Con los sistemas de automatización industrial en rápida evolución, se requiere una infraestructura de red más segura y una mejor recopilación de datos para una mayor eficiencia del sistema en general. Analog Devices ha trabajado junto con diseñadores de sistemas de control de procesos industriales por más de 40 años para definir, desarrollar y desplegar soluciones completas de cadena de señales que están optimizadas para una amplia gama de aplicaciones.
Con sus tecnologías líderes en la industria y experiencia a nivel de sistemas, aportan confiabilidad e innovaciones mediante soluciones de monitoreo y control de precisión. Estos cinco productos destacados enfocan sus aplicaciones en tres áreas; instrumentos de campo, controladores de temperatura y controladores lógicos programables (PLC) o sistemas de control distribuido.
Instrumentos de campo
Los instrumentos de campo son necesarios para controlar y medir variables que incluyen temperatura, presión, nivel y flujo. También realizan el análisis de líquidos para evaluar qué tipo de líquidos se están utilizando.
Un popular microcontrolador de Analog Devices utilizado en los instrumentos de campo es el ADuCM360. Es un microcontrolador analógico de precisión de baja potencia con un núcleo ARM Cortex M3 con un ADC doble sigma-delta. Está diseñado para interactuar directamente con sensores de precisión externos, tanto en aplicaciones cableadas como a batería. El ADC doble de 24 bits garantiza precisión de lectura de señales y tiene cuatro canales internos para monitorear DAC, sensor de temperatura, IOVDD/4 y AVDD4. Es un excelente microcontrolador para monitoreo del entorno.
Figura 1: Diagrama de bloques del SDuCM360 (Fuente: Analog Devices)
Los instrumentos de campo necesitan comunicarse con otros instrumentos, y una solución es utilizar el AD5700. Está diseñado y especificado para operar como módem semidúplex HART FSK. El AD5700 integra todas las funciones necesarias de filtrado, modulación, demodulación, detección de señales y generación de señales, y solo requiere algunos componentes externos. Con su oscilador interno de precisión del 0,5 %, reduce en gran medida el espacio en la placa, lo que lo hace ideal para aplicaciones alimentadas por corriente de línea, tanto en configuraciones de maestro y esclavo, y una opción óptima para aplicaciones con alimentación en bucle de baja potencia, ya que su consumo de corriente de suministro máximo es de 115 μA.
Figura 2: Diagrama de bloques del AD5700 (Fuente: Analog Devices).
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Controladores de temperatura
Las soluciones de control de temperatura de alto rendimiento requieren que los diseñadores consideren múltiples componentes, así como el impacto de cada uno de ellos en el sistema general a fin de obtener especificaciones con bajo nivel de ruido y desvío. Analog Devices ofrece productos y soluciones de cadena de señales que se han adaptado a aplicaciones RTD y termopares.
El ADT7420 es un sensor de temperatura I2C digital de 16 bits con una precisión de +/- 0,25 °C. Es fácil de usar, no requiere calibración ni corrección por parte del usuario y tiene un bajo consumo de energía. Contiene una referencia interna de banda prohibida, un sensor de temperatura y un ADC de 16 bits para monitorear y digitalizar la temperatura con una resolución de 0,0078 °C. El ADT7420 tiene una excelente confiabilidad y estabilidad a largo plazo con alta precisión para instrumentación industrial y aplicaciones médicas.
Figura 3: Diagrama de bloques del ADT7420 (Fuente: Analog Devices)
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Controladores lógicos programables (PLC) o sistemas de control distribuido (DCS)
Los PLC y DCS puede considerarse como el cerebro del sistema de control en las modernas plantas de fabricación y procesamiento. Envían, reciben y procesan datos de sensores, válvulas de control y actuadores del sistema de control. Analog Devices ofrece productos tecnológicos líderes y eficientes para PLC y DCS con el objetivo de ayudar a los ingenieros a cumplir con los desafíos de diseño actuales.
Recomendamos el ADuM3150, ya que se aplica tanto a PLC como DCS. El ADuM3150 es un aislador digital de 3,75 kV y 6 canales para interfaz periférica en serie (SPI) con reloj de retardo. Este aislador digital optimiza la sincronización para SPI, ya que los canales (señales de bus CLK, MI/SO, SS SPI) operan con 14 ns de retraso de propagación y 1 ns de fluctuación de fase. También proporciona dos canales independientes y adicionales de aislamiento con baja tasa de transferencia de datos, con un canal en cada dirección. Se toman muestras de los datos y se los dispone en serie para una tasa de transferencia de 250 kbps con 2,5 μs de fluctuación de fase en los canales lentos.
Figura 4: Diagrama de bloques del ADuM3150 (Fuente: Analog Devices).
Otra opción es el AD7175-8, que es un ADC sigma-delta de 24 bits y 250 kSPS con 8/16 canales y búferes reales de carril a carril. Tiene una tasa máxima de exploración de canales de 50 kSPS para datos totalmente establecidos y un rango de transferencia de datos de salida de 5 SPS a 250 kSPS. Este ADC integra bloques clave de acondicionamiento de señales analógicas y digitales para permitirles a los usuarios establecer una configuración individual para cada canal de entrada analógica en uso. También proporciona entradas de alta impedancia fáciles de controlar mediante la integración de búferes reales de carril a carril en las entradas analógicas y las entradas de referencia externas.
Figura 5: Diagrama de bloques del AD7175-8 (Fuente: Analog Devices).
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Estos son solo algunos de los productos destacados de Analog Devices que se pueden usar para soluciones de automatización industrial y control de procesos. Analog Devices ofrece una amplia variedad de otros productos confiables y eficientes que funcionarán con sus diseños y le permitirán llegar más rápido a la producción.