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Productividad y eficiencia del diseĂąo a la producciĂłn
AutomĂĄtica e InstrumentaciĂłn
411 / Octubre 2009
MecĂĄnica, NeumĂĄtica, OleohidrĂĄulica, Electricidad, ElectrĂłnica, InformĂĄtica, Medidas
COMUNICACIONES INDUSTRIALES
AutomĂĄtica e InstrumentaciĂłn
Ante el reto del determinismo temporal De las opiniones vertidas a nuestra revista por parte de profesionales del sector de las comunicaciones industriales se deduce que ciertos debates que estuvieron muy vivos hace unos aĂąos, como es la conveniencia de utilizar Ethernet para aplicaciones de control industrial, se pueden considerar zanjados. Aun asĂ, uno de los grandes retos sigue siendo garantizar el determinismo temporal. PĂĄg. 44
INFORME PAC: escalabilidad y multidominio accesible Incluye tabla de oferta PĂĄg. 75
IEC 61850: la clave para la automatizaciĂłn de la subestaciĂłn elĂŠctrica
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Angel NuĂąo GonzĂĄlez, Product Manager de QNV “Hemos desarrollado una plataforma propia de comunicaciones M2Mâ€?
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Octubre 2009, n.Âş 411
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Automática e Instrumentación
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SUMARIO
Octubre 2009 / n.º 411
Renting y leasing: dos posibilidades para tiempos de crisis
El alquiler de equipos industriales 10 representa una oportunidad tanto para mejorar la situación financiera de las empresas y obtener beneficios fiscales como para llevar a cabo su actualización tecnológica. Además, es una solución que se extiende a todos los sectores de actividad y tamaños de empresas.
Mercado wireless un informe de la consultora 32 Según IMS Research, se prevé que esta
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tecnología alcance la cifra de ocho millones de unidades en el mercado mundial en 2013.
TIEMPO REAL 14
Mes a mes • ISA100.11a se convierte en estándar oficial de ISA para comunicaciones wireless • El mercado de medidores de nivel volverá a crecer en el 2010 • La ENISA emite tres recomendaciones para mejorar la resistencia de las redes de comunicaciones
19
Empresas • Omron: programa de colaboración para los integradores • Invensys Operation Management fortalece su equipo directivo • La adquisición de EPRO refuerza la arquitectura digital PlantWeb de Emerson
Barcelona Pol. Ind. Gran Vía Sur Can Pi, 15 2ª Planta (Antigua Ctra del Prat) 08908 Hospitalet de Llobregat (Barcelona) Tel. 93 680 16 61 Fax 93 680 09 03 Valencia Doctor Fleming, 10 46930 Quart de Poblet (Valencia) Tel. 96 154 29 00 Fax 96 153 29 06 Bilbao Askatasun Etorbidea, 18 bjs. 48200 Durango (Vizcaya) Tel. 94 620 36 46 Fax 94681 14 06 Madrid. Delegación Centro Francisco Gervás, 1 28108 Alcobendas (Madrid) Tel. 610 55 45 43 Tel. 680 16 61 Tel. 91 358 60 00 Fax 93 680 09 03
SUMARIO
Octubre 2009 / n.º 411
Automática e Instrumentación
COMUNICACIONES INDUSTRIALES Algunos debates, zanjados
44
Profesionales que participaron en una Mesa Redonda sobre comunicaciones industriales organizada por AeI en 2003 revisan las reflexiones que hicieron en aquel momento sobre aspectos como la estandarización, la realidad del plug&play, la incorporación de las redes de seguridad y el Ethernet Industrial, entre otros temas.
IEC61850: la clave para la automatización de la subestación eléctrica
Buses de bajo nivel, la interface con la máquina o el proceso
La tecnología Fast Track Switching de Harting, compatible con todos los productos de Ethernet estándar
buses tienen que ser 54 Estos muy robustos, pues están
tecnología se 62 Esta presenta en la
sometidos a perturbaciones electromagnéticas y condiciones ambientales muy exigentes.
Alumbrado público ecodigital Proyecto SIIUR, Soluciones 70 Integrales de Infraestructuras
Desde hace unos años este 66 protocolo se ha convertido en el
próxima edición de la feria SPS Automation Drives en Nuremberg el próximo mes de noviembre.
Proyecto Autopía
76 Comunicaciones inalámbricas en sistemas inteligentes de transporte.
Urbanas.
elemento clave para que las redes eléctricas trabajen con más autonomía.
Uso de WLAN en la industria En general, los equipos para WLAN 82 Industrial incorporan grandes rangos de temperaturas de operación así como envolventes con grado de protección IP67.
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30
Eventos • El Salón de la subcontratación Midest 2009 prepara su trigésimo-novena edición • Siemens ofrece formación desde más de 200 centros • Las empresas más importantes del sector se darán cita en el BCNRail 2009 • SIMO Network, una feria 2.0
INFORME 85
Xavier Alcober
Los tradicionales PLC han evolucionado sensiblemente en los últimos años, en base a reducir su tamaño, aumentar sus prestaciones, multiplicar su conectividad con el exterior o integrar opciones de seguridad. El cambio de paradigma más reciente se ha producido con la introduc-
Fuente: Vipa.
ción de los PAC (Programmable Automation Controller), plataforma que aúna recursos y se combina con un único y potente entrono de software.
Calendario de ferias y cursos
40 Angel Nuño, Product Manager de QNV “Hemos desarrollado una plataforma propia de comunicaciones M2M”
TECNOMARKET
SELECCION DEL MES
PERSONAS 36
PAC: escalabilidad y multidominio accesible
Productos • Proficy Workflow para fabricantes de alimentos y bebidas envasados • LabVIEW 09: simplificar el trabajo de desarrollo
104
Nuevos productos
5
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EDITORIAL
Octubre 2009 / n.º 411
ras meses de intensa dedicación, los profesionales de nuestro grupo editorial han desarrollado y puesto en marcha una potente herramienta en Internet (www.guiasgtp.com), con el título Guías GTP, buscador profesional de marcas y productos, a partir de la cual puede accederse a lo que hace algún tiempo constituían las 16 Guías Sectoriales impresas por Grupo Tecnipublicaciones, del que Cetisa Editores forma parte desde hace ya cinco años. Nuestro grupo editorial se muestra convencido de que una herramienta como la que ahora estamos presentando puede ser valiosísima para nuestros lectores, quienes, además de encontrar en la web general información sobre todas las publicaciones del grupo, pueden ahora consultar la información relativa a fabricantes, marcas y productos presentes en cada unos de los sectores en los que Grupo Tecnipublicaciones se ha especializado, como son logística, industria del automóvil, industria química, industria eléctrica, industria de la construcción, más un largo etcétera. En el caso concreto de nuestra revista Automática e Instrumentación, se han introducido en la web todos los datos –actualizados– de la antigua Guía del Comprador de Automática e Instrumentación, que se publicaba año tras años. Como es sabido, esta guía aglutina la información de los principales fabricantes,
Automática e Instrumentación
importadores, filiales y distribuidores de productos de los sectores de la automatización, instrumentación y control. Incluye más de 1.300 productos y casi 1.400 empresas. La consulta puede realizarse introduciendo el nombre de un producto, para conocer cuáles son sus fabricantes o distribuidores a nivel español, o el nombre de una marca o empresa, para conocer los datos más exhaustivos sobre cada una de las empresas del sector. A todas aquellas empresas interesadas en resaltar su presencia en nuestra Guía sectorial, se les ha propuesto que aparezcan con una ficha más extensa, que incluye link con Google Maps, para facilitar su ubicación, así como links directos con los productos de los que se ha solicitado información o con información relativa a su actividad publicada en las páginas de Automática. Ello, además de a todas aquellas empresas que quieren tener una presencia más destacada en el buscador, favorece, evidentemente, a nuestros lectores. Ofrecerles a éstos la información más útil, práctica y fidedigna constituye el motor de nuestra profesión. Así, pues, desde www.automaticaeinstrumentacion. com puede accederse a Guías, y desde la propia Guía sólo hay que acceder a Ir a la web del sector para conectarse con la web de nuestra revista. ¡Anímense a hacerlo!
