Monitoreo de Descarga de Aguas Residuales en una Fábrica de Automóviles

Antecedentes 

 Una planta de ensamblaje de automóviles en China, que ocupa un gran espacio e incluye múltiples talleres para procesos como la pintura y el ensamblaje final, se enfrentaba a dos problemas:

  • La fábrica está ubicada en una zona baja, lo que la hace vulnerable a la acumulación de agua en exceso o incluso a inundaciones durante períodos de fuertes lluvias, lo que puede obstaculizar o interrumpir severamente la producción.
  • Las regulaciones nacionales de protección ambiental están volviéndose más rigurosas, lo que exige un control estricto de las aguas residuales descargadas.

Ambos problemas deben abordarse mediante un monitoreo cercano de los niveles de agua descargada. Sin embargo, los sistemas de la planta de ensamblaje eran relativamente antiguos, lo que significaba que el monitoreo de la descarga de aguas residuales y aguas negras se realizaba anteriormente de forma manual a intervalos regulares, un método ineficiente que no podía hacer frente a un aumento repentino de agua, como durante fuertes lluvias. Además, el equipo existente en la planta para monitorear los niveles de agua debía abrirse y cerrarse manualmente, siendo cada sistema de taller independiente. Dada la gran superficie de la planta, simplemente desplazarse entre talleres podría representar un gasto significativo de tiempo.


Requisitos del Sistema

La planta de ensamblaje de automóviles requería un sistema automatizado de monitoreo remoto para las aguas residuales descargadas; y los sistemas de descarga de cada taller debían estar vinculados para que pudieran ser supervisados juntos. La larga distancia entre cada taller y la sala de control plantea desafíos en cuanto a la confiabilidad, latencia y seguridad de la transmisión de datos. Además, el entorno de la planta de ensamblaje de automóviles puede ser polvoriento y tener amplias variaciones de temperatura. Además, se despliegan muchos tipos diferentes de equipos electrónicos en la planta, lo que puede causar interferencias electromagnéticas potenciales en la transmisión de datos si se usan cables de cobre. Por lo tanto, es esencial elegir la solución de red que pueda evitar tales riesgos de conexión y ofrecer un rendimiento estable de transmisión de datos.

Implementación del Proyecto


Descripción del Sistema

Los operadores de la planta de ensamblaje instalaron nuevos equipos para crear un nuevo sistema de monitoreo de descarga de aguas residuales. Los sensores de calidad del agua y niveles de agua, medidores de flujo y controladores lógicos programables (PLC) en cada taller se conectaron entre sí con los switches Ethernet Advantech EKI-2528. Luego, cada EKI-2528 se conectó a un convertidor de medios Advantech IMC-350I-SFP-A, que transformó la señal Ethernet salida del switch en una señal óptica que podía ser enviada a través de cables de fibra óptica, extendiendo la distancia de transmisión hasta el centro de control ubicado a kilómetros de los talleres. Finalmente, estas señales ópticas fueron recibidas por un switch Ethernet Advantech EKI-9226G-20FMI en la sala de control principal de la planta. Este diseño permitió que el sistema en la sala de control principal recibiera datos relevantes de aguas residuales de cada taller en tiempo real. Además, los PLC en cada taller podían ser controlados de forma remota, lo que significaba que la descarga de aguas residuales podía ser iniciada remotamente en cada taller durante períodos de fuertes lluvias, eliminando así la necesidad de monitorear y abrir manualmente las instalaciones de aguas residuales en cada taller, y evitando completamente el problema de acumulación de agua. Las ventajas de este sistema son cuatro:

  • La adopción de conexiones de fibra óptica mediante el uso del convertidor de medios IMC-350I-SFP-A trae múltiples beneficios a los clientes. Primero, los cables de fibra óptica son más delgados y livianos, y resisten mejor la presión de estiramiento o compresión que los cables de cobre. Por lo tanto, los cables de fibra no pueden ser fácilmente dañados ni rotos, ofreciendo la flexibilidad de doblarse fácilmente y resistir la corrosión de la mayoría de los elementos químicos. En segundo lugar, las redes de fibra óptica evitan muchos de los problemas de latencia que los usuarios experimentan en las redes cableadas, asegurando una gran cantidad de datos de sensores de cada taller que se entreguen en tiempo real a la sala de control principal. Por último, la seguridad de los datos es uno de los factores importantes a considerar durante la implementación de redes. Los cables de fibra son más difíciles de interceptar sin alertar al personal, mejorando la seguridad de los datos.
  • El equipo de detección y los PLC son automatizados y trabajan en tiempo real, lo que significa que ya no es necesario que el personal verifique manualmente los niveles de aguas residuales y opere el equipo de descarga. Esto mejora los tiempos de respuesta, aumenta la flexibilidad y agilidad de la planta frente a posibles peligros, y reduce los costos.
  • El sistema permite el monitoreo remoto de los niveles de agua y la calidad del agua, proporcionando al personal de la sala de control una vista en tiempo real de la situación del agua en cada taller sin tener que perder tiempo moviéndose entre cada ubicación.
  • El diseño modular de los sensores, PLC y la configuración del switch Ethernet EKI-2528 significa que el sistema es fácilmente ampliable si la planta de ensamblaje de automóviles establece más talleres.

Diagrama del Sistema



Conclusión

El sistema de descarga de aguas residuales de esta planta de ensamblaje de automóviles ha sido renovado con productos de Advantech, transformándolo de procedimientos manuales que consumen tiempo a un sistema en tiempo real, automatizado y basado en red. Los sensores recogen automáticamente datos, que se transmiten a través de conexiones Ethernet y ópticas a un sistema centralizado, lo que permite una gestión unificada de los sistemas de descarga de aguas residuales en cada taller individual en toda la planta. Este sistema ha mejorado significativamente la eficiencia de gestión y ha prevenido efectivamente interrupciones en la producción debido a la acumulación de agua en exceso. También le otorga a la planta la capacidad de monitorear más de cerca la calidad del agua para asegurar el cumplimiento de las regulaciones ambientales.

Compartir

Automatización de la Línea de Producción RGVs con Conectividad Wi-Fi para la Fabricación de Baterías de Vehículos Eléctricos