Automatización del proceso de tratamiento de agua y su implementación

Automatización del Proceso de Tratamiento de Agua y

su Implementación

INFORME DE INGENIERIA

PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE

Ingeniero Electrónico

Rubén Amarildo Cano Aguilar

PROMOCION 1986-1

Este trabajo de proyecto de automatización y desarrollo esta orientado a mejorar el procesamiento del agua cruda captado desde el río Santa y llevado a través del canal madre del Proyecto Especial Chavimochic para su procesamiento en agua tratada o potable apta para consumo humano, para la ciudad de Trujillo.

Por ser la Planta de Agua Potable, administrada por un ente estatal, la implementación y ejecución del presente proyecto es por etapas: corto, mediano y largo plazo, dependiendo esto mayormente de los ingresos directamente recaudados por la venta del agua tratada.

PROLOGO

INTRODUCCIÓN CAPITULO 1

PRINCIPIOS GENERALES

Pag. 1 2

3

1. 1 Reseña histórica 4

1.2 Descripción del funcionamiento de la planta 6

1.2.1 Principio general de funcionamiento. 6

1.2.2 Producción, control de calidad y venta de agua tratada. 7

1 . 3 Descripción de los parámetros del proceso 1 O

1.3.1 Características del agua cruda 1 O

1.3.2 Características físicas 15

1.3.3 Características químicas 17

1.3.4 Características bacteriológicas 18

1.3.5 Parámetros de componentes de coagulación y floculación 19

1.3.5.1 Principio de tratamiento 19

1.3.5.2 Coagulación y floculación 20

1.3.5.3 Desestabilización de la suspensión por coagulación 22

1.3.6 Reacción química de los elementos durante el proceso. 25

1.3.6.1 Acción de los coagulantes. 25

1.3.6.2 Acción de los polielectrólitos o floculantes. 1.3.6.3 Acción del cloro.

CAPITULO 11

DESARROLLO DEL SISTEMA PROPUESTO 2.1 Generalidades

2.2 Planteamiento del problema 2.2.1 Captación de agua cruda

2.2.2 Dosificación de los productos químicos 2.2.3 Dosificación del cloro y cloro residual 2.2.4 Operación y lavado de filtros

2.2.5 Salida del agua tratada

2.3 Características generales para la automatización 2.3.1 Características generales del proceso

2.3.1.1 Elementos del sistema de control 2.3.1.2 Modos y estrategias de control 2.3.1.3 Integración de sistemas de control

2.3.2 Características generales de automatización 2.3.3 Características generales de los equipos

2.4 Ventajas de la automatización del procesamiento del agua 2.4.1 Descripción

2.4.2 Sistema de adquisición de datos

2.4.3 Ventajas y desventajas de la automatización

26 27

29 29 29 30 31 33 34 35 37 37 38

40

42 43 47 48 48

49

2.4.4

Ventajas de automatización del proceso de la planta.

₅₁

2.5

Sistemas propuestos para la automatización

₅₂

2.5.1

Dosificación de productos químicos

₅₃

2.5.2

Dosificación de cloro

₅₄

2.5.3

Captación de agua cruda

₅₅

2.5.4

Sistemas de Filtros

₅₅

2.5.5

Salida de agua tratada

₅₆

2.6

Procedimiento de soluciones

₅₆

2.6.1

Desarrollo del sistema propuesto

₅₆

2.6.1.1

Base del sistema

₅₇

2.6.1.2

Selección de hardware

₅₇

2.6.1.3

Selección del software

₅₇

2.6.1.4

Dispositivos periféricos

₅₇

2.6.1.5

Diagramas de bloques y circuitos

₅₈

2.6.2

Operación del DATA LOGGER

58

2.6.3

Relación de equipos que intervienen en la automatización

₅₉

CAPITULO 111

DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO

₆₃

3.1

Descripción de funcionamiento según lo propuesto

63

3.1.1

Captación de agua

63

3.1.3

Dosificación de cloro

₇₃

3.1.4

Salida de agua tratada

₇₅

3.1.5

Regulación de los filtros

₇₈

3.1.5.1

Generalidades - principio de base

₇₈

3.1.5.2

Principio de funcionamiento

₇₉

3.1.5.3

Funcionamiento del sistema de lavado de filtros

₈₁

3.1.5.4

Características de actuadores para las válvulas de los filtros

₈₂

3.1.5.5

Medición de la turbiedad de los filtros durante la operación

₈₅

3.2

Los Decantadores tipo PULSATOR

₈₈

3.2.1

Principio de funcionamiento del PULSATOR

₈₈

3.2.2

Automatismo del sistema Pulsator

₉₀

3.2.3

Optimización de los ajustes de operación

₉₁

3.2.4

Ajuste de las extracciones de lodos

93

3.2.5

Operación del pulsator

94

3.2.6

Incidentes principales: causas y remedios

95

3.3

Filtro AQUAZUR "T'

97

3.3.1

Principio de la filtración

97

3.3.2

Funcionamiento del Filtro ''T"

98

3.3.3

Instrucciones de operación

101

3.3.4

Funcionamiento de la regulación por sifón parcializado

102

3.3.5

Incidentes principales en la operación y lavado de los Filtros

103

CAPITULO IV

PREPARACIÓN Y DOSIFICACIÓN DE PRODUCTOS QUÍMICOS Y

4.1 Sistema de dosificación de productos químicos 105

4.1.1 Preparación y dosificación de Cal 105

4.1.2 Preparación y dosificación de sulfato de aluminio 106

4.1.3 Preparación y dosificación de polímero catiónico 106 4.1.4 Preparación y dosificación de polímero aniónico 107

4.15 Dosificación de cloro 107

4.2 Análisis físico químicos 108

4.2.1 Neutralización 111

4.2.2 Prueba de "mármol" 112

4.2.3 Medida de grado alcalimétrico (TA) 112

4.2.4 Medida de grado alcalimétrico completo (TAC) 112

4.2.5 Medida de la dureza total - TH (Ca y Mg) 115

4.2.6 Cloro libre y total 115

4.2.7 Determinación de pH de floculación 115

4.2.8 Prueba de "punto critico" 115

4.2.9 Cohesión de lodos (K) 116

4.3 Análisis microbiológico 116

4.4 Análisis del proceso de operación 116

4.4.1 Porcentaje de lodos 116

4.4.2 Carrera de filtración 117

4.4.3 Pérdida de carga 117

4.4.4 Característica del lecho filtrante 117

4.4.5 Detección de fugas de arena 117

GLOSARIO

ANEXOS

A 1. Equipos instalados en planta.

Sistema Adquisición de Datos: DATA LOGGER.

