Mantenimiento Industrial ¿necesario en procesos automáticos?

El mantenimiento industrial siempre va a ser necesario para prevenir las distintas averías que puedan aparecer en dicho entorno. Para poder realizarlo correctamente es necesario tener los conocimientos adecuados, tanto teóricos como prácticos y de instrumentación.

Para encontrar la avería o para prevenirla van a ser necesarios, además de los conocimientos indicados, la ayuda de la instrumentación adecuada: voltímetros, pinzas amperimétricas y amperímetros, óhmetros y osciloscopios. Además, necesitaremos también las herramientas correspondientes.

Dentro de los conocimientos que debemos tener se encuentran los relativos a la automatización. La automatización es un sistema que sigue una secuencia previamente establecida. El automatismo puede ser cableado o programado; en ambos casos se distinguen dos partes fundamentales, la de control y la de potencia.

En la parte de control se determina el funcionamiento de la secuencia de operaciones, donde previamente se han almacenado las instrucciones a realizar. En la parte de potencia se realizan las acciones necesarias para la ejecutar el proceso.

Las averías pueden ser Hardware o Software. Para poder solucionar las averías Software de un mantenimiento industrial necesitamos conocer la programación de su automatización, tanto si es cableado como si es programado.

Respecto a las averías Hardware, necesitamos conocer los PLC, los contactores, los relés, pulsadores, interruptores, finales de carrera y los distintos sensores existentes, para poder realizar los análisis preventivos y correctivos que eviten averías futuras o solucionar las existentes.

Por ejemplo, para analizar posibles averías en un contactor, debemos conocerlo. El contactor es un dispositivo eléctrico formado por dos partes. Por una parte se tiene una bobina, que al paso de una corriente eléctrica genera un campo magnético; por otra parte, se tienen unos contactos eléctricos, que se abren o cierran en función de ese campo magnético. Esto quiere decir que tenemos dos circuitos con distintas corrientes y tensiones.

La bobina va unida a la salida del circuito de control. Los contactos eléctricos van unidos al circuito de potencia. La bobina es un conjunto de espiras, diseñadas para formar un campo magnético determinado, capaz de actuar sobre los contactos eléctricos asociados.

En el interior de la bobina se encuentra el núcleo magnético, en el que aparece el campo magnético inducido al pasar la corriente eléctrica por las espiras. Este campo magnético es el que abre o cierra los contactos asociados.

En el mantenimiento industrial también será necesario actuar sobre los autómatas programables y los sensores y actuadores dependientes de ellos, como por ejemplo el S7-300 de Siemens:

Hemos visto que en la industria se necesitan sensores capaces de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas.

Las variables de instrumentación pueden ser, por ejemplo, temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, movimiento, pH, etc.

Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica, una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una tensin eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc. Es necesario conocer dichos sensores para poder realizar las tareas de mantenimiento, sobre todo si estos trabajan en lugares abrasivos o polvorientos.

Debemos tener en cuenta todo esto en sensores como finales de carrera, detectores de humedad, temperatura, vibración y cualquier otro dispositivo que convierta cualquier magnitud física en una variación eléctrica, como por ejemplo los sensores inductivos o capacitivos.

En el mantenimiento industrial debemos estar capacitados para realizar tareas de mantenimiento preventivo, correctivo y, una vez producido el defecto, ser capaces de solucionar la avería. Esto debe ser aplicado a todos los componentes que hemos mencionado anteriormente.

Todos estos sistemas necesitan energía eléctrica. Es por ello que para poder cumplir adecuadamente con el mantenimiento industrial es necesario dominar los conceptos de corriente continua, corriente alterna monofásica y corriente alterna trifásica.

También debemos recordar que en los sistemas monofásicos y trifásicos las magnitudes son vectores, que pueden llegar a implicar unos elevados consumos energéticos, por ejemplo, en caso de que no se mejore el factor de potencia de las instalaciones.

Es muy importante en la industria el departamento de mantenimiento industrial. Podemos incluso prevenir averías futuras realizando algoritmos adaptativos de muestreo en tiempo real, que analicen las máquinas y sus vibraciones para detectar averías futuras antes de que se produzcan.

Autor: Antonio Blanco, docente del Máster en Gerencia e Ingeniería del Mantenimiento Industrial de EADIC.