1. Datos técnicos clave

2. Rango de medición y precisión

El PN2271 cubre un rango de medición de 0 a 250 bar, lo que corresponde a 0…3625 psi o 0…25 MPa. Este rango es ideal para circuitos hidráulicos de presión media, patines de bombas de refuerzo, sistemas de refrigeración y aplicaciones de aire comprimido que operan significativamente por encima de la presión de utilidad pero por debajo de los niveles de presión extremadamente alta. Debido a que el dispositivo utiliza la medición de presión relativa, las lecturas se refieren a la presión atmosférica, lo que simplifica la configuración para instalaciones industriales típicas.

La especificación define una precisión del punto de conmutación mejor que ±0,4% del rango cuando se utiliza sin reducción. La desviación característica se limita a ±0,25% del rango utilizando un método de línea recta de mejor ajuste, con un máximo de ±0,5% cuando se evalúa mediante la configuración de límites. La histéresis y la repetibilidad se especifican cada una en o por debajo de ±0,1% del rango, y la estabilidad a largo plazo suele estar dentro de ±0,05% por seis meses.

Tales cifras de rendimiento significan que el PN2271 se puede utilizar cómodamente no solo como un interruptor discreto, sino también como una fuente de medición para el seguimiento de tendencias o proyectos de eficiencia energética. Los coeficientes de temperatura del punto cero y el rango son ambos 0,2% del rango por cada 10 K en el rango de –25…80 °C, por lo que los cambios en la temperatura ambiente o del medio tienen una influencia limitada en la deriva de la medición.

3. Diseño mecánico e interfaz de proceso

Mecánicamente, el PN2271 se basa en una célula de presión de película fina metálica soldada en una conexión de proceso de acero inoxidable. Esta construcción ofrece una alta resistencia a la fatiga bajo carga cíclica y muy buena compatibilidad con aceites hidráulicos, refrigerantes de agua-glicol y muchos otros fluidos industriales, siempre que se observe la compatibilidad del medio con el acero inoxidable y los materiales de sellado.

La conexión interna roscada NPT de ¼" permite la instalación directa en puertos de presión norteamericanos e internacionales sin adaptadores, lo que es ventajoso en colectores hidráulicos y bloques de presión que ya utilizan roscas NPT. El sensor está diseñado para un funcionamiento continuo de hasta 500 bar, con una presión mínima de ruptura de 1200 bar, lo que proporciona un amplio margen de seguridad contra los picos de presión del sistema.

Con un rango de temperatura del medio de funcionamiento de –25…80 °C y protección de la carcasa IP65/IP67, el PN2271 se puede utilizar en máquinas herramienta, unidades de potencia hidráulica, patines de proceso y otros entornos donde haya salpicaduras de refrigerante, niebla de aceite o lavado ocasional. La resistencia a los golpes de 50 g y la resistencia a la vibración de 20 g según las normas EN 60068 hacen que el dispositivo sea adecuado para instalaciones con carga mecánica significativa, incluida maquinaria móvil o patines de bombas de alta resistencia.

La parte superior de la carcasa se puede girar aproximadamente 345°, por lo que la pantalla y las teclas se pueden orientar hacia el operador incluso cuando la prensaestopas y el puerto de presión están restringidos por la tubería.

4. Diseño eléctrico, salidas e IO-Link

Eléctricamente, el PN2271 funciona con una alimentación de control de 24 V CC dentro de un rango de 18…30 V CC y cumple con los requisitos SELV/PELV. El consumo de corriente es inferior a 35 mA, lo que permite que muchos sensores compartan un único circuito de alimentación de control.

La unidad proporciona dos salidas digitales y una salida analógica. Ambas salidas de conmutación se pueden configurar como PNP o NPN y como normalmente abiertas o normalmente cerradas, lo que permite una fácil adaptación a las tarjetas de entrada PLC existentes. Cada salida admite hasta 250 mA de corriente continua, con protección contra cortocircuitos pulsados y protección contra sobrecarga integrada. La frecuencia de conmutación especificada es inferior a 500 Hz, lo que es más que adecuado para las funciones típicas de control de presión y alarma.

