Control de sensores industriales: desafíos y beneficios
Los sensores son los ojos de la industria; sin estas valiosas herramientas, sería imposible monitorear y operar 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 ubicados dentro de los procesos y los servicios auxiliares, los sensores industriales permiten medir distintas magnitudes físicas: masa, distancia, temperatura, presión, caudal, corriente eléctrica, etc.
“El aprovechamiento de estas magnitudes físicas permite, en una instalación, monitorear los consumos (energía, producción, etc.), evaluarla, regularla y optimizarla. Entre otras cosas, los sensores industriales son el punto de partida para garantizar una comprensión óptima del funcionamiento de una planta. Sin estos últimos, los equipos no podrían controlar y optimizar eficazmente la instalación.
Rémi Pelletier, Jefe de Proyecto en Dametis
Independientemente del tamaño de la planta, todas disponen de numerosos sensores que generan una cantidad considerable de datos que deben confiabilizarse.
Rémi Pelletier:
“No porque las industrias tengan una cantidad considerable de mediciones es necesario analizarlas todas. Solo hay que recopilar, analizar y aprovechar los datos que respondan a las necesidades del industrial para alcanzar sus objetivos.
Para comprender mejor esto, se puede hacer un paralelo muy simple con la vida cotidiana. En un automóvil circulan numerosos datos; sin embargo, cuando conducimos, en nuestro tablero solo se muestran las informaciones esenciales: la velocidad, el nivel de combustible, las luces de advertencia. Si bien los datos en general permiten activar las alertas, no se muestran en el tablero; afortunadamente, porque habría un número tan grande que ya no veríamos nada.
Es exactamente el mismo funcionamiento en la industria. Y es por eso que 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 planta puede tomar decisiones con mayor facilidad para alcanzar sus objetivos de producción, desempeño energético y ambiental, etc.”
Sin embargo, para medir el logro de los objetivos e implementar acciones de optimización eficaces, los datos de entrada deben ser confiables.
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.
Esta es la razón por la cual se vuelve esencial controlar, verificar y confiabilizar los sensores presentes en el sitio.
¿Qué método para controlar los sensores industriales?
El control de sensores es la intervención metrológica de un técnico que se desplaza a los sitios con los medios necesarios para probar, evaluar y comparar las mediciones presentes en las instalaciones industriales. 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 lo tanto, utilizables.
¡Rémi nos da más detalles sobre cómo se realiza 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 antigüedad y el entorno ambiental en el que se encuentran. Pero esta periodicidad de control también varía en función del sistema de gestión de la energía de la planta (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 propensa a derivar 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.
¿Podemos tener un ejemplo concreto de periodicidad ya experimentada con un cliente?
“Sí, tenemos un cliente del sector agroalimentario que elige controlar sus sensores de temperatura y presión con una recurrencia anual. En cambio, este cliente tiene centrales de medición que reportan datos eléctricos. Elige hacer que se controlen cada 3 años, porque las derivas asociadas a estos son menos frecuentes.
“Cuanto más importante sea la medición para nuestros clientes, tanto por las regulaciones como por los consumos y los objetivos a alcanzar, más les recomendamos verificar regularmente los sensores industriales vinculados a esos 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 o 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 a controlar. Se registran las mediciones de cada uno y se comparan los resultados. Después de 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 operación.
El segundo método consiste en comparar los resultados entrantes y salientes bajo la misma temporalidad y las mismas unidades. Se compara entonces el subconteo 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 medidor patrón y una medición in situ en el propio entorno del sensor industrial, según su tecnología. Este método ofrece una comparación parcial; sin embargo, igualmente se asegura una validación del sensor.”
Control de sensores e ISO 50001: ¿qué información adicional?
La certificación ISO 50001 introduce exigencias reforzadas sobre la medición de los usos más intensivos en energía y, en ausencia de verificación de sensores industriales, los datos pueden ser erróneos. Por eso, la norma exige garantizar la confiabilidad y la trazabilidad metrológica de los sensores que tienen impacto en el seguimiento de los consumos.
Los industriales están, por lo tanto, en la obligación de 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 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 confiabilidad de sus mediciones y sus análisis para una mejora continua del rendimiento. Con el control de sensores, aseguramos que los análisis sean cualitativos, lo que permite luego concentrarse en la optimización del rendimiento.
- Anticipar, detectar y corregir las derivas. “Un control frecuente permite identificar rápidamente el desgaste de un sensor industrial. Si deriva ligeramente, es posible que los softwares EMS no detecten esa deriva (ya que este activa una alarma en función de umbrales configurados). Por lo tanto, este control permite anticipar cualquier deriva y actuar en consecuencia aplicando un ajuste o un reemplazo. Entre otras cosas, es útil para evitar perder toda confiabilidad en los análisis.”
- Prevenir y evitar los riesgos relacionados con el material, la calidad y el rendimiento global. Aplicar una presión demasiado elevada sin tener conocimiento de ello puede dañar ciertos materiales. Igualmente, una temperatura realmente baja que se muestra más alta puede impactar la calidad de producción.
- Optimizar el dimensionamiento de las instalaciones futuras. Los sensores aportan un historial confiable 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 agregando 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 aspecto esencial para reforzar su enfoque de eficiencia energética.
