Cómo integrar una señal de 4–20 mA con un PLC

Integrar una señal de 4–20 mA con un PLC implica que instrumento, entrada analógica y programa interpreten el mismo rango. Recibir una corriente no garantiza que la variable mostrada tenga la unidad o la escala correcta. La revisión debe seguir la señal desde el equipo de campo hasta la pantalla.

Confirme el tipo de señal y de canal

Identifique la salida real del instrumento y la entrada del módulo. La ficha EJX110A describe una variante de salida de dos hilos de 4–20 mA, mientras que otras comunicaciones requieren una configuración distinta. No todas las variantes de un equipo usan el mismo conexionado.

Compruebe en ambos manuales qué elemento alimenta el lazo, qué acepta el receptor y qué restricciones corresponden a la configuración. El diagrama de este artículo muestra un flujo de información; no identifica bornes ni sirve como plano eléctrico. Las conexiones y pruebas requieren el diseño aprobado y personal competente.

Haga coincidir los rangos

Para una salida lineal configurada, 4 mA corresponde al valor inferior y 20 mA al superior. El canal debe interpretar correctamente esa entrada. La representación digital obtenida depende del módulo y de su configuración; no existe un número bruto universal que represente 20 mA en todos los PLC.

El manual FA-M3 consultado documenta funciones de escalado para los módulos que identifica. Se usa como referencia de ese concepto, sin trasladar sus registros o valores a un PLC distinto. Confirme si el escalado se realiza en el módulo, en el programa o en otra etapa para evitar aplicar dos conversiones.

Ejemplo de escalado lineal

Ejemplo hipotético: un transmisor representa de 0 a 10 bar mediante 4–20 mA. Dentro de ese rango, la presión se calcula como P = (I − 4) / 16 × 10, con I en mA y P en bar. Así, 4 mA representa 0 bar, 12 mA representa 5 bar y 20 mA representa 10 bar.

La relación se aplica a ese ejemplo lineal. Una salida con extracción de raíz cuadrada u otra caracterización requiere una interpretación diferente. Compruebe además que las unidades y la referencia de presión coincidan con la especificación.

Distinga medición y estado de la señal

Corrientes fuera del intervalo nominal pueden corresponder a condiciones de saturación o falla según el instrumento y su configuración. No deben convertirse automáticamente en valores válidos de proceso. Defina con el manual y la lógica del proyecto cómo se representará una señal inválida y qué respuesta se espera.

Antes de liberar la integración, acuerde una prueba que compare señal, valor del PLC y visualización en puntos definidos. Las simulaciones deben realizarse en condiciones autorizadas, considerando su efecto sobre salidas, alarmas y control.

Distinga corriente, dato del canal y variable del programa

En la integración aparecen varias representaciones de una misma información. La corriente es la señal recibida; el módulo la convierte a su representación digital; el programa o el módulo puede producir después un valor en unidades de ingeniería. La pantalla utiliza el dato que se le haya asignado. Identificar cada etapa ayuda a revisar dónde se realiza la interpretación.

El manual FA-M3 explica el escalado para módulos concretos. Sirve para mostrar que el formato digital depende del receptor y su configuración. No corresponde copiar sus límites o registros a un PLC de otra familia, ni suponer que la variable leída en el programa sigue siendo un dato bruto.

Como recomendación de proyecto, describa el origen de cada variable y su unidad. Si el módulo ya entrega presión en bar, la etapa siguiente debe utilizar esa información según el diseño. Aplicar de nuevo una fórmula destinada al dato sin escalar produciría una interpretación distinta de la prevista.

Una ecuación general necesita límites definidos

Para una salida lineal de 4–20 mA que representa una magnitud entre L y U, la interpolación dentro del rango nominal es X = L + ((I − 4) / 16) × (U − L). I se expresa en mA; L, U y X deben utilizar la misma unidad de ingeniería. Es una relación aritmética, no una instrucción de configuración de un fabricante.

El término L permite representar intervalos que no empiezan en cero. Ejemplo hipotético: para una temperatura de 50 a 150 °C, 4 mA representa 50 °C, 12 mA representa 100 °C y 20 mA representa 150 °C. El ejemplo presupone salida lineal y no especifica un transmisor de temperatura concreto.

Para un intervalo hipotético de presión relativa de −1 a 3 bar, la misma corriente central representa 1 bar. En ambos casos, omitir el límite inferior cambia la interpretación. La unidad y la referencia de presión deben quedar registradas junto con los extremos, sin depender únicamente de la etiqueta de pantalla.

El canal también tiene su propia configuración

El rango de entrada del módulo debe corresponder a la señal utilizada. Una configuración para otro tipo de entrada puede requerir una representación diferente. El responsable de integración debe contrastar la selección del canal con el manual específico y la salida real del instrumento.

Además del rango, registre dónde se aplica el escalado y qué formato recibe el programa. El manual FA-M3 describe funciones de conversión para sus módulos; ese alcance no permite establecer un valor numérico universal para todos los receptores. La documentación del proyecto debería evitar frases como «usar el valor habitual del PLC» sin identificar el módulo.