Nuestra Guía, en Internet
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Adaptar, más que integrar os autómatas programables han cumplido recientemente sus 41 años de edad, desde la aparición del ya histórico y pionero Modicon. Con el paso del tiempo, los equipos han ido evolucionando en muchos de sus aspectos, con algunos hitos que marcaron su historia durante este largo periodo. Uno de ellos fue la estandarización del lenguaje de escalera IEC 61131-3, que hizo la vida más fácil a los programadores, especialmente cuando trabajaban con más de una marca distinta de autómata. Otro hecho relevante fue la irrupción de los buses de campo, que además de proporcionar a los autómatas unas amplias posibilidades de conectividad, vinieron a jugar el papel de auténticos facilitadores para la integración de equipos heterogéneos de distintos fabricantes en una misma aplicación. Durante este largo periodo de tiempo, el integrador de sistemas tenía
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que hacer un esfuerzo sostenido para optimizar sus resultados y destilar su producto final, que en muchos casos es un mix de partes heterogéneas a medida. Las cosas han ido cambiando poco a poco. Además de la cantidad de estándares abiertos e independientes que ya están disponibles para su uso, los nuevos Controladores de Automatización Programables o PAC ofrecen, en una plataforma única, el acceso a distintas disciplinas o dominios de control (robots, movimiento, etc.), que posiblemente se alejan del enfoque habitual del usuario. Anteriormente, hubieran consumido muchas horas para hacerse con la capacidad de operar en tan variadas disciplinas. Además, al integrador se le tienta con potentes macrosuites de programas, que aunque suelen estar internamente basadas en estándares abiertos encapsulados por el sumi-
nistrador, hacen sentir al integrador el confort de la reducida incertidumbre que se le presenta a la hora de integrar las distintas funcionalidades y del menor esfuerzo de aprendizaje, con la añadida motivación de que el código que va generando cada vez tiene un mayor potencialidad de reutilización en el futuro. A nivel de sensaciones, parece como si en este periodo de tiempo, sin apenas darnos cuenta, aquel integrador de sistemas puro y duro estuviera transitando hacia otro estado, aparentemente más llevadero, por lo menos durante buena parte de su valioso tiempo, que tiene más que ver con la adaptación de sistemas que con la integración de los mismos.
Xavier Alcober Autor del Informe Controladores Programables
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Automática e Instrumentación
TIEMPO REAL
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Panorama
Ventajas financieras y fiscales para nuevos equipos industriales
Renting y leasing, dos posibilidades para tiempos de crisis
enting y leasing son dos fórmulas de incorporación de activos empresariales, desde equipos informáticos hasta carretillas elevadoras y maquinaria de planta de fabricación, que pueden tener un especial significado para las empresas en tiempos de crisis; concretamente, para hacer frente a los problemas del cambio tecnológico y de la falta de liquidez. Básicamente, la diferencia entre una y otra fórmula consiste en la opción de compra del bien de equipo incorporado al final del contrato. En el caso del leasing, la empresa que incorpora el equipo paga una cuota mensual durante un tiempo fijado en el contrato y tiene la posibilidad de
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Fuente: 123RF.
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El alquiler de equipos industriales, con opción de compra al final del contrato o no, representa una oportunidad para mejorar la situación financiera de las empresas y obtener beneficios fiscales, así como para llevar a cabo la actualización tecnológica de las empresas, algo que se extiende a todos los sectores de actividad y tamaños de empresa.
adquirir en propiedad el bien satisfaciendo la cantidad correspondiente al valor marginal de la máquina o
Hay datos que muestran el potencial de crecimiento del mercado español de renting informático, aunque en la actualidad se encuentre por debajo del 10% del total de los gastos en informática de las empresas.
equipo que, a veces, dependiendo de las condiciones contratadas, puede ser una cuota más. El modelo de renting consiste igualmente en el pago de una serie de cuotas mensuales en calidad de arrendamiento del equipo durante el tiempo fijado en el contrato, sin opción de compra, de manera que el usuario se desprende de la máquina al final del tiempo de uso. Esto lleva a que en el caso del renting la entidad que financia la máquina asuma también funciones de gestora de activos, ya que en muchos casos asume el riesgo que comporta la gestión del valor marginal de la máquina al final del tiempo del contrato, sin obligar a la recompra de la máquina
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TIEMPO REAL
Automática e Instrumentación
Panorama
por el fabricante o suministrador. Como quiera que sea, dentro de esas dos grandes líneas de definición de ambas opciones de incorporación de equipos industriales, las condiciones de contratación adquieren matices y particularidades propias de las especificidades de cada sector o de la actividad concreta de la empresa contratante. Es así como en el marco de las actuales tendencias de la gestión empresarial, renting y leasing, en cierto modo, pueden considerarse como complemento de las estrategias de externalización en la
Fuente: 123RF.
Además de las razones financieras y fiscales, existen otras relacionadas con la flexibilidad de las propias empresas arrendatarias que avalan los cambios estratégicos hacia el renting.
medida que inciden sobre la gestión de los activos empresariales y mejoran las condiciones de liquidez de las empresas. Por lo demás, el renting y el leasing de equipos informáticos es práctica habitual desde hace tiempo, así como la utilización de vehículos industriales en régimen de alquiler, especialmente las carretillas elevadoras, un mercado donde el segmento
Renting informático
Posibilidades de desarrollo del mercado español l renting informático es una práctica que se va abriendo paso en-
E tre las empresas españolas. Es así como Angel Benguigui, director general de Econocom España, reconoce que el crecimiento del renting se debe a que las empresas están dando cada vez más importancia al hecho de poder disponer de capital, de liquidez, para que su productividad no se vea afectada, algo posible con el renting operativo. Por otra parte, A. Benguigui coincide con otros expertos del sector en señalar la importancia del renting para las empresas en los periodos de crisis porque pueden acceder a los recursos informáticos que necesitan mediante un alquiler periódico, sin tener que adelantar un capital importante; algo vital en estos momentos para las grandes empresas. De hecho, reconoce que la demanda de servicios en su departamento se ha desarrollado mucho en el ejercicio de 2008, manteniendo una relación estrecha con nuestros clientes, que están optando cada vez más por nuestras soluciones de renting de nueva generación. Respecto a las perspectivas de futuro del renting informático, A. Benguigui manifiesta que hay datos que muestran el potencial de crecimiento del mercado español de renting informático, aunque en la actualidad se encuentre por debajo del 10% del total de los gastos en informática, cifra bastante inferior a la de Italia (20%) y aún más a la de Alemania o Inglaterra, que tienen un porcentaje superior a la media europea, que es del 25%.
de alquiler gana cuota cada año y en el que los principales suministradores del sector cuentan con posiciones consolidadas. Sin embargo, el segmento de las carretillas elevadoras, como el de los equipos de manutención de interior, en general, se están viendo negativamente afectados por la evolución a la baja del sector logístico. Deducciones fiscales Por su parte, los suministradores de equipos industriales sufren las consecuencias del decaimiento general de la actividad industrial, que se traduce en la disminución de la utilización de la capacidad productiva para el conjunto industria, a la que se añaden las previsiones negativas para la inversión industrial, lo que deja un margen de operación a las fórmulas de renting y leasing, en la medida que evita realizar grandes desembolsos y los gastos que comporta son fiscalmente deducibles al 100%, como en el caso del renting, donde al no existir la posibilidad de compra, el bien alquilado no se computa ni en el activo ni en pasivo de la empresa arrendataria. Eso hace, por ejemplo, que el mercado de alquiler de carretillas elevadoras en una situación de crisis como la actual acentúa aún más la tendencia alcista registrada en los últimos años y está dando origen a nuevas formas de contratación, adaptadas a las necesidades específicas de flexibilidad y ahorro de costes de los clientes.
