Diseño e implementación de dispositivo prototipo monitor de rectificadores con salida a sistema SCADA para aplicaciones en la industria
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Date
2022-04-01
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
En distintos sectores de la industria se necesitan rectificadores de alta eficiencia. Ejemplo de ello, son los sistemas de protección catódica donde el funcionamiento correcto del rectificador es de vital importancia para evitar la corrosión en el tubo (Loachamin Nasimba, 2019). Por consiguiente, es necesario que los rectificadores se encuentren en óptimas condiciones. Para dar solución a esta problemática se debe garantizar un monitoreo permanente al rectificador y así actuar ante cualquier eventualidad evitar daños mayores como la corrosión de la tubería. Dicho lo anterior el presente proyecto en modalidad de practica empresarial, propone el diseño e implementación de un dispositivo que se conecta a la salida del rectificador, toma la señal de rizado y extrae parámetros de frecuencia y amplitud con una salida en corriente continua en función de la frecuencia, con destino a un sistema SCADA. Para llevar a cabo se siguieron las siguientes pautas. Realizar simulaciones de rectificadores con daños y así tener una idea mas clara del problema.Diseñar las etapas analógicas para adaptar la señal con destino a un microcontrolador. Implementar un algoritmo para el procesamiento digital de la señal, con procedimientos matemáticos para encontrar las diferentes
variables de rizado. Dentro esos procedimientos matemáticos, se encuentra la FFT la cual es usada para encontrar la frecuencia de rizado de una manera robusta. Generar una corriente analógica de 4 a 20 mA en función de la frecuencia, dicha actividad se ejecuto con una salida en tensión por el DAC del microcontrolador en función de la frecuencia esa tensión pasa por un circuito transductor de tensión-corriente. Posteriormente, a la etapa de diseño se ensambla en una PCB y en un empaque con el propósito de implementar la solución en la industria. Con el dispositivo completamente ensamblado se procede a hacer pruebas de desempeño donde se obtienen una ecuación de frecuencia en función de la corriente para ingresar al sistema SCADA adicionalmente a partir de la caracterización, se obtiene la variación de corriente en función de la frecuencia.
Description
Keywords
Rectificador, tubos de protección catódica, FFT, SCADA