Daniel Manual: Cromatografo de Gas Modelo 500/2350A|Rosemount Manuals & Guides

CROMATÓGRAFO DE GAS
MODELO 500/2350A

MANUAL DE CONSULTA DEL HARDWARE

EMERSON PROCESS MANAGEMENT

Número de parte: 09902 0060

Revisión O

AGOSTO DE 2004

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto de 2004

Emerson Process Management

SISTEMA DE CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500

CON EL CONTROLADOR MODELO 2350A

MANUAL DE CONSULTA DEL HARDWARE

AVISO

EMERSON PROCESS MANAGEMENT NO SERÁ RESPONSABLE POR ERRORES TÉCNICOS O DE EDICIÓN

QUE SE ENCUENTREN EN ESTE MANUAL O POR OMISIONES DE ESTE MANUAL. EMERSON PROCESS
MANAGEMENT NO PROPORCIONA GARANTÍAS, EXPLÍCITAS O IMPLÍCITAS, INCLUYENDO

GARANTÍAS IMPLÍCITAS DE LA COMERCIALIZACIÓN Y ADAPTACIÓN PARA UN PROPÓSITO EN
PARTICULAR CON RESPECTO A ESTE MANUAL Y, EN NINGÚN CASO, SE HARÁ RESPONSABLE A
EMERSON PROCESS MANAGEMENT POR DAÑOS ESPECIALES O INDIRECTOS INCLUYENDO, SIN
LIMITACIÓN, PÉRDIDA DE PRODUCCIÓN, PÉRDIDA DE GANANCIAS, ETC.

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EXACTITUD, NO DEBE TOMARSE COMO GARANTÍA/S, EXPRESAS O IMPLÍCITAS RESPECTO A LOS
PRODUCTOS O SERVICIOS DESCRITOS AQUÍ O A SU USO O APLICACIÓN. NOS RESERVAMOS EL
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EMERSON PROCESS MANAGEMENT

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PREFACIO i

Agosto 2004 CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A

GARANTÍA

1. GARANTÍA LIMITADA: Sujeto a las limitaciones contenidas en la Sección 2 de esta garantía y excepto lo

contrario indicado explícitamente aquí, Emerson Process Management (“Emerson”) garantiza que el firmware ejecutará
las instrucciones de programación proporcionadas por Emerson, y que los Bienes fabricados o Servicios proporcionados
por Emerson estarán libres de defectos en materiales o mano de obra bajo uso y cuidado normales hasta el vencimiento
del período de garantía que aplique. Los bienes están garantizados por doce (12) meses a partir de la fecha de instalación
inicial o dieciocho (18) meses a partir de la fecha de envío por Emerson, lo que ocurra primero. Los Consumibles y los
Servicios están garantizados por un período de 90 días a partir de la fecha de envío o termin ación de los Servicios. Los
productos comprados por Emerson a un tercero para revenderlos al Comprador ("Productos de Reventa") tendrán sólo la
garantía expedida por el fabricante o riginal. El Comprador está de acuerdo de que Emerson no es respon sable de los
Productos de Reventa más allá de hacer un esfuerzo comercial razonable para acordar la procura y envío de los Productos
de Reventa. Si el Comprador descubre alg ún defect o sujeto de garantí a y notifi ca de ello a Emerso n por es crito du rante el
período de garantía aplicable, Emerson, a su opción, corregirá los errores encontrados por Emerson en el firmware o
Servicios, o reparará o reemplaz ará LAB (F.O.B.) en el punto de fabricación la porción de los Bienes o del firmware que
Emerson encuentre defectuoso, o reembolsará el precio de compra de la parte defectuosa de los Bienes/Servicios. Esta
garantía no cubre todos los reemplazos o reparaciones necesarios por mantenimiento no adecuado, desgaste y uso
normales, fuentes de alimentación no ade cuadas, condiciones ambientales no adecuadas, accidente, mal uso, inst alación,
modificación, reparación, almace namiento o manipula ción no adecuados, o por cualquier ot ra causa que no sea culpa de
Emerson, por lo que estos gastos serán cubiertos por el Comprador. Emerson no será obligado a pagar costos o cargos
incurridos por el Comprador o cualquier otra parte excepto lo que se acuerde por escrito y por adelantado con un
representante de Emerson autorizado. Todos los costos de desmontaje, reinstalación y flete y el tiempo y gastos de
personal de Emerson para ir al sitio y hacer un diagnóstico bajo esta cláusula de garantía serán absorbidos por el
Comprador a menos de que Emerson acepte cubrirlos por escrito. Los bie nes reparados y pi ezas reemplazadas d urante el
período de garantía estarán en garantía por el resto del período de garantía original o noventa (90) días, lo que dure más.
Esta garantía limitada es la única garantía que hace Emerson y puede ser corregida sólo por escrito firmado por un
representante de Emerson autorizado. Excepto a lo contrario que se indique explícitamente en el Acuerdo, NO HAY

REPRESENTACIONES O GARANTÍAS DE NINGUNA CLASE, EXPLÍCITA O IMPLÍCITA, RESPECTO A LA
COMERCIALIZACIÓN O ADAPTACIÓN PARA UN PROPÓSITO EN PARTICULAR, O DE CUALQUIER OTRO
ASUNTO CON RESPECTO A LOS BIENES O SERVICIOS

erosión de materiales.

2. LIMITACIÓN DE SOLUCIÓN Y RESPONSABILIDAD: EMERSON NO SERÁ RESPONSABLE POR DAÑOS
OCASIONADOS POR EL RETRASO EN EL FUNCIONAMIENTO. LA ÚNICA Y EXCLUSIVA SOLUCIÓN POR
INCUMPLIMIENTO DE GARANTÍA SEGÚN LO DESCRITO ANTERIORMENTE, SE LIMITARÁ A LA REPARACIÓN,
CORRECCIÓN, REEMPLAZO O REEMBOLSO DEL PRECIO DE COMPRA COMO SE INDICA EN LA CLÁUSULA DE
GARANTÍA LIMITADA EN LA SECCIÓN 1 ANTERIOR. LA RESPONSABILIDAD DE EMERSON CON EL
COMPRADOR Y/O CON LOS CLIENTES DE ÉSTE, EN NINGÚN CASO, SIN IMPORTAR LA FORMA DEL RECLAMO
O CAUSA DE ACCIÓN (BASADA EN CONTRACTO, INFRACCIÓN, NEGLIGENCIA, RESPONSABILIDAD ESTRICTA,
OTRO ENTUERTO U OTRA CAUSA O FORMA), EXCEDERÁ EL PRECIO AL COMPRADOR DE LOS BIENES
ESPECÍFICOS FABRICADOS O SERVICIOS PROPORCIONADOS POR EMERSON QUE ORIGINEN EL RECLAMO O
CAUSA DE ACCIÓN. EL COMPRADOR ESTÁ DE ACUERDO EN QUE LA RESPONSABILIDAD DE EMERSON CON
EL COMPRADOR Y/O CON LOS CLIENTES DE ÉSTE EN NINGÚN CASO SE EXTENDERÁ PARA INCLUIR DAÑOS
ACCIDENTALES, INDIRECTOS O PUNITIVOS. EL TÉRMINO "DAÑOS INDIRECTOS" INCLUIRÁ, PERO NO SE
LIMITARÁ A ÉSTOS, PÉRDIDA DE GANANCIAS ANTICIPADAS, PÉRDIDA DE USO, PÉRDIDA DE INGRESO Y
COSTO DE CAPITAL.

