Control de sensores industriales: retos y beneficios
Los sensores son los ojos de la industria; sin estas valiosas herramientas, sería imposible supervisar y pilotar las instalaciones, y mucho menos optimizar su funcionamiento. Sin embargo, los sensores industriales, como cualquier otro equipo, se desgastan con el tiempo. A través de este artículo, nuestro experto en instrumentación, Rémi Pelletier, nos recuerda la importancia del control de sensores y del mantenimiento preventivo.
Los sensores industriales, elementos centrales de la instalación
Generalmente situados dentro de los procesos y de los servicios auxiliares, los sensores industriales permiten medir diferentes magnitudes físicas: masa, distancia, temperatura, presión, caudal, corriente eléctrica, etc.
“La explotación de estas magnitudes físicas permite, en una instalación: hacer el seguimiento de los consumos (energía, producción, etc.), evaluarla, regularla y optimizarla. Entre otras cosas, los sensores industriales son el punto de partida para garantizar un comprensión óptima del funcionamiento de una planta. Sin estos, los equipos no podrían gestionar y optimizar eficazmente la instalación.”
Rémi Pelletier, Responsable de proyecto en Dametis
Independientemente del tamaño de la planta, todas disponen de numerosos sensores que generan una cantidad considerable de datos que es necesario validar.
Rémi Pelletier:
“No porque la industria tenga un número considerable de mediciones es necesario analizarlas todas. Solo hay que recopilar, analizar y explotar los datos que respondan a las necesidades del industrial para alcanzar sus objetivos.
Para entender mejor esto, se puede hacer un paralelismo muy sencillo con la vida cotidiana. En un coche circulan numerosos datos, sin embargo, cuando conducimos, en nuestro cuadro de mandos solo se muestran las informaciones esenciales: la velocidad, el nivel de combustible, los indicadores de alerta. Si los datos en general permiten activar las alertas, no se muestran en el cuadro de mandos, afortunadamente, porque habría un número tan elevado que no veríamos nada.
Es exactamente el mismo funcionamiento en la industria. Y por eso en Dametis hemos desarrollado un software EMS que permite recopilar toda la información gracias a los sensores industriales. Pero esta herramienta va más allá: valida el dato, la norma y lo contextualiza. Esto permite mostrar de forma muy visual los datos más pertinentes. Así, la fábrica puede tomar decisiones más fácilmente para alcanzar sus objetivos de producción, de rendimiento energético y medioambiental, etc.”
Sin embargo, para medir el logro de los objetivos e implementar acciones de optimización eficaces, los datos de entrada deben ser fiables.
“La fiabilidad de los datos integrados en el software es esencial para garantizar la exactitud de los análisis, las recomendaciones y los cálculos de ganancias.”
Por esta razón, resulta esencial controlar, verificar y garantizar la fiabilidad de los sensores presentes en el lugar.
¿Qué método para controlar los sensores industriales?
El control de sensores es la intervención metrológica de un técnico que se desplaza a las instalaciones con medios para probar, evaluar y comparar las mediciones presentes en la industria. Así, se asegura de que los valores devueltos por el sensor industrial sean correctos y coherentes con respecto a la magnitud real medida. En definitiva, este técnico certifica que los valores son correctos y, por tanto, explotables.
¡Rémi nos da más detalles sobre la realización de un control de sensores!
Rémi, ¿con qué frecuencia deben controlarse los sensores?
“Varía en función de varios factores relacionados con los sensores: las condiciones de uso, las tecnologías, el año de los equipos, su obsolescencia y el entorno en el que se encuentran. Pero esta periodicidad de control también varía en función del sistema de gestión de la energía de la fábrica (tipo ISO 50001).”
Los criterios son numerosos, por lo que la frecuencia de los controles de sensores debe adaptarse a cada instalación.
“A modo de ejemplo, las sondas de presión, de temperatura y los caudalímetros deben controlarse con mayor regularidad. En el marco de la ISO 50001, en particular, un caudalímetro que mida un dato relacionado con un UES debe someterse a controles más frecuentes. Por el contrario, la medición de una corriente eléctrica es menos susceptible de desviarse y no requiere controles tan regulares.”
