Implementación de un sistema de monitoreo y control de caudal de agua en una planta didáctica Puno - 2025

Abstract

La investigación actual se enfocó en la implementación de una planta didáctica para el monitoreo y control de caudal de agua en la ciudad de Puno (2025), orientada a optimizar procesos de automatización industrial mediante hardware y software de última generación. El sistema integra una electrobomba, sensores de flujo y un controlador lógico programable (PLC) gestionado a través de una interfaz SIMATIC HMI. La metodología consistió en el desarrollo de un algoritmo de control PID y la ejecución de pruebas de esfuerzo para validar la estabilidad del lazo cerrado frente a perturbaciones externas. Los resultados obtenidos mediante tres ensayos experimentales demostraron la robustez del diseño: en condiciones críticas (Set Point de 50 L/min y perturbación del 50%), el sistema logró estabilizar el flujo mediante un ajuste dinámico de la frecuencia en 10.7 Hz, manteniendo un error de estado estable mínimo. Asimismo, la monitorización en tiempo real permitió analizar la transición de las oscilaciones iniciales hacia trazos horizontales estables, logrando una precisión donde el flujo real (+29,516 L/MIN) se ajustó con fidelidad a la consigna (+30,000 L/MIN). Se concluye que la integración de la instrumentación y la lógica de control proporciona una herramienta analítica confiable, capaz de mitigar efectos de carga externa y garantizar la sostenibilidad operativa del proceso hidráulico.