Automatización

La automatización En el manejo de un sistema de riego es fundamental determinar el momento más adecuado para regar y la cantidad de agua a aplicar (dosis bruta) en función, entre otros factores, del estado de humedad del suelo o de la planta (Fig. 1) y de la uniformidad en el reparto de agua del sistema.

Para el óptimo manejo del riego es conveniente disponer de sistemas automáticos de control, que pueden ayudar a conseguir mejoras sustanciales como: ahorro de mano de obra, agua y energía, mayor eficiencia de riego, control de operaciones anexas al riego (facturación del agua consumida), reducción de costes de instalación y mantenimiento (detección de fallos y la protección de los diferentes componentes del sistema de riego), posible aumentos de producción, reducción del uso de productos químicos, así como frutos y plantas más equilibradas en todos los sentidos. La automatización del riego puede hacerse a varias escalas y en distintas partes de las instalaciones:

1. Automatización individual del riego en parcela, normalmente con un programador (Figs. 2 y 6) y un conjunto de válvulas hidráulicas o electroválvulas (Fig. 4).

2. Automatización general de una red de riego a la demanda y su gestión, normalmente con un ordenador central y una red en anillo de unidades de campo que controlan cada uno de los hidrantes o unidades de control remoto (Fig. 2)

3. Regulación y control de la estación de bombeo para adaptar la demanda de caudal y presión a las necesidades de la red (reduce el coste energético)

4. Automatización integral del sistema para programar los riegos, la fertirrigación, etc.

La Automatización del Riego

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SIAR Castilla-La Mancha

Nº 13 HOJA INFORMATIVA OCTUBRE 2006

UNIVERSIDAD CASTILLA-LA MANCHA

Figura 3. Sensores: Equipo EnviroScan para medida indirecta de la humedad en el suelo

Figura 4. Actuador: Válvula hidráulica con regulador de presión y caudal

2. Nivel de automatización

La elección del nivel de automatización debe hacerse siguiendo criterios técnicoeconómicos, según las características de la explotación y las preferencias del agricultor. El mínimo nivel de automatización sería la apertura y cierre de válvulas hidráulicas para realizar las posturas de riego. El máximo nivel sería el control total de la instalación, de la humedad del suelo, del estado hídrico de la planta, del clima (Fig. 7), etc., incluyendo los sistemas de adquisición de datos para una adecuada gestión del regadío. Estos niveles condicionan también la cualificación profesional del personal que la maneje y la dependencia de un servicio técnico que solucione los posibles problemas de la instalación.

3. Sistemas de control

Los componentes de los sistemas de control son:

• Sensores y/o transductores, como: tensiómetros, manómetros, presostatos, medidores de caudal, detectores de nivel (Fig. 3), etc. • Actuadores, como: interruptores, electroválvulas (Fig. 4), válvulas motorizadas, bombas (de agua y fertilizante), variadores de velocidad, arrancadores electrónicos (Fig. 10), etc. • Acondicionadores de señal, para que la entienda el sistema.

• Unidades de control (programadores, ordenadores (Fig. 2), etc.)

Además es necesario desarrollar sistemas de protección (para el caso de tormentas, sobretensiones, etc) y alarmas, que avisen de cualquier tipo de anomalía en el funcionamiento.

Los sistemas de control utilizados para el riego pueden ser en bucle abierto o en bucle cerrado (Fig. 5). La diferencia entre ellos es que en los de bucle cerrado se establece una comunicación recíproca entre el controlador y los sensores, tomando decisiones y aplicándolas al sistema de riego. Los sistemas abiertos simplemente ejecutan una acción, como ocurre por ejemplo al programar la secuencia temporal de los riegos.

PROCESO

PERTURBACIONES

PERTURBACIONES

A C T U A D O R E S

SISTEMA DE CONTROL EN BUCLE ABIERTO SISTEMA DE CONTROL EN BUCLE ABIERTO

UNIDAD DE CONTROL

CONDICIONES DESEADAS

•LA SALIDA NO TIENE EFECTO SOBRE EL CONTROL • LA PRECISION DEPENDE DE LA CALIBRACION • LAS PERTURBACIONES MODIFICAN EL PROCESO •EJEMPLO: APERTURA DE UN HIDRANTE

PROCESO

PERTURBACIONES

PERTURBACIONES

A C T U A D O R E S

PROCESO

PERTURBACIONES PERTURBACIONES

PERTURBACIONES PERTURBACIONES

A C T U A D O R E S

SISTEMA DE CONTROL EN BUCLE ABIERTO SISTEMA DE CONTROL EN BUCLE ABIERTO

UNIDAD DE CONTROL

CONDICIONES DESEADAS

UNIDAD DE CONTROL

CONDICIONES DESEADAS

•LA SALIDA NO TIENE EFECTO SOBRE EL CONTROL • LA PRECISION DEPENDE DE LA CALIBRACION • LAS PERTURBACIONES MODIFICAN EL PROCESO •EJEMPLO: APERTURA DE UN HIDRANTE

SISTEMA DE CONTROL EN BUCLE CERRADO SISTEMA DE CONTROL EN BUCLE CERRADO

UNIDAD DE CONTROL

CONDICIONES DESEADAS

•RELACION PREESTABLECIDA ENTRE LA SALIDA Y ALGUNA ENTRADA DE REFERENCIA • PUEDEN RESULTAR SISTEMAS INESTABLES • EJEMPLO: REGULACIÓN ESTACIONES DE BOMBEO

PROCESO

PERTURBACIONES

PERTURBACIONES

A C T U A D O R E S

S E N S O R E S

SISTEMA

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