Monitorización del consumo de agua con PLC ESP32

Ahorro de recursos hídricos mediante el seguimiento y análisis


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SITUACIÓN

Desde hace algunos años, el planeta sufre una escasez de recursos naturales. En este contexto, es importante saber cómo optimizarlos y racionalizarlos en la medida de lo posible.

Aunque la cantidad y la calidad del agua en Andorra no parecen ser motivo de preocupación, la FEDA desearía disponer de la mayor información posible sobre el consumo de agua fría.

El leitmotiv del proyecto es controlar el agua fría de los edificios de FEDA para integrarlos en el plan de eficiencia energética de la empresa.

El sistema permitirá conocer en tiempo real el consumo de agua fría, y compararlo con las medias de consumo para evitar fugas o pérdidas innecesarias de agua.

FEDA's buildings who integrate them into the company's energy efficiency plan.
Odoo • Image and Text

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PROYECTO PARA EL CONTROL DEL CONSUMO DE AGUA

Para poder controlar el consumo de agua, se instalan los contadores de agua adecuados para cada edificio, en función de la sección de las cañerías.

A cada contador se le añade un sistema emisor de pulsos, parametrizados por NFC.

Cada pulso corresponde a un 1 litro de agua, con una duración de 300ms por pulso.

Water consumption control
Los contadores son de Salvador Escoda y, el emisor de pulsos es de Bmeters.
Salvador Escoda S.A and B Meters

Para la lectura de los pulsos se instalan PLCs (Controladores Lógicos Programables) Industrial Shields, que permiten hasta 12 entradas/salidas analógicas y digitales, y diferentes protocolos de comunicación.

El protocolo de comunicación que se utilizará en este caso es TCP MODBUS, un protocolo industrial estándar que también utiliza el software Circutor PowerStudio, y que funciona a través de Ethernet.

Los PLC están programados con C++; empaquetan y envían los pulsos con un valor total de litros para cada uno de los contadores, con el fin de evitar pérdidas por colisiones o falta de comunicación con los edificios. Así, aunque hubiera un fallo de comunicación, los pulsos emitidos nunca se perderían.

Además, el PLC dispone de una memoria tipo tarjeta µSD para almacenar las variables y, aunque se produjera un corte en el suministro eléctrico, no se perdería el número total de pulsos registrados.

Vía MODBUS TCP, los PLCs envían las tramas a través de Ethernet para ser capturadas por el sistema SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition).

El sistema SCADA es la representación gráfica de los datos adquiridos a través del PLC.
Además de representar gráficamente el consumo de agua, permite crear un sistema de alarmas y avisos si el consumo está fuera de los parámetros lógicos.

ESP32 PLC to control the water consumption

DIAGRAMA DE LA CONEXIÓN DEL GENERADOR Y EL ESP32 PLC

El diagrama muestra la conexión del emisor de pulsos con el PLC.

Nota:

Las salidas del emisor de pulsos IWM-PL3 son del tipo N-MOS (NPN), y pueden suministrar hasta 30V cc y máx. 100mA.

Connection between generator and ESP32 PLC for the water consumption controlling

SISTEMA SCADA

La pantalla SCADA permite ver:

  • el contador de cada una de las tuberías de entrada de agua
  • las medias en m3/h
  • el consumo mensual de agua

También muestra una tabla para exportar a Excel los valores por día y hora de cualquier contador, y un gráfico para comparar y visualizar el consumo de todos los contadores parametrizados en el tiempo.

Screen of Scada system implemented on the water consumption control

A través del sistema SCADA, es posible configurar un sistema de alarmas y avisos para notificar cuándo el consumo está fuera de los parámetros preestablecidos. Esto permite a los responsables del sistema identificar rápidamente posibles fallos y tomar las medidas necesarias para corregirlos.

Odoo • Text and Image
Water resumer for the water consumption control

Además, la información recogida por el sistema SCADA puede utilizarse para analizar las tendencias en el consumo de agua y optimizar el funcionamiento del sistema, reduciendo así los costes y mejorando la eficiencia.

En definitiva, el gráfico SCADA y la información que muestra gracias a la instalación de monitorización es una herramienta muy valiosa para la gestión eficaz de los recursos hídricos y para garantizar un funcionamiento óptimo y eficiente.

BENEFICIOS DE CONTROLAR EL CONSUMO CON EL ESP32 PLC

Control global

La instalación de PLCs permite controlar toda la solución, supervisar el consumo y ahorrar recursos hídricos. 


Seguridad de Datos

La memoria tipo tarjeta µSD de los PLCs ayuda a mantener la integridad de los datos en caso de fallos en el suministro eléctrico.

Control efectivo

El sistema SCADA permite analizar las tendencias del consumo de agua, reducir costes y mejorar la eficiencia del sistema.

¿POR QUÉ INDUSTRIAL SHIELDS?

Industrial Shields destaca en este proyecto gracias a los siguientes puntos clave:

SOLUCIÓN ABIERTA

Sin coste de licencia.



SOLUCIÓN MODULAR
Las especificaciones del producto pueden ampliarse en el futuro.


SOPORTE TÉCNICO
Nuestro soporte técnico está presente antes, durante y después de la venta y el proceso de instalación.

EQUIPOS PARA USO INDUSTRIAL
Equipos diseñados y fabricados para usos industrial a precios muy competitivos.

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