1. Descripción del problema y ámbito de aplicación.
Este manual está destinado a diagnosticar señales erráticas o con saltos de sensores industriales (4-20 mA, 0-10 V, HART, buses digitales). El problema se clasifica como crítico, ya que provoca falsas activaciones de la automatización, parada de las líneas de producción y riesgo de daños a los equipos. El manual cubre sensores de presión, temperatura, flujo y nivel integrados en sistemas ACS basados en PLC.
2. Medidas de seguridad
ADVERTENCIA: Trabajar con sistemas eléctricos supone un riesgo de descarga eléctrica. Antes de comenzar el diagnóstico, es necesario realizar el procedimiento LOTO (Bloqueo/Etiquetado). Utilice equipos de protección individual (EPI): guantes dieléctricos (clase 0), calzado y gafas de seguridad. Recuerde la presencia de energía almacenada en condensadores y baterías de potencia.
3. Herramientas de diagnóstico necesarias
| Herramienta | Características | Propósito |
|---|---|---|
| multímetro digital | Valor eficaz verdadero, CAT III 1000 V/CAT IV 600 V | Medición de tensión, corriente y resistencia. |
| megaóhmetro | El voltaje de prueba es de 50-500 V CC. | Comprobación de la integridad del aislamiento del cable. |
| Osciloscopio | Portátil, mínimo 2 canales, 100 MHz | Detección de interferencias EMI/RFI |
| cámara termográfica | Resolución desde 160x120 | Busque puntos calientes en conectores y terminales |
4. Lista de verificación de evaluación inicial
| Parámetro | Qué comprobar/registrar |
|---|---|
| Condiciones de trabajo | ¿Coincide la inestabilidad con el arranque de motores grandes o variadores de frecuencia (VFD)? |
| Cambios recientes | ¿Se han realizado trabajos de cableado, instalación de nuevos equipos o mantenimiento? |
| Historia de accidentes | ¿Hay algún error en el registro de eventos del PLC (tiempos de espera, rango de salida)? |
| Revisión externa | La presencia de daños mecánicos en los cables o corrosión en las cajas de terminales. |
5. Diagnóstico sistemático
- Comprobación de la fuente de alimentación:
- Mida la tensión de alimentación del sensor. Si la ondulación es > 100 mV, revise los filtros de la fuente de alimentación.
- Análisis de integridad de tierra:
- Compruebe la resistencia entre la carcasa del sensor y el bus PE. La resistencia debe ser < 1 ohmio. Una resistencia alta indica oxidación o una rotura en el circuito de tierra.
- Detección EMI/RFI:
- Conecte el osciloscopio en paralelo a la línea de señal. Si hay picos de alta frecuencia > 500 mV, busque fuentes de interferencia (VFD, cables de alimentación cerca de cables de señal).
- Diagnóstico de la línea del cable:
- Desconecta el cable de ambos lados. Verificar la resistencia de aislamiento (a la pantalla y entre los núcleos). Un valor < 100 MΩ indica degradación del aislamiento.
6. Matriz de mal funcionamiento
| Síntoma | Razones probables | prueba diagnóstica | Resultado esperado |
|---|---|---|---|
| señal ruidosa | Interferencia EMI/RFI | Osciloscopio en la línea de señal. | Desaparición de los ruidos de apagado del VFD |
| Cambio de escala/cero | Oxidación de contactos. | Medición de la resistencia del bucle (Resistencia del bucle) | < 20 ohmios (para bucle estándar) |
| Saltos periódicos | Bucle de tierra (bucle de tierra) | Medición actual entre pantallas. | La corriente debe ser 0 mA. |
| Rechazo total | Degradación del aislamiento | megaóhmetro | > 100 MΩ |
7. Análisis de las causas fundamentales
Interferencia electromagnética (EMI/RFI): ocurre al tender cables de señal en canales de cable comunes con líneas eléctricas (más de 400 V). La conmutación de alta frecuencia de los convertidores de frecuencia induce tensión en los pares de señales. Confirmación: Análisis de oscilograma durante el funcionamiento del VFD.
Bucles de tierra (bucles de tierra): Ocurren cuando la pantalla del cable está conectada a tierra en ambos lados en puntos con potenciales diferentes. Esto crea una corriente a través de la pantalla que distorsiona la señal. Confirmación: Medición actual en la pantalla del cable.
Degradación del cable: Bajo la influencia de un entorno agresivo (aceite, humedad, vibraciones), el aislamiento pierde sus propiedades dieléctricas. Confirmación: El megaóhmetro muestra una resistencia de aislamiento baja.
8. Procedimientos de solución de problemas
- Tierra del blindaje: Si se detecta un bucle de tierra, desconecte el blindaje de un lado (normalmente el lado del sensor). Asegúrese de que el blindaje esté conectado firmemente al PE en un solo punto (en el controlador).
- Cableado: Asegúrese de que haya una distancia mínima de 300 mm entre los cables de señal y de alimentación (según EN 61000).
- Reemplazo del cable: Cuando se detecte una baja resistencia de aislamiento, reemplace el cable con un cable blindado de la sección transversal adecuada (por ejemplo, 2x2x0,75 mm²). Utilice únicamente prensaestopas herméticos certificados.
9. Medidas preventivas
| la razon | Estrategia | Método de seguimiento | Periodicidad |
|---|---|---|---|
| oxidación | Uso de aerosoles anticorrosión. | Inspección visual de las terminales. | 6 meses |
| Vibración | Comprobación de los pares de apriete | Comprobación con una llave dinamométrica | 12 meses |
| Orientación | Distribución de rutas de cable. | Análisis del espectro de señales. | Durante la modernización |
10. Repuestos y componentes
| Descripción de la pieza | Especificación | cuando reemplazar | Categoría UNITEC |
|---|---|---|---|
| Cable blindado | LiYCY 2x0,75mm² | Cuando el aislamiento está dañado. | Productos de cables |
| Hermovvod | M20IP68 | En caso de pérdida de estanqueidad. | Componentes de montaje |
| Bloques de terminales | Carril DIN, resorte | Cuando los contactos se oxidan. | ingenieria electrica |
La gama completa de componentes está disponible en nuestro catálogo: https://www.unitecd.com/e-catalog/
11. Enlaces
DSTU EN 61000-6-2: Compatibilidad electromagnética. Parte 6-2. Normas para requisitos generales. Resistencia a las interferencias.
ISO 9001: Sistema de gestión de calidad.
