Diseño de un sistema de supervisión y control remoto para automatizar una planta de tratamiento de aguas residuales en una fábrica de fideos de Lambayeque

Abstract

La planta de tratamiento de aguas residuales de la Fábrica de Fideos Napoli presenta una problemática operativa importante debido al deterioro de su sistema de control, el cual requiere una fuerte intervención manual. Actualmente, un operario debe iniciar manualmente el proceso, cargar los tanques con cloro y salmuera, esperar cerca de 2.5 horas hasta alcanzar la presión necesaria (40 PSI) y luego abrir válvulas manualmente para distribuir el agua. Este procedimiento consume alrededor de 3 horas diarias del personal, afectando la productividad y generando pérdidas de tiempo y recursos. Para abordar esta situación, se diseñó e implementó una lógica de control mediante un PLC y una interfaz hombre-máquina en Vijeo Designer, automatizando el llenado del ablandador, la regulación de presión con un control PID y la distribución de agua hacia distintas zonas de la planta. Es importante destacar que se realizaron simulaciones detalladas para validar el funcionamiento del sistema antes de su implementación. Estas simulaciones permitieron verificar el correcto desempeño de cada etapa del proceso, asegurar la respuesta adecuada de los sensores y actuadores, y comprobar la operatividad del sistema en modo automático y remoto a través de un servidor web. Los resultados de la simulación demostraron que la solución propuesta no solo mejora la eficiencia operativa, sino que también reduce la intervención humana y optimiza la supervisión del proceso.

The wastewater treatment plant at the Napoli Pasta Factory faces a significant operational challenge due to the deterioration of its control system, which currently relies heavily on manual intervention. At present, an operator must manually initiate the process, load the tanks with chlorine and brine, wait approximately 2.5 hours until the required pressure of 40 PSI is reached, and then manually open valves to distribute the treated water. This procedure consumes around three hours of labor daily, negatively impacting productivity and leading to a continuous loss of time and resources. To address this issue, a control logic was designed and implemented using a PLC and a human-machine interface (HMI) developed in Vijeo Designer. The system automates the softener tank filling, pressure regulation via a PID controller, and the distribution of water to different areas of the facility. Notably, detailed simulations were conducted to validate the system’s functionality prior to deployment. These simulations made it possible to verify the proper operation of each stage in the process, confirm the appropriate response of sensors and actuators, and ensure system functionality in both automatic and remote modes via a web server. The simulation results demonstrated that the proposed solution not only improves operational efficiency but also reduces human intervention and enhances process supervision.