Barreras aisladas frente a barreras Zener

 

• Una barrera Zener es un dispositivo de paso, por lo que no aísla el dispositivo de campo del PLC. El uso de una barrera aislada elimina la posibilidad de un lazo de tierra, ya que aísla el dispositivo de campo del PLC. Es mejor aislar las señales de campo, ya que es difícil prever todos los lazos de tierra posibles en el diseño antes de la puesta en marcha del sistema.
• Para ser intrínsecamente seguras (I.S.), las barreras Zener deben estar conectadas a una tierra I.S. específica. Este cableado de tierra debe hacerse por separado, es decir, en soportes de cables independientes, cuya creación y mantenimiento cuesta dinero.
• Debido a que las barreras Zener requieren una conexión a tierra para proporcionar seguridad intrínseca, se realiza una comprobación periódica de la conexión a tierra para asegurar que la resistencia de cada barrera a tierra no exceda 1Ω. Los procesos que requieren seguridad intrínseca deben desactivarse mientras se realiza esta verificación.
• Desde el punto de vista operativo, con una barrera Zener es más probable que se funda el fusible, cerrando el lazo hasta que se resuelva el problema del lazo y se sustituya el fusible. Con una barrera aislada es menos probable que se funda el fusible, lo que permite que el lazo se restaure automáticamente al resolverse el fallo del lazo.
• A diferencia de las barreras Zener, las barreras aisladas normalmente reducen la carga del lazo, no la aumentan. A veces, las barreras de aislamiento se eligen únicamente por esta razón.
• Debido a que las barreras Zener son dispositivos de paso, el sistema de control puede tener problemas para medir señales con alta tensión de modo común, por ejemplo, termopares conectados o ubicados cerca de fuentes y campos de tensión. El uso de una barrera aislada elimina el problema de la tensión de modo común.
• Una barrera Zener no realiza una conversión de la señal. Por lo tanto, las señales de temperatura de termopar de bajo nivel y RTD conectadas a una barrera Zener están sujetas a atenuación y errores debido a las interferencias electromagnéticas. Un acondicionador aislado de barrera/señal aísla y convierte las señales de temperatura de nivel bajo a una corriente de 4...20 mA, que es inherentemente más inmune a las interferencias y a la atenuación electromagnéticas. Esta conversión de señal permite al PLC medir con precisión los sensores de temperatura distantes. Obtenga más información sobre las ventajas de la conversión de señales RTD y de termopar a corriente de 4...20 mA aqui.
• Una barrera Zener no puede convertir una señal de corriente pasiva a una señal de corriente activa, o viceversa. La mayoría de las barreras aisladas pueden realizar esta conversión, que permite la "adaptación en lazo" del dispositivo de campo a la tarjeta de entrada del PLC.

 

Sin embargo, dependiendo de lo que sea necesario, las barreras Zener también ofrecen ventajas:

 

• Pueden ser más pequeñas que las barreras de aislamiento.
• No requieren alimentación externa.
• Pueden ser más baratas.

 

En conclusión, aunque una barrera Zener en la mayoría de los casos es la solución más rentable, el uso de barreras aisladas es la mejor solución en cuanto a rendimiento a largo plazo. Debido al aislamiento galvánico y al sistema electrónico adicional utilizado dentro de las barreras aisladas, estas proporcionan:

 

• inmunidad superior al ruido.
• posibilidad de conversión de señales para aplicaciones específicas.
• no se necesita una tierra I.S. específica, lo que reduce además los requisitos de mantenimiento.
• mejora de la señal.
• prácticamente eliminan los problemas de impedancia.