Implementación de un controlador automático de potencial redox para la desinfección bacteriana de agua desde HMI en WinCC

• Autores: Alanya Flores, Wilber, Quispe Clemente, Franklin Leonardo
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2023
• Institución: Universidad Nacional de Huancavelica
• Repositorio: UNH-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unh.edu.pe:20.500.14597/5873
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.14597/5873
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: ORP; Agentes desinfectantes; PLC; Interface hombre-máquina; Desinfección de agua; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.01

El trabajo de investigación tuvo como objetivo implementar un controlador automático de potencial redox en PLC S7 1500 con sensores y actuadores, configurado y monitoreado desde una HMI desarrollado en WinCC, para mantener con eficiencia significativa el ORP del agua en proceso en el rango de 650 – 700 mV por 30 segundos garantizando la desinfección bacteriana. Se usó la plataforma de TIA Portal para la programación del controlador del parámetro ORP en el rango de 650-700 mV; para la implementación del controlador se utilizó un PLC Simatic S7 1500 programado en Grafcet; así mismo se empleó una HMI en WinCC para preestablecer y visualizar el estado del parámetro ORP y volumen del agua requeridos. Como indicador del parámetro ORP se empleó un sensor de 4 hilos con transmisor de corriente de 4-20 mA, que midió constantemente el potencial redox en el agua; así mismo se empleó un sensor ultrasónico de nivel por cada tanque con el que se determinó en todo momento el volumen de agua en proceso. Los agentes desinfectantes fueron el ozono e hipoclorito de calcio de 70%. Se empleó el diseño factorial completo de tres niveles para cada factor “ORP” (650, 675 y 700 mV) y “Volumen” (100, 150 y 200 L) con 9 observaciones. La distribución de los agentes desinfectantes se llevó a cabo durante el llenado del agua a desinfectar en los tanques, d ebiendo mantenerse el ORP de los agentes desinfectantes entre 650 – 700 mV por más de 30 segundos. Finalizado este proceso se calculó la eficiencia promedio del controlador automático, siendo: 124 (mV-L)/s para la desinfección con el agente desinfectante ozono y 129 (mV-L)/s para la desinfección con el agente desinfectante hipoclorito de calcio de 70%. Concluyéndose que: con la implementación de un controlador automático de potencial redox en PLC S7 1500 con sensores y actuadores, configurado y monitoreado desde una HMI desarrollado en WinCC, se mantiene con eficiencia significativa el ORP del agua en proceso en el rango de 650 – 700 mV por 30 segundos garantizando la desinfección bacteriana.