Conversión de señales fiable para pruebas en la sala de control de centrales nucleares

Hechos clave de la aplicación

Sector

Energía nuclear

Aplicación

Pruebas de hardware-in-the-Loop (HIL) asistidas por PLC para la comprobación y la integración de nueva tecnología de control en sistemas nucleares existentes

Parámetros de medición

Señal del sensor simulada de 4…20 mA, transformada en salidas de tensión estables para controles posconectados

Requisitos principales

Transformación de señales exacta y estable, aislamiento galvánico fiable entre el PLC y el hardware de existencias, integración sencilla en instalaciones de prueba

Procesamiento de las señales preciso y aislamiento galvánico para entornos de comprobación

Los proyectos de modernización en centrales nucleares requieren un hardware de control moderno, que se comunique de forma fiable con los sistemas existentes que originalmente no estaban diseñados para las arquitecturas de PLC actuales. Los integradores de sistemas deben validar estas interfaces antes de la puesta en servicio mediante sistemas de comprobación automatizados. En estructuras de hardware-in-the-Loop (HIL) asistidas por PLC se simulan señales del sensor como la presión y temperatura con el fin de reproducir condiciones de funcionamiento reales. Las inestabilidades o imprecisiones durante la conversión de señales distorsionan los resultados de validación y retrasan la puesta en servicio de componentes nuevos. Por ello, un procesamiento de las señales fiable y con aislamiento galvánico es un requisito previo para realizar las pruebas relacionadas con la tecnología de control de seguridad dentro de aplicaciones nucleares críticas.

Requisitos y descripción de la aplicación

Los integradores de sistemas desarrollan instalaciones de prueba automatizadas para validar módulos de control nuevos antes de la puesta en servicio. De este modo, se garantiza la compatibilidad con las instalaciones existentes y los componentes modernos pueden comprobarse en condiciones similares a la realidad. El PLC recibe comandos de simulación desde un servidor central y genera señales de salida analógicas, que recrean sensores de campo como parámetros del reactor. Estas señales se transfieren como señales de 4…20 mA conforme a la tecnología de medición de procesos clásica.

Para la integración de controles posconectados es necesario convertir la señal de corriente en una señal de tensión precisa. El desafío consiste en garantizar la integridad de la señal durante los ciclos de prueba continuos y automatizados, ya que incluso la deriva o la inestabilidad más pequeña pueden distorsionar los resultados de validación.

Además, el aislamiento galvánico es fundamental. El entorno de comprobación debe evitar bucles de tierra y distorsiones de las señales entre el moderno hardware del PLC y las entradas de control existentes. La disponibilidad a largo plazo, la disponibilidad de componentes y una integración sencilla también son requisitos esenciales, ya que los retrasos en la adquisición y la recualificación pueden perjudicar considerablemente los tiempos de ejecución del proyecto o la producción de energía.

¿Por qué Knick?
El acondicionador de señal aislado universal P27000 cumple los requisitos de los entornos de comprobación a largo plazo de alta precisión, especialmente en aplicaciones nucleares en las que la integración de nuevos sistemas de control contribuye a optimizar el rendimiento de la instalación. Este dispositivo permite ampliaciones a futuro y otras posibilidades de uso adicionales gracias a una gran cantidad de configuraciones de entrada y salida. Más de 400 rangos de medición calibrados de fábrica están disponibles para un uso flexible. El dispositivo ofrece una conversión precisa de mA a señales de tensión con una salida estable y sin derivas, así como un aislamiento galvánico fiable entre el PLC y el control posconectado. Además, el procesamiento de señales se lleva a cabo de forma completamente analógica cumpliendo los estrictos requisitos de seguridad de la tecnología nuclear.

Resumen

La integración del P27000 en instalaciones de prueba automatizadas permite crear una interfaz de señales estable y reproducible entre arquitecturas de PLC modernas y controles nucleares existentes. La conversión precisa de miliamperios a tensión garantiza una validación fiable del hardware-in-the-Loop que reduce los riesgos antes de la puesta en servicio.

Además de la capacidad de rendimiento técnica, la sencilla instalación reduce el tiempo de construcción de los sistemas de prueba y evita retrasos en los proyectos de modernización. El resultado es una plataforma de comprobación eficiente que soporta la integración segura de nuevas tecnologías de control y que cumple simultáneamente los elevados requisitos de fiabilidad en las centrales nucleares.