122 126

127 128

Medidor Ultrasónico - Canal Parshall - Modelo 21 OO. 133

Medidor de flujo Ultrasónico - Transit Time - Modelo 4500 137

Medidor de nivel Ultrasónico Modelo 2500 143

Sistema Medición de pH - Modelo P63. 146

Sistema Turbidímetro - Modelo T53 y sensor Modelo 8324. 151

A2. Equipos propuestos para la automatización.

Medidor de cloro residual AccuChlor.

Sistema Turbidímetro y Sólidos suspendidos. Controlador digital de tres lazos: Scherzo.

Controlador de Lopgica programable PLC: SMAR

Bibliografía.

154

155

159

164

169

La automatización de los procesos industriales en general sumado a la tecnología de los equipos avanza aceleradamente, permitiendo optimizar los procesos a controlar, mejorando la calidad de los productos resultantes.

No obstante el desarrollo de una empresa no se circunscribe tan solo a cambios tecnológicos y/ o que los trabajadores se capaciten es importante abordar otros aspectos que no opaquen la filosofía de la automatización.

Con el avance acelerado de la electrónica

y

la informática se han diseñado

y

construidos equipos que por su naturaleza, cada vez más compactos, potentes

y

costos variables, están sirviendo como un medio para controlar

y

regular diversas aplicaciones que cada vez son más exigentes para lograr lo predecido.

El presente trabajo describe, en el Capitulo I las características físico

químicos

y

bacteriológicos del agua a procesar

y

los procesos de

dosificación. El capitulo 11, trata de los problemas actuales durante el

procesamiento de los diferentes parámetros

y

las formas de solución.

Posteriormente el Capitulo III describe el desarrollo de los procesos de

automatización

y

finalmente en el Capitulo IV se describe las diferentes

El Sistema de Tratamiento de Agua Potable para la ciudad de Trujillo, consta de:

• Una Planta de Tratamiento de Agua Potable compacta de patente

DEGREMONT, distante aproximadamente 11 Km al centro urbano de la

ciudad de Trujillo, con capacidad de diseño de 1,000 LPS, que se

alimenta del Canal de Riego (Madre) del Proyecto Especial

CHAVIMOCHIC a 140 Km de la Bocatoma del Proyecto, ubicada en el río

Santa.

• Una Línea de Conducción de Agua Tratada de hierro dúctil con una

longitud aproximada de 18,000 m que alimenta a los principales

Reservorios de la ciudad de Trujillo, que pertenecen a la Empresa

Prestadora de Servicio de Saneamiento "SEDALIB S.A." El perfil de la

Es clásico describir el agua liquida como un cristal en el cual la estructura varia con la temperatura y en el que los enlaces de hidrogeno tiende a liberarse continuamente a medida que se eleva la temperatura.

La existencia de estos enlaces de hidrogeno disponibles permite

explicar la debilidad de la atracción electrostática entre los aniones y

cationes de las sustancias polarizadas solubles y la permanente de estas

ultimas en un elevado grado de disociación.

El agua se presenta en la tierra bajo tres estados y se encuentra ligada a un movimiento cíclico de evaporación y de precipitación que somete las tierras emergidas ( en superficies y profundidad) a un lavado, a una especie de extracción metódica de los cuerpos solubles, así como a una erosión permanente.

En la tierra el agua se comporta como un disolvente casi universal y un

vehículo de la mayor parte de las sustancias que se encuentran en las

superficies o en el interior de la corteza terrestre. Por otra parte las aguas

constituyen un medio de vida elegido por una flora y fauna abundantes y

variadas.

patógenos, ya sea como único método, o como una etapa final

complementaria de otros tratamientos (almacenaje, filtración, etc.)

1.1 Reseña histórica

• Esta planta en su concepción inicial fue proyectada para suplir la falta de

agua potable en los sectores marginales y zonas altas aledañas al distrito

de Trujillo

• La Obra del Sistema de Tratamiento de Agua Potable para la ciudad de Trujillo se inició en Junio de 1995, fue recepcionada el 31 de Octubre de 1996 y entró en operación en noviembre del mismo año. Desde entonces a la fecha se han producido 52'933,990 M3 de agua tratada con un caudal promedio de 647 l.p.s. favoreciendo a una población de 400,000 habitantes que representa el 60 % de la población de Trujillo y sus distritos estimada en 658,841 habitantes (según Censo 1996); el 40% restante (partes bajas de la ciudad) se abastecen de agua subterránea que es explotada por la Empresa Prestadora de Servicio de Saneamiento SEDALIB S. A.

• El diseño de la Planta fue concebido para una turbidez máxima del agua

cruda de 3,000 NTU y 1,000 l.p.s; Sin embargo, durante el Fenómeno del

Niño con ciertas adaptaciones en la Planta, se manejaron picos de

turbiedad del orden de los 100,000 NTU, con promedios de 80,000 NTU

a 500 l.p.s., la Planta no paralizó su producción aún en las condiciones

más adversas del agua cruda. En condiciones de diseño (3,000 NTU) se

ha llegado a producir en forma continua 1,200 l.p.s., siendo los

necesitaría construir dos filtros adicionales junto a los 8 filtros existentes (esto ya ha sido previsto en la obra) para que la Planta pueda producir 1,400 l.p.s., de agua tratada, con lo cuál queda asegurado el

abastecimiento de agua a la ciudad de Trujillo más allá del año 2,005.

1.2 Descripción del funcionamiento de la planta

1.2.1 Principio general de funcionamiento

El agua cruda ingresa a la "Planta" a través de una captación que toma

agua del Canal Madre, (Fig. Nº 1.2) a continuación ingresa a las naves de

los desarenadores y una Obra de Reparto.

A la salida de los desarenadores se realiza la inyección de cal, para

optimizar el pH de floculación dentro del rango determinado, así como se

dosifica Cloro (precloración).

Reservorio de contacto

En la Obra de Reparto se inyectan los reactivos de clarificación; se inyecta primero el sulfato de aluminio para coagulación, luego el polímero como ayudante de floculación.

Luego el agua se clarifica en dos decantadores del tipo 'PULSATOR

LAMINAR", en donde se realiza la separación entre el agua y los lodos. Luego se filtra ésta agua en una batería de 8 filtros rápidos "AQUAZUR" del

Tipo "T"; el caudal de salida de los filtros se regula mediante sifones de

parcialización.

Luego, se desinfecta el agua filtrada con Cloro, que se inyecta antes del

reservorio de 4,000 m3, igualmente también se rectifica el pH del agua hasta

el pH de equilibrio antes de enviar el agua al reservorio de 4,000 m3.

