Implementación de IA en sensores de presión y temperatura

Descripción general

El sensor digital de presión y temperatura combina un transmisor primario de presión y un transmisor primario de temperatura en una sola carcasa.

El canal de análisis inteligente se apoya en un módulo de hardware y software de inteligencia artificial integrado en el sensor. Este proporciona un control analítico sobre la evolución en el tiempo de las magnitudes físicas de presión y temperatura.

Mediante este canal, el sensor puede entrenarse en los procesos concretos que siguen los valores medidos a lo largo del tiempo. Cuando los valores medidos se desvían bruscamente del modelo de comportamiento previamente entrenado, el sensor genera un evento de hardware (interrupción) a través del canal de análisis y produce una secuencia json que describe cómo se desvían los valores medidos en el tiempo: la denominada «traza térmica» o «brecha». Esto permite que el sistema de nivel superior actúe de forma instantánea («sobre la marcha») según el algoritmo configurado.

Cadenas de control

Este sensor permite prescindir de la cadena de control clásica y emplear en su lugar un control de proceso directo o indirecto con transmisión paralela de eventos al servidor.

También es posible el control directo de determinados dispositivos de actuación:

Ambos canales del sensor inteligente de presión y temperatura operan de forma independiente y en paralelo. Esto permite utilizar el sensor tanto en sistemas clásicos de monitorización y control como en sistemas inteligentes de autoaprendizaje.

Al trabajar como parte de sistemas de telemetría, el canal digital del sensor permite entrenarlo de forma remota para reconocer anomalías en el proceso tecnológico. Asimismo, admite la clonación rápida del algoritmo de IA de un sensor, lo que posibilita un escalado veloz entre procesos tecnológicamente idénticos.

La diferencia clave entre los sistemas de control basados en un sensor inteligente y los sistemas de control PID radica en la flexibilidad para entrenar el sensor en un proceso tecnológico concreto que transcurre en el tiempo. Esto proporciona una acción directa, «en el acto», sobre el evento, mientras que los sistemas PID ajustan los parámetros medidos de forma iterativa mediante un actuador utilizando realimentación.

Principales ventajas

Las principales ventajas de los sensores inteligentes son:

• Velocidad de respuesta instantánea ante los cambios del proceso en el tiempo, de hasta 1 ms, hasta 1000 veces más rápida que los sistemas existentes.
• Reducción del coste total de un sistema de monitorización y control de procesos (hasta 100 veces) al eliminar toda la cadena de dispositivos intermedios.
• No es necesario desarrollar mecanismos complejos de monitorización y control.
• Menor probabilidad de fallo y fiabilidad de los sistemas de monitorización y control mejorada varias veces, gracias a la cadena de dispositivos más corta.