Las fábricas pueden ahorrar hasta un 90 por ciento en costos de monitoreo de válvulas con sensores IoT inalámbricos

Fábricas y plantas en industrias, como procesamiento químico, pulpa y papel, agua y tratamiento de aguas residuales, han visto los beneficios del monitoreo remoto de válvulas.

Sin embargo, las soluciones de monitoreo tradicionales reacondicionadas son costosas y lentas de implementar para las fábricas con miles de válvulas manuales de diferentes tipos.

Existe una alternativa más rentable:las fábricas han demostrado una reducción del 90 por ciento en la inversión en modernización, mediante el uso de sensores inalámbricos de grado industrial y tecnologías de IoT industrial.

En este artículo, el especialista en IoT industrial, Pertti Kujala, director de negocios de fábrica inteligente de Haltian, habla sobre el monitoreo de válvulas de actualización y explica cómo las fábricas pueden ahorrar costos sustanciales.

¿Qué es el control remoto de válvulas?

Las fábricas y plantas en las industrias de procesos químicos, pulpa y papel, tratamiento de aguas y aguas residuales y otros sectores son, ante todo, conocidos por las redes masivas de tuberías de proceso, controladas por miles de válvulas manuales.

Hasta hace poco, los sistemas han estado funcionando con éxito y eficacia durante muchos años con diferentes tipos de válvulas manuales.

El monitoreo remoto de estas válvulas manuales se está volviendo aún más crítico en las industrias de procesos a medida que la transformación de la Industria 4.0 se extiende por las fábricas de todo el mundo.

Para mantener la competitividad futura, las empresas industriales necesitan aumentar la eficiencia de la producción, optimizar las operaciones de procesamiento, evitar interrupciones innecesarias y mejorar la seguridad.

Con la integración de SCADA con instrumentos de campo, y también con teléfonos inteligentes, tabletas y otras soluciones móviles, la automatización industrial y el control de procesos están creciendo rápidamente por el bien común.

Beneficios para fábricas y plantas

El control remoto de válvulas se compone de varios componentes:y detecta la posición de la válvula con un dispositivo de sensor retroadaptado, montado en la válvula manual.

Los sensores de posición se dividen en sensores de posición angular y sensores de posición lineal.

El dispositivo sensor luego informa los datos de posición en un formato digital al sistema de control central de la fábrica.

Con una solución ideal de monitoreo remoto, las posiciones de todas las válvulas en una fábrica pueden monitorearse en el sistema de control central en la fábrica en tiempo real, desde miles de puntos diferentes, a lo largo de las tuberías del proceso.

El monitoreo remoto de las válvulas de control de procesos puede brindar múltiples beneficios a las fábricas de innumerables formas diferentes:

• Proporcione ahorros de costos masivos.
• Habilite una recuperación de procesos más rápida después de las pausas de mantenimiento.
• Aumentar la seguridad en la planta.
• Reduzca la aparición de errores y desviaciones de calidad.
• Proporcione análisis valiosos y ayude a evitar el tiempo de inactividad no planificado.

Los beneficios del monitoreo remoto de válvulas en medio de la transformación de la Industria 4.0 en curso han impulsado el mercado de monitoreo y control remoto a una trayectoria de crecimiento constante con un crecimiento anual del 4,5 por ciento. Se espera que alcance los $ 27 mil millones para 2023 a nivel mundial.

Desafíos de las soluciones de reacondicionamiento tradicionales

Muchas fábricas y plantas dudan en invertir en expansiones de monitoreo remoto de válvulas, a pesar del rápido crecimiento del mercado y los importantes beneficios económicos.

Actualizar un sistema de monitoreo en miles de tipos diferentes de válvulas, algunas de las cuales pueden ser muy antiguas, a menudo fabricadas por diferentes proveedores, es costoso y requiere mucho tiempo.

El autor ha compilado un resumen de los principales desafíos en la actualización de monitoreo remoto en válvulas existentes.

Los sensores de posición de válvula actuales en el mercado a menudo se adaptan a un solo tipo de válvula, y los diferentes fabricantes de válvulas tienen sus propios dispositivos de sensor de posición específicos.

Esto aumenta la inversión en hardware de dispositivos sensores para las fábricas, y la adquisición de productos de varios fabricantes puede llevar mucho tiempo

Los dispositivos sensores de campo tradicionales utilizan varios protocolos de comunicación industrial, como Foundation Fieldbus, Profibus, DeviceNet, AS-Interface y el protocolo HART, para comunicarse con el sistema SCADA o SAS de la fábrica.

Esto puede requerir una costosa personalización de la interfaz del software, especialmente si se incluyen sensores de varios proveedores diferentes en el sistema.

La mayoría de los productos detectores y sensores de posición de válvulas industriales actuales en el mercado requieren cableado físico para electricidad y datos.

Cuando hay miles de válvulas en una fábrica, el cableado se convierte en un costo significativo y extiende el tiempo de implementación a meses y, a veces, años.

Los dispositivos de sensores de posición tradicionales disponibles actualmente en el mercado están construidos en base a los mismos estándares industriales extremos, como el hardware de campo operativo crítico.