La Línea de Conducción de Agua Tratada, (Fig. Nº _1.3

_y

_{1.4) lleva el}

agua desde el Reservorio de la Planta de Tratamiento de Agua Potable

hasta los puntos específicos del sistema de distribución principal de la

ciudad de Trujillo, como son: Cámara de bombeo "Miguel de la Cuba",

Reservorio "Los Gemelos" y "Manuel Arevalo", Cámara de Rebombeo "La

Esperanza", Reservorio "Miguel Grau" y "Florencia de Mora", "Wichanzao"

entre otras derivaciones. Desde estos puntos principales, la empresa de

saneamiento SEDALIB, distribuye a otros reservorios elevados y a la

población, pudiendo en algunos casos, derivar el agua a las zonas bajas.

1.2.2 Producción, control de calidad y venta de agua tratada

Para garantizar la calidad del agua tratada y el control de los procesos,

se cuenta con un Laboratorio de Control de Calidad, que involucra los

LJ

Resenr. ElM:ilaflo

LJ

Reservario

11.AREVAL0

Resenrario AllD Mochi: t.

CUD.-t. F.dit MORA

ITJJ

Resenrorio OEHELOS

D uivlc »n d Cemo Cir:i::o

D

Resuvario

M.GRAU

Reservorio

CHICAGO

Fig. N

º

_{1.3 Un ea}

de

_{Conducción d e Agua Tratada desde la Planta de Tratamiento de Agua Potable}

R98 Q=601/s 0254

���$-�c..;j,

R27 Q=301/s 0152 mm

Q=_2501/s 0 600 mm "'""�·•• -�- a.J

0 500 mm

1

J\

R39 Q=lOO 1/s 0 400 mm

0 300mm

Q=_l501/s 0 600 mm

Q=4501/s 0 600mm

R55 Q=4501/s 0 800 mm

__. .-.Xi, ll.o

R09 Q=2501/s 0500mm

R21 Q=2001/s 0 500 mm I,._ 1,;aoc.,:z=�

R09 -R. G�ELOS

R11 -R . .D((To PESQUEDA

R21 -R.M. GRAU R22-R. F. MORA R27 -R. MILAGRO R28-R. PIT1 R29-R. PIT 2 R39 -R. AREVALO

R46-R. NVO. F. MORA R55 -R. AL TO MOCHICA R98-R. MILAGRO 2

C02 Q=_2001/s

0 500 mm

,_ .,

.

--_,,_

�

l

l Q=_8001/s

11 0

soom

_"!.Jl

El Laboratorio Fisicoquímico debidamente equipado en donde se

realiza en forma ininterrumpida las 24 horas del día dichos controles; las

frecuencias son las establecidas por las Normas vigentes y los datos

históricos, se realizan análisis de metales, pruebas de floculación y diversas

pruebas en los diferentes procesos de tratamiento. También se cuenta con

un Laboratorio Microbiológico, para el control de la calidad bacteriológica

del agua de la fuente, del proceso y tratada. Adicionalmente se ejecuta un

programa de monitoreo diario (Fisicoquímico y Microbiológico) en las

entregas del Agua Tratada a los Reservorios de la ciudad, para el control de

cualquier contaminación por la Línea de Conducción.

Cabe mencionar que según la Superintendencia Nacional de Servicios

de Saneamiento (SUNASS) y la OMS; el valor máximo permisible de

turbidez para el agua tratada es de 5NTU (Unidades Nefelométricas de

Turbidez), las concentraciones normales de cloro en los Reservorios deben

estar entre 0.6 y 1.5 p.p.m. (partes por millón = mg./litro de agua) de cloro

residual y el pH entre 6.5 á 8.5.

1.3 Descripción de los parámetros del proceso

A continuación se describirán los componentes interactuantes en el

proceso de tratamiento según sus características naturales, físicos,

químicos, bacteriológicos y métodos de procesamientos

1.3.1 Características del agua cruda

En la mayoría de los líquidos las materias orgánicas e inorgánicas se

encuentran en forma sólida o disuelta y se presentan de las siguientes

formas (simultáneamente o no):

• En suspensión

• Coloidal

• Disuelta

En las suspensiones debería distinguirse el caso de los sólidos, de los

líquidos no miscibles y del gas no disuelto (emulsión).

Sin embargo, la descripción del comportamiento de las dispersiones

sólidas en el agua presenta muchas analogías (con los cambios adecuados)

con la del comportamiento de las emulsiones del liquido o de gas. La forma

disuelta puede ser considerada como una dispersión molecular (pudiendo

sufrir una disociación iónica).

La clasificación seria entonces:

• Dispersiones groseras partículas de 0.1 a 100 µ (o más);

• Dispersiones coloidales: partículas a 1 a 100 mµ;

• Dispersiones moleculares: partículas inferiores a 1 mµ.

Las dispersiones groseras

Estas se encuentran en estado de suspensión inestable y viene a

separarse del liquido por sedimentación o emersión. La velocidad de

separación decrece muy sensiblemente cuando el tamaño de la partícula

disminuye y estas ultimas pueden encontrarse en suspensión

aparentemente estable.

Si en las dispersiones groseras los efectos resultantes de las fuerzas

debidas a fenómenos de superficies no son preponderantes, no son, sin

Cuando las partículas entran en contacto, las fuerzas intramoleculares

llamadas Van der Waals, pueden contribuir a mantenerlas en contacto

mientras que las excitaciones externas no pasen de una cierta intensidad.

Las partículas se aglomeran y si el proceso se sigue en condiciones

favorables, las partículas forman conglomerados muchos mas voluminosos

que las partículas iniciales y las velocidades de separación aumentan

sensiblemente. Estas uniones de partículas se forman fácilmente con

partículas en movimiento relativamente lento (si no la energía disipada en el

momento del choque contrabalanzaría el efecto de las fuerzas de atracción

Van der Waals) y cuando la superficie presenta una situación favorable.

Dentro de las dispersiones groseras pueden incluirse elementos vivos

que forman parte integrante de la vida acuática (fauna y flora microscópica)

o que han sido arrastrados del exterior.

Las dispersiones coloidales

Para las materias no vivas, de tamaño sensiblemente superior al de las

moléculas pero inferiores a algunas micras, las fuerzas de superficie llegan a

ser preponderantes frente a las fuerzas de masa.

La estabilidad de los coloides en suspensión depende en el equilibrio

entre dos fuerzas opuestas envolventes (fuerza Van der Waals) atracción

universal entre átomos y moléculas y fuerza de interacción electrostática,

dependiendo estas fuerzas de la naturaleza intrínseca de los coloides, caso

como la hidrófila (moléculas de agua son absorbidas a la superficie o

Coloides hidrofóbica: materias orgánicas en suspensión estable porque la carga superficial es la misma y ellos se repelen.