ii PREFACIO

. Se entiende que nuestra garantía no cubre la corrosión o

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto 2004

TABLA DE CONTENIDO

Sección

Página

SECCIÓN 1 DESCRIPCIÓN

1.1 PRÓPOSITO DE ESTE MANUAL ............................................................................................................ 1-1

1.2 INTRODUCCIÓN....................................................................................................................................... 1-3

1.3 DESCRIPCION FUNCIONAL ................................................................................................................1-5

1.4 DESCRIPCION DEL SOFTWARE ............................................................................................................ 1-7

1.4.1 REQUERIMIENTOS MÍNIMOS PARA EL ORDENADOR PERSONAL........................................... 1-9

1.5 MODO DE OPERACIÓN ........................................................................................................................ 1-11

1.5.1 INTERFACES DEL USUARIO............................................................................................................. 1-11

1.5.2 CAPACIDADES..................................................................................................................................... 1-12

1.6 TEORÍA DE OPERACIÓN......................................................................................................1-13

1.6.1 EL DETECTOR DEL ANALIZADOR.................................................................................................. 1-13

1.6.2 ADQUISICIÓN DE DATOS....................................................................................................1-16

1.6.3 DETECCIÓN DEL PICO....................................................................................................................... 1-17

1.6.4 CÁLCULOS BÁSICOS DEL ANÁLISIS.............................................................................................. 1-20

1.7 GLOSARIO ............................................................................................................................................... 1-23

SECCIÓN 2 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO

2.1 SISTEMA DE MUESTREO.................. ... .... ... .... .... ........................................... ... .... .... ... .... ... ....................2-3

2.1.1 LOCALIZACIÓN DEL PUNTO DE MUESTREO ................................................................................. 2-3

2.1.2 FLUJO DE MUESTRA REQUERIDO ....................................................................................................2-3

2.1.3 PRESIÓN DE MUESTREO..................................................................................................................... 2-3

2.1.4 SISTEMA DE REGULACIÓN DE PRESIÓN ........................................ ... .... ... .... .... .............................. 2-3

2.1.5 PRECAUCIONES ANTICONTAMINACIÓN Y FILTRACIÓN DE MUESTRA.............................. 2-4

2.1.6 VÁLVULAS.......................................................................................................................................... 2-4

2.2 VENTILACIÓN...........................................................................................................................2-4

2.2.1 LA VENTILACIÓN DE MEDICIÓN.....................................................................................................2-4

2.2.2 LA VENTILACIÓN DE MUESTRA....................................................................................................... 2-5

2.3 GAS DE CALIBRACIÓN.......... ... .... ........................................... .... ... .... ... .... .... ... .... ... ............................... 2-5

2.4 ANALIZADOR ...................................................................................................................................... 2-6

2.4.1 DESCRIPCIÓN FÍSICA........................................................................................................................ 2-6

2.2.4 VÁLVULAS CROMATOGRÁFICAS ......................................................................................2-8

2.4.2.1 Placa primaria .......................... .... .... ... ........................................... .... .... ... .... ... .... .................................. 2-8

2.2.4.2 Subconjuntos de actuadores...................................................................................................................2-8

2.4.2.3 Operación....................... ... .... ........................................... .... ... .... ... .... ... .... .... ... ...................................... 2-8

2.4.3 El bloque de calentamiento y las columnas ............................ ... .... ... .... ... ................................................. 2-9

2.4.4 Subsistema del detector....................... ....... ....... ....... ....... ....... ........ ....... ....... ....... .... .................................. 2-9

2.4.5 Unidad de preamplificador del analizador.......................................................... .... .... ... .... ... ....................2-9

2.4.6 Tarjeta de decodificación............................................................................. ............................................. 2-9

2.4.7 Tarjeta de control de temperatura ................. .... .... ... .... ... .... ... .... .... ... ......................................................2-10

2.4.8 ESPECIFICACIONES DEL ANALIZADOR...................................................................................... 2-11

2.4.9 REQUERIMIENTOS DEL GAS DE CONSUMO............................................................................... 2-11

2.5 CONTROLADOR ..................................................................................................................................... 2-12

2.5.1 CONFIGURACIONES DEL HARDWARE DEL CONTROLADOR ............................................... ... 2-12

2.5.1.1 Entradas y salidas analógicas..................... ........................................... .... .... ... .... ... .... .........................2-16

2.5. 1 .2 Entradas y salidas digitales ................................................................................................................ 2-17

2.5.1.3 Comunicaciones...... ... .... ... .... .... ... .... ... .... ... ............................................ ... .... ... .... ... ............................. 2-17

2.5.1.4 Salidas de driver.. .... ... .... ... .... ........................................... .... ... .... ... .... .... ... .... ... .................................... 2-18

2.5.1.5 Especificaciones generales del controlador .................................................. ... .... ... .... .... ... .... ..............2-18

2.5.1.6 Certificaciones y clasificaciones:......................................................................................................... 2-19

2.5.1.7 Lista de tarjetas impresas del controlador............................................................................................2-20

2.3.2 TECLADO Y PANTALLA OPCIONALES ..........................................................................................2-25

2.3.2.1 Teclado......... ... .... ... .... .... ... .... ........................................... .... ... .... ... .... ... .... .... ... .................................... 2-25

2.3.2.2 Pantalla............ ........................................... .... ... .... .... ... .... .... ... .... .........................................................2-25

2.3.3 ESPECIFICACIONES DE LAS ALARMAS ........................................................................................ 2-25

2.3.3.1 INDICADORES DE ESTADO ....... ... .... ... .... .... ... .... ... .... ... .... .... ... ........................................... ...........2-26

TABLA DE CONTENI DO iii

Agosto 2004 CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A

SECCIÓN 3 INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN

3.1 PRECAUCIONES Y ADVERTENCIAS................................................................................................. 3-4

3.1.1 ENTORNOS PELIGROSOS....................................................................................................................3-4

3.1.2 CABLEADO DE FUENTES DE PODER................................................................................................3-6

3.1.3 CABLEADO DE SEÑALES.................................................................................................................... 3-7

3.1.4 TIERRAS ELÉCTRICAS Y DE SEÑALES............................................................................................ 3-9

3.1.5 REQUERIMIENTOS DE SISTEMAS DE MUESTREO ...................................................................... 3-10

3.2 PREPARACIÓN.............................................................................................................................. 3-11

3.2.1 INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................3-11

3.2.2 SELECCIÓN DEL SITIO....................................................................................................................... 3-11

3.2.3 DESEMBALAJE DE LA UNIDAD............................ ... .... ... .... .... ........................................... ... .... ....... 3-12

3.2.4 HERRAMIENTAS Y COMPONENTES NECESARIOS .....................................................................3-13

3.2.5 HERRAMIENTAS Y COMPONENTES OPCIONALES ..................................................................... 3-14

3.3 INSTALANDO EL ANALIZADOR .............................................................................................. 3-16

3.3.1 GUÍA DE CABLEADO PUNTO-A-PUNTO, ANALIZADOR-CONTROLADOR........................3-16

3.3.2 CABLEADO DE CORRIENTE ALTERNA DEL ANALIZADOR...................................................... 3-21

3.3.3 LÍNEAS DE GAS Y MUESTREO......................................................................................................... 3-22

3.4 INSTALANDO EL CONTROLADOR DEL CROMATÓGRAFO DE GAS............................3-25

3.4.1 INSTALACIÓN DE LA DIRECCIÓN MODBUS ESCLAVO (COMM ID) .................................. 3-25

3.4.2 CABLEADO CONTROLADOR-ANALIZADOR ................................................................................3-29