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TIEMPO REAL
Automática e Instrumentación
Octubre 2009 / n.º 411
Panorama Por lo demás, leasing y renting industrial están teniendo un desarrollo relativamente rápido en los últimos años, aunque su penetración en el mercado fue relativamente tardía –en la segunda mitad de los años noventa– como reconoce la asociación norteamericana del sector. Entonces no había grandes firmas en este negocio y los clientes no tenían interlocutores en los que confiar a la hora de incorporar un equipamiento industrial en régimen de cualquiera de las dos fórmulas propuestas. Sin embargo, desde finales de los años noventa, se aprecia una progresiva incorporación de grandes firmas con ofertas en ambas modalidades, lo que también contribuyó en EEUU, como en el resto de países, a impulsar un cambio de actitud en las empresas en el sentido de pasar de la compra de equipos hacia el alqui-
Básicamente, la diferencia consiste en la opción de compra del bien de equipo incorporado por la empresa al final del contrato en el caso del leasing, mientras que en el caso del renting el contrato de alquiler no contempla la adquisición del bien. ler o renting, mientras algunas grandes empresas han consolidado su presencia en el mercado y los bancos han abierto líneas de financiación en esas modalidades para las empresas. No obstante, además de las razones financieras y fiscales, existen otras relacionadas con la flexibilidad de las propias empresas arrendatarias en el marco de la creciente flexibilización y dispersión productiva, que avalan los cambios estratégicos hacia el renting, en la medida que se
Equipos de manutención industrial 12
El segmento de alquiler va al alza
Fuente: 123RF.
entro de las máquinas y equipos industriales cuya oferta contem-
D pla la modalidad del renting, los equipos de manutención de inte-
rior y, especialmente, las carretillas elevadoras es uno de los segmentos del mercado donde se aprecia una evolución creciente hacia el alquiler. De hecho, los suministradores de equipos para manutención encaran las consecuencias de la crisis con una estrategia definida por la reducción de costes de explotación de sus clientes y la estrecha colaboración con los mismos. Esto significa no sólo la incorporación de nuevos desarrollos tecnológicos y prestaciones en su gama de productos, de cara a mejorar la eficiencia operativa de las máquinas, aumentar la productividad y mejorar su eficiencia, sino también a la puesta en práctica por parte de muchas firmas del sector de fórmulas de alquiler flexibles, de acuerdo con las características y las necesidades de cada cliente.
extiende la producción flexible y la incorporación de funciones adicionales a las del núcleo de negocio de la empresa, que no pueden externalizarse y que obliga a incorporar equipos cuya utilización no justifica el desembolso en concepto de compra. De hecho, muchos fabricantes reconocen que habitualmente el tiempo de uso de los equipos no justifica el coste que comporta su adquisición. Otra de las razones aducidas para la elección del renting tiene que ver con el cambio tecnológico. La rápida evolución tecnológica de los sistemas de producción industriales se traduce en una acelerada obsolescencia de los equipos, que pueden verse superados por los de la competencia y llevar a un empeoramiento de la competitividad de la empresa. De ahí las ventajas que ofrecen las nuevas fórmulas de incorporación de nuevos sistemas de producción a la hora de cambiar los equipos, ya que los contratos incorporan cláusulas de actualización de las máquinas y equipos, además de servicios adicionales y de puesta a punto. Aunque las entidades financieras, y particularmente muchos bancos, tienen un departamento especializado en esta línea de negocio, y financian la adquisición de un bien de equipo en cualquiera de los dos regímenes, algunas firmas también realizan acuerdos con suministradores de tecnología industrial de manera que orientan su estrategia de negocio hacia un determinado sector o área de actividad. Eso hace que la colaboración entre la firma de renting y el fabricante de maquinaria sea muy estrecha, pues en ese caso el cliente es quien elige la máquina o el equipo, aunque es la entidad financiera quien elige al suministrador. Carlos García
Automática e Instrumentación
TIEMPO REAL
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Mes a mes
ISA100.11a se convierte en estándar oficial de ISA para comunicaciones wireless l pasado mes de mayo ya anunciamos que el estándar ISA100.11a había sido aprobado por el Comité ISA 100. Después de que el pasado mes de julio, el 81% de los miembros del comité aceptaran las especificaciones de dicha norma, el departamento ISA Standard & Practises Board acaba de validarla. El texto de este estándar para infraestructuras sin hilos, bau-
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tizado Wireless Systems for Industrial Automation: Process Control and Related Applications, se convierte así en un estándar oficial de ISA. Esta validación es una etapa más hacia el establecimiento de un estándar internacional. Ahora ISA S&P va a emprender los procedimientos necesarios para someter este texto a las autoridades de la ANSI (American National
Standards Institute) y de la CEI (Commission Electrotechnique Internationale). Recordemos que ISA100. 11a ha estado concebido para proporcionar comunicaciones sin hilos a la vez seguras y robustas. Se dirige a aplicaciones de vigilancia, alarmas, supervisión, etc., es decir, en aplicaciones no críticas (tiempos de respuesta del orden de 100 ms). El estándar está pre-
visto para funcionar sin interferencias con los otros protocolos sin hilos ( IEEE 802.11x, 802.15x, 802.16x y otros). Permite la comunicación sin hilos con todo tipo de equipos (fijos o móviles, bajo consumo o no). Toda la documentación asociada al estándar está disponible en: www.isa.org/ISA100-11a
La web de ISA España renueva su imagen a web de ISA España, con más de 100.000 visitas anuales, ha renovado recientemente su imagen para proporcionar nuevos servicios y funcionalidades a sus socios. Entre las muchas novedades, destacan las siguientes: • Mayor claridad de los contenidos y mayor información en general sobre la asociación y en particular sobre las actividades. • Buscador global en la web y potentes filtros. • Biblioteca virtual con mayor organización y filtros de búsqueda. • Encuestas generales. • Vídeos embebidos (se ha creado un Canal YouTube para los vídeos de la asociación). • Pago directo de actividades o inscripciones mediante TPV virtual. • Mayor personalización y flexibilidad de contenidos. • Envío de boletines informativos. • Gestión autónoma de las páginas privadas de patrocinadores El foro técnico, abierto a socios y no socios, y que cuenta con más de 40.000 visitas anuales y participación internacional, también se ha renovado. Continúa el acceso a las diferentes actividades, así como a los diferentes foros técnicos de debate, biblioteca virtual y el resto de informaciones de utilidad para el mundo de la Instrumentación y Control.
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www.isa-spain.org
TIEMPO REAL Mes a mes
El mercado de medidores de nivel volverá a crecer en el 2010 egún el último estudio de VDC Research Group, el mercado mundial de medidores de nivel para las aplicaciones de proceso volverá a crecer a finales del 2010 o a principios del 2011, después de que se ha reducido en un 15% este año en relación con 2008. Entre las razones de crecimiento, el estudio señala la demanda creciente de eficacia y conformidad, la adopción de Fieldbus Foundation y la futura demanda de estándares sin hilos. Para el 2008, VDC Research Group ha identificado los seis primeros suministradores
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mundiales (en porcentaje de número total de unidades) en el campo de la medida de nivel: la suiza Endress+Hauser (22,4%), el grupo americano Emerson (16,7%), el alemán Vega (9,6%), la japonesa Yokogawa (8,5%), la alemana Siemens (6,4%) y la americana Magnetrol (4,6%). El campo de la medida de nivel en proceso es un mercado muy fragmentado: una miríada de sociedades presentes en nichos de mercado rodean a estos seis principales actores, afirman los redactores del estudio. ■ AeI
España cae dos puestos en el ránking de competitividad tecnológica egún un estudio elaborado por The Economist Intelligence Unit, España se sitúa en el puesto 25 del ránking mundial de Competitividad Tecnológica 2009, perdiendo dos posiciones con relación a la clasificación de 2008, en la que ocupaba el puesto 23. A pesar de que España obtiene un incremento de 1,1 puntos (47,4 sobre un máximo de 100) con respecto a 2008 en el conjunto de las distintas variables que determina el nivel de competitividad tecnológica de los países, se ha visto superada por Estonia (23) e Italia (24). El estudio evalúa y compara la situación de la industria de TI en 66 países para determinar en qué medida están potenciando la competiti-
S
vidad tecnológica en el sector. La mayoría de los veinte primeros países se mantienen con respecto al año anterior, excepto Austria, que ha pasado del 18 al 22, intercambiando su posición con Bélgica. Estados Unidos vuelve a ocupar el primer lugar del ránking, mientras que Taiwán desciende de la segunda a la decimoquinta posición, intercambiando puesto con Finlandia, que se incorpora así al top 5, completado por Suecia, Canadá y Holanda, en este orden. Para más información sobre los resultados del estudio consultar las páginas web: www.eiu.com www.bsa.org/ globalindex
BREVES • Parece que para los equipos de medida dimensional no existe la crisis o por lo menos así se deduce de las cifras ofrecidas por Creaform, importante fabricante de escáneres láser portátiles y soluciones de medida dimensional también portátiles, que, en general, ha conseguido incrementar sus ventas un 25% en el primer semestre de este año.
