Integración de Sensor Ultrasónico para Monitoreo de Deflectores en Turbina Pelton

Dispositivos Programados: Sensores ultrasónicos instalados sobre los deflectores de dos turbinas Pelton para medir el movimiento de los deflectores en un rango del 0 al 100%.

Tecnologías Utilizadas

• Librerías de Microcontroladores: ModbusIP, MedianFilter, NewPing

• Software SCADA: GP-PRO EX

Descripción del Proyecto

Para monitorear la posición de los deflectores, se instalaron dos sensores ultrasónicos JSN-SRT04 a 40 cm por encima de los deflectores, colocados en diagonal para asegurar que la onda ultrasónica rebote en la superficie metálica del deflector. Esta configuración permitió medir con precisión el movimiento de los deflectores en centímetros, el cual debía ser mostrado en el sistema SCADA que controla cada turbina.

Cada sensor ultrasónico fue conectado a un Arduino, que fue programado para actuar como un dispositivo Modbus TCP/IP con registros de retención (Holding Registers). Esto permitió que el sistema SCADA leyera la posición del deflector en tiempo real, ayudando a los operadores en el centro de control a optimizar el rendimiento de la turbina.

El sensor ultrasónico, conectado a un Arduino programado como dispositivo Modbus TCP/IP, detecta con precisión y transmite el porcentaje de posición del deflector al sistema SCADA. Estos datos en tiempo real fueron cruciales para las operaciones, ya que, una vez que la turbina está en línea, el deflector debe mantenerse estable. Cualquier movimiento no intencionado indica una pérdida de presión hidráulica, generalmente causada por una fuga de aceite.

Este sistema resultó invaluable a finales de 2023, cuando una caída repentina del deflector en una de las turbinas ayudó a diagnosticar una falla en el sistema hidráulico, lo que permitió realizar un mantenimiento dirigido y evitar problemas adicionales.

Monitoreo en Tiempo Real de la Posición del Deflector de la Turbina Pelton

En este video, puedes ver el sistema funcionando en tiempo real. A la izquierda, la turbina Pelton eleva su deflector, mientras que a la derecha, el sistema SCADA envía un comando al PLC para aumentar la generación de energía, lo que a su vez eleva el deflector.

Desarrollo del proyecto