3.4.3 CABLEADO CONTROLADOR-PC (CONEXIONES SERIALES)..................................................... 3-31

3.4.3.1 Antes de conectar.............. .... ... .... .... ... ........................................... .... .... ... .... ... .... ... .............................3-31

3.4.3.2 PC-a-cromatógrafo de gas, Panel frontal de fácil acceso RS-232........................................................3-34

3.4.3.3 PC-a-cromatógrafo de gas, Conexiones permanentes de cable RS-232 para

distancias cortas................................................................................................................................. 3-35

3.4.3.4 PC-a-cromatógrafo de gas, Distancia larga con RS-422 o RS-485...................................................... 3-37

INSTALACIÓN DE COMUNICACIONES SERIALES CPU y COM4A....................................... 3-39

3.4.5 CABLEADO CONTROLADOR-IMPRESORA.................................................................................... 3-76

3.4.6 CABLEADO DISCRETO (DIGITAL) ENTRADA/SALIDA............................................................... 3-78

3.4.7 CABLEADO DE ENTRADA/SALIDA ANALÓGICO ........................................................................ 3-81

3.4.8 CABLEADO DE PODER CA DEL CONTROLADOR ........................................................................ 3-84

3.5 REVISIÓN DE FUGAS DEL ANALIZADOR Y PURGA PARA

CALIBRACIÓN INICIAL..............................................................................................................3-86

3.5.1 REVISIÓN DE DE FUGAS DEL ANALIZADOR .......................................................................... 3-86

3.5.2 PURGANDO LINEAS DE PORTADORA DE GAS....................................................................... 3-87

3.5.3 PURGA DE LINEAS DE CALIBRACION DE GAS.......................................................................3-89

3.5.4 PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA.........................................................................................3-91

SECCIÓN 4 OPERACIÓN DESDE EL TECLADO Y PANTALLA LOCALES

4.1 componentes de la interfaZ para despliegue y entrada de datos locales...............................................4-3

4.1.1 INDICADORES LED...............................................................................................................................4-3

4.1.2 PANTALLA DE CRISTAL LÍQUIDO (LCD) ........................................................................................4-4

4.1.3 TELCLADO .............................................................................................................................................4-4

4.2 Inicio de sesión en el sistema para ver o editar datos.....................................................................4-7

4.2.1 Primer acceso al sistema ...........................................................................................................................4-7

4.2.2 SIGUIENTES ACCESOS ...................................................................................................................4-8

4.2.3 INICIO/PARO DE UN ANALISIS DE SECUENCIA AUTOMÁTICA.................................................4-8

4.2.4 PROCEDIMIENTOS DE EDICIÓN......................................................................................................4-11

4.2.5 revisión de validez de DATOS ingresadOS............................................................................................ 4-13

4.3 MENÚS DE LA PANTALLA LOCAL.................................................................................................. 4-14

4.3.1 MENÚ PRINCIPAL.......................................................................................................................... 4-15

4.3.2 MENÚ DE HARDWARE .................................................................................................................4-15

4.3.3 MENÚ DE ENTRADA DEL OPERADOR...................................................................................... 4-15

4.3.4 MENÚ DE ALARMAS..........................................................................................................................4-16

4.3.5 MENÚ DE CROMATOGRAMA........................................................................................................... 4-16

4.3.6 MENÚ DE CONTROL DEL CROMATÓGRAFO DE GAS ................................................................ 4-16

4.3.7 MENÚ DE REGISTROS DE DATOS ...................................................................................................4-17

4.3.8 MENÚ DE INFORME DE CONFIGURACIÓN – REGISTRO DE MANTENIMIENTO................... 4-17

iv TABLA DE CONT ENIDO

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto 2004

SECCCION 5 MANTENIMIENTO

5.1 CONCEPTO DE SOLUCIÓN DE PROBLEMAS Y REPARACIÓN .......................................................5-3

5.2 MANTENIMIENTO DE RUTINA .............................................................................................................5-4

5.2.1 LISTA DE COMPROBACIÓN DE MANTENIMIENTO....................................................................... 5-5

5.2.2 PROCEDIMIENTOS DE MANTENIMIENTO DE RUTINA ................................................................5-6

5.2.3 CONTRATO DE SERVICIO.............................................................................................................. 5-6

5.3 LOCALIZACION Y ACCESO A LOS ELEMENTOS DEL EQUIPO........... .... ... .... ... .... ... .... .... ... .. 5-7

5.3.1 UNIDADES ELECTRICAS/ELECTRONICAS DEL ANALIZADOR............................................. 5-7

5.3.2 ELEMENTOS DEL DETECTOR, ELEMENTOS DEL CALENTADOR,

VÁLVULAS Y COLUMNAS.............................................................................................................5-9

5.4 PRECAUCIONES PARA MANIPULAR LOS CONJUNTOS DE

CIRCUITOS IMPRESOS.................................................................................................................. 5-10

5.5 INSTRUCCIONES DE SERVICIO, SOLUCIÓN DE PROBLEMAS Y REPARACION .............. 5-11

5.5.1 Preamplificador....................................................................................................................................... 5-13

5.5.2 CONTROL DE TEMPERATURA.........................................................................................................5-13

5.5.3 DECODIFICADOR................................................................................................................................ 5-13

5.5.3.1 REMPLAZO DE FUSIBLE.............................. ............................................ ... .... ... .... .... ... .... ..............5-13

5.5.3.2 Instrucciones para quitar la tarjeta del decodificador........................................................................... 5-14

5.5.3.3 Instrucciones para volver a instalar la tarjeta del decodificador ......................................................... 5-15

5.5.4 GUIA DE SOLUCION DE PROBLEMAS DEL ANALIZADOR................................................... 5-16

5.5.4.1 Revisión del balance de caudal...... ... .... ... .... .... ... .... ... .... .... ........................................... .....................5-16

5.5.4.2 Temperatura...... ....... ....... ....... ........ ....... ....... ....... ....... ....... .... ....... ....... ........ ....... ................................ 5-16

5.5.4.3 Desviación de línea base.................................................................................................................... 5-17

5.5.4.4 REVISION DE FUGAS DEL ANALIZADOR................................................................................... 5-20

5.5.4.5 Líneas, columnas o válvulas taponeadas ........................................................................................... 5-25

5.5.5 VÁLVULAS DEL CROMATÓGRAFO . .... ... .... .... ... .... ... .... .... ... .... ........................................... .... ... 5-25

5.5.5.1 Limpieza de válvulas ............ ........................................... ... .... .... ... .... .... ... .... ... .................................... 5-25

5.5.5.2 Reacondicionamiento de válvula ................................. .... ... .... .... ... ......................................................5-26

5.5.5.3 Instrucciones del reacondicionamiento de válvula ... ... .... .... ... .... ... .... .... ... .... ....................................... 5-26

5.5.6 BALANCE DEL PUENTE DEL DETECTOR.................................................................................5-27

5.5.7 MEDIDAS DE TEMPERATURA ....................................................................................................5-28

5.5.8 MEDICION DE FLUJO DE RESPIRADERO (MV)................................. ....... ....... .... ....... ........ ....... ... 5-29

5.5.9 ENTRADAS ANALÓGICAS ................................................................................................................ 5-29

5.6 MANTENIMIENTO DEL CONTROLADOR DEL CROMATOG RAFO DE

GAS MODELO 500 ..........................................................................................................................5-31

5.6.1 Acceso al controlador del cromatógrafo de gas................................................................. ... .... ... ...........5-31

5.7 COMUNICACIONES ............................................................................................................................... 5-32