Nuevas CPU’s para la plataforma AC500: altas prestaciones, concepto escalable único, ...
ABB presenta nuevas CPU’s AC500-eCo, muy competitivas, para aplicaciones automatizadas sencillas. Disponen de canales de E/S digitales y analógicas integradas con posibilidad de ampliación hasta 239 E/S, un puerto serie integrado y otro opcional, una tarjeta SD estándar y opcional. También aparecen nuevos módulos de E/S S500-eCo pequeños y compactos. La plataforma de automatización AC500 es un ejemplo de flexibilidad y una inversión de futuro garantizada y fiable: misma herramienta de configuración y programación, módulos de E/S totalmente compatibles entre CPU’s AC500 y AC500-eCo, cableado y montaje muy fáciles y seguros, mantenimiento fácil y coste óptimo. www.abb.es/plc
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Automática e Instrumentación
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TIEMPO REAL
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Mes a mes
La ENISA emite tres recomendaciones para mejorar la resistencia de las redes de comunicaciones a European Network and Information Security Agency (ENISA) ha publicado dos informes con tres recomendaciones sobre las nuevas tecnologías emergentes y su potencial para mejorar la resistencia de las redes de comunicaciones. La agencia ha llevado a cabo una eva-
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luación de estas tres tecnologías clave: Multi Protocol Label Switching (MPLS), Internet Protocol versión 6 (IPv6) y Domain Name System Security Extensions (DNSSEC), en relación a su potencial para proporcionar un aumento de la resistencia en red. Este análisis se ha de-
VDC designa a Wind River como líder del mercado Linux embedded l gabinete americano VDC Research Group acaba de publicar los resultados de su estudio Linux y el mercado de los sistemas embedded, en el cual designa a Wind River como el primer actor del sector. Según este estudio, en 2008 el editor habría conseguido ganar cerca del 30% del volumen de negocios total del mercado Linux (su competidor más directo se colocaría al 23 %). Con su oferta Wind River Linux 3.0, el editor americano propone la oferta Linux
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más completa para todos los entornos de desarrollo y otros medios de optimización para los mercados embedded. Una de las particularidades de esta oferta es su disponibilidad para un gran gama de arquitecturas (x86, ARM, MIPS o incluso PowerPC). Según el citado estudio, el mercado OS Linux para sistemas embedded seguirá progresando en los próximos años.
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sarrollado a través de dos perspectivas. La primera formada por un análisis de las características de las tecnologías seleccionadas y las características mejoradas de resistencia de la red de comunicaciones públicas. En paralelo, la efectividad de estas dos tecnologías, además de los problemas y vacíos que potencialmente podrían comprometer la disponibilidad de las redes y servicios, se ha evaluado por medio de las entrevistas de doce operadores de redes en los Estados Miembro de la UE. Los principales descubrimientos del análisis han sido: • Las tecnologías evaluadas pueden mejorar tanto la resistencia como la seguridad de Internet. • La experiencia en las operaciones comerciales se ha perdido en algunas de las tecnologías. • No hay ni mejores prácticas operativas ni recomendaciones para la resistencia aplicada a las redes. • Existe una falta de administración y coordinación en-
tre los accionistas. Para Andrea Pirotti, director ejecutivo de la ENISA, la reciente proyección de las noticias en la no disponibilidad de redes, causada por los ciberataques y los fenómenos físicos, subraya la urgencia e importancia que el trabajo de la ENISA tiene en lo que respecta a la mejora de la resistencia de las comunicaciones públicas. Se trata de un área de vital importancia para el gobierno electrónico de Europa, los negocios electrónicos y finalmente, la economía. Las tres recomendaciones principales son: 1. Se debe asegurar la conectividad resistente de las organizaciones de Europa. 2. Se deben explotar la experiencia de Europa, las mejores prácticas y la experiencia operativa. 3. Se deberá asegurar la resistencia de los expertos con formación en Europa. El informe completo está disponible sólo en inglés en: www.enisa.europa.eu/ doc/pdf/resilience_tech_ report.pdf www.enisa.europa.eu/ sta/files/resilience_ features.pdf
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Empresas
Kontron ya es mayoritaria de Digital-Logic
Omron: programa de colaboración para los integradores
l constructor alemán Kontron acaba de anunciar su participación del 78% en el capital de la suiza Digital-Logic. De esta forma, Kontron refuerza su presencia en Europa central e incorpora una nueva gama de productos: los PC embedded de DigitalLogic. Se trata de equipos compactos dirigidos especialmente a los sectores de transporte, equipos médicos y defensa, que son mercados muy preferentes de Kontron. Parece que el objetivo de esta firma con la compra de
l constructor japonés anuncia el lanzamiento del programa Oasis (Omron Authorized Systems Integrator Solution). Se trata de una red abierta a los integradores que ofrecen soluciones llaves en mano, es decir, integradores capaces de asegurar todos los principales servicios, desde la gestión del proyecto hasta la puesta en marcha, pasando por la concepción de la
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este 78% es adquirir más adelante la totalidad de la empresa. Los 100 empleados de Digital-Logic vendrán entonces a unirse a los 2.500 colaboradores de Kontron en el mundo. Esperamos crear el máximo de sinergias para hacer aumentar los beneficios de Digital-Logic a fin de alinearlos con los de Kontron en el plazo de un año, asegura Ulrich Gehrmann, directivo de Kontron. ■ AeI
PCB Piezotronics adquiere RS Technologies a empresa americana PCB Piezotronics anuncia la adquisición de una parte sustancial de los activos y la propiedad intelectual de RS Technologies, suministrador de células de carga, sensores de par, sensores de fuerza y sistemas de test. Esta adquisición refuerza la oferta de PCB Piezotronics en el campo de la medida mecánica: sensores de vibraciones, acelerómetros, captado-
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Dassault Systèmes, principal proveeedor de soluciones PLM para la industria aeroespacial on motivo de Le Bourget International Air Show, feria industrial aeroespacial francesa que el pasado mes de junio celebró su centenario, Dassault Systèmes, especialista mundial en soluciones para la gestión del ciclo de vida de productos y 3D, ha anunciando nuevos contratos con importantes clientes de la industria aeroespacial y de defensa. Por otro lado, la firma ha presentado recientemente la solución V6, la última versión
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res de fuerza, captadores y transmisores de presión, acondicionadores de señal, etc. IMI Sensors (acelerómetros industriales, medida de vibraciones y mantenimiento predictivo) y Larson Favis (medidas acústicas) son las dos divisiones de la empresa americana con sede en Bufalo. (NY).
máquina y de la parte del control. Todo ello, bien entendido, utilizando tecnologías Omron. El programa Oasis se refiere a todo tipo de actividades en relación con sistemas para las industrias manufactureras y de proceso. El objetivo de Omron es reforzar su know how en mercados específicos.
de sus soluciones de software para la innovación colaborativa que permite monitorizar las actividades del programa de principio a fin, desde la concepción al reciclaje, a lo largo de toda la cadena de suministro, ofreciendo una plataforma de colaboración global que permite desarrollar aviones con un menor impacto medioambiental logrando una ventaja competitiva.