Coloide hidrofilico: Son materias orgánicas que dependen de su

estabilidad, a las leyes de las moléculas del enlace de agua, en la superficie

de la partícula. Las leyes moleculares del agua prevén cualquier

aglomeración entre partículas (no hay interfaces real entre las partículas y el

medio solvente). La regla de la carga depende el grado de ionización de las

partículas del grado funcional, dependiendo esto de Ph del medio. En

algunos casos los coloides hidrofílico puede ser absorbidos por los coloides

hidrofóbicos.

Las partículas coloidales pueden ser directamente observados con un

microscopio (no hay medición directa) ellos son visibles indirectamente por

reflexión de luz con efecto Tyndall, cuya solución coloidal es la turbidez,

representado por unidad nephelometrica NTU con respecto al punto de

calibración por solución de formazina.

Una propiedad importante de los coloides es su sensibilidad a ciertos

cuerpos portadores de cargas eléctricas de signo opuesto que provocan una

neutralización de las fuerzas electrostáticas y la aparición de la coalescencia

que, permitiendo la acción de las fuerzas de gravedad, conduce a la

separación por sedimentación (o emersión). Esta neutralización de fuerzas

electrostáticas se llama floculación.

Las sustancias disueltas

Las sustancias disueltas, es decir, dispersadas a nivel de molécula, se

Las primeras son a menudo grandes moléculas orgánicas. Las

segundas comprenden una serie de sustancias orgánicas y la mayor parte

de las sales minerales.

Las sustancias disueltas cuando entran en contacto con la fase gaseosa o sólida de la cual provienen, obedecen a unos equilibrios de

disolución que son función de la temperatura y de la presión.

Las sustancias contenidas en las aguas naturales

Las sustancias minerales disueltas provienen en su mayoría del ataque a las rocas y de los terrenos por el agua en su recorrido superficial o en su

marcha por el seno de la corteza terrestre. Este ataque es consecuencia de

complejos procesos en los que interviene en forma principal la disolución propiamente dicha, la hidrólisis, la oxidación, la carbonatación, las acciones

biológicas. La velocidad y el resultado final del ataque dependen de la

composición inicial del agua. De la naturaleza del suelo y de las rocas y de

su estado de fisuración y porosidad, así como la naturaleza de la fauna y de la flora.

Podemos enunciar a ellos:

• Ca, Mg, Na, K, Fe, NH4 entre los cationes • C03H, S04, CI, Si02, N02 entre los aniones

La presencia de materia orgánica de origen natural es característica de las aguas superficiales y de las relativamente poco profundas. Su origen

Finalmente los fondos sumergidos o periódicamente recubiertos son

lugares de una vida biológica activa que proporciona una gran variedad de

productos orgánicos complejos.

Se hace mención de los productos del metabolismo de las algas y de

los hongos, que son el origen de numerosos productos olorosos y que

producen sabores y color.

Debe considerarse que la materia orgánica disuelta o en forma coloidal

puede normalmente ser floculada y eliminada por medio de productos

minerales ionizados.

1.3.2 Características físicas

Turbiedad

La turbidez puede ser causada por una gran variedad de materia

suspendida, que varían de tamaño desde coloides a gruesas dispersiones

dependiendo del grado de agitación.

En aguas claras (lagos, aguas tranquilas) la turbidez es predominada

por los coloides y dispersión muy fina

En ríos bajo condiciones de creciente, la turbiedad predominante esta

dada por los sólidos en suspensión gruesos.

Color

La mayoría de las aguas superficiales presentan color tal que no son

aceptables para usos domésticos ni industriales; a los que se tiene que

efectuar tratamiento para ser utilizados. Las sustancias colorantes son

productos de desechos orgánicos (hojas maderas, etc.) en etapas variables

ácido humico, tanino y humatos producidos por la descomposición de la

lignina.

En otros casos el color es predominado por la presencia de fierro

(humato férrico) en forma de gran intensidad. Sólidos

Los sólidos son referidos a la materia que permanece como residuo

después de la evaporación y secado a temperaturas (103 a 105 ºC). El

residuo o sólido que permanece representa solamente aquellos materiales

presentes en la muestra.

Los sólidos presentes se dividen en: sólidos disueltos, sólidos

suspendidos, sólidos volátiles y fijos.

Conductividad

Esta relacionado con la cantidad de iones presentes y con su movilidad.

En las soluciones diluidas y cuando las sustancias están totalmente

disociados la variación de la resistividad ( es lo inverso de la conductividad)

es aproximadamente lineal, con relación a la inversa de la concentración

iónica.

Olor

El olor generalmente es producto del metabolismo de las algas y

hongos o producto de deshechos orgánicos (vegetales y animales).

Sabor

Se procede a una apreciación subjetiva del sabor (aromático,

farmacéutico, a moho, etc.) y a su determinación mediante un umbral de

1.3.3 Caracteñsticas químicas

pH

Expresa la intensidad de la condición ácida o alcalina de una solución,

así como la concentración de los iones hidrógenos en una solución.

Para el tratamiento del agua el pH es un parámetro muy importante a

considerar por coagulación química, desinfección, ablandamiento de agua y

control de la corrosión. El pH debe ser controlado en desagües y tratamiento

de desechos industriales que empleen procesos biológicos para favorecer

los organismos particularmente envueltos.

Acidez

Se define como el poder de un agua de neutralizar iones hidróxido y se

expresa en términos equivalentes de carbonato de Calcio.

Alcalinidad

Es debido a la presencia de bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos

y

menos frecuente boratos, silicatos y fosfatos. En aguas naturales la

presencia de carbonato generalmente representa la alcalinidad formada con

considerable cantidad de C02, en materiales básicos del suelo. Cuando hay

demasiada alcalinidad el agua adquiere un mal sabor

Dureza

Aguas duras son aquellas que requieren considerable cantidad de jabón

para hacer espuma, pero su característica es que producen incrustaciones

en tuberías de agua caliente, calentadores, calderos

y

otras unidades en las

agua se debe a que los iones metálicos bivalentes se encuentran en ella, así

como también la presencia de ciertos aniones que forman incrustaciones.

1.3.4 Caracteñsticas bacteriológicas

Producidas por microorganismos provenientes del suelo, aire y otros.

Su mayor o menor concentración es característica de cada fuente de agua y

puede ocasionar:

• Afecciones organolépticas;

• Enfermedad y muerte del ganado;

• Muerte de la vida acuática;

• Autopurificación de las aguas.