5.7.1 CAMBIO DE LA DIRECCIÓN DEL CONTROLADOR DEL CROMATÓGRAFO

DE GAS............................................................................................................................................. 5-33

5.8 ENTRADAS Y SALIDAS ANALÓGICAS.............................................................................................. 5-34

5.8.1 DESCRIPCIÓN DEL CUADRO DE DIÁLOGO ANALOG OUTPUT................................................ 5-35

5.8.2 CAMBIAR UNA VARIABLE ............................................................................................................... 5-37

5.8.3 CAMBIAR LAS GRÁFICAS DE BARRAS ....................................................................................5-38

5.8.4 EJECUCIÓN DE UNA CALIBRACIÓN MANUAL DEL MODELO 2530A......... .... ....... ....... ........ ... 5-40

5.8.5 EJECUCION DE UNA CALIBRACION AUTOMATIZADA DEL 2350A......................................... 5-42

5.8.6 CIRCUITOS DE LA PRUEBA DE LOOPBACK ANALÓGICO......................................................... 5-43

5.8.7 ACTUALIZACIÓN DE LAS SALIDAS ANALÓGICAS .................................................................... 5-45

5.9 ENTRADAS Y SALIDAS DISCRETAS (DIGITALES) ......................................................................... 5-46

5.9.1 CIRCUITO DE PRUEBA DEL LOOPBACK DIGITAL ...................................................................... 5-46

5.10 PROTECCIÓN DE FUSIBLE.......................................................................... ... .... ... .... .... ... .... ..............5-48

5.11 INTERCONEXIÓN DEL ANALIZADOR-CONTROLADOR .......................... .... .... ..................... 5-49

5.11.1 CÓDIGOS DE FUNCIÓN.................................................................................................................... 5-51

5.12 PROCEDIMIENTOS DE PARO............................................................................................................. 5-54

5.12.1 PROCEDIMIENTO DE PARO PARA PLAZOS CORTOS................................................................5-54

5.12.2 PROCEDIMIENTO DE PARO PARA PLAZOS LARGOS ...............................................................5-54

TABLA DE CONTENI DO v

Agosto 2004 CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A

SECCIÓN 6 PIEZAS DE REPUESTO RECOMENDADAS

6.1 PIEZAS DE REPUESTO DEL ANALIZADOR......................................................................................... 6-1

6.1.1 CONJUNTOS DE TARJETA DE CIRCUITO IMPRESO (ANALIZADOR).........................................6-1

6.1.2 CONJUNTOS ELÉCTRICOS Y MECÁNICOS (ANALIZADOR)........................................................6-2

6.2 PIEZAS DE REPUESTO DEL CONTROLADOR DEL CROMATÓGRAFO

MODELO 2350A ................................................................................................................................ 6-3

6.2.1 CONJUNTOS DE TARJETAS DE CIRCUITO IMPRESO (CONTROLADOR DE

CROMATÓGRAFO)...........................................................................................................................6-3

6.2.2 COMPONENTES ELÉCTRICOS Y MECÁNICOS (CONTROLADOR DE CROMATÓGRAFO)...6-4

APÉNDICES
Apéndice Página
APÉNDICE A GUÍA DE CABLEADO COMPLEMENTARIA – COMUNICACIÓN SERIAL ..A-3

A.1 PUERTO SERIAL DEL CROMATÓGRAFO................................................................................... A-4

A.2 CONEXIÓN RS-232 DEL CONTROLADOR DE CROMATÓGRAFO AL PC.............................. A-7

A.2.1 PUERTO SERIAL DB-9 DEL CROMATÓGRAFO AL PUERTO DB-9 DEL PC........... ... .... ... ..... A-7

A.2.2 PUERTO SERIAL DB-9 DEL CROMATÓGRAFO AL PUERTO DB-25 DEL PC............................A-8

A.2.3 PUERTO DE ENCHUFE PHOENIX DEL CROMATÓGRAFO AL PUERTO

DB-9 DEL PC..................................................................................................................................... A-9

A.2.4 PUERTO DE ENCHUFE PHOENIX DEL CROMATÓGRAFO AL PUERTO

DB-25 DEL PC................................................................................................................................. A-10

A.3 CONEXIÓN RS-232 DESDE EL CONTROLADOR DE CROMATÓGRAFO AL

MÓDEM EXTERNO ....................................................................................................................... A-11

A.3.1 PUERTO SERIAL DB-9 DEL CROMATÓGRAFO AL PUERTO DB-25 DEL MÓDEM A-11
A.3.2 PUERTO DE ENCHUFE PHOENIX DEL CROMATÓGRAFO AL PUERTO DB-25

DEL MÓDEM .................................................................................................................................. A-12

A.4 EJEMPLOS DE CONEXIÓN RS-422 DEL PC AL CROMATÓGRAFO...................................... A-13

A.5 EJEMPLOS DE CONEXIÓN RS-48S DEL PC AL CROMATÓGRAFO...................................... A-15

APÉNDICE B MANIFOLD PARA DOS BOTELLAS DE GAS DE ARRASTRE AL

SISTEMA DE CROMATÓGRAFO ............................................................................B-1

B.I ILUSTRACIÓN.................................................................................................................................. B-2

B.2 INSTALACIÓN Y PURGA DE LÍNEA ................................................................................................... B-3

B.3 REEMPLAZO DEL CILINDRO DEL PORTADOR ........................................................................ B-5

APÉNDICE C............................................................................................................................................C-1

GUÍA DE MÓDULOS DE PROTECCIÓN CONTRA TRANSITORIOS........................................C-1

C.1 PROPÓSITO DE LOS MÓDULOS DE PROTECCIÓN CONTRA TRANSITORIOS.................... C-1

C.2 APLICACIONES, NÚMEROS Y DESCRIPCIONES DE PIEZAS.................................................. C-2

C.3 SOLUCIÓN DE PROBLEMAS EN MÓDULOS DE PROTECC IÓN

CONTRA TRANSITORIOS............................................................................................................. C-4

APÉNDICE D............................................................................................................................................D-1

MÓDEM INTERNO DE EMERSON PROCESS MANAGEMENT PARA EL

CONTROLADOR DE CROMATÓGRAFO......................................................................................D-1

APÉNDICE E............................................................................................................................................E-1

CONFIGURACIÓN DE LOS CAUDALES DE PURGA DE SOLENOIDE.....................................F-1

APÉNDICE F............................................................................................................................................ F-1

ACTUALIZACIÓN DEL CONTROLADOR DE CROMATÓGRAFO MODELO 2251 A

MODELO 2350A.................................................................................................................................F-1

F. 1 DETENGA EL ANÁLISIS ACTUAL Y APAGUE EL MODELO 2251 .................. ...............................F-2

F.2 OBSERVE LAS CONEXIONES DE CABLEADO EXISTENTE AL MODELO 2251..................F-3

F.3 QUITE LOS CABLES, REEMPLACE EL CONTROLADOR Y VUELVA A CONECTAR ..................F-7

vi TABLA DE CONT ENIDO

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto 2004

APÉNDICE G ...........................................................................................................................................G-1

INSTRUCCIONES DE REFACCIONAMIENTO DE CPU DE 2350 A 2350A ..............................G-1

G.1 INSTRUCCIONES DE MONTAJE DE CPU 2350A .............................................................................. G-1

G.2 PROCESO DE CONVERSIÓN ......................................................................................................... G-2

G.3 CONFIGURACIÓN BÁSICA DEL 2350A............................................................. .... ... .... ... .... ........ G-3

G.4 OPCIONES DEL MODELO 2350A.......................................................... ... .... ... .... .... ... .... ... .... .... ....G-4

ANEXOS
Anexo Página

1 CERTIFICACIÓN.................................................................................................................................1-1

2 PARÁMETROS.....................................................................................................................................2-1

3 PLANOS DEL ANALIZADOR............................................................................................................3-1

4 PLANOS DEL CONTROLADOR DEL CROMATÓGRAFO.........................................................4-1

TABLA DE CONTENI DO vii

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto 2004

SECCIÓN 1

DESCRIPCIÓN

1.1 PRÓPOSITO DE ESTE MANUAL

El manual de referencia del sistema de cromatografía de gas de Emerson Process Management
con el controlador modelo 2350A (No. de Parte 09902 0060) esta preparado como una guía del
usuario para el cromatógrafo de gas modelo 500/2350 A.

