela faltantes de voltaje que nunca aparecen dentro del rango normal de medición.

El valor del resistor por sí solo no determina la calidad de la comunicación. Afecta tanto el voltaje que ve la entrada analógica como la impedancia de la vía de comunicación, así que el cable y los equipos conectados deben ser adecuados para el lazo completo.

Cómo expresan las especificaciones japonesas la carga y la alimentación

Las hojas de datos japonesas suelen dar la carga permitida como una fórmula y no como un solo número. Se rotula kyoyo fuka teiko (resistencia de carga permisible).

Por ejemplo, un aislador compatible con HART de MG Co., Ltd. da la carga permitida como (voltaje de alimentación − 12 V) ÷ 0.02 A, incluida la resistencia de los conductores. La misma hoja de datos exige una resistencia de lazo de 250 Ω ±10 % para la comunicación HART.

Las tarjetas de entrada de los DCS japoneses también pueden traer la carga integrada. La hoja de datos de un módulo de E/S de Yokogawa indica una resistencia de entrada a 2 hilos de 400 Ω (a 20 mA) a 750 Ω (a 4 mA) y soporte HART. Lea la especificación de la tarjeta antes de agregar un resistor.

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Punto a punto y multidrop

En un lazo punto a punto típico, un transmisor está en un lazo de corriente y envía su valor medido principal como 4–20 mA. Con HART puede leer por los mismos hilos los valores digitales y los parámetros de ese equipo.

En multidrop, varios equipos comparten un par de hilos y el host identifica cada uno por su dirección. Cuando los equipos están en modo de corriente fija, el host lee cada valor medido en digital. La corriente total no dice nada sobre los valores individuales.

La figura 5 compara las dos configuraciones.

Figura 5: Sumar las corrientes no da los valores individuales

En el ejemplo de abajo, los equipos A, B y C están fijos en 4 mA cada uno, así que el lazo lleva 12 mA en total. El número de equipos y el rango de direcciones dependen de la revisión de HART y de las especificaciones de los equipos.

Punto a punto: un equipo, el valor también va como corriente1 transmisorcorriente = valorHost / fuente4–20 mA + HARTLa corriente lleva el valor principal; HART, datos adicionalesMultidrop: equipos con dirección, valores leídos en digitalEquipo A4 mA fijosEquipo B4 mA fijosEquipo C4 mA fijosHost / fuenteSondea A, B, CEjemplo: el total de 12 mA no representa los valores de A, B ni C

La fuente, la interfaz de comunicación y la carga se dibujan juntas del lado del host. Arriba: un lazo. Abajo: equipos conectados en paralelo al mismo par de hilos.

En equipos antiguos (HART revisiones 3 a 5), las direcciones de sondeo (polling address) van de 1 a 15, y por eso muchas referencias dan un límite de 15 equipos. HART 6 y 7 permiten direcciones hasta 63, pero el máximo real depende de cada equipo. Usar direcciones de sondeo mayores de 15 en un lazo que mezcla equipos antiguos y nuevos puede causar errores de comunicación.

Una entrada analógica existente y una red multidrop requieren cableado y ajustes distintos. Revise el modo de salida de corriente además de la dirección, y decida por qué vía se leerá cada valor.

Una red multidrop de corriente fija también necesita revisar su fuente de alimentación. Las corrientes de todos los equipos pasan por la carga compartida, así que evalúe el voltaje y la capacidad de corriente de la fuente para el conjunto completo de equipos conectados.

HART también tiene versiones que usan otros medios, como WirelessHART y HART-IP. Las frecuencias Bell 202 y la velocidad de 1200 bit/s aplican solo al HART alámbrico, no a las capas físicas inalámbrica ni Ethernet.

¿HART no comunica? Diagnostique en este orden

Avance de la alimentación y el cableado hacia el software. Cada paso descarta una capa antes de pasar a la siguiente. Antes de abrir una caja de conexiones o tocar terminales, siga los procedimientos de su planta (permiso de trabajo, aislamiento y bloqueo, áreas clasificadas); esta guía no los sustituye.

