FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 13/12/11 VERSIÓN: 1.0CÓDIGO: GDI.3.1.004
Diseño e implementación de una red industrial HART que 
permita el diagnóstico y configuración de los transmisores de 
caudal y nivel, para el monitoreo y control de procesos, con un 
enfoque IoT.
Autor: 
Pantusin Chiluisa, Fernando Javier
Director:
 Ing. Escobar Anchaguano, Ivon Patricia
   Latacunga 2023
VERSIÓN: 1.0
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Preámbulo
Descripción
Requerimientos
Implementación
Resultados
Conclusiones
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AGENDA
VERSIÓN: 1.0
Preámbulo
VERSIÓN: 1.0
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Preámbulo
Descripción
Requerimientos
Implementación
Resultados
Conclusiones
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AGENDA
VERSIÓN: 1.0
OBJETIVO GENERAL
INTRODUCCIÓN
Diseñar e implementar una red industrial 
HART que permita el diagnóstico y 
configuración de los transmisores de 
caudal y nivel, para el monitoreo y control 
de procesos, con un enfoque IOT.
VERSIÓN: 1.0
Configurar los transmisores de caudal y nivel en modo HART.
Configurar el maestro HART e integrar a un controlador lógico 
programable mediante un protocolo industrial abierto.
Programar el PLC para el monitoreo, diagnóstico de los 
transmisores de nivel y caudal mediante HART
Diseñar e implementar el control automático de los procesos 
de nivel y caudal.
Diseñar e implementar una interfaz humano - máquina basado 
en la norma ISA 101 para el monitoreo y control de los 
procesos industriales.
Desarrollar una comunicación IoT para el envío de los datos a 
la nube.
INTRODUCCIÓN
OBJETIVO ESPECÍFICOS
VERSIÓN: 1.0
DESCRIPCION
Configuración de la 
RED
VERSIÓN: 1.0
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Preámbulo
Descripción
Requerimientos
Implementación
Resultados
Conclusiones
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AGENDA
VERSIÓN: 1.0
REQUERIMIENTOS
Calibrador Fluke Pasarela 
HART/Profinet
Transmisores 
Rosemount PLC S7 - 1200
VERSIÓN: 1.0
REQUERIMIENTOS
Extensor
Raspberry
Router
VERSIÓN: 1.0
Tia Portal V16 SW67912
LabView Things Board
Node RED
REQUERIMIENTOS
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Preámbulo
Descripción
Requerimientos
Implementación
Resultados
Conclusiones
AGENDA
VERSIÓN: 1.0
IMPLEMENTACIÓN
CONFIGURACIÓN 
FÍSICA DE LA RED 
HART
CONFIGURACIÓN DE 
LA PASARELA EN EL 
SOFTWARE SW67912
VERSIÓN: 1.0
IMPLEMENTACIÓN
CONFIGURACIÓN DE 
LA RED PROFINET EN 
TIA PORTAL V16
VARIABLES HART EN 
EL BLOQUE DE 
PROGRAMAS 
PRINCIPAL DE TIA 
PORTAL
VERSIÓN: 1.0
IMPLEMENTACIÓN
OBTENCIÓN DE LA 
FUNCIÓN DE 
TRANSFERENCIA EN 
BASE A LA TOMA DE 
DATOS
TABLA DE 
CONSTANTES DEL 
CONTROLADOR PID
Constantes de los controladores PID
Ganancias Caudal Nivel
Kp 3.3639 0.27225
Ti 2.33265 97.401
Td 0.28699 0.33387
VERSIÓN: 1.0
IMPLEMENTACIÓN
DISEÑO DEL HMI EN 
EL SOFTWARE 
LABVIEW
CONFIGURACIÓN EN 
NODE RED
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Preámbulo
Descripción
Requerimientos
Implementación
Resultados
Conclusiones
AGENDA
VERSIÓN: 1.0
RESULTADOS
CONTROL DE LA 
ESTACIÓN DE 
CAUDAL
CONTROL DE LA 
ESTACIÓN DE NIVEL
VERSIÓN: 1.0
RESULTADOS
Parámetros de respuesta de un sistema de control por método Lamba 
Robusto con sintonización fina
Parámetros
Tiempo de 
levantamiento [s]
Tiempo de 
asentamiento [s] Sobre impulso [%]
Lambda Agresivo 88,379 115,125453 0,1375
VERSIÓN: 1.0
RESULTADOS
TENDENCIA DE
CAUDAL 
VISUALIZADO EN EL 
HMI
TENDENCIA DE
NIVEL VISUALIZADO 
EN EL HMI
VERSIÓN: 1.0
RESULTADOS
TABLERO EN PLATAFORMA THINGS 
BOARD
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Preámbulo
Descripción
Requerimientos
Implementación
Resultados
Conclusiones
AGENDA
VERSIÓN: 1.0
• La configuración de los transmisores en modo HART permite recibir varios datos de interés, 
no solo la variable principal del sistema, sino información acerca del estado del transmisor. 