NOTA: Para instrucciones de operación de software, vea el Manual del Usuario del
Software MON 2000 (No. de parte 3-9000-522).

Este manual contiene la siguiente información:

Sección 1 Descripción

- Una descripción general del cromatógrafo de gas modelo 500/2350A y sus componentes, su
configuración y funciones.

- Una descripción breve del software del sistema cromatógrafico, interfaces con el usuario y
capacidades.

- Introducción a la teoría de operación de la cromatografía y terminología.

Sección 2 Descripción del equipo

- Lineamientos para el sistema de muestreo y conexiones de gas.

- Descripción de los subsistemas del analizador y sus componentes.

- Descripción del controlador y sus componentes.

Sección 3 Instalación y puesta en marcha

- Instrucciones para instalación del hardware del sistema cromatográfico.

SECCIÓN 1 1- 1

Agosto 2004 CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A

Sección 4 Operación

- Instrucciones de operación del sistema cromatográfico por medio del teclado integrado y pantalla de
cristal líquido, si se solicitó.

Sección 5 Mantenimiento

- Instrucciones para el mantenimiento preventivo y cuidados del sistema de cromatografía de gases.

- Instrucciones para la solución de problemas, reparación y servicio del sistema de cromatografía de
gases.

Sección 6 Piezas de repuesto recomendadas

- Lista de tarjetas, válvulas, y otros componentes sugeridos como piezas de repuesto.

Apéndice

- Apéndice con material de referencia útil y dibujos.

1- 2 DESCRIPCIÓN

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto 2004

1.2 INTRODUCCIÓN

El sistema cromatográfico de Emerson Process Management, con el cromatógrafo de gas Modelo
2350A, es un sistema cromatográfico de alta velocidad que se diseña en planta para cumplir los
requisitos específicos de la planta de acuerdo a la composición de la corriente de gas n atural y a la
concentración conocida de los componentes de interés. El cromatógrafo de gas modelo 500 es un
sistema que típicamente se compone de tres partes, el analizador, el controlador y el sistema de
acondicionamiento de muestra.

Analizador (Modelo 500) – Localizado cerca de la toma de muestra. El analizador incluye

columnas, detectores, preamplificador, válvulas intercambiadoras de corrientes, y solenoides. El
analizador Modelo 500 está certificado bajo el estándar CENELEC EEX d IIC T4 y EN 50014 y EN
50018 para su uso en área Zona 1.

Controlador (Modelo 2350A) – Localizado a no más de 2000 pies (610 metros) del Analizador. El
controlador incluye la electrónica y los puertos de procesamiento de señal, el control del instrumento,
almacenamiento de datos, interfaz con el ordenador personal y telecomunicaciones. El controlador
modelo 2350A está disponible en varios gabinetes y configuraciones como se describe a continuación:

A prueba de explosión - De acuerdo a CENELEC EEX d IIB T6 y por EN 50014 y EN 50018
para su uso en áreas Zona 1. Disponible con o sin teclado y pantalla de cristal líquido integrado.

Para montaje en estructura – Adecuado para su uso en ambientes no peligrosos. Fabricado para
montaje en estructura de 19 pulgadas estándar. Disponible con o sin teclado y pantalla de cristal

líquido integrado.

Retrofit – Adecuado para su uso en ambientes no peligrosos. Fabricado para montaje en una
estructura de 12 pulgadas anteriormente vendido para el controlador Modelo 2251. La cubierta tipo

retrofit no está disponible con teclado y pantalla de cristal líquido (se requiere un ordenador para
operarlo).

SECCIÓN 1 1- 3

Agosto 2004 CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A

Sistema de acondicionamiento de muestra (SAM) – Localizado entre la corriente de proceso y la

entrada del analizador, normalmente montado en la parte inferior del soporte del analizador.
La configuración estándar del sistema de acondicionamiento de muestra (SAM) incluye una placa de
montaje, válvulas de bloque (o de corte) y filtros. Opcionalmente, el SAM puede ser configurado con
filtros para bypass Marca Genie, válvulas de corte para líquidos: todos los cuales pueden ser montados
en un horno eléctrico (diseño de cinta de calentamiento).

En su configuración estándar, el Modelo 500 puede manejar hasta cinco corrientes: típicamente, cuatro
corrientes de muestra y una de calibración. Con un interruptor opcional agregado, el cromatógrafo
Modelo 500 puede manejar un máximo de doce corrientes.

El controlador modelo 2350A, esta diseñado para ser operado básicamente por un ordenador personal
que tenga el software MON 2000 cargado (ver sección 1.4, de este manual para una descripción del
software). Éste brinda al usuario grandes capacidades, facilidad de uso, y flexibilidad. Un ordenador
que tenga el software MON puede recibir hasta 32 cromatógrafos (vía RS-485, lazo de
comunicaciones seriales). El ordenador personal se usa para desplegar los cromatogramas de los
análisis e informes, que pueden ser almacenados en archivos en el disco duro del ordenador, o de
forma impresa, ya sea desde el puerto de la impresora del ordenador o desde el puerto de impresión
del controlador.

También, cada controlador individual puede operarse desde su teclado y pantalla de cristal líquido (si
se instalan en esa configuración); sin embargo, este método ofrece funciones más limitadas. El
despliegue de los cromatogramas en la pantalla de cristal líquido se realiza como una gráfica de barras
que se va deslizando.

Debido a que no se puede colocar en una área clasificada ni un ordenador ni una impresora, el Puerto
serial de comunicación y el Modbus están incluidos en el cromatógrafo de gas modelo 500 para
conectarlo al ordenador personal, a otros ordenadores, otras impresoras, cromatógrafos y
controladores.

1- 4 DESCRIPCIÓN

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto 2004

1.3 DESCRIPCION FUNCIONAL

En la figura 1-1 se muestra un diagrama a bloques típico para la instalación del cromatógrafo modelo

500. Una muestra de gas se toma del proceso para ser analizada por medio de una probeta insertada en
la línea de proceso. La muestra pasa a través de la línea de muestreo al acondicionamiento de muestra
donde se filtra o se acondiciona. Después del acondicionamiento, la muestra fluye al analizador para la
separación y detección de los componentes del gas.

La separación cromatográfica de la muestra en sus componentes se lleva a cabo en el analizador de la
siguiente manera. Un volumen preciso de gas de muestra se inyecta en una de las colu mnas analíticas.
La columna contiene una fase estacionaria (empacada) que puede ser un sólido activo
(particionamiento de adsorción) o un soporte de sólido inerte que esta cubierto por una fase líquida
(particionamiento de absorción). La muestra de gas se mueve a través de la columna gracias a la fase
móvil (gas de arrastre). El retardo selectivo de los componentes de la muestra se lleva a cabo en la
columna donde cada componente se mueve a través de la columna a diferente velocidad. Esta acción
separa los gases y vapores de la muestra.

