Conectividad de Sensores

Medir lo que hoy no se mide

La conectividad de sensores industriales resuelve un problema muy concreto: en casi todas las plantas hay variables importantes que nadie mide. La temperatura de un horno se apunta en un parte de turno, el consumo eléctrico se conoce por la factura mensual y el estado de un rodamiento se descubre cuando falla. El dato existe físicamente, pero no llega a ningún sistema donde alguien pueda usarlo.

Nuestro servicio consiste en integrar sensores de temperatura, presión, vibración, flujo y cualquier otra variable física en la plataforma de datos de la planta. Eso incluye tanto aprovechar sensores ya instalados cuya señal se queda en un indicador local como añadir sensores nuevos donde hoy no hay ninguno. El criterio de partida no es tecnológico sino operativo: qué decisión mejoraría si ese dato estuviera disponible. Un consumo por línea permite imputar costes energéticos; una vibración en continuo permite planificar el mantenimiento; un caudal registrado permite detectar fugas.

Este trabajo es complementario a la conectividad de PLCs: si la variable ya vive en la capa de control, la leemos del autómata; si no la mide nadie, la sensorizamos. Ambas rutas terminan en la misma capa de datos.

Tipos de sensores industriales habituales

La elección del sensor depende de la variable, del entorno y del uso que se dará al dato. Estas son las familias con las que trabajamos con más frecuencia:

• Temperatura: sondas Pt100/Pt1000 y termopares para procesos, y sensores de infrarrojos donde no hay contacto posible, como hornos o piezas en movimiento.
• Presión y vacío: transmisores para circuitos hidráulicos, neumáticos y líneas de proceso, muy usados para vigilar filtros y bombas.
• Vibración: acelerómetros sobre motores, ventiladores y reductores, base habitual del mantenimiento basado en condición.
• Caudal y nivel: caudalímetros electromagnéticos o de ultrasonidos y sensores de nivel para depósitos, agua de proceso y aire comprimido.
• Consumo eléctrico: analizadores de red y pinzas amperimétricas por cuadro, línea o máquina, punto de partida frecuente de cualquier proyecto de eficiencia energética.
• Presencia y conteo: fotocélulas e inductivos que cuentan piezas o detectan paros sin intervenir en el control de la máquina.

En planta rara vez hace falta el sensor más preciso del catálogo. Hace falta el que aguanta el entorno real (polvo, vibración, lavados, temperatura) y da una medida estable durante años con un mantenimiento razonable.

Retrofit: sensorizar máquinas antiguas

Buena parte del parque de maquinaria español tiene décadas de servicio y funciona bien. Sustituir una máquina sana para obtener datos no tiene sentido económico, y ahí entra el retrofit: añadir sensores externos sin modificar la máquina ni su control.

El caso típico es una máquina sin PLC o con un control cerrado al que no conviene entrar. Una pinza amperimétrica en su alimentación distingue si está produciendo, en vacío o parada, lo que ya permite calcular disponibilidad y registrar paros. Una fotocélula en la salida cuenta piezas reales. Un sensor de vibración atornillado a la bancada avisa del desgaste mecánico antes de la avería. Ninguna de estas medidas toca el cableado interno ni compromete la garantía o la seguridad del equipo.

Cuando el punto de medida está lejos de cualquier armario o en zona móvil, los sensores inalámbricos con LoRaWAN o WiFi evitan tiradas de cable costosas. La contrapartida es gestionar baterías y cobertura, así que la decisión cable frente a radio se toma punto por punto, no como dogma de proyecto.

Buses y protocolos: del cable a la red

Entre el sensor y la plataforma hay siempre una cadena de transporte, y su diseño determina la fiabilidad del dato. En el primer tramo conviven varias tecnologías: señales analógicas 4-20 mA que entran por módulos de adquisición, sensores digitales con Modbus RTU sobre RS-485 o Modbus TCP sobre Ethernet, IO-Link para sensores inteligentes que además reportan diagnóstico, y buses de campo como Profinet o EtherNet/IP cuando la señal pasa por la capa de control.

Aguas arriba normalizamos todo ese tráfico hacia protocolos de capa de datos, principalmente MQTT y OPC UA. Un gateway o un nodo de adquisición en planta lee cada fuente en su protocolo nativo, convierte la señal a unidades de ingeniería y publica el resultado con un nombre y una estructura coherentes. Ese esquema de nombres compartido es lo que después permite cruzar datos de sensores, PLCs y sistemas de gestión; en nuestro recurso sobre el unified namespace OT/IT explicamos cómo lo estructuramos.

La frecuencia de muestreo también se decide por variable: una temperatura de sala puede leerse cada minuto, mientras que una vibración exige muestreo rápido y tratamiento en el borde. Muestrear todo al máximo solo encarece el sistema y llena la base de datos de ruido.

Del sensor al dato útil

Un sensor conectado no es todavía un dato útil. Entre la señal cruda y la información que alguien consulta hay trabajo de ingeniería de datos: escalar y calibrar la medida, marcar la calidad de cada lectura para distinguir un valor real de un fallo de comunicación, dar contexto a cada punto (máquina, línea, unidad, orden de producción si está disponible) y almacenar la serie temporal de forma que se pueda consultar meses después.

Con esa base, el dato empieza a trabajar: históricos de consumo por línea, tendencias de vibración por equipo, alertas cuando una presión sale de rango. Y cuando la planta quiere cruzar estas medidas con producción o costes, la misma capa de datos alimenta la integración con los sistemas de gestión, como hacemos en la integración con ERP.

Una última precisión sobre el alcance: en Captia Connect hacemos conectividad de datos. No fabricamos sensores ni ejecutamos la obra de instalación; seleccionamos la medida adecuada, integramos la señal y la convertimos en un dato fiable dentro de la plataforma. Los proyectos suelen empezar por un conjunto pequeño de puntos de medida con valor claro y crecer desde ahí, sobre la misma arquitectura.