Rodrigo Augusto Lippi
DLG Automação LTDA
rodrigoalippi@dlg.com.br
RESUMEN
Propuesta de una solución de bajo costo para un sistema de adquisición de datos aplicado a cámaras frigoríficas, con el objetivo de monitorear la temperatura de estos ambientes que influencian directamente la calidad de los productos almacenados.
Palabras llave: Data-Logger, maestro Modbus/RTU, redes industriales, cámara fría, frigorífico.
INTRODUCCIÓN
El proceso de refrigeración es muy antiguo: según la historia, los chinos fueron los primeros a utilizar hielo para resfriar bebidas y los egipcios ponían jarros llenos de agua fuera de sus casas durante la noche para que el viento seco del desierto la resfriara por la evaporación de la humedad.
Dicen que los libros de culinaria de los antiguos romanos mencionaban el empleo de la nieve en algunos platos con el objetivo de conservarlos.
En 1863 se inventó el microscopio y los científicos descubrieron la bacteria, igualmente constatando que cuando se reducía la temperatura de los alimentos se retardaba su decomposición causada por el crecimiento de la población bacteriana.
En 1890 el invierno europeo fue muy ameno y en consecuencia el verano siguiente sufrió falta del hielo proveniente de las heleras, con qué algunos privilegiados podían mantener frescos sus alimentos.
La falta de hielo en aquella época impulsó la búsqueda por el frío, y así se vislumbró el nacimiento del mercado del frio o de la industrialización con esta finalidad.
Pero solo en 1913 hubo algo más concreto con el surgimiento de los primeros refrigeradores
manoseados y en 1918 los eléctricos. A partir de 1926 surgió la concepción del compresor hermético. La grande preocupación entonces y aún en la actualidad sería disminuir las funciones vitales de las bacterias responsables por las alteraciones de los alimentos.
Las cámaras frigoríficas son compartimentos refrigerados, cerrados, aislados térmicamente, en el interior de los cuales se mantienen las condiciones termo-higrométricas, o sea, de temperatura y humedad mas adecuados a la conservación de los géneros alimenticios.
El mantenimiento de dichas condiciones es proveído por una unidad de refrigeración eventualmente integrada por sistemas de calentamiento y humidificación. Cada cámara frigorífica debe ser proyectada para una determinada finalidad, cuya carga térmica a retirarse por el equipo frigorífico y el tiempo necesario del proceso son criteriosamente calculados.
Las cámaras frigoríficas, de temperatura al rededor de 0ºC y humedad relativa elevada, son utilizadas para la conservación de géneros alimenticios frescos por breves períodos. Las cámaras de baja temperatura, caracterizadas por un elevado aislamiento térmico, mantienen en su interior las bajas condiciones necesarias a la conservación de largo plazo de los productos congelados. Las cámaras de atmósfera controlada, con temperatura media – alta, se caracterizan por la absoluta estanqueidad y tienen equipos aptos a producir en su interior atmósferas artificiales tales como para prolongar la conservación de algunos productos vegetales.
Las cámaras para el control de la maduración de los productos vegetales son las cámaras de refrigeración a alta y media temperatura, de estructura parecida a de las cámaras de atmósfera controlada, en cuyo interior existan las condiciones termo-higrométricas que varían en la atmósfera en función de ciclos pre-establecidos.
Este artículo subrayará el monitoreo de la temperatura a través de un sistema de adquisición de datos, las cámaras frigoríficas de temperatura alrededor de 0ºC y humedad relativa elevada utilizadas en la almacenaje de carnes, productos lácteos y otros.
SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS
El sistema de adquisición de datos utilizado es una solución provista por DLG Automação Industrial. El sistema consiste de tres productos. El primero producto es una XM-210 (Remota Universal Modbus), el segundo es un DL-200 (Data Logger) y el tercero es el software DLGTools.La Remota Universal Modbus XM-210 tiene 16 canales que pueden configurarse de forma independiente para medir las siguientes grandezas: corriente (mA), tensión (V y mV), frecuencia (Hz), sensores termopares (ºC) y sensor PT 100 (ºC). Se han utilizado los cinco primeros canales configurados para sensores PT 100.
Los sensores PT100 están distribuidos en puntos estratégicos en el interior de la cámara frigorífica a fin de monitorear si la temperatura se mantiene homogénea dentro de la cámara.
La Remota Universal Modbus también tiene dos puertas independientes de comunicación que utiliza el protocolo Modbus/RTU esclavo aplicado a redes de comunicación cuyo medio físico es el RS-485.
El Data-Logger DL-200 tiene como principal característica el hecho de ser un maestro Modbus/RTU. El DL-200 tiene una puerta de comunicación para redes RS-485 y otra para Ethernet (Modbus/TCP) utilizada para configuración del equipo y el monitoreo y carga de los datos.
Los datos adquiridos son registros Modbus/RTU característicos de los esclavos Modbus/RTU conectados a la red RS-485. Los datos se almacenan en una tarjeta de memoria del tipo MicroSD con capacidad hasta 2GB.
El software DLGTools es una herramienta gratuita responsable por la configuración de todos los productos.
Modbus/RTU y Modbus/TCP de DLG Automação. El software puede bajarse directamente del sitio de la empresa.
La Figura 1 ilustra la topología de la red en el sistema de adquisición de datos.
Figura 1 – Topología de red
La figura 2 ilustra una pequeña parte del archivo generado por el DL-200 en formato de texto. Se adquirió un registro Modbus de la XM-210 correspondiente al primer canal analógico con sensor PT100. La temperatura queda alrededor de 0°C con variación máxima y mínima de 1°C y resolución de 0,1°C.
Figura 2 – Reporte generado por el Data-Logger DL200
La Figura 3 ilustra una Tendencia de datos presentada por el DLGTools del mismo registro Modbus referente a la lectura del sensor PT100.
Figura 3 – Trend de datos presentado por DLGTools
CONCLUSIÓN
Es evidente la importancia para los consumidores del control de calidad empleado por las industrias alimenticias en las cámaras frigoríficas de almacenamiento.
El control de temperatura de estos sitios es esencial para evitar alteraciones en los alimentos producidos por agentes microbianos, químicos y físicos
Un sistema de adquisición de datos es una herramienta poderosa que auxilia el monitoreo y la análisis de los datos.
El sistema de adquisición de datos utilizando el Data-Logger DL0-200 en conjunto con otros instrumentos es una solución de bajo costo con resultados satisfatorios.
AGRADECIMIENTOS
El autor agradece la edición de la revista Controle e Instrumentação por la oportunidad de publicar este artículo.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
11/2/2014 DATA-LOGGER APLICADO EM CÂMARAS FRIGORÍFICO | DLG Automação
http://www.dlg.com.br/artigo_destaque?artigo=60 7/7
[1] XM210,User Manual. Disponible en:
[2} DL200,User Manual. Disponible en:
[3] Ambiente Gelado. Disponible en:
DATOS DEL AUTOR
Rodrigo Augusto Lippi
Ingeniero de Investigacón y Desarrollo
DLG Equipamentos LTDA
Rua José Batista Soares, 53 – CEP 14176 – Sertãozinho – SP
Teléfono: (16) 3513-7400
Email: rodrigoalippi@dlg.com.br
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