Un detector localizado en la salida de la columna analítica sensa la elusión de los componentes al salir
de la columna y produce señales eléctricas proporcionales a la concentración de cada componente. Las
salidas del detector del analizador se amplifican con la electrónica del analizador, entonces se
transmiten al controlador 2350 A para su procesamiento (Ver también, la sección 1.6, “Teoría de
operación”).

La salida del controlador del cromatógrafo se muestra normalmente en un ordenador personal
localizado remotamente o en una impresora. La conexión entre el controlador y el ordenador puede
hacerse vía serial o vía interfaz de comunicación Modbus.

Se pueden visualizar varios cromatogramas en la pantalla del ordenador, y compararse o contrastarse
utilizando diferentes colores. Esto permite que un cromatograma almacenado pueda compararse con
un cromatograma actual o con otro almacenado. Esto puede ser una gran ayuda cuando se cambian
parámetros o se aísla un problema.

El uso de un ordenador para los procedimientos de configuración y solución de problemas es esencial
en la mayoría de los casos. (Las operaciones básicas se pueden realizar desde el teclado y la pantalla
de cristal líquido de una de las versiónes del controlador.) El ordenador se puede conectar vía remota
por teléfono, radio o comunicaciones satelitales. Una vez instalado y configurado, el cromatógrafo
modelo 500 puede operar de forma independiente por largos periodos de tiempo.

NOTA: Al usar un MÓDEM asegúrese de que se cumpla con las regulaciones nacionales de
telecomunicaciones de acuerdo al área donde se vaya a usar el equipo.

SECCIÓN 1 1- 5

Agosto 2004 CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A

Figura 1-1. Diagrama de bloques del cromatógrafo de gas modelo 500

1- 6 DESCRIPCIÓN

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto 2004

1.4 DESCRIPCION DEL SOFTWARE

El cromatógrafo modelo 500 utiliza tres subsistemas de software distintos. Esto permite total
flexibilidad en definir la secuencia de cálculo, el contenido de los informes impresos, formato, tipo y
cantidad de datos para visualizar, controlar o transmitir a otro ordenador o controlador. Los tres
subsistemas de software son:

Sistema Operativo de línea base (BOS)
Subsistema de configuración por aplicación (ACFG)
Subsistema de Mantenimiento y operación (MON)

BOS supervise la operación del cromatógrafo modelo 500 a través de su controlador interno basado en
microprocesador, todas las interfaces directas del hardware son a través de este software de control.
Éste consiste en un progra ma ejecutable multi tareas que controla diferentes tareas de la operación del
sistema, como autodiagnóstico del hardware, descarga de aplicación del usuario, puesta en marcha y
comunicaciones. Una vez configurado, el cromatógrafo modelo 500 puede operar como una unidad
independiente.

ACFG corre en plataforma MICROSOFT WINDOWS en un ordenador compatible con IBM. Se usa
para determinar la manera en que se emplea el hardware para una aplicación específica. Cuando se
define la configuración, la información se convierte a un formato que se puede descargar al
cromatógrafo modelo 500. El operador simplemente llena una serie de tablas de información y define
sus requerimientos para los informes, archivos de datos, y comunicaciones. Se define también la
información de la aplicación, numérica y de selección, que puede ser ajustada por un operador durante
la operación normal. También, se definen algunas estructuras de datos específicas especiales para cada
aplicación cromatográfica. Las tablas muestran los componentes que serán incluidos en el análisis,
secuencia de las corrientes a analizar, y tiempo de los eventos. Un archivo contiene el programa de la
aplicación en lenguaje C que define los cálculos a realizar en cada análisis.

La interfaz con el usuario ACFG es similar a las interfaces de usuarios de la mayoría de los programas
de software comerciales. El operador selecciona con menús desplegables, una línea muestra los
mensajes destellantes o listas de teclas que realizan funciones. La ayuda en línea siempre está
disponible con la tecla F1. La información general está en cuadros de diálogo. La posición del cursor,
insertar/borrar, seleccionar, y acciones relacionadas utilizan métodos similares a los utilizados en los
programas comunes de ordenador.

SECCIÓN 1 1- 7

Agosto 2004 CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A

El software MON es una interfaz hombre-máquina para mantenimiento, operación y solución de
problemas. Permite la descarga al controlador de aplicaciones desarrolladas en ACFG. El MON da al
operador el control para conectar el cromatógrafo modelo 500, monitorear los resultados de los
análisis, inspeccionar y editar varios pará metros que afectan a la operación del cromatógrafo. También
controla la visualización e impresión de cromatogramas e informes, y para e inicia los ciclos de
análisis automáticos o las ejecuciones de calibración.

El sistema operativo de línea base (BOS) y el subsistema de configuración de la aplicación (ACFG)
están en el cromatógrafo modelo 500 desde que se embarca. El subsistema de mantenimiento y
operación (MON) es un traje a la medida para cada configuración individual o proceso y se entrega en
discos flexibles. Note que el hardware y el software se prueban juntos como una unidad en la planta
antes de embarcar el equipo. El software MON se comunica con el cromatógrafo modelo 500 y
permite un ajuste de sistema en sitio, diseñado de acuerdo a sus requerimientos específicos.

Después de que el equipo/software ha sido instalado y la operación se estabiliza, la operación
automática puede comenzar. El lazo entre el ordenador con el software MON y el cromatógrafo
modelo 500 puede hacerse directo con una conexión local vía serial o por un MÓDEM remoto, línea
de teléfono o de radio. También se soporta la operación de múltiples cromatógrafos (hasta 32) con un
solo ordenador con el software MON, a través de un lazo serial multipunto.

1- 8 DESCRIPCIÓN

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto 2004

1.4.1 REQUERIMIENTOS MÍNIMOS PARA EL ORDENADOR PERSONAL

Esta sección describe los requerimientos del sistema para ejecutar el software MON y brinda los
procedimientos de instalación así como las instrucciones de arranque, configuración de la
comunicación y configuración del software.

Requerimientos del sistema

(1) Para alcanzar un máximo desempeño del software MON, asegúrese de que su ordenador personal
contenga el siguiente equipo de hardware y software:

(a) Ordenador personal con un procesador Pentium/100MHz o mayor que tenga

- Microsoft Windows 95 (service pack 1 ó mejor) o más actual

- Windows 98 versión 1 ó mejor

- Windows 2000 versión 1 ó mejor

- Windows XP versión 1 ó mejor (Ver nota para requerimientos de sistema)

- Windows NT versión 4 (service pack 3 ó mejor)

(b) 16 megabytes (MB) de RAM (32 MB o mejor)

(c) 5 MB de espacio libre en el disco duro

(d) Monitor Super VGA con resolución de 800x600

(e) Puerto serial libre para conexión local o remota al cromatógrafo de gas (para operaciones en

línea)

SECCIÓN 1 1- 9

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(f) Puerto paralelo libre para conectar la impresora

(g) MÓDEM compatible con Windows (sólo para conexiones remotas)

NOTA: Se requiere Microsoft Internet Explorer 6.0 para ver hojas de datos o informes salvados
con el formato HTML.

(a) Use la ruta de menú Settings (ajustes)/Control Panel (panel de control)/System(sistema)/General
Page(pagina general) para revisar el número de la versión del sistema.

- Para Win98 ó Win2000, la versión debe ser 1 ó mejor

- Para usar Microsoft Windows XP usted necesita: Ordenador personal con 300 Mhz o más

velocidad, 233 Mhz mínimo requerido (sistema de procesamiento sencillo o doble);* familia Intel
Pentium/Celeron, o AMD K6/Athlon/Duron, o procesador compatible recomendado.