La aguas con importante concentración de materia orgánica de

procedencia natural, son a menudo ácidas y están muy pocos

mineralizadas, es decir, vienen de terrenos con contenido de cuarzo o

cristalizados

En la siguiente Tabla Nº 1. 1 se recapitulan los principales

microorganismos patógenos, virus y parásitos (protozoos y gusanos) que

pueden propagarse por la vía hídrica:

ORGANISMO

ENFERMEDAD

Salmonellae Fiebre tifoidea _Paratifoidea

Salmonelosis

Shigellae Disentería bacteriana

Vibrio Cholerae Cólera

B. anthracis Carbunco

Microbacterias Tuberculosis

leptospira lcterohaemorrhagiae Ictericia hemorrágica

Adenovirus Conjuntivitis

Entamoeba hystolitica Disentería Amebiana

Entamoeba hartmanella _{de meninges} Enfermedades pulmonares y

Enterobius vernicularis Enfermedad parasitaria _intestinal

Trichurus trichiura Enfermedad parasitaria _intestinal

Ascaris lumbricoidea Enfermedad parasitaria _intestinal

Taenia solium Enfermedad parasitaria _intestinal

Trematodos Enfermedad parasitaria del _{hígado y riñones}

Tabla Nº _{1 .1 Principales microorganismos y sus consecuencias}

derivadas

Existen microorganismos patógenos, que son el origen de

enfermedades del hombre, los cuales tienen que ser eliminados en su

tratamiento.

1.3.5 Parámetros de componentes de coagulación y floculación.

1.3.5.1 Principio de tratamiento

Las aguas contienen partículas en suspensión coloidales o

seudocoloidales muy finas que deben ser aglutinadas en un flóculo

voluminoso y pesado para asegurar su sedimentación.

Los coloides se caracterizan por cargas eléctricas en las interfaces, que

Se realiza esta fase del Tratamiento en dos etapas:

• Coagulación, consiste en la formación de partículas de tamaño discreto

fácilmente separables del agua por medio de la sedimentación y de la filtración. En la coagulación se realiza la descarga eléctrica de los

coloides de modo de permitir la formación de un precipitado.

• Floculación, destinada a aumentar el volumen y la cohesión del flóculo

formado por la coagulación.

1.3.5.2 Coagulación y floculación

los métodos convencionales de separación de sólidos en líquidos:

filtración sedimentación, centrifugación y flotación no pueden usarse

directamente en sólidos de suspensión estabilizada. Las partículas son

demasiados finas y permanecen separadas unos de otros. La coagulación y

suspensión desestabiliza esta suspensión y permite la separación sólida

-liquido por dos métodos: neutralización de carga y adsorción.

Neutralización de carga

En aguas medias las partículas coloidales hidrofóbicas (Fig. Nº _1.5)

están cargadas negativamente. Para remover o reducir la protección por

medio de contenido catiónico el movimiento de las partículas hacen que

colisión en unas con otras y produce la sedimentación. La carga de

neutralización eficiente de un electrolito incrementa el numero de valencia,

Adsorción

Es el fenómeno superficial que permite a dos partículas en contacto

enlazar a cada uno por proceso de Van der Waals o enlaces hidrogeno. La

cantidad de polímero absorbido por los coloides en suspensión esta en

función del tiempo (curva característica llamada Langmuir isotherm) por

depender en gran medida de la temperatura y cualquier medida debe ser

llevado a una temperatura constante.

Potencial Zeta

+

+

+

+

Capa

+

+

Partícula

-+

- +

₊

Capa de;/ adsorción

difusora

+ +

+

Solución

+

+

Fig. Nº _{1.5 Leyes de equilibrio de una partícula coloidal}

La adsorción envuelve gran numero de parámetros relacionados:

• Los coloides: números de zonas efectivas /cargas superficiales / área de

superficie especifica y concentración de partículas.

• Medio acuosos: pH / conductividad / presencia de otras sustancias /

turbulencia / temperatura y mezclado de productos.

• La complejidad del sistema explica la dificultad para encontrar en el

presente el conocimiento y el modelo para el fenómeno inherente.

1.3.5.3 Desestabilización de la suspensión por coagulación

Puede efectuarse bajo dos formas, mediante el uso de productos de

gran densidad iónica, usando una sal metálica tal como el sulfato de

aluminio o el cloruro férrico o el uso de polímero de baja carga molecular.

En el primer acto los cationes son agregados al coloide en suspensión

en cantidad igual para neutralizar la carga negativa. La coagulación ocurre

directamente por neutralización de carga. En este tipo de coagulación

predomina el uso de cationes de aluminio o fierro.

La dosis necesaria de pende de la naturaleza del agua a tratar:

• Se fija esta dosis cuando se pone la planta en servicio, mediante las

pruebas de "JAR TEST'.

• Cuanto más cargada el agua con materias coloidales y sobre todo con

materiales vegetales, mayor debe ser la dosis de reactivos a emplear.

• La naturaleza de las materias orgánicas influye sobre la coagulación.

• El pH del medio es el factor más importante para la coagulación y la

la segunda forma es usando polímero de bajo peso molecular (Fig.

Nº _{1.6) con alta carga catiónica, que al entrar en contacto con las}

partículas aniónicas las cadenas son absorbidas en parte superficial de

las partículas coloidales para formar regiones de cationes natural.

Fig. Nº _{1.6 Coagulación usando polímero}

1.3.5.4. Desestabilización de la suspensión por f/oculación

Se refiere a la desestabilización de coloides hidrofóbicos por enlaces entre partículas coloidales usando polímeros de cadenas largas. Esto

requiere el uso de polímeros de gran peso molecular para formar los flocs y

masas de floc. La formación de floc depende de la concentración de

Para que las partículas presentes, hidróxidos metálicos y materias coloidales puedan flocular, deben entrar en contacto unos con otras.

Para formar el floc los polímeros actúan bajo el mecanismo de adsorción irreversible del coloide alrededor de su cadena molecular. El efecto del mecanismo depende de la concentración del polímero, concentración de partículas y tamaño de estas.

/-

¡_-+

+

-Partícula

Fig. Nº _{1.7 Enlaces entre dos partículas durante la floculación usando}

polímero

La cinética del de la estructura del floc depende del mecanismo, en una

secuencia de varios pasos:

• Dispersión del polímero en el medio;

• Difusión del polímero hasta las interfaces sólidas - liquido;

• Adsorción del polímero sobre la superficie de la partícula;

• Colisiones de partículas llevando un floculante adsorbido con otra

partícula;

• Adsorción del floculante sobre una segunda partícula en orden para

formar un puente y un microfloc;

• Formación de microflocs por sucesiva colisiones y adsorciones;

• Ruptura de flocs formados, por corte.

Las posibilidades de encuentro de las partículas aumentan con su

concentración en el agua, lo que da lugar a la idea de aumentar la

concentración manteniendo en el líquido un porcentaje elevado de lodos

formados por el tratamiento anterior.

