Ecosistema de Automatización con Control de Lazo Cerrado
Sabemos que en la industria los procesos deben llevarse a cabo de manera precisa y confiable, es por eso que a la hora de realizar la búsqueda de Instrumentación Industrial se debe proporcionar de manera certera el equipo capaz de suplir la necesidad de control, medición, retroalimentación, parametrización y actuación, brindado así un ecosistema coherente y eficaz con el que se da autonomía de control plena al proceso planteado.
Es por esto que en Items Tecnologia ideamos un pequeño proceso de Control de Lazo Cerrado, en el cual buscamos analizar variables específicas del proceso llevado a cabo, en si se trata de un fluido (En este caso agua) siendo transportado de un Tanque de Almacenamiento hasta un Tanque de Demostración. Donde en el transcurso del tiempo en el que el Tanque de Demostración es llenado se observan y modifican los valores de variables tales como:
- Caudal
- Presión en la Línea
- pH
- Nivel o Volumen
- Conductividad y Resistividad
Podemos observar el comportamiento de datos más específicos como: La curva Cv o Kv de una válvula respecto a su apertura, Calibración de sensores de flujo, Parametrización de Valores de Nivel y Volumen, Tiempo de Apertura y Cierre de Válvulas, Caracterización de Señales Analógicas (4 a 20 mA), Configuración de Transmisores, etc.
Haz clic aquí y ve nuestro video completo del Skid de control de lazo cerrado.
A continuación veremos una breve pincelada de los equipos que componen este sencillo pero polivalente proceso, donde se describe su función y cómo sus datos son procesados del Skid hacia nuestras unidades de Transmisión y Control.
Como resultado cabe recalcar que las Entradas y Salidas de todas las variables son procesadas por un Controlador Lógico Programable el cual cuenta con módulos de expansión para señales Digitales y Análogas, también nuestro tablero de control cuenta con los Componentes de protección y aislamiento necesarios para el accionamiento de los equipos y el motor de la bomba que impulsa el fluido en cuestión.
La función de este sensor de tipo switch inductivo ubicado en el lateral del tanque de almacenamiento es proteger la bomba centrifuga en caso de que el tanque en cuestión se vacié parcialmente con el fin de evitar que la bomba funcione en seco, esta seteado de manera que su salida sea un pulso constante de tipo PNP mientras el tanque este en contacto con fluido, en caso de que se presente algún percance en el tanque esta señal le dirá al PLC que deshabilite la alimentación del Variador de Frecuencia.
Sin embargo debemos hacer todo lo posible para proteger nuestro equipo delicado con todas las medidas posibles alargando así su vida útil, es por esto que instalamos este filtro de canasta de la Serie SB de Hayward con el cual a la hora de adicionar sólidos en suspensión al tanque estos no ingresan al cabezal de la bomba.
Una bomba de tamaño reducido y con una excelente eficiencia debido a que cuenta con dos conjuntos magnéticos de accionamiento sin fricción, en este caso la potencia es de 1/3 HP la cual se controla mediante un variador de frecuencia con el que se establece la velocidad en RPM gracias a una Señal de Corriente ya su vez se monitorea dicha velocidad con una Señal de Voltaje en nuestro PLC.
El conjunto de estos dos componentes forma un Instrumento de lectura para valores de pH con una precisión bastante alta y acertada además en cuantas conexiones se refiere es la opción ideal gracias a la posibilidad de Escalar la lectura a una Señal 4 – 20 mA directamente o enviarla mediante el Protocolo S3L propietario de GF, en este caso se tiene con dicho protocolo hacia el Transmisor 9950 con el fin de parametrizar, calibrar y compensar mejor la variable de lectura y la temperatura.
Válvula de bola 546 con Actuador Eléctrico EA25 y Posicionador TYPE 182
Específicamente para el caso de Actuación, tenemos este conjunto de válvula de bola con un actuador eléctrico alimentador con 110V AC que nos permite realizar el control del caudal y el tiempo de llenado para el Tanque de Demostración. Sin embargo, para que este sea un control de tipo Proporcional se acoplo la tarjeta de Posicionamiento con la que controlaremos nuestro actuador con una señal de 4 a 20 mA procedente del PLC y así mismo leeremos el Feedback de la apertura presente.