- Memoria de 128 MB de RAM o mejor recomendada (64 MB mínimo; puede limitar el desempeño
de algunas características).

- Disco Duro: 1.5 GB mínimo de espacio libre.

- Para NT4, el número de versión debe ser 4.0 ó mejor

1- 10 DESCRIPCIÓN

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto 2004

1.5 MODO DE OPERACIÓN

1.5.1 INTERFACES DEL USUARIO

Usted tiene al menos una, interfaz de usuario desde donde operar el sistema de cromatografía de gases:

Ordenador personal conectado al cromatógrafo con el software MON – El ordenador personal

conectado al cromatógrafo y corriendo el programa de software MON ofrece la mayor capacidad y
flexibilidad.

Encuentre todas las instrucciones de usuario de MON en pantallas de AYUDA en línea y en el
manual del usuario para programación, Manual del usuario de software para el cromatógrafo modelo
500 (P/N 3-9000-522).

O

El teclado y pantalla del controlador – El teclado y la pantalla integrada ofrecen funciones de
puesta en marcha y operación. Son útiles en un ambiente peligroso donde no se puede usar un
ordenador. Vea la sección 4, de este manual, para detalles de cómo usar el teclado y la pantalla del
controlador a prueba de explosión para puesta en marcha y rutinas de operación en un ambiente
peligroso.

SECCIÓN 1 1- 11

Agosto 2004 CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A

1.5.2 CAPACIDADES

Las funciones individuales del controlador del cromatógrafo que pueden iniciarse o controlar con el
sistema del cromatógrafo y su software, incluyen las siguientes (no sólo estas):

Activación de válvulas Asignación de cálculos/corrientes
Ajustes de tiempo Diagnósticos
Secuencias de corrientes Alarmas y procesamiento de eventos
Controles de calentador (cuando aplique) Cambios de secuencias de eventos
Calibraciones Ajustes a la tabla de componentes
Corridas de línea base Ajustes de cálculos
Análisis Ajustes a parámetros de alarmas
Suspensión de operación Ajustes de escala analógica
Asignación de corrientes y detectores
Asignación de corrientes / tabla de componentes

Se pueden generar informes y resúmenes, dependiendo de la aplicación del cromatógrafo en uso
incluyendo los siguientes (no sólo estas):

Informe de configuración Resumen de alarmas (sin reconocer y activas)
Lista de parámetros Resumen de eventos
Cromatograma de análisis Análisis de datos de entrada (no procesados)
Comparación de cromatogramas

1- 12 DESCRIPCIÓN

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto 2004

1.6 TEORÍA DE OPERACIÓN

NOTA: Vea también la sección 1.7, “Glosario” de este manual, para definiciones de la terminología
usada en la explicación.

1.6.1 EL DETECTOR DEL ANALIZADOR

El subsistema del detector del analizador es un detector de conductividad térmica que consiste en un
puente equilibrado con termistores sensibles al calor en cada pata del puente. Cada termistor está
encerrado en una cámara separada del bloque del detector. Un termistor es diseñado como elemento de
referencia y el otro como elemento de medición. Un diagrama esquemático del detector de
conductividad
térmica se
muestra en la
figura 1-2.

Figura 1-2. Diagrama esquemático del Puente detector del analizador

SECCIÓN 1 1- 13

Agosto 2004 CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A

En la condición de estado de reposo (antes de inyectar la muestra), ambas patas del puente se exponen
a gas de arrastre puro. En esta condición, el puente se equilibrar y la salida del puente es un cero
eléctrico. (El puente puede equilibrarse por medio de los potenciómetros fino y grueso localizados en
la tarjeta del preamplificador).

El análisis comienza con un volumen fijo de muestra que se inyecta a la columna por la operación de
la válvula de muestreo. La muestra se mueve por la columna por el flujo continuo de gas de arrastre.
Conforme van saliendo los componentes de la columna sucesivamente, la temperatura del elemento de
medición cambia. La temperatura cambia y desequilibra el puente y produce una salida eléctrica
proporcional a la concentración del componente. La señal diferencial generada entre los dos
termistores se amplifica en el preamplificador.

Figura 1-3 ilustra el cambio de la salida eléctrica del detector durante la elusión de un componente.

Figura 1-3. Salida del detector durante la elusión de un componente

1. Puente del detector equilibrado.

2. El primer componente empieza a salir de la columna y es detectado por el termistor de medición.

3. Pico de concentración del primer componente.

4. El segundo componente empieza a salir de la columna y es sensado por el termistor de medición.

5. Pico de concentración del segundo componente.

1- 14 DESCRIPCIÓN

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto 2004

Adicionalmente para amplificar la señal diferencial generada entre los dos termistores del detector, el
preamplificador alimenta una corriente al puente del detector. El preamplificador también manda una
corriente al puente del detector. La señal de voltaje se convierte en señal de 4-20 ma para transmitirla
al controlador. La señal es proporcional a la concentración de cada componente detectado en la
muestra de gas. El p r eamp lif i cado r ti ene cua tr o d ife ren tes can a les de gan an cia as í como compensación
para el corrimiento de la línea base. Las señales del preamplificador se envían al controlador para su
cálculo, como archivos de impresión, o para visualización en la pantalla del ordenador o en la pantalla
de cristal líquido.

SECCIÓN 1 1- 15

Agosto 2004 CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A

1.6.2 ADQUISICIÓN DE DATOS

Cada segundo, exactamente 40 datos equidistantes son tomados para análisis por el controlador (Ej.,
uno cada 25 milisegundos). Cada muestra de datos, después de haber sido amplificado con precisión,
es sometido a una conversión analógica de 16 bit a digital (A/D). La frecuencia de muestreo de 40 Hz
fue seleccionada para reducir el ruido normal de la de 60 Hz. Después de que cada punto de la señal
del cromatógrafo es muestreado, el número resultante se almacena en un búfer en la memoria del
controlador para su procesamiento.

Como parte del proceso de adquisición de datos, los grupos de datos entrantes son promediados juntos
antes de almacenar el resultado en la memoria del controlador para su procesamiento. Los grupos de N
muestras son promediados y almacenados sin que se traslapen, esto reduce la taza de datos entrantes
efectivos a 40/N muestras por segundo. Por ejemplo, si N=5, entonces un total de 40/5 o 6
(promediado) muestras de datos son almacenados cada segundo. El valor para la variable N esta
determinado por la selección del parámetro de ancho del pico (PW). La relación es:

N = PW segundos,

Donde PW esta dado en segundos. Todos los detalles diversos en el proceso de análisis son
independientes del valor que tenga N. Los valores permitidos para N, van de 1 a 63, que corresponde a
valores de PW de 1 a 63 segundos.

La variable N es conocida como el factor de integración, Este término se usa porque N determina
cuantos puntos son promediados o integrados para formar un solo valor. La integración de un dato a
partir de la entrada, antes de ser almacenado, sirve para dos propósitos. El primero, el ruido estadístico
de la señal se reduce por la raíz cuadrada de N. En el caso de N=4, se realiza una reducción de ruido
de 2. El segundo, el factor de integración controla el ancho de banda de la señal del cromatógrafo. Es
necesario hacer coincidir el ancho de banda de la señal de entrada con los algoritmos del análisis del
controlador. Esto previene de perturbaciones pequeñas de poca duración de ser reconocidas como
verdaderos picos por el programa. Por eso es importante seleccionar un ancho de pico que corresponda
al pico más delgado del grupo en consideración.

