Alicates Amperímetros Fluke 772/773: Abordagem Moderna para Solução de Problemas em Laços de Automação

Por Que a Solução de Problemas em Laços Importa

Técnicos de instrumentação devem manter laços de 4-20 mA e módulos I/O rodando em eficiência máxima enquanto minimizam tempo de inatividade. Alicates amperímetros modernos permitem diagnósticos rápidos e não intrusivos que economizam tempo e reduzem desgaste de equipamentos.

Do 771 para a Série 772/773

Quando a Fluke introduziu pela primeira vez o alicate amperimétrico de miliampere (mA) 771 em 2007, técnicos descobriram que medir corrente do laço sem quebrar o circuito economizava tempo valioso. Os modelos mais novos 772 e 773 expandem essa capacidade, adicionando funções de calibração de laço embutidas que permitem solução de problemas no local.

Rastreando Problemas de Laço de Controle

O primeiro sinal de um problema no laço geralmente vem do operador: "Acho que temos uma válvula ruim" ou "este laço não está respondendo como antes". Esses alertas sinalizam ao técnico para iniciar o processo de diagnóstico.

Passo 1: Meça o sinal de 4-20 mA. Ou quebre o laço e conecte um multímetro digital (DMM) em série, ou use um alicate amperimétrico como o Fluke 771 para verificar a corrente do laço. Se a corrente estiver fora da faixa esperada, o culpado é provavelmente um de três: fiação danificada ou desconectada, fonte de alimentação do laço defeituosa ou instrumentação defeituosa.

Passo 2: Se a fiação estiver ok, use um DMM (ou o alicate 773) para testar a fonte de alimentação do laço. Se a fonte não mostra saída, ative a função de loop-power de 24 volts do medidor para substituí-la. Um laço restaurado confirma a fonte de energia como o problema.

Passo 3: Com fiação e energia verificadas, examine o transmissor. Se você tem um calibrador de laço, calibrador de processo ou medidor multifunção clamp-on, empregue seu modo de simulação mA para substituir o transmissor. Um laço bem-sucedido indica falha no transmissor; caso contrário, o problema está em outro lugar.

Passo 4: Se um elemento de controle final (ex.: posicionador de válvula) é suspeito, use o modo fonte/simulação mA no Fluke 772/773 para alimentar um sinal enquanto observa o indicador local para uma resposta.

Diagnosticando Mau Funcionamento de Laço

Quando um laço não está morto mas impreciso, causas prováveis incluem um cartão I/O ruim no PLC ou DCS, ou um elemento de controle final com mau funcionamento. Comece com uma verificação de campo do transmissor, indicador local ou remoto, ou elemento de controle final.

Para um elemento de controle final, meça a corrente do laço com um alicate amperimétrico e compare-a ao indicador de posição local na válvula. Repasse os achados ao operador para confirmar.

Para um laço de medição, use o alicate amperimétrico para medir corrente, então confirme que a leitura do painel de controle corresponde à corrente real do laço. O modo fonte/simulação mA do medidor também pode injetar um sinal conhecido na sala de controle para comparação direta.

Laços que exibem flutuações aleatórias ou falhas intermitentes frequentemente evitam detecção enquanto um técnico observa. Um alicate amperimétrico com saída mA escalada pode medir corrente sem quebrar o circuito e produzir uma saída mA idêntica e isolada. Alimente isso em um DMM de registro para gravar distúrbios ao longo do tempo.

Verificações de Campo e Comissionamento de Planta

Comece usando um medidor de corrente de laço clamp-on como o Fluke 771 para confirmar corrente em cada laço em segundos, sem desconectar nada. Se um laço não for funcional, prossiga com solução de problemas clássica: inspecione fiação, teste a fonte de alimentação e verifique os cartões I/O do sistema de controle. Injete um sinal conhecido no I/O usando o modo fonte do medidor e peça ao operador para reportar o que veem. Concordância confirma problema no transmissor ou entrada de sensor mal conectada.

