Integración de la medida eléctrica en el control de procesos petroquímicos

En la industria petroquímica, donde los procesos son continuos y altamente exigentes, la fiabilidad operativa depende en gran medida del control preciso de variables críticas. En este contexto, la supervisión eléctrica en baja tensión se está consolidando como una herramienta clave no solo para la gestión energética, sino también para el control de proceso. Este artículo analiza la integración de la medida eléctrica en sistemas de automatización industrial a partir de un proyecto desarrollado en varias refinerías de Repsol en España.

El papel de la supervisión eléctrica en industrias de refino

En instalaciones de refino, los sistemas eléctricos forman parte directa de la operación del proceso. Equipos como bombas, motores o sistemas auxiliares están estrechamente ligados a variables de proceso como caudal, presión o temperatura. En este entorno, la medida de parámetros eléctricos, especialmente la intensidad y la potencia, permite obtener una visión indirecta pero muy representativa del estado operativo de los equipos.

A diferencia de otros entornos industriales, en refinería los procesos son continuos, las paradas tienen un alto impacto económico y la detección temprana de desviaciones es crítica. Por ello, la integración de la supervisión eléctrica en los sistemas de control permite mejorar tanto la operatividad como la fiabilidad de la instalación.

En este contexto, Repsol ha implementado una solución de monitorización eléctrica en varias de sus refinerías en España en colaboración con SACI, un fabricante español especializado en el ámbito del control y la medición eléctrica. 

La solución se basa en la instalación de analizadores de red trifásicos en cuadros eléctricos asociados a sistemas de bombeo, integrados con los sistemas de control existentes (PLCs) y plataformas de supervisión (SCADA). Actualmente, el despliegue supera las 200 unidades instaladas, operando de forma continua en un entorno industrial exigente.

El objetivo principal del proyecto no ha sido únicamente la monitorización energética, sino la mejora del control operativo de los equipos, utilizando la información eléctrica como variable de proceso.

De la medida eléctrica al control de proceso

Uno de los aspectos clave del proyecto es la utilización de la intensidad consumida por los motores como variable principal de control. En este tipo de aplicaciones, la corriente eléctrica presenta una correlación directa con el estado de carga del equipo, permitiendo identificar condiciones de sobrecarga y detectar cualquier funcionamiento anómalo además de evaluar el comportamiento dinámico del sistema.

Para integrar esta variable en los sistemas de automatización, las magnitudes eléctricas medidas por los analizadores se transforman en señales analógicas estándar mediante módulos de salida. Estas señales, típicamente en rango 4–20 mA, son utilizadas por los PLCs como una variable continua de proceso, permitiendo actuar sobre parámetros como caudal, presión o régimen de funcionamiento de las bombas.

Además, la posibilidad de configurar el escalado de estas señales permite adaptar la medición al rango real de operación del sistema, mejorando la precisión del control. La precisión de la señal (del orden del 0,5% del fondo de escala) y su tiempo de respuesta (≈1 segundo) permiten su uso en aplicaciones de control en tiempo real dentro del entorno industrial. 

Integración en arquitectura de automatización

La solución implementada combina dos niveles de integración:

1. Nivel de control (PLC)

Las señales analógicas procedentes de los analizadores se integran directamente en los PLCs, formando parte de la lógica de control del proceso. Esto permite utilizar variables eléctricas como input en estrategias de regulación y control.

2. Nivel de supervisión (SCADA)

De forma paralela, los equipos se comunican mediante Ethernet y protocolo Modbus TCP, permitiendo la integración en sistemas SCADA y facilitando la monitorización global de la instalación, el acceso remoto y análisis de históricos de los datos. El sistema opera en arquitectura cliente-servidor dentro de la red industrial, asegurando una comunicación robusta y compatible con infraestructuras existentes. 

Aplicación en sistemas de bombeo en refinería

finería, los sistemas de bombeo desempeñan un papel fundamental en el transporte de fluidos dentro del proceso.

La utilización de la corriente eléctrica como variable de control permite:

• Ajustar el funcionamiento de las bombas en función de la carga real 
• Detectar desviaciones sin necesidad de instrumentación adicional 
• Anticipar incidencias operativas 

Este enfoque resulta especialmente relevante en entornos petroquímicos, donde las condiciones de operación pueden variar de forma continua, la estabilidad del proceso es crítica y la redundancia y la fiabilidad son prioritarias.

Resultados y ventajas operativas

La integración de la supervisión eléctrica en el control de proceso ha permitido:

• Mejorar la visibilidad del estado de los equipos 
• Optimizar la operación de sistemas de bombeo 
• Detectar anomalías de forma temprana 
• Integrar la información eléctrica en la lógica de control 

Además, el despliegue en múltiples refinerías demuestra la escalabilidad y robustez de la solución en entornos industriales complejos.