  1. Alimentación y corriente analógica. Confirme que el equipo tiene voltaje suficiente y que la salida de 4–20 mA es la esperada. Siga en el diagrama de lazo la fuente, la carga receptora, los equipos intermedios y el cableado, y haga el balance de voltaje como en la figura 4.
  2. Punto de conexión y carga. Revise dónde está conectado el comunicador y cuánta carga presenta el lazo, contra el manual del equipo. Conecte en paralelo en el punto indicado; insertar la herramienta en serie, como un amperímetro, cambia el circuito del lazo.
  3. Protocolo. Confirme que el equipo realmente usa HART. En algunos equipos japoneses puede usar otro protocolo (vea la sección siguiente).
  4. Equipos en la vía. Verifique si los aisladores, barreras y convertidores están marcados como compatibles con HART y en qué sentido pasan la señal. Si puede leer el equipo de un lado de un aislador pero no del otro, revise su función de retransmisión y de qué lado está conectado.
  5. Cableado y ruido. Busque conexiones flojas y errores de cableado, y revise la interferencia eléctrica cercana. Siga las especificaciones de cableado de la planta y del equipo para el blindaje y la puesta a tierra.
  6. Soporte del host. Si hay comunicación pero algunos parámetros no aparecen, revise los archivos de descripción del equipo. Los paquetes DD, DTM y FDI están ligados al tipo y la revisión del equipo, así que cargue en el host los archivos que correspondan.
  7. Comparación de valores. Compare la variable primaria leída por HART con la señal que realmente se usa para el control. Separar los valores de control de los de monitoreo y mantenimiento facilita distinguir un problema de comunicación de uno de visualización o de control.

En una planta en operación, un cambio de configuración puede afectar el proceso. Maneje por separado la lectura y la escritura, registre los valores antes de cualquier cambio y siga el procedimiento de gestión del cambio de la planta.

Equipo japonés: revise si es BRAIN antes de culpar al lazo

Yokogawa, un importante fabricante japonés de instrumentos, también usa un protocolo digital propio llamado BRAIN. Algunos de sus transmisores se venden en versión BRAIN y en versión HART con el mismo elemento sensor, y el protocolo lo define el código de modelo. No suponga que los dos protocolos son intercambiables.

En general, un equipo BRAIN no se alcanza con un comunicador HART estándar; Yokogawa señala su comunicador de mano BT200 para equipos BRAIN, y su software FieldMate es otra opción. Confirme con el fabricante qué herramienta necesita su modelo. Antes de cambiar resistores o recablear, lea el código de modelo completo en la placa de datos y compárelo con la tabla de códigos de modelo del fabricante.

Los manuales japoneses también pueden tratar las versiones HART y BRAIN en documentos separados. Asegúrese de que el manual que está leyendo corresponda al protocolo que indica la placa de datos.

Términos japoneses que puede encontrar

Estos términos aparecen, escritos en japonés, en diagramas de lazo, hojas de datos y manuales de lazos HART. Se muestran aquí en romaji.

Término japonés (romaji)Significado
HART tsushin taioCompatible con HART (busque la misma leyenda en aisladores y barreras)
jushin teikoResistor receptor, normalmente de 250 Ω (da 1–5 V)
fuka teikoResistencia de carga
kyoyo fuka teikoResistencia de carga permisible, a menudo dada como fórmula
rupu-zuDiagrama de lazo
toriatsukai setsumeishoManual de instrucciones
sohokoBidireccional (si un aislador retransmite HART en los dos sentidos)

Lista de verificación: antes de conectar el comunicador

Repase estos puntos antes de invertir tiempo en campo.

  • Protocolo del equipo confirmado como HART (no BRAIN ni otro) a partir del código de modelo completo
  • Revisión HART del equipo, y si el host y el comunicador la soportan
  • Ubicación y valor del resistor de carga existente, incluido el que esté integrado en la tarjeta de entrada o en la fuente
  • Carga total del lazo dentro del requisito de comunicación del equipo (el rango de la especificación HART es de 230 a 1100 Ω)
  • Voltaje en el transmisor a su corriente máxima, incluida la corriente de alarma, por encima de su voltaje mínimo de operación
  • Todos los aisladores, barreras y convertidores del lazo marcados como compatibles con HART, y que pasen HART en el sentido que se necesita
  • Punto de conexión del comunicador indicado en el manual, y conectado en paralelo
  • Un solo maestro secundario (comunicador de mano o laptop) en el lazo a la vez
  • Dirección de sondeo y modo de salida de corriente (4–20 mA normal o corriente fija)
  • Paquete DD, DTM o FDI que corresponda al tipo y la revisión del equipo, cargado en el host
  • Conversión del receptor igual al rango y las unidades del transmisor
  • Valores actuales registrados y procedimiento de cambios de la planta seguido antes de escribir cualquier parámetro en un lazo en operación

Preguntas para el proveedor japonés

Si faltan documentos o no son claros, pregunte directamente al proveedor. Estas preguntas cubren los puntos anteriores; conviene enviarlas en inglés.

