PROTOCOLO HART.

I. OBJETIVOS.

o CONOCER EL FUNCIONAMIENTO DEL COMUNICADOR DE CAMPO.

o CAMBIAR LOS PARAMETROS DEL TRANSMISOR DE PRESION CON EL COMUNICADOR DE

CAMPO.

o CAMBIAR LOS PARAMETROS DEL TRANSMISOR DE PRESION CON LA COMPUTADORA.

II. MATEREIALES.

o COMUNICADOR DE CAMPO FC 475 DE EMERSON.

o TRANSMISOR DE PRESIÓN YOKOGAWA MODELO: EJIIOA

o ADAPTADOR USB HART MARCA VIATOR

o UN ORDENADOR CON SISTEMA OPERATIVO WINDOWS XP.

o UNA FUENTE DE 24V

o UNA RESISTENCIA DE 300 Ohm

III. PROCEDIMIENTO.

a. CONFIGURACION CON EL CF475.

Este equipo está diseñado para poder cambiar los parámetros de un sensor a actuador que estén

en protocolo HART contiene un apantalla y un teclado además de poseer pantalla táctil como se

muestra en la Figura 1.

Figura 1: COMUNICADOR DE CAMPO FC475

Este dispositivo nos permite variar los datos o los parámetros de medición de un sensor o

transmisor que estén con el protocolo hart incluso con muchos más pero ahora solo veremos el

protocolo hart.

Actualmente el protocolo hart trabaja en función de la corriente y no de voltaje para así tener un

mayor alcance y la mayoría de actuadores o sensores trabaja en este rango de corriente de 4mA a

20mA donde 4mA es un cero y 20mA es un su mayor alcance por ejemplo en una válvula de

diafragma 4mA puede representar cerrado total y 20mA el abierto total o quizá en un sensor de

temperatura puede que varié de 0 a 100°C o en otro rango que nosotros queramos configurar con

un comunicador de campo pondremos un ejemplo más ilustrativo con un gráfico:

Por ejemplo tenemos un sensor de temperatura que tiene un rango de medición de -200 a 200°C

entones su rango de medición es de 400°C y el sensor marcara 4mA cuando tenga la temperatura

de -200°C y 20mA cuando la temperatura de 200°C, pero nosotros no queremos medir en ese

rango solo nos interesa controlar la temperatura del ambiente de una habitación entonces

podemos cambiar sus límites de medición de 0 a 25°C para que 0 sea 4mA y 25 sea 20mA con un

comunicador de campo entonces la transmisión de los datos serán más exactos y obedeceremos a

la siguiente recta figura 2.

Figura 2: RECTA DEL NUEVO RANGO DE MEDICION.:

Ahora como enviara los datos el transmisor, en caso de que la temperatura sea de 10°C entonces

el transmisor enviara 10.4mA como se muestra en la Figura 3.

Figura 3: EJEMPLO DE MEDICIÓN EN LA RECTA

Ahora en la práctica veremos un transmisor de presión al cual nosotros le cambiaremos los rangos

de medición mínimo y máximo además de la unidad de medida.

El sensor de presión que usaremos es el YOKOGAWA modelo EJAIIA como se ilustra en la figura 4,

para que el comunicador de campo pueda cambiar su rango de medición es necesario que todas

sus características del transmisor estén en la base de datos del comunicador de campo.

Figura 4: TRANSMISION DE PRESION YOKOGAWA

El modo de conectar el comunicador de campo y el transmisor de presión debe ser a través de dos líneas en paralelo que transmiten corriente de 4 a 20mA y un cable común la comunicación entre el comunicador de campo y el transmisor de da a través de una modulación de tipo ASK sobre las líneas que transmiten la corriente mejor dicho sobre la misma corriente como se muestra en la figura 5.

Figura 5: MULACION ASK PROTOCOLO HART

Ahora para poder cambiar los datos del transmisor YOKOGAWA es necesario generar una red de

corriente usando una fuente y una resistencia y conectar en paralelo con el comunicador de campo

usaremos una resistencia de 300Ω en serie con una fuente de 24V y en serie con el transmisor de

presión como el circuito que se muestra en la figura

Figura 6: CIRCUITO PARA CONFIGURAR EL TRANSMISOR

Una vez terminada la instalación del circuito procedemos a cambiar los parámetros usando el

comunicador de campo como se muestra en la figura 7.

Figura 7: CONFIGURACION CON EL COMUNICADOR DE CAMPO.

Como se ve en la figura 7 en esta ventana del comunicador de campo se puede modificar algunas cosa del transmisor como se ve lo primero que hicimos es ponerle un nombre “YOKOGAWA” en la opción 1, en la opción 2 se puede cambiar las unidades con las que trabaja el transmisor y en la 3 es donde se puede cambiar los rangos con las que debe trabajar el transmisor.

Ahora cambiaremos los valores superior e inferior de medición del transmisor de presión así como las unidades a los debe trabajar, al seleccionar Re RANGE se abre otra ventana donde aparecen los valores inferior y superior y en las unidades en los que son medidos LRV y URV respectivamente al seleccionar cada uno de ellos se activa una ventana con teclado virtual en las que se puede cambiar los valores ya sea máximo o mínimo, se coloca el valor deseado, se presiona el botón OK para seleccionar ese valor y por ultimo SENT para enviar ese valor al transmisor, así es como se varia el valor de los límites máximos, mínimos o unidades siempre con los mismos pasos.

Como se muestra en la figura 8 se cambió los datos del transmisor con los siguientes datos.

UNIDAD DE MEDIDA: BAR

LIMITE MINIMO DE MEDICIÓN: 0.00bar

LIMITE MAXIMO DE MEDICION: 15.00bar

Figura 8: CAMBIAR LOS DATOS MNINIMO Y MAXIMO

b. CAMBIO DE PARAMETRO MEDIANTE LA COMPUTADORA.

Es casi el mismo proceso pero en este caso ya no se usara el COMUNICADOR DE CAMPO si no se usara la PC, para ello usaremos un adaptador usb tal como se muestra en la figura 9 que es de la marca VIATOR este adaptador en un extremo es USB (Universal Serial Bus) que va conectado hacia la computadora y por el otro extremo son dos ganchos que van hacia el transmisor.

Figura 9: ADAPTADOR VIATOR PARA PROTOCOLO HART

Tendremos que quitar una tapa del transmisor para conectar un extremo del adaptador en forma paralela como se vio en la figura 6, y como se ve en la figura 10.

Una vez ya conectado todo revisaremos la conexión en ADMINISTRACION DE DISPOSITIVOS ahí debe haber un nuevo COM con el nombre de “adpter”.

Ahora usaremos el software VIATOR HARD ahí procederemos a interactuar con el transmisor.

IV. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES.

El protocolo hart nos permite configurar nuestros sensores y actuadores con la precisión que se requiera.

El protocolo hart requiere dos cables mínimamente por cada sensor o actuador lo que lo hace muy cableado en procesos grandes.

Gracias a los comunicadores de campo en un proceso con protocolo hart se puede cambiar datos o configurar parámetros de los sensores o actuadores sin desconectar nada o modificar nada dentro del proceso.

A diferencia de otros protocolos este trabaja muy bien con sensores y actuadores analógicos uqe es la gran dificultan en otros protocolos.