Es esencial que las partículas antiguas puestas en contacto con el

líquido en curso de tratamiento se encuentren en el mismo estado físico que

las formadas por los reactivos añadidos.

1.3.6 Reacción química de los elementos durante el proceso

1.3.6.1 Acción de los coagulantes

La acción del sulfato de aluminio como coagulante en concentración al

En el momento que se introduce el agua al tratar, el ion Al +++ se

hidroliza para formar iones complejos cuya forma más simple se representa

por la fórmula:

OH

OH

Se han identificado formas iónicas polinucleares mucho más complejas,

entonces la formación de estos iones complejos, depende de las diferentes

concentraciones iónicas, lo que explica porque los fenómenos de

coagulación y de formación de flóculos son tan sensibles al pH

(concentración de iones H _{y OH) y a la composición química del agua}

tratada.

Las cantidades de reactivos coagulantes utilizados son pequeñas

comparados con la masa de agua a tratar. Para poder controlar la operación

de floculación y la formación de los primeros agregados complejos, es

indispensable dispersar en un tiempo muy corto el reactivo en toda la masa

a tratar por lo que se requiere crear una turbulencia en el punto de inyección

de los reactivos de duración corta.

1.3.6.2 Acción de los polielectrólitos o floculantes

Estos están compuestos por pequeñas moléculas de carga eléctrica

Los hay aniónicos, portadores de cargas negativas, catiónicos

y

también no iónicos.

Son los compuestos aniónicos los que producen mayores efectos sobre

el crecimiento de los flóculos

y

sobre la modificación del poder separante de

los filtros.

La molécula de polielectrólito actúa como enlace, puente entre las

partículas en suspensión. Este enlace se realiza muy rápidamente, en solo

algunos segundos.

Debe evitarse la sobredosificación porque puede enturbiar el Agua

debido a la saturación la superficie de las partículas en suspensión.

1.3.6.3 Acción del cloro.

La introducción del cloro en el agua conduce a su hidrólisis:

HOCI + H + + CI

-El pH interviene directamente en los tipos de compuestos clorados

subsistentes en el agua:

• pH <= 4

• 4 <=pH <= 5.6

• 5.6<pH<10

• 9 < pH

C'2 disuelto;

HOCI ácido hipocloroso no disociado;

HOCI

y

OCI - ácido hipocloroso no disociado;

CI - ion hipocloroso;

-Para comprender el efecto de la cloración, debe tenerse en cuenta que sin negar una acción destructiva directa en la estructura de la célula viva, en dosis residuales elevadas; se considera que el efecto principal ( sobre todo al tratarse de trazas de cloro residual) es bactericida y proviene de un efecto de inhibición enzimática.

La velocidad de esterilización de gérmenes esta gobernada por las leyes generales de la difusión; y se acelerará:

• Con la temperatura;

• Con la concentración de los compuestos clorados;

• Cuando la proporción de ácido hipocloroso no disociado aumente frente a la del ion hipocloroso;

• Con la duración del contacto.

2.1 Generalidades

La Implementación del Centro de Supervisión Automatizado de la

Planta de Tratamiento de Agua de Trujillo es con la finalidad de operar,

controlar y supervisar esta planta en forma integral.

Este proyecto para la implementación del centro automatizado ha sido

considerado en varias etapas. En la primera etapa se tendrá como función

principal la adquisición de datos y el Control de Supervisión SCADA;

soportado por una plataforma de equipos y programas de las instalaciones

para operar la planta, garantizando seguridad, calidad y servicio adecuados

de abastecimientos de agua además de posibilitar el desarrollo de

automatización en la segunda etapa.

2.2 Planteamiento del problema

En la Figura Nº _{2.1, se muestra el esquema de la Planta de Tratamiento}

de Agua. La primera acción realizada fue la reubicación del medidor de

turbidez de agua cruda NT 01 ; debido a que la turbiedad variable del agua

sobrepasaba el rango máximo del equipo (1000 NTU), ubicándolo para medir la turbidez del agua decantada, lográndose una mejor perfomance y,

además, alargar la vida de los accesorios del turbidímetro (lentes emisores y

2.2.1 Captación de agua cruda

La captación de agua de la planta se realiza a través de mecanismos de

compuerta accionada por motorrreductores; activados por el operador en

forma remota o local de acuerdo al consumo de agua a procesar.

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F·g Nº 2. 1: Muestra del esquema de la Planta de Tratamiento de 1

Este caudal puede permanecer constante en un determinado periodo

pero puede sufrir variaciones debido al aumento del nivel en el canal madre.

Teniendo en cuenta que es un control manual, es necesario

implementar un sistema automático que regule un caudal constante,

variando las compuertas de captación mediante un regulador de caudal de

agua y de posición de las compuertas.

2.2.2 Dosificación de los productos químicos

El tratamiento del agua para este tipo de planta de tecnología

DEGREMONT esta diseñada para el uso de productos químicos específicos

tales como el sulfato de alúmina, cal hidratada, polímeros aniónicos y

catiónicos en las dosificaciones determinadas por la calidad y el

procesamiento de acuerdo a los parámetros determinados en las pruebas de

floculación o "Jar Test" en el Laboratorio de Control de Calidad.

Tenemos parámetros variables propias del agua:

• La turbiedad del agua cruda;

• La alcalinidad;

• El flujo de agua a procesar debido a la variación del consumo de agua

tratada, por parte de la distribuidora a la población.

Estos parámetros anteriores repercuten y resulta lo siguiente:

• Estas variables de operación hacen que las dosificaciones de los

productos químicos estén en función directa de la producción del agua

tratada para evitar sobredosificación con los consiguiente sobrecostos

• La preparación de los productos químicos se realiza en forma manual por parte del personal de operación.

• La dosificación se realiza en forma manual manipulando la perilla de dosificar al valor de caudal de la bomba deseada, de acuerdo al caudal

de agua cruda entrante

y

la calidad de la misma.

• El calculo de consumo de productos químicos se calcula basándose en los niveles de las pozas en cierto tiempo de operación por lo que tiene

susceptibilidad de error.

• la operatividad de dosificación no permite una adecuado control sobre las cantidades a dosificar porque existe el factor humano en su operación lo

que permite el error por mala operación

y

I o indicación falsa de toma de

datos.

• La falta de confiabilidad por falta de medición en tiempo real de las modificaciones de dosificación, de acuerdo a la calidad del agua entrante

y

el caudal a procesar.

• Estos errores que se suscitan originan sobrecostos en el rubro de

Productos Químicos

• Además alteran la eficiencia de los elementos del sistema Decantador, lo que incide directamente en la baja productividad

y

producción del

proceso.