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Invensys Operation Management fortalece su equipo directivo nvensys Operation Management, proveedora global de soluciones de software y productos de automatización en industrias manufactureras, ha incorporado dos nuevos cargos en su equipo ejecutivo. Así, el Dr. Ravi Gopinath y Teemu Tunkelo se han unido a la empresa como presidentes regionales de la zona Asia Pacífico (APAC) y Europa/Rusia/África (EURA), respectivamente. La presidenta y directora general de Invensys Operation Management, Sudipta Bhattacharya, afirmó que ambos profesionales son prestigiosos especialistas de negocios en el sector y presentan un gran historial. Gopinath co-
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menzó su trayectoria en Tata Consulting Services y en 2006 se incorporó a Geometric LTD, firma especializada en productos y tecnologías de ingeniería. Por otro lado, Tunkelo ha tenido una sólida formación en software de empresas como Nokia, Compaq, Siemens y, más recientemente, ABB, empresa en la que ocupó altos cargos en el negocio de la automatización a nivel global. Estoy muy contenta de la incorporación de Teemu y Ravi, expresó Bhattacharya, ambos añadirán mayor profundidad, diversidad y experiencia al equipo directivo actual. ■ AeI
La adquisición de EPRO refuerza la arquitectura digital PlantWeb de Emerson merson ha adquirido EPRO GmbH, empresa privada alemana que abastece industrias de proceso en todo el mundo desde 1970. Con este acuerdo, el líder mundial en automatización y gestión de activos Emerson Process Management refuerza la arquitectura digital de planta PlantWeb® (un sistema de automatización y control que mejora la calidad y rendimiento de plantas industriales) y amplía la capacidad de monitorización de la maquinaria en línea de acuerdo con la norma API 670, un estándar para vibraciones, temperaturas y sistemas de monitoreo. Emerson pretende fortalecer la experiencia de la empresa y aumentar su oferta de servicios al mismo tiempo que acelera la disponibilidad de la próxima generación de soluciones. El
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presidente de la división Asset Optimization de Emerson Process Management, Craig Llewellyn, ha afirmado que la adquisición de EPRO extiende el liderazgo de Emerson y está estrechamente integrada en la arquitectura digital PlantWeb, ya que expande la oferta de gestión de Smart Machinery Health, un componente del sistema de automatización. ■ AeI
BREVES • Agilent Technologies acaba de anunciar la separación de sus actividades sobre ciencias de la vida y análisis químico en dos divisiones distintas. Esta separación se hará efectiva el primero de noviembre de este año. El objetivo no es otro que reforzar su presencia en ambos mercados.
Soluciones en automatización.
Integración de buses de campo Toda la información a su alcance Con la introducción de las tecnologías de comunicación, tales como HART®, PROFIBUS® ó FOUNDATION Fieldbus™, las barreras entre el campo de la instrumentación y los sistemas comenzaron a desaparecer. Los instrumentos, cada vez más inteligentes, se han convertido en parte integrante de la automatización de la arquitectura. Consciente de esta situación desde un principio, Endress+Hauser ha participado activamente en los comités de normalización y organizaciones de usuarios para la introducción de las tecnologías de buses de campo, con el fin de garantizar que nuestros clientes puedan beneficiarse de ellas. La integración de sistemas garantiza el óptimo funcionamiento y rendimiento de los dispositivos Endress+Hauser y de otros que funcionen con FieldCare (Software de Gestión de Activos), FieldGates (pasarelas de comunicación: WirelessHART, ETHERNET, GSM, RTC) y P View (Plataforma de visualización), así como en sistemas de terceros.
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Endress y Hauser, S.A. Constitució 3 A 08960 Sant Just Desvern Barcelona
Tel. +34 934 803 366 Fax +34 934 733 839 www.es.endress.com info@es.endress.com
TIEMPO REAL Eventos
El Salón de la subcontratación Midest 2009 prepara su trigésimo-novena edición pesar del complicado contexto económico, el Salón Midest, dedicado a la subcontratación industrial y que se llevará a cabo los próximos 17 al 20 de noviembre en París, resiste bien la crisis y prepara su trigésimo-novena edición con optimismo. En este sentido, a finales de mayo, el índice de reservas era idéntico al del pasado año y ya estaban reservados en firme más de 25.000 m2 de exposición tanto por organizadores de pabellones colectivos franceses regionales como pabellones nacionales y subcontratistas expositores a título individual en sus sectores de actividad. Este año el Salón se celebrará conjuntamente con Maintenance Expo, salón de todas las soluciones de mantenimiento industrial y terciario, y con Tolexpo, salón
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internacional de los equipos de producción para el trabajo de los metales laminados y en bobina, la tubería y los perfiles. Por otro lado, la energía y los polos de competitividad son algunos de los temas que se tratarán en las diferentes conferencias y mesas redondas que se celebrarán en el Salón. Además, y por segundo año consecutivo, el Salón contará con un país invitado de honor que en la edición de este año será Bélgica, que a través de su pabellón nacional reunirá sus tres regiones bajo un mismo estandarte. La organización de conferencias, mesas-redondas, encuentros de negocios y otros muchos eventos se hará en colaboración con Agoria, la federación belga de la industria tecnológica. ■ AeI
Siemens ofrece formación desde más de 200 centros iemens, a través de más de 200 Centros de Formación Sitrain distribuidos en 63 países, de los que once están ubicados en España, ofrece soluciones de formación adaptadas a las necesidades del ingeniero, programador, jefe de proyecto, operario y personal de mantenimiento. La oferta de cursos es tanto presencial como a distancia y pueden ser impartidos en cualquiera de los centros de formación que Siemens tiene repartidos por toda la geografía nacional así como en sus propias instalaciones, pudiéndose adaptar en este último caso a posibles requerimientos de contenidos, fechas, horarios, etc. Por otro lado, Siemens ha desarrollado durante los últimos años acciones formativas específicas y Jornadas Técnicas de transmisión de nove-
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dades tecnológicas a través del proyecto SCE-Siemens Automation Cooperates with Education, dentro de sus actividades de responsabilidad corporativa. Por ejemplo, durante el ejercicio 2008/09 Siemens impartió 43 cursos con una participación de 687 profesores de Formación Profesional y Universitaria; firmó Convenios de Colaboración con las Consejerías de Educación de tres Comunidades Autónomas; patrocinó el XXXII Campeonato de Formación Profesional SpainSkills 2009, organizado por el Ministerio de Educación, y patrocinó los Campeonatos Autonómicos de Aragón, Castilla y León y Madrid.
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Ingeniería en temperatura.
Sondas de temperatura para la industria química Construyendo el futuro En Endress+Hauser no nos conformamos con nuestros avances en el pasado y estamos en constante búsqueda de nuevas innovaciones y productos más competitivos. El continuado establecimiento de propósitos y consecución de objetivos se traduce en la nueva línea Omnigrad S, que le ofrece hoy los estándares del mañana. Totalmente equipadas La serie química, con la posibilidad de trabajar en zona cero, ofrece materiales con partes húmedas desde 316L hasta Hastelloy C276 pasando por PVDF o Tántalo. Cuenta con una amplia variedad de conexiones a proceso tanto roscadas como bridadas (ya sea en normativa ANSI o DIN) y diversos acabados para obtener tiempos de respuesta rápidos, además de sensores de clase A como estándares. Las electrónicas son de última generación tanto analógicas como tecnologías HART®, Profibus PA® y Fieldbus Foundation™.
