Sistema ciberfísico para la simulación de múltiples bombas centrífugas en configuración variable mediante tecnologías de industria 4.0

Abstract

En esta investigación se desarrolló el gemelo digital de un sistema de bombas múltiples con configuraciones en serie y en paralelo, basado en dos bombas centrífugas industriales idénticas disponibles en el laboratorio. Con ayuda de un PLC Se recopilaron datos experimentales mediante sensores de presión y caudal para calibrar el gemelo digital y así el sistema simulado pueda predecir la respuesta en condiciones de operación cambiantes. El entorno de simulación se desarrolló con la ayuda de un programa informático comercial de dinámica de fluidos computacional COMSOL. En TIA portal se diseñó una interfaz HMI que contiene el valor de las variables sensadas y muestra el comportamiento de la variable de proceso (caudal) ante los cambios de setpoint que se ingresen. Al proceso se le realiza un control PID gracias a dos variadores SINAMICS V20 conectados a las bombas. Los datos obtenidos luego de varias pruebas se compararon con el modelo simulado para validar finalmente el gemelo digital.