Sistema automático de distribución hidráulica para zona residencial controlado mediante PAC y monitoreado con HMI

Ernesto Flores García; Eduardo Alvarado Santos; Rafael Víctor Hugo Calderón Medina; Luz Vianey Sánchez Baltazar

doi:10.29057/esti.v11i22.15839

Autores/as

Ernesto Flores García Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0002-4606-8217
Eduardo Alvarado Santos Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0002-1058-3794
Rafael Víctor Hugo Calderón Medina Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0002-7292-6051
Luz Vianey Sánchez Baltazar Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

DOI:

https://doi.org/10.29057/esti.v11i22.15839

Palabras clave:

HMI, PLC, Red de distribución de agua, SCADA

Resumen

Este estudio presenta el diseño, implementación y validación de un sistema automatizado para el control y monitoreo de una red de distribución de agua potable en una zona residencial. La solución propuesta se basa en la integración de un Controlador de Automatización Programable (PAC) y una Interfaz Humano-Máquina (HMI). El prototipo desarrollado permite la supervisión en tiempo real de variables críticas (presión y nivel) y la ejecución automática de secuencias de llenado, garantizando un suministro equitativo y eficiente. La programación del PAC se realizó en lenguaje Escalera (IEC 61131-3) utilizando Proficy Machine Edition, mientras que la HMI se diseñó con Cimplicity Workbench. Los resultados demuestran la robustez del sistema en modo automático, la efectividad del modo manual para intervenciones específicas y la capacidad de detección temprana de fallas. El análisis de viabilidad confirma que la arquitectura propuesta, pese a la inversión inicial, representa una solución técnicamente sólida y económicamente favorable a mediano plazo para la modernización de infraestructuras hidráulicas.

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Citas

OECD. (2019). Making blended finance work for water and sanitation. OECD Publishing.

Cabrera, E., Cabrera, E., & Cobacho, R. (2010). Energy audit of water systems. Journal of Water Resources Planning and Management, *136*(1), 1-10.

Fragoso, S. L., & Roberto, R. J. (2016). La sectorización en redes de agua potable para mejorar su eficiencia hidráulica. Revista Ingeniería Hidráulica y Ambiental, *37*(2), 116-127.

Ayamamani Garcia, N. P. (2018). Mejoramiento de la eficiencia hidráulica de la red de distribución de agua potable en la zona Rinconada – Juliaca por el método de la sectorización [Tesis de licenciatura]. Universidad Nacional del Altiplano.

Aleaga Loaiza, L. F. (2010). Diseño de un sistema de telemetría y telecontrol (SCADA) para la red de distribución de agua potable de la ciudad de Loja [Tesis de maestría]. Universidad de Cuenca.

Penin Rodríguez, A. (2012). Sistemas SCADA (3ª ed.). Marcombo.

Rivera, D. A., & Zorto Aguilera, J. G. (2010). Sistema SCADA UNAH para eficiencia energética. Revista Ciencia y Tecnología, *6*, 97-109.

García Gómez, A., & Sierra Romero, E. (2009). Automatización de sistemas de agua potable para pequeñas ciudadelas [Tesis de pregrado]. Universidad Tecnológica de Bolívar.

Cachumba Simbaña, G. I. (2019). Implementación de un prototipo para el control automático de nivel de agua para tanques de almacenamiento con interfaz HMI [Tesis de ingeniería]. Universidad Israel.

Blanco, M., López, J., & González, R. (2020). Industry 4.0 in water management: A review. Water, *12*(5), 1234. https://doi.org/10.3390/w12051234

Boulos, P. F. (2020). Digital twins for water distribution systems. Journal of Hydroinformatics, *22*(2), 123-135. https://doi.org/10.2166/hydro.2020.100

Vera Pereyra, D. M. (2018). Evaluación del comportamiento hidráulico de métodos computacionales convencionales en el Distrito de Chupaca [Tesis de ingeniería]. Universidad Nacional del Centro del Perú.

GE Fanuc. (2006). Proficy HMI/SCADA – CIMPLICITY [Manual]. GE Industrial Systems.

Guitierrez, M., & Iturralde, S. (2017). Fundamentos básicos de instrumentación y control. Universidad Peninsular Estatal Santa Elena.

Aguilar-López, R., Alvarado-Santos, E., Thalasso, F., & López-Pérez, P. A. (2024). Monitoring ethanol fermentation in real time by a robust state observer for uncertainties. Chemical Engineering & Technology, *47*(5), 779-790. https://doi.org/10.1002/ceat.202300456

Alvarado-Santos, E., Mata-Machuca, J. L., López-Pérez, P. A., Garrido-Moctezuma, R. A., Pérez-Guevara, F., & Aguilar-López, R. (2022). Comparative analysis of a family of sliding mode observers under real-time conditions for the monitoring in the bioethanol production. Fermentation, *8*(9), 446. https://doi.org/10.3390/fermentation8090446

De la Espriella-Babiloni, A. (2019). Comparación entre tecnologías emergentes y tradicionales en automatización e instrumentación. Universidad Tecnológica de Bolívar.

SEO "Instrumentación y control". (2020). Componentes de las electroválvulas y su funcionamiento. Refacalderas.

Vigo, R. (2017). Información técnica III: Válvulas y electroválvulas. Rodavigo S.A.

Camargo, H. R. (2020). Diseño de un sistema de control para el monitoreo de la temperatura de un motor de bomba de agua de 0.75 kW [Tesis de ingeniería]. Universidad Continental.

Emerson. (2019). PACSystems RX3i system manual. GE Automation & Controls.