Con lo que se puede establecer un diagnóstico y monitoreo de la situación actual de cada 
dispositivo, para el presente proyecto, se puede revisar variables como la temperatura del 
transmisor de caudal, y en el caso del transmisor de nivel, la distancia restante entre el nivel 
del agua y el elemento primario del mismo (radar).
• La pasarela HART/ Profinet HD67912-A1 del fabricante ADFWeb, es un dispositivo bastante 
transparente, confiable y robusto para procesos industriales que cuenta con los 
requerimientos necesarios para el acople hacia cualquier dispositivo que disponga de los 
protocolos para los cuales fue diseñada, adicionalmente, la facilidad de configuración de nivel 
de software, es bastante accesible, fácil de usar y adaptable hacia otros programas o 
paquetes propietarios como en este caso, Tia Portal perteneciente a Siemens. . 
CONCLUSIONES
VERSIÓN: 1.0
• Las variables enviadas por la pasarela hacia el controlador lógico programable son datos reales, 
establecidos en unidades de ingeniería, facilitando de esta manera el escalamiento de las variables, 
teniendo en cuenta que, si se cambia los límites de medición del transmisor, no sería necesario cambiar la 
programación del PLC, dando una manera más accesible hacia el monitoreo de todas las variables 
enviadas de los transmisores HART.
• El control de los procesos de caudal y nivel, considerando que son variables rápidas en el sector industrial 
en comparación a temperatura o presión, resulto un éxito con la configuración de red HART. A pesar de que 
el tiempo de toma de datos y escaneo por parte de la pasarela resultó un problema, el usar métodos de 
sintonización robustos permitió alcanzar el punto de consigna sin ninguna complicación y, por otra parte, 
cuidar el comportamiento del actuador sin acciones bruscas o muy oscilatorias. 
CONCLUSIONES
VERSIÓN: 1.0
• Cabe recalcar que no sería factible usar una red HART para el control cuando se tiene sistemas de 
respuesta bastante rápida o donde el tiempo de muestreo es un factor bastante determinante, como es el 
caso de sistemas robóticos en la industria, en dicho contexto, se podría implementar un sistema de 
monitoreo.
• El diseño de un interfaz humano – máquina, facilita el control supervisorio y el monitoreo de las estaciones 
en tiempo real, permitiendo variar los valores deseados desde un sistema accesible y transparente para 
cualquier operador.
• La implementación de las nuevas tecnologías en el presente proyecto permite acercar los sistemas 
industriales hacia la nueva Industria 4.0, con el enfoque del IoT, en donde visualizamos las variables de 
interés de cada estación y las variables HART de cada uno de los transmisores, desde la comodidad de un 
hogar o en el transporte, siempre y cuando se tenga acceso a internet, gracias a las plataformas con 
tendencia IoT, las cuales pueden ser de gran utilidad en el sector industrial.
CONCLUSIONES