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TIEMPO REAL Eventos
Es el único evento ferial de la industria ferroviaria que se celebra en España
Las empresas más importantes del sector han confirmado ya su asistencia a BcnRail 2009 La segunda edición de BcnRail, el Salón Internacional de la Industria Ferroviaria de Fira de Barcelona que se celebrará del 30 de noviembre al 3 de diciembre, contará con la presencia de las empresas más destacadas del sector, que han confirmado su asistencia al certamen, el único evento ferial de la industria ferroviaria de nuestro país.
l salón, de carácter bienal, tendrá lugar en el pabellón 1 del recinto de Gran Via y ocupará 10.000 metros cuadrados de superficie expositiva con la participación de más de dos centenares de empresas nacionales y extranjeras. En este sentido, los fabricantes más importantes de material rodante como Alstom, Bombardier, Caf, Siemens, Talgo y Vossloh han confirmado ya su asistencia al salón. Además, todas las administraciones públicas implicadas en el desarrollo de las infraestructuras ferroviarias de nuestro país han mostrado su pleno apoyo al certamen y estarán presentes como expositoras. En el marco de BcnRail 2009 tendrá lugar la XXIII Asamblea General de la Asociación Latinoamericana de Metros y Subterráneos (ALAMYS), que reunirá a más de 300 congresistas en representación de los principales operadores de España, Portugal y América Latina.
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El presidente de BcnRail, Guillermo Yenes, ha manifestado que la celebración del congreso de ALAMYS en BcnRail supone el primer paso en la apuesta por lograr una mayor internacionalización del salón que, además de ser el evento de referencia del sector en nuestro país, quiere ser uno de los más importantes del sur de Europa. La Asociación Latinoamericana de Metros y Subterráneos se fundó en 1987 y es el marco conjunto de trabajo e intercambio de experiencias para los operadores y autoridades de transporte urbano por ferrocarril de España, Portugal y América Latina. La Asamblea General, que tendrá lugar en el marco de BcnRail, se reúne cada año y es el órgano máximo de decisión de la asociación.
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BARCELONA
VALENCIA
BILBAO
MADRID
Drive Centre Emerson Industrial Automation Control Techniques Iberia, S.A. Pol. Ind. Gran Vía Sur Can Pi, 15 2ª Planta (Antigua Ctra. del Prat) 08908 Hospitalet de Llobregat (Barcelona) Tel. 00 34 93 680 16 61 Fax 00 34 93 680 09 03
Drive Centre Emerson Industrial Automation Control Techniques Iberia, S.A. Doctor Fleming, 10 46930 Quart de Poblet (Valencia) Tel. 00 34 96 154 29 00 Fax 00 34 96 153 29 06
Drive Centre Emerson Industrial Automation Control Techniques Iberia, S.A. Askatasun Etorbidea, 18 bjs. 48200 Durango (Vizcaya) Tel. 00 34 94 620 36 46 Fax 00 34 94681 14 06
Delegación Centro Emerson Industrial Automation Control Techniques Iberia, S.A. Francisco Gervás, 1 28108 Alcobendas (Madrid) Tel. 00 34 610 55 45 43 Tel. 00 34 680 16 61 Tel. 00 34 91 358 6000 Fax 00 34 93 680 09 03
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Eventos
El salón tecnológico se recupera
SIMO Network volvió a Ifema presentando un modelo de feria renovado y absolutamente profesional. El nuevo enfoque incluyó la habitual zona de exposición, más de veinte programas de actividades y un espacio interactivo basado en el concepto Web 2.0.
SIMO Network, una feria 2.0
l año pasado, Feria de Ma-
E drid (Ifema) decidió aplazar el conocido encuentro tecnológico SIMO con el objetivo de revitalizar su modelo ferial de servicios y soluciones TIC para empresas. El pasado 22 de septiembre, el madrileño recinto volvió a acoger este evento que ahora ha sido bautizado como SIMO Network, Feria Internacional de Servicios y Soluciones TIC. Organización, empresas y profesionales parecen coincidir en afirmar que el formato desarrollado para SIMO Network se ha ajustado a las necesidades reales del sector y del mercado. El enfoque profesional y su orientación al networking han sido los aspectos más valorados de esta nueva estructura basada en tres áreas: un espacio expositor, un programa de actividades y una comunidad virtual. Además del nombre y el modelo, la edición SIMO2009 contó con otras novedades. El logotipo, el cambio de fechas (normalmente se celebraba en noviembre), una duración de sólo tres días y entre semana, y la utilización de únicamente dos pabellones fueron los signos externos de la
renovación. El recuperado SIMO ha prescindido de la parte del consumo, que atraía a cerca de 300.000 visitantes, y se ha centrado en profesionales y en pequeñas y medianas empresas. Sus responsables indican que el objetivo de estos ajustes ha sido lograr una oferta dirigida a prescribir tecnología para la empresa como herramienta de competitividad. Los organizadores se muestran satisfechos con el resultado de la cita, que superó ligeramente sus objetivos de asistencia con 20.896 visitantes. Además, más de 4.000 personas estuvieron de forma presencial en el programa de conferencias y los distintos eventos. A través de la web de SIMO Network, estos contenidos fueron seguidos en live streaming por unas 2.000 personas y la página registró unas 4.400 conexiones. Pabellones y empresas En total, 309 compañías expusieron sus principales novedades tecnológicas. El pabellón 9 concentró a la mayoría de las empresas expositoras, mientras que el 7 fue exclusivo para Microsoft,, que destinó una parte impor-
tante a sus partners. Los profesionales que acudieron a la feria pudieron conocer algunas de las últimas tendencias en movilidad, Internet, gestión y seguridad. Oracle, por ejemplo, enfocó su contenido a los productos de tecnología liderados por Oracle Fusion Middleware y todos sus motores, así como en la base de datos de Oracle. Cuando faltaba un mes para su lanzamiento oficial a nivel mundial, Microsoft Ibérica aprovechó la ocasión para desvelar detalles de su nuevo sistema operativo, Windows 7, como su rapidez de arranque o su utilización con pantallas táctiles. Por su parte, Toshiba mostró el resultado de su política para reducir el consumo energético y aumentar la duración del ciclo de la vida del equipo y sus componentes. Entre otros artículos, acudió con el portátil ultraligero Portégé R600 3G-11Q, el ordenador más verde del mundo según Greenpeace, ya que carece de sustancias nocivas para el medio ambiente como el plomo y el mercurio. Otra de las novedades más interesantes que se vieron fue un nuevo sistema de seguridad
asociado a huella digital desarrollado por la empresa española VaniOs especializada en software de autentificación y firma digital. Con DOS (Digital Online Signer), los usuarios pueden firmar con los certificados tanto si están en su red corporativa como a través de Internet. El sistema garantiza la seguridad de los certificados y reduce los costes asociados a la gestión y a los derivados de pérdidas. HP también presentó sus últimas innovaciones. Algunas de las más importantes se encontraban en el campo de la virtualización y el almacenamiento, los grandes sistemas de computación, el software y los servicios vinculados a la tendencia cloud computing. Escuchar y aprender Una de las grandes apuestas de SIMO Network fue el programa principal de conferencias coordinado por el Instituto de Empresa. Bajo el título La tecnología en la empresa: nuevos entornos, nuevas visiones, la jornada inaugural estuvo dedicada a la definición del nuevo entorno tecnológico, caracterizado por el paso de muchos productos a servicios; es decir, la transición a la llamada computación en nube o cloud computing. En esta jornada se conoció cómo muchas empresas del sector están experimentando este cambio. La primera sesión corrió a cargo de Nicholas Carr, autor del libro The Big Switch, considerado por muchos como la obra
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Eventos