Sin embargo, esto podría considerarse un exceso de ingeniería en muchas aplicaciones industriales.

Los sensores de posición normalmente se montan encima del hardware operativo principal, como las válvulas, y los sensores no están directamente expuestos a las condiciones más duras.

Esta práctica extrema de diseño de productos ha aumentado los precios de venta de los productos de sensores de posición tradicionales, pero los productos de nivel empresarial de alta calidad con un precio más bajo son igualmente aptos para este propósito en la mayoría de los casos de uso.

Estos desafíos ralentizan las implementaciones de soluciones de monitoreo de válvulas remotas modernizadas en fábricas globales. La pregunta que surge es:¿Cómo se pueden reducir estas inversiones y facilitar la modernización?

Una solución innovadora podría provenir del sector tecnológico de Internet de las cosas (IoT). Los desarrollos con dispositivos sensores IoT y tecnologías inalámbricas han dado un gran salto en los últimos años.

Tecnología revolucionaria en el control remoto de válvulas

Haltian, el especialista en desarrollo de productos y proveedor de IoT industrial, junto con una empresa global de la industria de procesos, han desarrollado un sensor de ángulo inalámbrico inteligente de grado industrial para el monitoreo remoto de válvulas.

Combina las últimas tecnologías inalámbricas de nivel industrial y materiales ultrarresistentes. Con esta solución, las fábricas pueden reducir sus costos de modernización hasta en un 90 %, en comparación con las alternativas tradicionales.

¿Qué puede hacer el sensor de ángulo?

El sensor inalámbrico no necesita ningún cableado. Este sensor de ángulo de actualización se puede conectar a varios tipos de válvulas rotativas manuales, incluidas las válvulas de bola y de mariposa.

Se entrega con un kit adaptador de montaje para que la instalación sea rápida y fácil. Hay una abrazadera que monta el dispositivo sensor en una tubería. Su disco detector de posición giratorio se fija a la palanca de la válvula con un simple clip.

Dentro del dispositivo sensor de ángulo hay sensores magnéticos y mecánicos para detectar la posición de la válvula, con una precisión de un grado. Informa cualquier cambio de posición a través de la conexión inalámbrica, al sistema de control central de la fábrica o planta.

Después de encenderse, el sensor se conecta automáticamente a los otros dispositivos sensores mediante la tecnología Wirepas Mesh.

Siempre que sea necesario, el protocolo inalámbrico Wirepas Mesh en el dispositivo sensor de ángulo puede optimizar automáticamente la potencia de transmisión de radio y la banda de frecuencia.

No se necesitan estaciones base ni ninguna infraestructura de red inalámbrica en la fábrica:los dispositivos sensores de ángulo funcionan como puntos de acceso para otros dispositivos sensores y forman una red totalmente mallada que transmite paquetes de datos, salto a salto, hasta el destino correcto.

El dispositivo de sensor de ángulo de bajo consumo puede funcionar durante varios años con solo una batería.

¿Cómo puede beneficiar a las fábricas?

A lo largo de un horizonte de inversión industrial de varios años, el enfoque del sensor de ángulo inalámbrico puede generar ahorros de CAPEX y OPEX en fábricas y plantas. Estos son los beneficios de por vida más destacados:

La instalación en sus válvulas es rápida y fácil:no se necesita cableado y se entrega completamente preconfigurado. Reduce los costos de implementación y operación, cuando se involucran miles de válvulas.

Funciona con varios tipos de válvulas rotativas, incluidas las válvulas de bola y mariposa fabricadas por cualquier fabricante; reduce los costos de hardware y facilita la adquisición

Evite una personalización de software más costosa para los protocolos de comunicación industrial:el sensor de ángulo se integra directamente en el sistema de control central a través de una sencilla interfaz de programación de aplicaciones (API).

Los cambios en los datos de posición de la válvula se informan a su sistema de control; esto le permite ajustar los procesos de fábrica más rápido a sus niveles de rendimiento óptimos.

Con información actualizada sobre todas las posiciones de las válvulas, puede evitar accidentes y aumentar la seguridad laboral en la planta.

Evite el daño ambiental asegurándose de que no se liberen sustancias peligrosas fuera del sistema.

Las válvulas manuales suelen ser ajustadas por el personal de operación. Llevan a cabo el trabajo de ajuste en base a su conocimiento tácito:el monitoreo de válvulas le permite digitalizar y almacenar este conocimiento tácito.

Los datos de extremo a extremo recopilados de todas las válvulas le permiten medir y optimizar los procesos.

Cambio de juego

El control remoto de válvulas brinda a las fábricas y plantas beneficios significativos, lo que se traduce en ahorro de costos, mayor seguridad y optimización continua del proceso.

Sin embargo, la digitalización de las válvulas de control de procesos se ha demorado demasiado debido a las elevadas inversiones en modernización.

¡El nuevo sensor de ángulo de grado industrial y las tecnologías inalámbricas de IoT industrial pueden cambiar el juego de monitoreo remoto de válvulas con una alternativa fácil pero robusta con una inversión de hasta un 90 % menor!