• Las dosis de reactivos se establecen a partir de ensayos discontinuos

(Pruebas de Jar Test) sobre muestras de agua bruta, lo cual no prevé en

2.2.3 Dosificación del cloro y cloro residual

El cloro es usado como agente bactericida para anular y evitar la presencia de algas y bacterias en el agua lo cual puede formar colonias dañinas a la salud. El operador realiza la dosificación manual a través de reguladores en los rotámetros para la precloración y postcloración (Fig. Nº

2.2), ambos de rango de 45 Kg/h; de acuerdo al análisis de cloro residual del agua decantada y tratada, variando estas dosis de cloro, en forma alternada.

R otámetros [}

[}

Rotámetros

Agua Filtrada

Tanques de Cloro lí ql.ido

PRECLORACION (Obra de reparto)

�

_.-

_{POSTCLORACION}

-...

►

(Salida de Filtros)

Fig. Nº _{2.2 Dosificación de cloro, para precloración y postcloración}

Esto origina los siguientes problemas:

• Control discontinuo del cloro residual por el elevado costo del

muestreador de cloro libre.

• Sobrecostos al no tener una dosificación adecuada de acuerdo al cloro

residual en el agua tratada.

• Peligro de excesiva presencia se cloro residual en el agua tratada, lo cual

es dañino para la salud humana.

• El cálculo de consumo de cloro por día se efectúa promediando las

dosificaciones alternadas durante la misma de acuerdo a las variaciones

en el proceso.

2.2.4 Operación y lavado de filtros

La batería de filtros consta de un pupitre de control que controla

independientemente la operación y el lavado de cada uno de ellos en forma

manual y automáticos.

En Operación: consta de un sifón y válvula parcializadora de control que

en conjunto regulan un caudal de filtrado constante aun cuando existan

pérdidas de carga debido al atascamiento de la arena filtrante al retener las

partículas sólidas proveniente del agua decantada.

Proceso de Lavado: después de cumplir cierto numero de horas en

operación los filtros son lavados en proceso inverso, en la cual se usa un

compresor de aire de gran caudal y baja presión y dos bombas de agua de

lavado. Durante esta proceso que puede ser manual ó automático, el

operador tiene que visualizar como quedan los filtros, además, tiene que

2.2.5 Salida del agua tratada

Después del reservorio de agua tratada comienza la Línea de Conducción de agua tratada, hacia los reservorios principales de la empresa

distribuidora SEDALIB. En la salida del reservorio hay una válvula de

seguridad (Fig. Nº _{2.3) que se activa en caso de que la velocidad de flujo en}

la misma exceda un determinado valor, por pérdida de agua debido a rotura

o excesiva purga en la Línea de Conducción de agua tratada.

Mecanismo de

Control de sobrevelocidacl

Bafle

Safida de Agua Tratada

línea de Conducción

,¿

de900mm

Válvula Mariposa con actuador tipo

contrapeso

Fig. Nº _{2.3 Control de sobrevelocidad de la salida del agua tratada}

Normalmente debido a la irregular distribución de agua a la población

por la empresa distribuidora Sedalib (Fig. Nº _{2.4); es en las mañanas cuando}

hay un excesivo consumo para el llenado de los Reservorios principales, es

cuando se actúa para cerrar temporalmente en forma manual, porque en

caso de estar vacío el reservorio, no cumpliría su función adecuada la de

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2.3 Caracteñsticas generales para la automatización

2.3.1 Características generales del proceso

A continuación se describe las características principales para el

proceso de automatización de los componentes generales:

Proceso

Consiste en un sistema que ha sido desarrollado para llevar a cabo un

objetivo determinado (tratamiento del proceso) mediante una serie de

operaciones especificas destinadas a llevar a cabo su transformación.

Los procesos industriales a controlar pueden dividirse en dos

categorías: procesos lentos y procesos rápidos.

Procesos rápidos: son los procesos en que las constantes de tiempos

son cortas y rápidos, además, susceptibles al ruido del proceso. Son

característicos de este tipo los circuitos de control de flujo y presión en

corrientes de líquidos.

Procesos lentos: son los procesos donde la constante de tiempo es

larga (son generalmente amortiguadas), en consecuencia, menos

susceptibles al ruido, sin embargo, se debe estar alerta, ya que se puede

tener un proceso con constante de tiempo larga.

Sistemas de control

El sistema de control hace uso de las informaciones tomados por los

instrumentos de medición y control. Esta información es comparada con un

valor preestablecido, después de la cual el sistema toma una decisión a fin

2.3.1.1 Elementos del sistema de control

El sistema de control exige pues, para esta comparación y subsiguiente

corrección sean posibles, que se incluyan una unidad de medida y de control

y un elemento final de control y el propio proceso. Esto forma un bucle o lazo

de control

Elementos primarios (medición)

La operación de la planta es monitoreada usando transductores. Estos

son dispositivos que generan una señal eléctrica que es proporcional a una

cantidad física de la planta que esta siendo medida (ejemplo: presión, flujo,

turbiedad, nivel, pH, etc.)

Estas señales son conectadas a los controladores, los cuales son

comúnmente estandarizados para aceptar señales de tipo particular.

Un rango de O a 100% de cualquier medición particular de proceso se

convierte a señales de características:

• 4 a 20 mA ( señales de transmisores electrónicos)

• KHz ( señal de pulso de medidores de flujo magnéticos)

• Fieldbus (señal digital, actualmente no estandarizada)

Los transmisores pueden ser analógicos (miden en tiempo real, usan

circuitos lineales como OPAMP); digitales (totalmente como los

instrumentos "fielbus"); inteligentes (posee microprocesador que linealiza y

compensa en función de variable medida o algoritmos) y tipo sman (tiene

salida analógica de 4 a 20 mA y puede comunicar con un "hand -held"

Elemento final (actuador)

Los elementos de control, son los que regulan las actuaciones del proceso para mantener las variables de proceso en los puntos de control preestablecido.

Pueden ser de tipos neumáticos, electrónicos o hidráulicos, tales como: válvulas de control, compuertas, variadores de velocidad, etc.

Controlador

Los controladores tienen una gran variedad: desde los más sencillos para implementar un PID, hasta los relativamente complejos, con capacidad de manejo de 4 a más variables analógicas, completamente programables, con alguna capacidad de manejo secuencial o discreto

y

con capacidad de comunicarse hasta niveles superiores de automatización.

La función primaria del controlador es mantener el valor de la variable controlada tan cerca como sea posible al "valor deseado", calculando la señal de mando (variable manipulada) sobre el proceso a partir de un tratamiento matemático elemental de la señal de error de regulación. Dicho error es la señal de entrada efectiva sobre el controlador que establece la proporción en que la variable manipulada debe ser modificada para que el efecto de las perturbaciones sobre el proceso sea mínimo.