  1. ¿Qué protocolo usa cada transmisor (HART, BRAIN u otro)? Indique el código de modelo completo.
  2. ¿Qué revisión de HART soporta cada equipo?
  3. ¿Dónde está el resistor de carga HART en cada lazo y cuál es su valor? ¿Está integrado en la tarjeta de entrada o en la fuente?
  4. ¿Cuál es el voltaje mínimo de operación de cada transmisor y a qué corriente de alarma está configurado?
  5. ¿Los aisladores y barreras del tablero son compatibles con HART y retransmiten HART en ambos sentidos?
  6. ¿Dónde debe conectarse un comunicador de mano? Marque los puntos en el diagrama de lazo.
  7. ¿Qué archivos DD, DTM o FDI se necesitan y dónde se pueden descargar?
  8. ¿Hay equipos cableados en multidrop o configurados con corriente fija?
  9. ¿Puede proporcionar las versiones en inglés de los manuales y de los diagramas de lazo de estos equipos?

Una consulta breve como la siguiente suele recibir una respuesta más clara que un general «HART no funciona»:

Subject: HART communication check – [project name], tag [PT-101]

We cannot communicate with transmitter [PT-101] using a HART communicator, although the 4–20 mA signal reads correctly in the DCS. Could you please confirm the following for this loop: (1) the full model code and communication protocol of the transmitter, (2) the location and value of the HART load resistor, (3) whether the isolator [model] relays HART in both directions, and (4) the recommended connection point for a handheld communicator? A marked-up loop diagram would be very helpful.

Límites de esta guía

  • Esta guía trata el HART alámbrico en lazos de 4–20 mA. WirelessHART y HART-IP usan capas físicas distintas.
  • El balance de voltaje de la figura 4 usa valores supuestos. Use las especificaciones reales de la fuente, el cable y cada equipo del lazo.
  • Los requisitos de carga, las corrientes de alarma, los rangos de direcciones y las funciones soportadas varían según el equipo, la revisión y el host. El manual del equipo prevalece sobre las cifras generales de aquí.
  • Los lazos de seguridad intrínseca tienen sus propias reglas para barreras y equipos conectados. En México, la clasificación de áreas peligrosas y los sistemas intrínsecamente seguros se tratan en el capítulo 5 de la NOM-001-SEDE (verifique la edición vigente), y el mantenimiento de instalaciones eléctricas en los centros de trabajo, en la NOM-029-STPS-2011. Si se puede conectar un comunicador en un área clasificada lo deciden las aprobaciones y procedimientos de la planta, no esta guía.
  • Estas normas no definen requisitos de HART; solo enmarcan la seguridad del trabajo. Los requisitos de comunicación salen del manual del equipo y de la especificación HART.
  • Los cambios de parámetros en una planta en operación siguen los procedimientos propios de la planta.

Preguntas frecuentes

¿HART necesita un cable especial?

No. HART está diseñado para funcionar en los lazos de instrumentación de dos hilos que ya existen. Aun así, el cableado, la carga y los equipos intermedios deben cumplir los requisitos de comunicación, así que revise todo el lazo de corriente y no solo el tipo de cable.

Si la señal de 4–20 mA está bien, ¿funcionará HART?

No necesariamente. El valor de CD puede llegar bien mientras un aislador u otro equipo bloquea la señal de CA de comunicación. Verifique que el equipo y el host soporten HART, que la carga y el voltaje estén dentro de los requisitos y que todo equipo intermedio retransmita HART en ambos sentidos.

¿Siempre hay que agregar un resistor de 250 Ω?

No. Algunas entradas receptoras y fuentes de alimentación ya incluyen la carga requerida. Ubique la carga existente en el diagrama de lazo y luego decida si hace falta más para cumplir el requisito de comunicación del equipo sin perder el margen de voltaje.

¿Por qué el valor leído por HART difiere de la pantalla del DCS?

El valor digital de HART y la pantalla que convierte los 4–20 mA siguen vías distintas. Compare la variable, las unidades, el rango y la conversión del receptor, y revise cada paso para ver dónde cambia el valor.

¿1200 Hz y 1200 bit/s son lo mismo?

No. Los Hz son la frecuencia de la onda y los bit/s son la velocidad a la que se envía la información. El HART alámbrico usa 1200 Hz y 2200 Hz para representar el 1 y el 0, y su velocidad de datos es de 1200 bit/s.

Fuentes

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Acerca del editor

Editor de MONOSCOPEFOUNDER & EDITOR

Trabajó unos diez años en un fabricante de equipos para plantas y en una empresa de ingeniería de plantas, a cargo de propuestas, diseño y puesta en marcha de equipos, y luego se pasó al marketing digital. Hoy es consultor web para fabricantes B2B y los ayuda a explicar sus productos y su tecnología. Cuenta con licencias nacionales de Japón como Energy Manager e Ingeniero Eléctrico Jefe de Tercera Clase.

Escribe un blog de ingeniería desde 2017 (más de 500 artículos) y tiene un canal de YouTube en japonés con unos 20,000 suscriptores. Cada guía se escribe desde el punto de vista de la planta japonesa y se verifica con las normas citadas.

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