La revisión no exige cambiar parámetros durante la operación. Primero se puede preparar la comparación documental entre configuración prevista y registrada. Cualquier modificación que afecte una variable utilizada por el control requiere el procedimiento y la autorización correspondientes.

Lineal y raíz cuadrada requieren interpretaciones distintas

La ficha EJX110A contempla, para la variante indicada, salida lineal o con raíz cuadrada. Esa opción muestra por qué conocer únicamente «4–20 mA» deja una parte de la interpretación pendiente. La relación entre corriente y variable debe corresponder a la caracterización configurada.

Si el sistema aplica una transformación adicional, documente dónde ocurre y por qué se utiliza. No debería repetirse una operación ya realizada por el instrumento sin que el diseño la requiera. La revisión debe seguir la variable desde campo hasta pantalla y comprobar que todas las etapas expresan lo acordado.

El ejemplo de 0 a 10 bar del artículo utiliza exclusivamente una salida lineal. No debe reutilizarse como fórmula de cualquier medición de caudal diferencial ni de una salida caracterizada. La documentación del instrumento y de la aplicación permitirá definir la relación adecuada.

Estado de señal y valor de proceso deben permanecer distinguibles

Una fórmula puede producir un número aunque la corriente esté fuera del intervalo nominal. Eso no convierte el resultado en una medición válida. El proyecto debe revisar los límites, alarmas y opciones del instrumento, y definir cómo utilizará esa información el receptor.

La ficha EJX110A documenta comportamientos de salida dependientes de configuración y opciones. El artículo no fija umbrales universales de falla para cualquier transmisor. Esos valores deben obtenerse de la variante instalada y coordinarse con la lógica prevista para calidad y disponibilidad de la medición.

Como criterio de aceptación, pregunte qué mostrará la pantalla ante una señal no válida y qué harán las funciones que utilizan esa variable. Retener, sustituir o bloquear un dato son decisiones de diseño con efectos distintos. No se deben elegir informalmente durante una prueba en servicio.

Prepare una comparación de resultados esperados

Una tabla original de aceptación puede relacionar señal de prueba, valor esperado del canal, valor de ingeniería y visualización. Si alguna etapa conserva un formato propio, identifíquelo. La tabla permite comprobar la correspondencia prevista sin confundir la corriente con el número que finalmente ve el operador.

Para el ejemplo lineal de 0 a 10 bar, también puede incluirse 8 mA, que representa 2,5 bar, y 16 mA, que representa 7,5 bar. Estas cifras son cálculos hipotéticos. La selección de puntos reales, equipos de prueba y condiciones de ejecución necesita revisión técnica.

Una comprobación de integración no demuestra por sí sola la exactitud del sensor ante la magnitud física. Si se evalúa solo la interpretación de una corriente simulada, el registro debe declarar ese alcance. Tampoco acredita el comportamiento de una secuencia completa que utiliza la señal.

Documente el cambio junto con la configuración

Si se modifica el rango del instrumento, revise las etapas que dependen de él: adquisición, escalado, alarmas y visualización según el diseño. La propuesta es conservar una relación documental que permita identificar esos efectos. No se asume que todos los sistemas los actualicen automáticamente.

Para coordinar la consulta entre instrumentación y automatización en Paraguay, adjunte el modelo y la variante del transmisor, la referencia del módulo, los extremos configurados, la caracterización y el documento del lazo. Indique cuál es el resultado esperado y qué parte de la integración necesita revisión. Esa información permite delimitar el trabajo sin entregar instrucciones eléctricas fuera de contexto.

Prepare la integración con TECNICAT

Para una consulta en Paraguay, reúna modelo del transmisor, rango, módulo receptor, configuración y esquema del lazo. Puede consultar Automatización Industrial y la guía general de instrumentación de TECNICAT. Otros artículos están en Automatización industrial.

Fuentes técnicas

• EJX-GS — Yokogawa Electric Corporation. EJX110A Differential Pressure Transmitter — GS 01C25B01-01EN. 41.ª edición, junio de 2026. Modelo/alcance: EJX110A; opciones según código. Apartado: pp. 1, 3–5 y Model and Suffix Codes. Consulta: 2026-10-02.
• EJX-IM — Yokogawa Electric Corporation. EJX and EJA-E Series — Installation Manual, IM 01C25A01-01EN. 19.ª edición, junio de 2026. Modelo/alcance: Familias EJX/EJA-E incluidas en el manual. Apartado: §1.1; §2.2–2.3; §3–4; §5.1–5.3 y §5.6, pp. 21–24 y 31. Consulta: 2026-10-02.
• FA-M3 — Yokogawa Electric Corporation. Analog Input Module — IM 34M6H11-02E. 3.ª edición, 1 de mayo de 2006; edición del enlace oficial previsto en el plan. Modelo/alcance: FA-M3 F3AD04/F3AD08, módulos identificados en portada; no todos los PLC. Apartado: §A3.5, pp. A3-12–A3-13 (PDF 40–41); rangos §A1. Consulta: 2026-10-02.