El canal analógico se puede configurar para entregar una corriente de 4–20 mA o una señal de voltaje de 0–10 V. En ambos casos, el rango de medición es escalable con una reducción de 1:5, por lo que solo el rango relevante de 0…250 bar necesita ser mapeado a la salida analógica completa. Esto mejora la resolución para el control y el registro de datos en aplicaciones como sistemas hidráulicos de 80–160 bar o circuitos de refuerzo de 10–40 bar. La carga máxima es de 500 Ω en modo de corriente y la carga mínima es de 2 kΩ en modo de voltaje.

A través de IO-Link, el PN2271 puede intercambiar datos de proceso y parámetros con un maestro IO-Link utilizando COM2 a 38,4 kBaud. El dispositivo transmite la presión como un valor de 14 o 16 bits más información de conmutación binaria, con un tiempo de ciclo de proceso mínimo de 2,3–3 ms dependiendo del perfil elegido. Los conjuntos de parámetros incluyen lógica de conmutación, histéresis o modo ventana, retardos, amortiguación y escalado analógico, todo lo cual se puede ajustar centralmente y copiar a múltiples sensores.

5. Pantalla y funcionamiento local

Una pantalla alfanumérica de 4 dígitos en la cabeza del sensor muestra el valor de presión en vivo y los parámetros de configuración. La pantalla puede alternar entre rojo y verde, lo que permite una clara distinción entre el funcionamiento normal y los estados de alarma o límite. Tres LEDs verdes identifican la unidad de presión activa (bar, psi o MPa), mientras que los LEDs amarillos indican el estado de las salidas de conmutación.

Tres pulsadores debajo de la pantalla proporcionan un sistema de menú estructurado para la entrada de parámetros. Las opciones de configuración incluyen:

• Selección de bar, psi o MPa

• Comportamiento de conmutación de histéresis o ventana

• Puntos de ajuste y reinicio independientes para cada salida de conmutación

• Retardo de activación y retardo de desactivación de hasta 50 s

• Amortiguación para el valor del proceso y la salida analógica de hasta 4 s

Estos ajustes garantizan que se puedan evitar los disparos molestos debido a transitorios breves, al tiempo que se capturan los cambios significativos del proceso.

6. Aplicaciones industriales típicas

Debido a su rango de medición de 0…250 bar, su fuerte margen de sobrecarga y sus salidas flexibles, el IFM PN2271 es adecuado para una amplia gama de tareas de automatización, incluyendo:

• Unidades y cilindros hidráulicos, donde supervisa la presión del sistema y protege las bombas contra la sobrepresión.

• Equipos de sujeción y prensado que requieren niveles de presión reproducibles para garantizar la calidad del proceso.

• Sistemas de refrigeración y lubricación en máquinas herramienta, donde la pérdida de presión puede causar daños costosos a los rodamientos o husillos.

• Redes de distribución de aire comprimido y nitrógeno que operan a presiones elevadas, por ejemplo, en bancos de pruebas o sistemas de gas de proceso.

• Patines OEM modulares, donde un sensor compacto con un puerto NPT universal de ¼" e IO-Link simplifica la estandarización y el diagnóstico remoto.

La combinación de alta resistencia mecánica, larga vida útil y funciones de comunicación avanzadas convierte al PN2271 en un fuerte candidato donde la presión es una variable crítica en el rendimiento y la disponibilidad de la máquina.

7. Beneficios para los OEM y los operadores de planta

Para los fabricantes de máquinas y los integradores de sistemas, el PN2271 ofrece una única plataforma versátil: un dispositivo proporciona dos salidas digitales, una salida analógica programable e IO-Link en un cuerpo compacto de acero inoxidable con una conexión de proceso NPT de uso generalizado. Esto reduce el número de variantes de sensores en una lista de materiales y simplifica la documentación y la gestión de piezas de repuesto.

Para los operadores de planta, el sensor proporciona retroalimentación visual rápida a través de su pantalla roja/verde, mientras que el diagnóstico detallado y el acceso a los parámetros a través de IO-Link admiten el mantenimiento predictivo y la sustitución rápida. La alta presión nominal, la excelente resistencia a la explosión, el rendimiento EMC robusto y el MTTF calculado a largo plazo contribuyen aún más a un funcionamiento fiable a largo plazo en entornos exigentes.

En general, el sensor de presión IFM PN2271 con pantalla es una solución compacta y de alto rendimiento para aplicaciones de 0…250 bar donde la monitorización precisa de la presión, el hardware robusto y las opciones de comunicación modernas son criterios de selección importantes.