Apunte

Facultad de Ingeniería

Universidad Surcolombiana

Diseño e Implementación de Dispositivo Adaptador de Protocolo 4:20 mA a USB Design and Implementation of Adapter Device 4:20mA Protocol to USB
Agustín Soto Otálora , y Wilmer Rolando Arcos Villamizar
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Resumen Este artículo presenta el diseño e implementación de una tarjeta de adquisición como dispositivo adaptador del protocolo 4:20mAa USB. La tarjeta fue construida mediante un microcontrolador encargado de realizar la conversión análogo-digital y de establecer la conexión USB con el PC. Se utilizó el circuito integrado RCV420 especializado en la conversión de corriente en protocolo 4:20mA a voltaje de 0 a 5V. La información enviada por la tarjeta al PC es exhibida mediante las interfaces gráficas desarrolladas en Labview®que tienen la capacidad de registrar los datos adquiridos en el disco duro de la PC y de posteriormente desplegar de manera gráfica lo captado en una sesión anterior. Palabras clave: Protocolo 4:20 mA; USB; Tarjeta de adquisición; Labview Abstract This article presents the design and implementation of a data acquisition board as a protocol adapter device from 4-20 mA to USB. The board was built by amicrocontroller that performs the analog-digital conversion and set the USB connection to PC. Also the integrated circuit RCV420 was employed, this chip is specialized in the transformation of protocol current 4:20mA to a voltage in a range of 0 to 5V. The information sent by the board to the PC is displayed in the graphic interface developed in the computational tool LabView®. These interfaceshave the ability to register the data acquired in the PC's hard drive and then displayed graphically what was captured in a previous session. Keywords: Protocol 4:20 mA, USB, board acquisition, Labview

1 Ingeniero Electrónico. Docente Universidad Surcolombiana Neiva. Av. Pastrana Borrero Carrera 1ª. agussoto113@gmail.com 2 Ingeniero Electrónico. Universidad Surcolombiana Neiva. Avenida PastranaCarrera 1ª. wilmer_r16@hotmail.com

Revista Ingeniería y Región No. 8 Año 2011

1. Introducción Actualmente se puede encontrar una gran variedad de tecnologías diseñadas para facilitar y agilizar procesos o procedimientos industriales; muchos de estos dispositivos son creados para la cuantificación de variables físicas inmersas en estos procesos. Cuando de instrumentación se habla existediversas formas de comunicación, como lo es el sistema de comunicación análoga 4:20mA, conocido como "Lazo de corriente de 4 a 20Ma" (Creus, 1997). En el mercado se hallan algunas tarjetas electrónicas que permiten el manejo de estas señales analógicas las cuales brindan una solución al problema, pero son muy costosas y en algunos casos su arquitectura no es flexible a las necesidades específicas delproceso industrial, del software o de la variable física, no haciéndola conveniente como elección para el usuario (Moreno y Moreno. 2004). En el mercado actual existen muy pocos dispositivos de adquisición de datos transparentes al sensor que se utiliza, a un costo muy elevado. Lascar Electronics es un proveedor líder de instrumentos de panel digital, registradores de datos, diseño personalizado ysoluciones de fabricación. Los registradores de datos EasyLog Lascar son los primeros registradores de datos de forma directa USB, proporcionando una solución fácil de usar con el método de grabación de datos de monóxido, de temperatura, humedad, voltaje, 4-20mA y carbono. Cuenta con amplia gama de instrumentos de panel y voltímetros para proporcionar soluciones de visualización para una ampliagama de aplicaciones dentro de la instrumentación y las industrias de sensores. En contra parte no se pueden visualizar los datos en tiempo real como lo realiza la tarjeta que se describe en este artículo (Elgar, 1999). El dispositivo se diseñó para transformar el protocolo 4 a 20mA a USB, permitiendo la comunicación de cualquier sensor que utilice este protocolo con un ordenador de manera...