El valor de referencia, llamado valor deseado o "Set Point" (punto de ajuste) es el valor en que se desea mantener la variable controlada.

Características básicas de los controladores

Los controladores operan en dos modos Manual y Automático. En modo

Manual no se le conceptúa como control automático, aquí el operador debe

hacer las mediciones del proceso y decidir sobre la fijación de las válvulas.

El modo automático o circuito cerrado, donde el operador decide que

valor de la medida es el deseable y el controlador ajustara continuamente la

posición de la válvula para mantener el punto requerido. En un controlador

automático las funciones que están disponibles para el operador son: lectura

de la variable del proceso (VP), salida, fijación automática del set point,

ajuste manual y transferencia.

2.3.1.2 Modos y estrategias de control

El modo de control puede definirse como una función matemática que

describe la manera en la que establecen las acciones correctivas de un

sistema de control, con relación a la desviación o error entre la magnitud

medida y la magnitud del valor deseado o "Set Point".

Tenemos las siguientes estrategias de control:

Control de realimentación (Feedback Control): aquel en que la

variable de salida del proceso es comparado con el valor deseado para

producir una señal de error, y donde el controlador genera una señal

correctiva que se realimenta al proceso manipulando una variable de

entrada. Esta operación continua hasta que el error tienda a cero.

Control de acción adelantada (Feedward Control): se caracteriza

porque la acción correctiva no se genera debido a las variaciones en la

disturbio (variable de entrada) que origina que la variable controlada se

aparte de su valor inicial. Por tanto, no actúa sobre el efecto sino sobre la

causa que origina dicho efecto. La acción correctiva se genera antes que

aparezcan cambios en la variable controlada, adelantándose a dichos

cambios.

Para mejorar las desventajas que presenta, se combina con un control

feedback.

Control de relación (Ratio Control): donde la variable controlada es la

relación de dos variables medidas. El control se efectúa ajustando una de las

variables (variable controlada) para seguir en proporción a una segunda

variable (variable no controlada). La constante de proporcionalidad es la

relación de estas dos variables.

Control en cascada (Cascade Control): donde un controlador primario

controla la variable que deseamos mantener en un valor deseado, ajustando

el set point de un segundo controlador (secundario o esclavo), el cual

controla y manipula una variable más rápida que afecta a la primera.

El controlador primario fija el set point del controlador secundario el cual

manipula al elemento final de control. La variable primaria es lenta ( ejemplo:

temperatura), la variable secundaria es rápida (ejemplo: flujo)

El lazo secundario se introduce para reducir retrasos, además estabiliza

el flujo de entrada haciendo la operación global más precisa y rápida.

Este control se usa en sistemas de disturbios grandes y frecuentes; y, donde la variable primaria responde lentamente, pero con grandes

Control de sobrelímite (Override Control): usado para limitar el valor

de una variable y mantener la operación segura o para proteger al equipo.

Si una variable es función de la variable controlada primaria del sistema,

las dos variables pueden ser entrelazadas en un sistema de sobrelímite.

La variable primaria mantiene el control mientras la segunda variable no

exceda su limite de seguridad; punto en el cual la segunda variable asume el

control.

2.3.1.3 Integración de sistemas de control

El empleo de controladores, PLC's y computadoras, en lo que es

supervisión y control Industrial, ha derivado en una serie de estructuras

mediante protocolos de comunicación; a través de comunicación serial

RS485, Modbus, u otras. En la que tenemos los Sistemas de Control

Distribuido.

El sistema distribuido esta basado en la comunicación vía bus de

campo; definiendo el campo como área de producción o fabricación donde

se encuentran las máquinas y transmisores, junto con sus sensores (presión,

nivel, pH, etc.) y actuadores (válvulas, solenoides, etc.).

La tarea del bus de campo es comunicar estos sensores y actuadores

con el sistema inteligente (PLC o PC) de tal manera que estos puedan

integrarse al sistema de información de la planta.

El bus de campo debe cumplir con ciertas características especiales:

flexibilidad, resistencia a la interferencia electromagnética, facilidad de

Control Distribuido

Denominado así, a la designación de tareas a varios controladores

menores instalados en ubicaciones estratégicas en la Planta. En vez de

instalar un controlador Central de gran capacidad, los pequeños

controladores son interconectados vía un sistema de bus de campo.

Ventajas que ofrece esta solución:

• Programación más sencilla con programas pequeños. • Arreglo más confiable de la estructura del sistema. • Facilidad para ampliar o modificar el sistema.

• Mayor disponibilidad de información en el sistema debido a la presencia de controladores autónomos.

• Tiempos de reacción muy cortos, independientes de la operación del bus. • Disponibilidad de comunicación desde cualquier lugar del bus.

• Alta velocidad de procesamiento.

• Opciones de diagnósticos de fallas y pruebas.

2.3.2 Características generales de automatización

En esta primera etapa, se implementara los sistemas de

comunicaciones y sus interfaces, necesarias para transmitir / recepcionar los

datos en tiempo real, de variables importantes de las diversas unidades de

tratamientos; así como las señales de control entre la estación maestra del

centro de supervisión automatizado de la planta. Esto se emplazara en un

La segunda gran etapa considera la instalación del protocolo de

comunicación con los centros principales entre las diversas unidades del

Proyecto Chavimochic y la distribuidora del Agua a la población SEDALIB

El diseño del centro automatizado deberá considerar los siguientes

aspectos fundamentales en cada una de sus etapas:

Primera Etapa:

• Brindar soporte desde el punto de vista de equipos y programas de

control y supervisión a la operación, en tiempo real de la planta de agua.

• Brindar soporte técnico en materia de recolección, almacenamiento y

procesamiento de información en tiempo real; correspondiente a las

instalaciones hidráulicas y electromecánicas de la planta para las áreas

de operación y mantenimiento de la empresa; en sus diferentes estados

de operación, normal, alerta y de emergencia de la planta de tratamiento,

se enviará al centro de supervisión automatizado, para la toma de

medidas preventivas y/o correctivas correspondientes. En caso de

aparición súbita de desperfectos en cualquiera de los componentes de

cada una de las etapas del proceso, estas serán detectadas y

transmitidas rápidamente al centro de supervisión, donde se tomará la

acción necesaria para mantener la operatividad del sistema y quedaran

registradas cronológicamente para su posterior estudio.

• Proveer servicios de suministros de información para las áreas de Planeamiento, Proyectos y obras de la empresa.

• Dar facilidades de interconexión y accesos a los usuarios de la empresa