Diseño de un sistema automatizado para una planta de tratamiento de agua potable

Abstract

En Colombia se cuenta con numerosas plantas para el tratamiento de agua potable (PTAP), la mayoría de gran capacidad que van de 200 a 5.000 L/s, estas manejan sistemas de control para garantizar condiciones de alta calidad en el proceso final donde el agua es apta para el consumo humano, generando economía y eficiencia en su producción. Las plantas de tratamiento de pequeña (9 a 99 L/s) y mediana capacidad (100 a 199 L/s), generalmente no cuentan con este tipo de tecnología entorpeciendo el proceso, teniendo en cuenta que son sistemas manipulados físicamente por operarios que se exponen diariamente a errores que ocasionan accidentes, pérdidas de tiempo, insumos, dinero, e incluso reprocesos que distorsionan el control y manejo del recurso hídrico. Este trabajo se enfocó en el diseño de un sistema automatizado (SCADA) para una PTAP, compuesto por la simulación entre un PLC y una pantalla HMI donde se representa una topología de comunicación industrial, que a su vez centraliza el control de los subprocesos que conforman la potabilización del agua (Dosificación de químicos, Floculación, Sedimentación, Filtración y Desinfección) para plantas de tratamiento a pequeña y mediana escala. Para ello, se empleó el software Simatic S7 donde se elaboró el algoritmo de control en lenguaje KOP, que en conjunto con WinCC Flexible permite visualizar la simulación a través de una pantalla HMI y así poder maniobrar los elementos de control que dispone una PTAP. Este diseño reúne un comportamiento que permite interactuar en tiempo real con cada operación que se lleva a cabo dentro de la PTAP, el programa reconoce y actúa sobre los dispositivos que conforman dicho proceso (Sensores de volumen, Caudalímetros, Sensores de turbiedad, Electroválvulas, Bombas dosificadoras y Moto reductores). Una futura implementación ayudaría a reducir los errores mencionados anteriormente por la intervención manual en este tipo de plantas que no presentan tecnologías autómatas, minimizándolos y contribuyendo al proceso de potabilización de agua; además de tener un sistema de monitoreo que mejora las condiciones de control. La importancia de un sistema automático en la potabilización de agua garantiza desempeño en su funcionamiento, ofreciéndole al operador de planta la comodidad de tener un programa amigable desde donde podrá observar y manipular directamente el proceso de toda la PTAP sin necesidad de presenciarlo físicamente.