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Las innumerables aplicaciones de sensores y telemetría


24 de noviembre 2020


La transformación digital al interior de las empresas y en los procesos industriales, es hoy cada vez más relevante en la búsqueda de mejorar la eficiencia, incrementar el valor para el cliente, gestionar el riesgo y descubrir nuevas oportunidades de generación de ingresos. Un viaje de transformación digital mueve una organización de un mundo definido por el proceso a un mundo basado en datos.


En este contexto, la telemetría, entendida como la tecnología que permite la medición remota de magnitudes físicas y el posterior envío de dicha información hacia un operador del sistema, permite llevar un control más preciso de las métricas relacionadas con un activo o proceso.


En la actualidad, prácticamente todos los procesos pueden ser medidos a distancia y trasmitidos mediante los sistemas inalámbricos, mejorando la eficiencia y entregando una ventaja competitiva a las empresas.


Para comprender de mejor forma los sistemas de telemetria podemos revisarlos en 3 etapas:




La primera etapa de esta tecnología es la medición, donde toman vital importancia los sensores, cuyas características particulares definen las posibilidades de comunicación o bien, los llamados protocolos de comunicación con los equipos de telemetría. Su tipo de señal de salida, define bajo qué estándar se entrega la información.


Existe una infinidad de tipos de señales que entregan los sensores, las que varían de acuerdo con la aplicación y tipo de equipamiento con el que se van a comunicar. Una de las más comunes y ampliamente utilizadas, es la señal de 4 a 20 [mA], cuya particularidad es que varía en función de la variable de medición y entre los rangos establecidos por el instrumento. Es una señal analógica, sencilla pero robusta, de fácil capacidad de análisis y aporta la información precisa sobre el valor de la variable de medición. Al ser una señal sencilla, no requiere lectura por parte de personal especializado y sólo se necesita un multímetro para su mantenimiento. Si bien es simple, al estar basada en una corriente eléctrica, bajo ciertas condiciones la lectura de la señal podría traer “ruido” consigo, lo que disminuye la precisión de la lectura. Esto se puede solucionar mediante la implementación de filtros con equipos electrónicos o un software que aclare ese ruido, o utilizando cable con apantallamiento metálico.


Por otra parte, existen los protocolos de comunicación digital denominados buses de campo, cuyo uso es cada vez más popular. En sistemas de telemetría destacan el protocolo Modbus RS485 y el SDI-12, por ser de mayor precisión con respecto a las señales analógicas, entregar múltiple información – más de una medición por canal de información en forma simultánea, por ejemplo, presión y temperatura, ideales para el funcionamiento de sondas multiparamétricas - y ser bidireccionales, ya que permiten que el usuario pueda parametrizar o configurar el sensor de acuerdo a algún requerimiento específico, como por ejemplo el rango de medición, la unidad de medida o alguna alarma. Al ser señales más complejas, requieren equipamiento adicional para su revisión, como por ejemplo un computador portátil, un conversor de señal y personal calificado para revisar la información por medio de un software.


¿Cuándo usar Modbus o SDI-12? Primero debemos entender que Modbus se creó para intercomunicar distintos tipos de equipamiento de múltiples fabricantes y para funcionar en un ambiente industrial, por lo tanto, este bus debe ser robusto y flexible para este propósito. Por su parte SDI-12 (Serial Digital Interface at 1200 Baud), fue creado para funcionar específicamente con sensores asociados a la hidrología, por tanto, no requiere ser tan robusto y flexible como modbus, sino más bien sencillo y económico de aplicar, con equipamiento típicamente usado en este campo. Dentro de sus principales características está que consume muy poca energía, para el caso de los sensores en lugares remotos energizados con batería.


Un sensor puede tener más de un protocolo de comunicación – los que están definidos en las fichas técnicas de los productos- y son utilizados en una amplia gama de servicios e industrias para poder comunicar diferentes equipos con alguna interfaz de control.


Si se requiere medir o mantener los niveles de algún proceso, la telemetría permite que este sea instantáneo, exacto y automático. Aunque para ser más precisos en el leguage, cuando usamos sistemas de telemetría para abrir válvulas o encender bombas, ya estamos hablando de telecontrol. En la industria Agrícola, por ejemplo, permite controlar el flujo de riego desde un smartphone, como también las concentraciones de fertilizante, niveles de los pozos y estanques, así como leer la presión en cada punto de la matriz que posea un sensor. Para el tratamiento de aguas, con los sensores adecuados, permite controlar en línea la demanda química de oxígeno y automatizar el control de la cloración y la aireación.


En el caso de la producción Acuícola, es posible “subir” a la nube niveles de oxígeno disuelto, determinar la turbidez y la concentración de alimento las jaulas y estanques de smalts, permitiendo programar alarmas para reducir mortalidad, entre otras aplicaciones. Para los procesos de minería, la telemetría monitorea de forma remota y desde la palma de la mano, el funcionamiento de maquinarias, niveles de agua en pozos profundos y todo indicador medible. Por último, en materia de otras industrias, aporta los niveles de presión a los que se expone la maquinaria, flujos, temperaturas y cantidad de masa, permitiendo en toda la industria ahorros sustantivos en personal, como así también una precisión y confiabilidad incalculable y de manera remota.


En definitiva, los sensores hacen la medición y la envían por un determinado protocolo de comunicación que es recogido por los Rtu y enviados, por diferentes vías, a la nube o a alguna aplicación prediseñada, permitiendo un manejo y control de los datos con alta precisión y confiabilidad para la toma de mejores decisiones.


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Links de interés


www.welko.cl, www.hidrogestion.cl


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