Verificando Cartões I/O de DCS e PLC

O alicate amperimétrico de processo mA é uma fonte de sinal precisa para testar cartões I/O de PLC e DCS. Para cartões de entrada 4-20 mA, desconecte o laço de processo e use o modo fonte mA do medidor para injetar 4,0 mA (zero), 12,0 mA (50%) ou 20,0 mA (100%). Compare a leitura do cartão ao display do operador. Cartões de entrada de tensão (1 V-5 V ou 0 V-10 V) são testados similarmente com a função de fonte de tensão do medidor.

Verificando um Posicionador de Válvula

Verificações periódicas em campo de posicionadores eletrônicos de válvula são essenciais para manutenção preventiva. Siga instruções do fabricante e use o Fluke 772/773 como fonte de sinal enquanto observa a haste da válvula, indicadores mecânicos ou medidores de vazão como entradas mudam.

Mitch Stewart, gerente de serviço de campo da L2 Systems, ilustra esta técnica: desconectando a saída do PLC e conectando o medidor à válvula, ele abriu e fechou a válvula para verificar que a função I/P funcionava corretamente.

O procedimento envolve definir o medidor para o modo fonte/simulação 4-20 mA, conectá-lo aos terminais de entrada do posicionador e definir 4 mA. Permita que o posicionador assente, então varie a corrente em pequenos incrementos (ex.: 4,0 mA para 3,9 mA) enquanto sente movimento. Ajuste movimento zero entre essas configurações usando o ajuste zero do posicionador. Aumente e diminua de 4 mA para ~4,1 mA para garantir que a válvula comece a mover acima de ~4,1 mA e esteja totalmente fechada a 4 mA. Span é verificado definindo o medidor a 20 mA, ~19,9 mA e ~20,1 mA; linearidade pode ser verificada com a função de passo 25% do medidor.

Verificando Isoladores de Laço

Para verificar um isolador de laço, aplique um sinal de entrada mA ao dispositivo e meça sua saída 4-20 mA com a função de medição de corrente clamp-on. A capacidade de fonte/medição simultânea de dois canais do 773 também é útil para válvulas que reportam posição via 4-20 mA.

Verificando Inversores de Frequência Variável (VFDs)

VFDs controlam motores, sopradores, ventiladores, transportadores e ferramentas de máquina, recebendo entradas de controle que são ou tensão (1 V-5 V ou 0 V-10 V) ou corrente (4 mA-20 mA). Um alicate amperimétrico de processo mA pode injetar um sinal de entrada normal enquanto o técnico observa a resposta do inversor.

Calibração Rápida

Modernos alicates amperimétricos de processo mA ostentam precisões de 0,2%, permitindo verificações rápidas de calibração e reduzindo o número de instrumentos necessários. Um teste de bancada de transmissor que anteriormente exigia fonte de alimentação de laço, padrão de pressão e DMM separado agora pode ser realizado com um único medidor que tanto alimenta o transmissor quanto lê sua saída.

Paul Jusak, engenheiro de manutenção na Puget Sound Energy, nota: — "Esta coisinha minúscula permite que você faça essa função sem ter que arrastar uma fonte de alimentação separada."

Conclusão

Os alicates amperimétricos de processo mA de hoje simplificam a solução de problemas de laço consolidando múltiplas funções em uma única ferramenta. Técnicos não precisam mais gastar 15 minutos buscando instrumentos na oficina; em vez disso, carregam um dispositivo que realiza todas as calibrações e diagnósticos de laços 4-20 mA. Como Jusak coloca, — "Em vez de duas ferramentas no seu bolso, agora você tem uma ferramenta para todo trabalho de laço 4-20 mA — isso é muito conveniente."

Este artigo foi fornecido pela Fluke Corporation. Para mais informações, visite https://us.fluke.com.