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más influyente en el movimiento hacia el cloud computing. Carr, basándose en datos de F5 Networks, dijo que el 52% de las grandes corporaciones de Estados Unidos ya usa aplicaciones en red, el 18% las está implantando, el 13% las está probando, el 17% las está discutiendo y sólo un 1% las ha rechazado. En este primer día también se habló de crisis, y de cómo ésta debe impulsar a las compañías a innovar más en tecnología. Asimismo, a través de la experiencia de empresas punteras como Microsoft, Sap, Google, Oracle, VMWare, Sage, Telefónica, Everis y HP se trataron otras tendencias del sector como el Green IT o la virtualización de los centros de datos. El segundo día la temática general de las conferencias fue La convergencia digital: nuevos negocios, nuevos mercados. Enrique Dans, conocido blogger español y profesor del IE, impartió una disertación sobre La influencia de la Web 2.0 en el entorno empresarial, que registró un lleno total de la sala con 500 oyentes. Durante toda la jornada se analizó el desarrollo de los nuevos escenarios en Internet, y cómo se está evolucionando a nuevos formatos más participativos gracias a herramientas como blogs, microblogs y redes sociales, que ofrecen múltiples posibilidades para las empresas. En los diferentes encuentros se estudió cómo las compañías han de reaccionar a este entorno,
Messenger, pero creo que pueden ser muy útiles para compartir información entre ellos con colegas de otras empresas. El resto de las intervenciones del día presentaron aplicaciones móviles, plataformas, consecuencias y oportunidades que la movilidad ofrece a las pymes, así como el fenómeno de los netbooks. El sumario de actividades de la feria incluyó, además, distintos eventos dirigidos al intercambio de experiencias como el Foro SIMO Network, reuniones, charlas, mesas redondas, presentaciones de producto y toda una serie de aplicaciones para el Canal de Distribución. y se debatió sobre la importancia de las redes sociales, el fenómeno de la portabilidad de los datos y los sistemas de recomendación social que las empresas utilizan para ofrecer productos a sus clientes. Asimismo, se trató la intersección entre nuevas aplicaciones y nuevos dispositivos. Las sesiones del tercer día se centraron en una de las tendencias más pujantes y evidentes: la movilidad. La principal corrió a cargo de Howard Rheingold, un periodista norteamericano dedicado al mundo de la tecnología informática especializado en comunidades virtuales y considerado como el gurú de la movilidad. En su intervención, titulada La movilidad como clave tecnológica, apostó por la generalización de lo que definió como realidad aumen-
tada, que es el uso de las tecnologías de localización y sensores de detección para recibir información de los lugares o actividades que hay a nuestro alrededor. El móvil será el mando a distancia de nuestra vida, dijo. También insistió en que es necesario que se constituya un ecosistema cooperativo móvil y advirtió de la necesidad de que las responsables de las redes puedan recuperar la inversión. Con respecto a las redes sociales indicó que las compañías deberían de hacer un mayor uso de ellas y reclamó la necesidad de que sus responsables hagan un estudio sobre la manera en la que los trabajadores pueden emplearlas. Según explicó, se corre el riesgo de que pierdan el tiempo como pasó en los años 90 cuando apareció
Feria virtual La comunidad virtual fue otra de las grandes apuestas del salón. Concebida como un espacio interactivo desarrollado en base al concepto de la Web 2.0, SIMO Network mostró su carácter abierto utilizando Internet y todas las posibilidades que sus herramientas ofrecen. Pese al acceso restringido al público profesional en el recinto ferial, el evento tuvo presencia en la red a través de www. simovirtual.com.. De esta manera, los todos interesados, profesionales o no, pudieron seguir, en directo, las diferentes conferencias y participar a través de dos redes sociales: Twitter y Facebook.
Nuria Calle
Comunicación de Alta Velocidad 1024 puntos en 1 ms: el más rápido de su clase en la industria
Cableado Superior para derivaciones
CompoNet ¡resuelve los problemas convencionales de las redes de campo! Sencilla y de Bajo Coste El uso de cables estandar equivalen al menor coste
Inteligencia Integrada Mantenimiento preventivo a nivel de dispositivo.
�������� �������������������������������������� COMPONET es una red de campo para sensores y actuadores con presencia en el mercado desde el año 2006 y caracterizada principalmente por ser: solución abierta globalmente estandarizada, inteligente, de alta capacidad y velocidad. Capaz de manejar 1000 señales en 1 msg., CompoNet es la red de campo más rápida del mercado en su segmento, convirtiéndose en la solución más adecuada para aplicaciones donde la velocidad del proceso sea un factor crítico. Desarrollada bajo la filosofía “Plug and Work”, CompoNet es muy fácil de instalar por su sencillez de configuración, puesta en marcha, cableado y conectorización. El tiempo de cableado y conectorización es mínimo: sin herramientas ni soldaduras. Gracias al soporte de mensajería se puede acceder fácilmente a la información de cualquier dispositivo, incluso desde el nivel de gestión. Omron Electronics Iberia, S.A.U. omron@omron.es www.industrial.omron.es
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Eventos
Día
Ferias y congresos
Ciudad
Avance Calendario ferial 2010 (I parte) Smagua Salón internacional del agua Feria de Zaragoza www.feriazaragoza.es
Zaragoza
19 al 23 Hannover Messe abril Feria industrial Hannover Messe www.hannovermesse.de
Hannover
2 al 5 marzo
Nuremberg 18 al 20 Sensor+Test mayo Últimas novedades en tecnologías de medición y sensores AMA www.sensor-test.de 19 al 21 6º Salón del Mantenimiento Barcelona mayo Industrial y de Edificios Mantenimiento industrial y de edificios Puntex www.puntex.es
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19 al 21 Genera mayo Feria internacional de energía y medio ambiente Ifema www.ifema.es
Madrid
Barcelona 25 al 28 SIL mayo Salón internacional de la logística y de la manutención El consorci Zona Franca www.silbcn.com 31 mayo BIEMH al 5 Bienal Máquina herramienta junio www.biemh.com
Cursos y seminarios
Ciudad
Novbre. Tour LabView 2009 Varias ciudades Seminarios gratuitos sobre LabView en: Barcelona, 3 novbre.; Valencia, 5 novbre.; Bilbao, 11 novbre. y Santiago de Compostela, 17 noviembre. National Instruments www.ni.com Barcelona Novbre. Mercado eléctrico/ Comunicaciones industriales Funcionamiento del Mercado Eléctrico: del 2 al 11 novbre.: Comunicaciones Industriales: del 18 novbre. al 2 dicbre. Comunica ciones en el sector eléctrico: IEC 61850: del 11 al 25 enero CITCEA www.citcea.upc.edu 16 y 17 SAICA 2009 novbre. III Seminario de aplicaciones industriales de control avanzado IEEE Operations Center www.ieee-ias-css.es
Madrid
16 al 19 Experto en Seguridad Madrid novbre. Funcional Exigencias de los nuevos estándares, ciclo de vida de seguridad y técnicas de análisis de riesgos, de las capas de seguridad y de los SIS ISA España www.isa-spain.org Valencia 26 AMFE novbre. Análisis modal de fallos y efectos en el diseño y desarrollo de producto Instituto Tecnológico Metalmecánico (Aimme) www.aimme.es
Bilbao
8 al 11 junio
Munich Automatica Munich Automática y mecatrónica Messe München GmbH www.automatica-munich.com
Junio
Conferencia anual de ISA ISA España www.isa-spain.org
28 sep. AMB al 2 Mecanizado de metales octubre Messe-Stuttgart www.messe-stuttgart.de
Día
Madrid
Stuttgart
Madrid/Cornellà Novbre. Cursos SITRAIN Madrid: 2 al 6 novbre., de Llobregat PCS7-Nivel 1; 10 al 13 novbre., (Barcelona) S7 Nivel 1. Programación básica de PLC S7 300/400 y MP CNC 840 D. Programación básica de CNC Sinumerik 840D; 16 al 20 nov., S7 Nivel 2. Programación avanzada de PLC S7 300/400 y KNX Básico. Automatización en viviendas y edificios con instabus EIB; 23 al 25 novbre., Simatic S7-1200: Programación básica del nuevo controlador S7-1200; 23 al 26 novbre. S7 Profibus-Red de área local Profibus; 23 al 27 novbre., WinCC Nivel 1. Sistema de supervision Scada; 30 novbre. al 4 dic., S7 Ethernet y Profinet. Red de área local con PLC S7300/400 y PCS7 Iniciación. Control de Procesos. Cornellà de Llobregat (Barcelona): 9 al 20 novbre., S7 Ethernet y Profinet. Red de área local con PLC S7300/400; 10 al 18 novbre., MP-WinCC Flexible; 16 al 20 nov., PCS7 Nivel 1; 23 al 27S7 200 Nivel. Programación básica PLC S7 200; 30 novbre. al 4 dicbre., PEM Sinamics S120/Simotion D. Siemens www.sitrain.com/es
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Mercados
El mercado EMEA supone el 40% del conjunto mundial
Previsiones de crecimiento para el mercado wireless Los dispositivos sin cables (wireless) que se incorporan en las soluciones de automatización industrial y que están conectados a redes sin cables está previsto que alcancen la cifra de ocho millones de unidades en el mercado mundial en 2013, según un informe de la consultora IMS Research sobre el mercado mundial de esta tecnología. Fuente: Emerson.
