Tecnología Rockwell para el mantenimiento predictivo de Aigües Ter Llobregat

A través de la tecnología de control de Rockwell Automation, Aigües Ter Llobregat (ATLL)protege hoy ocho bombas verticales pertenecientes a la red que abastece de agua potable a más de cien municipios en Cataluña.

La creciente demanda en el consumo de agua, producida por un aumento significativo en la concentración de población, y las mayores exigencias relativas a normativas europeas para la potabilización y mejora de sabor, así como una optimización en el consumo energético, impulsaron a ATLL a modernizar sus instalaciones, añadiendo la mayor planta desalinizadora mediante técnicas de Electrodiálisis Reversible (EDR) existente en mundo. Dentro de esta reforma se amplió una de las instalaciones más críticas de la planta, la de captación de agua, de 4 bombas verticales a 8. Tras un análisis exhaustivo de las diferentes alternativas en el mercado relativas a la monitorización online de vibraciones, temperatura y parámetros críticos, finalmente ATLL se decide por la solución de Rockwell Automation basada en la familia XM.

Una nueva arquitectura tecnológica para el sector
El precio del cobre, los costes en los mantenimientos de los cableados y los desarrollos en las comunicaciones han favorecido la utilización de los buses de campo, y con ello, un nuevo concepto de arquitectura distribuida. Desde Rockwell señalan que el mantenimiento predictivo no puede estar ajeno a estas evoluciones, y por ello, se han creado dispositivos para ser instalados cerca de la máquina y dotados con inteligencia propia. "Dichos equipos son capaces de actuar de forma autónoma en el caso de producirse algún estado crítico de alarma de vibración u otras variables, cumpliendo estándares estrictos como API 670, pero sin olvidar a su vez, que deben estar integrados en sistemas de control de planta". En ATLL se han instalado 4 canales de vibraciones, uno de tacómetro y 6 canales de lectura de temperatura a sendos módulos XM instalados en un pequeño armario a pie de cada una de las bombas. Cada uno de estos armarios está comunicado a través de un bus campo en tiempo real DeviceNet. Estos a su vez están conectados con otros dispositivos distribuidos como son: un controlador ControlLogix, un módulo convertidor XM500 y un par de terminales de operador PanelView 1250 que realizan el control y supervisión de la instalación. El controlador, además, hace de pasarela entre la DeviceNet de campo y la Ethernet de planta.

Asimismo, con la utilización de variadores de frecuencia para regular la velocidad en los motores, se han conseguido ahorros en el consumo energético de hasta el 50% cuando se regulan cargas centrífugas, como es el agua, trabajando con bombeos entre un 100% y un 80% de su capacidad. Esto significa que las máquinas utilizadas deben tener un control muy preciso de la velocidad para regular el caudal, y desde un punto de vista mecánico, ciertas precauciones a la hora de operarlas y mantenerlas. "Gracias a la entrada de tacómetro que disponen los dispositivos de control de vibraciones Allen-Bradley de la serie XM120, es posible correlacionar el nivel de vibración y velocidad de operación de forma directa. Esto permite controlar de forma permanente el valor de la vibración como múltiplo de la velocidad de giro (1x, 2x, 3x,…)", señalan desde ATLL. Estos datos, al igual que la lectura de fase, son claves tanto a la hora de arrancar y parar las bombas, como en condiciones normales de operación, ya que permiten localizar las frecuencias críticas y de resonancia del conjunto del sistema.

Por último, ATLL valora de forma muy positiva que los dispositivos en campo dispongan de información suficiente y necesaria para poder hacer un diagnóstico avanzado. "Cada módulo XM 120 de vibración es capaz de medir, en tiempo real, más de 30 parámetros de vibración: espectro FFT, forma de onda, 4 bandas configurables en función de frecuencia y velocidad de giro, niveles de amplitud independientes en función al tipo de fallos (desequilibrios, desalineaciones, rodamientos…), estados del sensor, configuración de programación de estados, registro de transitorios, inhibición de alarmas en función de la velocidad de la máquina…" Esta información se procesa de forma local por cada módulo y se manda al controlador ControlLogix y a los diferentes sistemas y departamentos de la planta, de modo que puedan conocer en tiempo real los estados generales y parámetros de las bombas.