Cabe señalar que es obligatorio controlar periódicamente los sensores industriales. Sin embargo, corresponde a cada industrial determinar una periodicidad de control, y esta puede variar de un sensor a otro.
¿Puede darnos un ejemplo concreto de periodicidad ya aplicada en un cliente?
“Sí, tenemos un cliente del sector agroalimentario que elige controlar sus sensores de temperatura y de presión con una recurrencia anual. En cambio, este cliente tiene centrales de medida que remontan datos eléctricos. Elige hacer que se controlen cada 3 años, porque las desviaciones asociadas a estas son menos frecuentes.
“Cuanto más importante sea la medición para nuestros clientes, tanto de cara a las normativas como a los consumos y a los objetivos a alcanzar, más les aconsejamos verificar regularmente los sensores industriales vinculados a estos datos, por ejemplo, todos los años. En cambio, si los datos medidos son menos críticos para el cliente, si tienen menos impacto en los análisis y demás, recomendamos una recurrencia de control más espaciada (cada 2, 3, 5 años).”
¿Cómo se desarrolla un control de sensores?
“Hay varios métodos para ello.”
El primero consiste en referirse a un equipo patrón con trazabilidad metrológica. Entonces se instala el sensor patrón en paralelo al sensor que se va a controlar. Se hacen subir las mediciones de cada uno y se comparan los resultados. Tras la primera medición, se repite la operación modificando la consigna. Esto nos permite asegurarnos del buen funcionamiento del sensor industrial en todo su rango de funcionamiento.
El segundo método consiste en comparar los resultados de entrada y salida bajo la misma temporalidad y las mismas unidades. Se compara entonces el subcontador con el contador general. La diferencia que pone de manifiesto esta comparación permite o no validar el control de las mediciones subcontadas.
En algunas mediciones más exigentes, es posible realizar comparaciones entre un metro patrón y una medición in situ en el propio entorno del sensor industrial, en función de su tecnología. Este método ofrece una comparación parcial; no obstante, se garantiza igualmente una validación del sensor.”
Control de sensores e ISO 50001: ¿qué información adicional?
La certificación ISO 50001 introduce requisitos reforzados sobre la medición de los usos más consumidores de energía y, en ausencia de verificación de sensores industriales, los datos pueden ser erróneos. Por eso, la norma exige garantizar la fiabilidad y la trazabilidad metrológica de los sensores que tienen un impacto en el seguimiento de los consumos.
Los industriales están, por tanto, obligados a identificar estos equipos, planificar y registrar su control periódico. Actualmente, la norma no impone ninguna periodicidad para los controles de sensores, por lo que corresponde al industrial definir él mismo sus propios intervalos de verificación.
La importancia del control de sensores en la industria
Cuando los industriales controlan regularmente sus sensores se aseguran de:
- Garantizar la fiabilidad de sus mediciones y de sus análisis para una mejora continua del rendimiento. “Con el control de sensores, garantizamos que los análisis sean de calidad, lo que permite después centrarse en la optimización del rendimiento.”
- Anticipar, detectar y corregir las desviaciones. “Un control frecuente permite identificar rápidamente el desgaste de un sensor industrial. Si se desvía ligeramente, es posible que los softwares EMS no detecten esta desviación (ya que este activa una alarma en relación con umbrales configurados). Por tanto, este control permite anticipar cualquier desviación y actuar en consecuencia aplicando un ajuste o una sustitución. Entre otras cosas, es útil para evitar perder toda fiabilidad en los análisis.”
- Prevenir y evitar los riesgos relacionados con el material, la calidad y el rendimiento global. “Aplicar una presión demasiado elevada sin saberlo puede dañar determinados equipos. Asimismo, una temperatura realmente baja que se muestre más alta puede afectar a la calidad de la producción.”
- Optimizar el dimensionamiento de las instalaciones futuras. Los sensores aportan un historial fiable de los datos de la instalación actual; no se parte de una página en blanco, sino de una base sólida existente. Si el industrial decide ampliar su instalación añadiendo una nueva línea de producción, por ejemplo, esto podrá realizarse sin sobredimensionar o subdimensionar el funcionamiento de los equipos ya instalados.
- Tener una mejor visión para optimizar eficazmente el pilotaje de la instalación en su conjunto. Un elemento esencial para reforzar su enfoque de eficiencia energética.