1- 16 DESCRIPCIÓN

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto 2004

1.6.3 DETECCIÓN DEL PICO

Para áreas normales o evaluación de concentración por la altura del pico, la determinación del inicio
del pico, centro y final del pico es automática. La determinación manual de los puntos de inicio y final
Se usa solo para los cálculos del área en el modo de integración forzada. La determinación automática
del inicio del pico se activa donde el inhibidor de integración se apaga. El análisis comienza una
región de estado de reposo de la señal con estabilidad, para que la señal de nivel y actividad puedan
ser consideradas como valores de línea base. Es importante que éste sea el caso porque la suposición
es hecha por el software del controlador.

Una vez que se inicia la búsqueda del pico apagando el inhibidor, el controlador hace una revisión
punto por punto en el rango de la señal. Esto se logra utilizando un filtro de detección de rango digital
que es una combinación de un filtro de paso bajo y un diferenciador. La salida de este detector se
compara constantemente con una constante de sistema que el operador introduce llamada sensitividad
del rango. El valor predeterminado que se asume es 8 si no se introduce otro. Valores más bajos hacen
que el pico sea más sensitivo y valores más altos lo hacen menos sensitivo. Valores mayores (entre 20
y 100) serían apropiados para señales con mucho ruido, v.g. alta ganancia del amplificador.

La terminación del pico se determina por la misma aplicación de este detecto a la señal, pero en
sentido inverso. El punto final se define donde la salida del detector excede la constante de la línea
base, pero la terminación es definida subsecuentemente donde la salida del detector es menor que la
misma constante.

La secuencia de picos condensados se maneja también automáticamente. Esto se hace probando cada
punto de terminación para ver si la región inmediatamente posterior satisface el criterio de línea base.
Una región de línea base debe tener un valor de rango de detector debajo de la magnitud de la
constante para línea base para un número de puntos secuenciales. Cuando se detecta una región de
línea base, esto termina la secuencia del pico.

Una línea de referencia cero para la altura del pico y determinación del área se establece extendiendo
una línea del inicio de la secuencia del pico al pun to de terminación. El valor de estos dos puntos se
encuentra promediando cuatro puntos integrados justo antes del punto de inicio y del punto de
terminación, respectivamente. La línea de referencia cero, en general, será no horizontal, y estará
compensada de cualquier corrimiento lineal en el sistema desde el tiempo de inicio de la secuencia del
pico hasta su fin.

SECCIÓN 1 1- 17

Agosto 2004 CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A

En una situación de pico sencillo, el área del pico es el área del pico componente entre la curva y la
línea de referencia cero. La altura del pico es la distancia de la línea cero hasta el punto máximo de la
curva. El valor y localización del máximo punto se determina de la interpolación cuadrática de los tres
puntos más altos del pico de los valores de la curva discreta almacenados en el controlador.

Para secuencias de picos condensados, la técnica de interpolación se usa para picos y valles (puntos
mínimos). En el caso más cerrado, se tiran líneas de los puntos interpolados del valle a la línea de
referencia cero para partir las áreas de los picos condensados en picos individuales. El uso de la
interpolación cuadrática mejora ambos cálculos, el área y la altura con precisión y elimina el efecto de
las variaciones en el factor de integración de estos cálculos (Figura 1-4).

Para la calibración, el controlador puede promediar varios análisis de la corriente de calibración.

1- 18 DESCRIPCIÓN

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto 2004

Figura 1-4. Medición del Pico

SECCIÓN 1 1- 19

Agosto 2004 CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A

1.6.4 CÁLCULOS BÁSICOS DEL ANÁLISIS

Dos logaritmos básicos de análisis se incluyen en el controlador. Estos son:

Análisis de área – C alcula el área bajo el pico de cada componente.

Análisis de altura del pico – Mide la altura de cada p ico por componente.

Análisis de concentración usando el factor de respuesta

Los cálculos de concentración requieren de un factor de respuesta único para cada componente del
análisis. Estos factores de respuesta pueden introducirse manualmente o pueden ser determinados
automáticamente por el sistema a través de un procedimiento de calibración (con mezclas de gases de
calibración de concentraciones conocidas).

Cálculo del factor de respuesta: (usando un estándar externo)

Área

n

ARF =

n

o

n

lCa

HRF =

Donde:

ARFn = Área del factor de respuesta para un compone nte "n" en área por ciento mol (%)
HRF

= Altura del factor de respuesta para el componente "n"

n

= Área asociada con el componente "n" en el gas de calibración

Área

n

Ht

= Altura asociada del componente "n" en % mol en el gas de calibración

n

Cal

= Concentración del componente en % mol en el gas de calibración

n

Los factores de respuesta son almacenados en el controlador para su uso en el cálculo de
concentraciones, y se imprimen en los informes de configuración y calibración.

n

Ht

n

n

lCa

1- 20 DESCRIPCIÓN

CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A Agosto 2004

Los factores de respuesta promedio se calculan como se indica a continuación:

k

RFi

∑

i

RFAVGn

==1

k

Donde:
RFAVGn = Área o altura promedio del factor de respuesta para el componente "n"
Rf

= Área o altura del factor de respuesta para el componente "n" de la corrida de calibración

i

k = Número de corridas de calibración usadas para calcular los factores de respuesta.

El por ciento de desviación de los nuevos factores de respuesta con respecto a los viejos se calcula de
la siguiente manera:

desviación

⎡

= 100% x

⎢
⎣

−

RFviejoRFnuevo

RFviejo

⎤
⎥

⎦

Donde el valor absoluto del % de desviación para alarma lo introduce previamente el operador.

Cálculos de Concentración en % Mol sin normalización
Una vez que se han determinado los factores de respuesta en el controlador o que han sido
introducidos por el operador, la concentración de los componentes se determina para cada análisis
utilizando las siguientes ecuaciones:

n

conc =

n

Area

o

n

ARF

CONC =

n

Ht

HRF

n

n

Donde:

CONC
Área
ARF

= Concentración del componente "n" en % mol

n

= Área de componente "n" en una muestra no conocida

n

= Factor de respuesta del componente "n" calculada del área de la muestra

n

de calibración. Unidades área por % mol.
At

ARFn = Factor de respuesta del componente "n" calculado a partir de la altura del pico

= Altura del pico del componente "n" en la muestra no conocida

n

de la muestra de calibración. Unidades altura por % mol.

SECCIÓN 1 1- 21

Agosto 2004 CROMATÓGRAFO DE GAS MODELO 500/2350A

Note que la concentración promedio de cada componente será calculada cuando el promedio de da tos
sea requerido.
La concentración de los componentes puede introducirse por las entradas analógicas 1-4 ó pueden
ajustarse. Si se usa un valor ajustado, la calibración para ese componente es el % mol que se usará
para todos los análisis.
Cálculos de concentración con normalización

CONC

1

n

100

x

i

CONCN

CONC

=

n

k

∑

i

=

Donde:

CONCNn =. Concentración normalizada de componente "n" en porcentaje de la concentración

total del gas.
CONCn =. Concentración no –normalizada del componente "n" en % mol.

CONCi =.Concentración no normalizada (en %mol) de cada componente "k" que sea
agrupado en esta normalización.
k = Número de componentes que se incluirá en la normalización

NOTA: Para información adicional acerca de cálculos desarrollados por el controlador y el
software, vea el manual del usuario del software MON 2000 de Emerson Process Management
para el cromatógrafo (P/N 3-9000-522).

1- 22 DESCRIPCIÓN