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Soluciones industriales para telemetría y control remoto

Existen muchas limitaciones al desarrollar proyectos de automatización, especialmente al hacerlo en zonas aisladas. Las soluciones en Telemetría y Control Remoto apuntan a sortear en gran medida estas problemáticas habituales en los distintos procesos industriales.

A l diseñar e implementar un proyecto de automatización, se deben tener en cuenta diversas dificultades, como suministro de energía, ubicación geográfica, restricciones medioambientales, etc. Por esta razón, hoy en día se busca implementar proyectos con tecnología inalámbrica, en aquellos lugares donde la disponibilidad de recursos es limitada y, por ende, otras opciones (como fibra óptica, tendido de cableado, etc.) no son técnica ni económicamente viables. En este sentido, antes de desarrollar un proyecto de esta naturaleza surgen muchas preguntas que deben resolverse de manera previa, y cuyas respuestas nos permitirán determinar los mejores equipos y métodos para el correcto diseño del sistema.

Se comienza, entonces, determinando las limitantes del proyecto, que darán luces sobre el camino a la mejor solución (radiofrecuencia, GPRS, GSM, etc.), ya que cada una de estas tecnologías está asociada a factores como trámites en la Subtel, distancias a cubrir, transmisión de datos, energía disponible, estudio de radiación y disponibilidad de tecnología para el desarrollo, por mencionar solo algunos. Pese a existir un amplio abanico de tecnologías para distintas necesidades, el mayor desafío lo representan la geografía de la zona del proyecto y la disponibilidad de la energía, siendo ambos trascendentales al definir la solución más adecuada.

Si se trabaja a nivel de sistemas de control, existen muchas opciones para desarrollar un proyecto, partiendo por equipos de bajo consumo (ideales para casos en los que la ubicación es lejana a la de la planta, o donde la alimentación eléctrica no es posible) que puedan conectarse a paneles solares y baterías, con disponibilidad de muchos puertos de comunicación (para conectarse con radio módems, modem GPRS/GSM, antenas, pantallas, etc.), una capacidad considerable de entradas/ salidas para monitorear variables de proceso y controlar elementos finales de control, capacidad de almacenamiento de históricos, programación remota/local e integración con otras plataformas de control. Además, estos deberían pasar a un estado de hibernación cuando no se estén usando sus datos en el proceso. Todas estas ventajas hacen de un equipo de control, el elemento ideal para desarrollar proyectos de telemetría y control remoto.

Tras definir los componentes principales para comenzar el desarrollo, todavía es necesario despejar varios aspectos, entre los que se incluyen: estudios de radiofrecuencia, saturación del espectro, dimensionamiento de antenas y ganancia de cables, altura de mástiles, tipo de tecnología celular a utilizar (si corresponde), tramitación de contratos con compañías telefónicas, tramitación y homologación de equipos para el uso de una banda de frecuencia, uso de tecnología WAN, tamaño, capacidad de baterías/paneles solares y, más relevante aún, los costos de mantenimiento para este tipo de sistemas. De todos estos factores dependerá la metodología para definir el paso a paso de las actividades asociadas al proyecto. Normalmente, las compañías dedicadas a este tipo de proyectos entregan soluciones integradas, que permiten a un usuario final disponer de un proyecto “llave en mano” o como paquete completo, operativo y en las condiciones deseadas.


Instrumentación inalámbrica

Estas soluciones integradas nos llevan a mencionar la instrumentación inalámbrica, muy en boga en distintos sectores, ya que permite monitorear variables de proceso sin el cableado habitual de los instrumentos convencionales. Según la norma ISA100.11A, estos equipos inalámbricos permiten no solo el monitoreo, sino también el control en pequeños procesos, abriendo la puerta así a mejores desarrollos, donde variables como el consumo de energía son factores importantes al determinar la viabilidad de un proyecto.

Actualmente, la instrumentación inalámbrica cubre todas las variables de instrumentación (flujo, nivel, presión, temperatura, etc.), por lo que es posible tranquilamente desarrollar un lazo de control sin la necesidad de equipos convencionales. Es común que estos equipos cuenten con baterías internas, que permiten una operación sin cambio durante cinco años o más (dependiendo de la cantidad de datos que entregue y la frecuencia de las consultas desde un equipo maestro).


Resumen

Para desarrollar un proyecto de telemetría y control remoto, se deben considerar las siguientes variables:

Disponibilidad de energía.

Ubicación geográfica.

Distancia a cubrir.

Cantidad de información a transmitir.

Variables a monitorear y controlar.

Además, el desarrollo exige definir tareas relevantes para cumplir con normativas y acceso a la información:

Homologación de equipos.

Estudios radioespectrométricos.

Trámites en la Subtel.

Uso de tecnología celular y contratos con compañías de telecomunicación.

Dimensionamiento de equipos.

Finalmente, se deben determinar temas mecánicos y eléctricos para el correcto funcionamiento del proyecto:

Pattern de radiación de antenas.

Ganancias de antenas y cables.

Altura de mástiles.

Consumo de equipos.

Tamaño de baterías y paneles.

Definición de transmisión de datos por celular.

Disposición de comunicación.

Características mecánicas de gabinetes y estructuras.

Conociendo este tipo de necesidades y tareas relevantes, se puede desarrollar un proyecto integrado, con equipos de punta, instrumentación adecuada, comunicación viable y funcionamiento óptimo. La implementación de estos sistemas en nuestro país es relevante, debido a las limitantes actuales y las normativas vigentes que nos permiten ocupar, por ejemplo, energías renovables no convencionales, en pro de una eficiencia energética sostenida y optimizar procesos cuya ubicación geográfica o acceso, sea limitado. Mientras mejor se trabajen estas soluciones y se analicen con antelación las distintas variables para la implementación de un proyecto de este tipo, mejor será la evaluación y los resultados por parte de los usuarios finales.


Por Fernando Gariazzo, Product Manager Power & Control de SOLTEX, Distribuidor de Field Wireless Yokogawa. control@soltex.cl
Abril 2015
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Comentarios acerca de este artículo
Carlos Seoane estudiante de ingeniería en Uruguay (08/08/2017)
¿qué tipo de baterías son recomendables, si mi objetivo es no cambiar por lo menos por 3 años?
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