Eliminación de gérmenes en un instante

Desafío

La empresa empezó a desarrollar su unidad «UV-Unit compact» en abril de 2020. El objetivo, entre otras cosas, era diferenciar este dispositivo de otros que ya estaban en el mercado ofreciendo un rendimiento potente de desinfección. Para lograrlo, Howatherm combinó filtros mecánicos de alta calidad con radiación UV-C de efecto antiséptico, una tecnología que ya se ha utilizado con éxito durante algún tiempo para la desinfección del agua y otras superficies. La unidad UV-Unit compact tenía que ser capaz de ajustar automáticamente su rendimiento al número de personas que hubiera en la habitación para ahorrar energía, conservar la vida útil de los tubos UV-C y funcionar de la forma más silenciosa posible. Esto fue posible gracias a la integración de un sensor de CO₂. Un nivel alto de CO₂ indica que hay una gran cantidad de aire exhalado en la habitación y, por lo tanto, un número elevado de partículas de aerosol. La unidad compacta UV ajusta el rendimiento del ventilador según el nivel de CO₂ detectado, y puede añadir tubos UV-C si es necesario, en un total de tres etapas.

Solución

Para controlar el sistema móvil, Howatherm Klimatechnik decidió optar por el nano controlador easyE4 de Eaton: «Ya habíamos utilizado los modelos anteriores de Eaton, el easy700 y el easy800, en otros sistemas. Se ubicaban en una caja de control autónoma para controlar la aplicación de forma independiente, aparte de un PLC de nivel superior», explica Martin Brücher, director del Departamento de tecnología de medición y control de Howatherm Klimatechnik. En comparación con el modelo anterior, el easyE4 está equipado con un hardware mucho más potente. Para conseguir la máxima flexibilidad, cada easyE4 incluye cuatro salidas digitales, cuatro entradas analógicas/digitales con una resolución de 12 bits y cuatro entradas digitales rápidas. Por medio de hasta 11 módulos de ampliación, se puede ampliar hasta un máximo de 188 entradas/salidas.

Cuando se lanzó el easyE4, Brücher aprovechó la oportunidad para probar el modelo nuevo con un kit de inicio. Además del nano controlador, el kit también incluía el panel táctil XV102 y el software necesario, con ejemplos de uso de las opciones de programación y visualización. La pantalla XV102 se desarrolló para ver y controlar aplicaciones basadas en el nano controlador easyE4. Para adaptar la pantalla a la estructura de precios de la serie easyE4, se han omitido algunas interfaces innecesarias. Si se utiliza junto con el nano controlador, la pantalla permite implementar aplicaciones más sensibles a los costes. «Al principio, no teníamos planeado utilizar una pantalla táctil en dispositivos de desinfección del aire», explica Brücher. «Pero cuando nos dimos cuenta de todas las posibilidades que ofrecía y lo fácil que podía programarse, cambiamos de opinión rápidamente».

Para controlar los nuevos dispositivos de desinfección del aire, Howatherm utiliza un easyE4 con un módulo de ampliación analógico que controla el ventilador. Brücher: «Como utilizamos un ventilador de conmutación electrónica y de bajo consumo, no se necesita ningún otro sistema electrónico de accionamiento». Además, el easyE4 está conectado a un sensor de CO2 que controla la calidad del aire, a un interruptor de posición en la puerta y en los tres tubos UV-C. Esto hace que el rendimiento del dispositivo de desinfección del aire se pueda adaptar automáticamente a la calidad del aire del espacio cerrado. El nano controlador ajusta la potencia del ventilador en tres etapas según el nivel de CO2 detectado y enciende los tubos UV-C adicionales según sea necesario. «Para garantizar una vida útil de los tubos lo más extensa posible, utilizamos el contador de horas de funcionamiento integrado en el easyE4», explica Brücher. «Un módulo de rotación con programación propia nos permite utilizar las lámparas de forma uniforme».

Para la programación del easyE4, Eaton ofrece el software easySoft 7, que se puede utilizar para crear diagramas de contactos en un ordenador o directamente en el dispositivo. Estos diagramas pueden probarse primero en modo simulación y documentarse más tarde. La opción de elegir entre varios módulos de función, como registros de datos y alarmas, hace que la programación sea aún más eficiente. Los usuarios tienen la opción de elegir entre cuatro lenguajes de programación distintos: el lenguaje de programación «easy» (easy device programming, EDP), el diagrama de contactos (LD), el diagrama de bloques de función (FBD) y el texto estructurado (ST). «Me gustaron mucho estas opciones de programación», afirma Brücher. En este caso, optó por una programación basada en el lenguaje FBD: «Los controladores que utilizamos en nuestros sistemas a gran escala también funcionan con bloques de función, así que estoy bastante familiarizado con este lenguaje de programación». Además, utilizó el lenguaje ST para programar algunas funciones para las que no había módulos disponibles, y esto le permitió implementar rápidamente un programa personalizado para la unidad UV-Unit compact. «La gran ventaja del FBD es su velocidad», destaca Brücher. «Lo único que tengo que hacer para ver las entradas y salidas es arrastrar los módulos de función hasta el programa. Así puedo realizar una simulación de todo».

Como las herramientas de programación y visualización del easyE4 y el panel XV102 están muy relacionadas entre sí, Martin Brücher pudo transferir los datos y las variables del proyecto del entorno de programación easySoft 7 directamente al software de visualización Galileo. La herramienta incluye una interface de visualización sencilla que facilita una programación eficaz de las aplicaciones. Los botones se pueden superponer en imágenes y gráficos para implementar interfaces de usuario ergonómicas e innovadoras. Uno de los puntos fuertes de la unidad UV-Unit compact es la luz de tráfico de CO2 que han programado Brücher y su equipo, que indica con precisión el nivel de CO2 actual medido por el dispositivo: cuando la luz se vuelve roja, significa que la concentración de CO2 en la habitación es demasiado alta y es necesario ventilar.

Resultados

En parte, gracias a esta solución de control coordinada y a la facilidad con la que se puede programar el conjunto que forman el easyE4 y el panel XV102, Howatherm Klimatechnik pudo lanzar al mercado la unidad UV-Unit compact tras un periodo de desarrollo de solo cinco meses, que incluyó todos los tests de eficacia de purificación necesarios. Otro factor importante fue la disponibilidad garantizada de los productos Eaton en mayoristas de materiales eléctricos: Howatherm Klimatechnik compra los dispositivos a Sonepar, que dirige tres almacenes de gran tamaño y otros almacenes a nivel regional en toda Alemania y que, normalmente, entrega los pedidos en 24 horas.