Un sensor de funcionamiento relativamente sencillo pero que cuenta con unas excelentes prestaciones, este tiene como señal de salida un tren de pulsos digitales el cual dependiendo de su alimentación así mismo será el pico del pulso, su función en el Skid es permitirnos saber el valor del caudal de la línea que entra al Tanque de almacenamiento, dándonos así un Feedback rápido de las variaciones de flujo que se realizan con el Actuador Eléctrico.
Debido a que otra variable que nos interesa saber para complementar uno de nuestros Controles PID es la del Nivel y Volumen Continuo en el Tanque de Almacenamiento ubicamos el Sensor de Ultrasonido en la parte superior del tanque para mantener la lectura constante de la variable, este cuenta con display el cual nos permite realizar una parametrización sencilla y ágil, dotando así la señal de Salida en este caso de 4 a 20 mA con las características que deseemos.
Para conocer el nivel de Conductividad/Resistividad del fluido presente en el Tanque de Demostración se instaló el electrodo 2821 el cual se trata de una celda de constante 1 cm-1 ideal para aplicaciones como por ejemplo “Agua embotellada”, este electrodo esta conectado a un modulo de Conductividad directa el cual es un complemento necesario para que el Transmisor 9950 parametrice la señal de la sonda.
Como su nombre lo dice, básicamente se trata de un interruptor que se acciona mediante flotador el cual dependiendo de su ubicación este puede ser NO o NC, se instalaron en el lateral del tanque de Demostración con la función de indicar al PLC la presencia de fluido en el nivel mínimo y máximo del mismo donde se detiene la demostración e indicar al conjunto Type 107 la apertura para efectuar el descargue.
Válvula de bola 546 con Actuador Eléctrico EA11 TYPE 107 -
A diferencia de el conjunto Type 182, este no cuenta con la opción de adicionar una tarjeta de control proporcional por lo cual para esta aplicación de Descargue del Tanque de Demostración hacia el Tanque de Almacenamiento es perfecta usando un control de tipo On/Off, las terminales que se usan son las de alimentación de 110V AC y los Limit Switch Mecánicos internos con los cuales el PLC determina la posición actual de la válvula.
Un transmisor el cual destaca por lo versátil e intuitivo que es, debido a que es altamente compatible con la familia SIGNET y también escalable con señales 4 – 20 mA provenientes de otros equipos que no sean GF, ideal para visualizar, controlar, calibrar, compensar y configurar todos los parámetros de las variables provenientes de los sensores y/o electrodos, en el Skid se encuentra conectado al Sensor de Flujo 2536 y sus unidades establecidas en GPM con el fin de llevar la señal de 4 a 20 mA hacia el PLC aparte de brindar la visualización del valor de caudal en sitio.
Al igual que el Transmisor 9900 este transmisor se destaca por su gran polivalencia para leer distintas magnitudes y desplegarlas en su display al mismo tiempo, este transmisor tiene la capacidad de monitorear 6 variables mediante módulos adicionales y mostrarlas en 6 canales diferentes, además de brindar una amplia configuración, visualización dinámica y calibración intuitiva puede proporcionar funciones avanzadas como funciones derivadas, modos avanzados de relé múltiple y funciones de relé basadas en temporizador, en este caso se usa para visualizar y retroalimentar al PLC de los valores de pH y Conductividad/Resistividad mediante dos señales analógicas.
Si estas interesado por ver el funcionamiento de nuestro Skid de Lazo Cerrado, en nuestro canal de YouTube encontraras videos de el. En nuestro laboratorio mostramos soluciones que ofrecemos y enseñamos donde pueden aplicar todos nuestros productos y sus componentes. Conozcan más de nosotros en www.itemstecnologia.com