pesar de la coyuntura económica mundial, las previsiones para el mercado de los dispositivos de automatización industrial sin cables son de crecimiento si tenemos en cuenta que se espera que alcancen los ocho millones de unidades instaladas en todo el mundo, mientras que en 2007 las unidades instaladas eran 2.7 millones. Además, señala la consultora IMS Research, el mercado de la región EMEA (Europa, África y
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Oriente Medio), que representa el 40% del mercado mundial, es el de mayor penetración de los productos sin cables de todas las regiones desarrolladas y sobrepasará en el número de unidades instaladas al mercado asiático en 2013. Según el informe citado, en la actual coyuntura económica los usuarios de la región EMEA que, a menudo, tienen costes operativos superiores a los asiáticos, pueden considerar una opción válida la incorporación de ciertos produc-
Tres fabricantes europeos entre los cinco primeros
China prefiere variadores europeos os usuarios chinos de variadores de frecuencia tienden a inclinarse por las marcas de origen europeo, según los resultados obtenidos por un estudio realizado por IMS Research. Una de las preguntas de la encuesta se refería a la marca de variadores que utilizaban en 2007 y resultó que entre las cinco más mencionadas, tres eran europeas (ABB, Siemens y Schneider), que obtuvieron en conjunto el 45% de las respuestas. Las otras dos fueron las japonesas Mitsubishi y Fuji, que obtuvieron el 15% de las respuestas, mientras que el 40% restante se repartía entre 22 firmas. Según se desprende del informe, estos resultados se explican por la percepción de las marcas europeas por parte de los chinos; así, mientras los productos fabricados por las firmas asiáticas se perciben más baratos que los europeos, los productos europeos y la acumulación de experiencia industrial de sus fabricantes se perciben, en general, como de mayor calidad. Y esta percepción de la calidad y experiencia industrial es lo que, de acuerdo con IMS Research, explica la preferencia de los usuarios chinos por las marcas europeas.
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tos sin cables como medio de reducir los costes de instalación y de mantenimiento inherentes a las soluciones con cables. Entre los productos sin cables más utilizados en soluciones de automatización industrial destacan los ordenadores móviles industriales, los sensores y los dispositivos remotos de entrada /salida. Los protocolos más utilizados por los ordenadores industriales son el Bluetooth y WLAN, que acaparan el 90% de los nuevos dispositivos que se instalen en
EMEA entre 2007 y 2013, y Cellular. Dado que se utilizan cada vez más soluciones sin cables en entornos de oficinas, hay que tener en cuenta la interoperabilidad cuando se instalan redes de comunicación que se utilizan en las plantas. De ahí que sea una cuestión de primer orden la planificación si se pretende que diferentes redes sin cables operen de forma conjunta. En este sentido, la interoperabilidad de los protocolos se está convirtiendo en uno de los temas cruciales para quienes se plantean la adopción de comunicaciones sin cables en la automatización de la fábrica. La mayor objeción para la adopción de comunicaciones sin cables por parte de los constructores de máquinas y los usuarios es la fiabilidad. La posibilidad de que la presencia de maquinaria pesada pueda interferir las señales, junto con la creciente importancia de la conjunción de datos detallados de la máquina, es lo que hace, por el momento, optar por las soluciones ■ AeI con cables.
Flashes de mercado u Según el analista de mercado norteamericano Heavy Reading, el número de hogares europeos que dispondrán de fibra óptica se multiplicará por cinco entre 2009 y 2013, hasta alcanzar los veinte millones de hogares. Por su parte, la consultora alemana WIK-Consult afirma que la ampliación de redes de banda ancha en Europa podría llegar a crear hasta dos millones de nuevos empleos hasta el año 2015. u De acuerdo con los datos correspondientes al segundo semestre de 2009 de la Encuesta de Coyuntura de Exportación, el 56% de las empresas españolas indican que sus precios de exportación se han mantenido estables, lo que mejora el porcentaje del primer trimestre. Los sectores con una percepción más positiva en su actividad exportadora fueron el de automoción y el fabricante de productos químicos.
u Después de crecer a un ritmo del 20% anual en el periodo comprendido entre 2000 y 2008, las ventas de pantallas de plasma pueden ver su aumento reducido al 1% anual entre 2008 y 2016, mientras que los mayores aumentos corresponderán a las pantallas de tecnología electroforética y OLED. u El mercado mundial de semiconductores durante el primer semestre del año 2009 ha continuado la tónica descendente ya observada en el último trimestre de 2008, de manera que el descenso de las ventas, dependiendo de cada segmento, se cifraba entre el 20% y el 30%, aunque en Europa la caída es algo mayor y llega en algunos casos hasta el 40%.
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TIEMPO REAL
Octubre 2009 / n.º 411
Mes a mes
La columna de Laura De ingenios, pendrives y nuevos modelos culturales
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ciertas burlas, pero he de confesar que a mi me encantó oír al Sr. Bono calificar el pendrive, que contenía el presupuesto para el próximo año, de ingenio electrónico. Miré la acumulación de pendrives que tengo en mi mesa de trabajo y me sentí importante. ¡Un montón de ingenios electrónicos que eran míos, sólo míos! Bueno, esto último no es del todo cierto, porque los pendrives pasan de mano en mano. Podríamos decir que es material socializable, al igual que los bolígrafos. Y no digo los mecheros porque no sería políticamente correcto. La palabra ingenio, tan polisémica, es una palabra bella y no sé porqué ha caído en desuso en su aplicación a los desarrollos tecnológicos. De ella viene la palabra ingeniero, de cuando éstos inventaban máquinas y dispositivos mecánicos sofisticados. Ingenio se llamaron, y creo que aún se llaman, los molinos en los que se exprime el zumo de las cañas dulces para producir el azúcar. Por ello la palabra ingenio tiene también un aroma exótico, con sabores cubanos... No es más que de agradecer que ahora el presidente Bono la haya recuperado aunque sea para un dispositivo tan humilde, pero a la vez tan útil, como es el pendrive. Siempre me ha gustado reflexionar sobre las palabras y sus significados. Las hay que caen en desuso, al menos para determinados significados, mientras otras se crean de nuevo cuño y llegan a utilizarse hasta la saciedad. Ahí está por ejemplo la palabra sostenibilidad. Es más, ahora he empezado a leer sobre sostenibilismo e ideas sostenibilistas (¡vaya palabrejas!). Lo interesante del caso es que no todos dan a estas nuevas expresiones el mismo significado. Mientras para unos expresan la necesidad de conservar supuestos equilibrios naturales, para otros se trata de una auténtica revolución económica y social. Es lo bueno de las palabras nuevas, que cada cual puede darle un contenido de acuerdo con sus ideas. De este último contenido es partidario el biólogo y sociólogo Ramón Folch, quien afirma que las ideas sostenibilistas se fundamentan en el triángulo ambiente-sociedad-economía. Es decir, que según el ilustre profesor no se trata de una nueva versión del ecologismo, sino de una visión más integradora como convergencia de la reflexión ambiental, el análisis económico y consideraciones sociológicas. Visto así, el llamado sostenibilismo vendría a ser como una nueva dimensión cultural de la humanidad.
La sostenibilidad, esta palabra que no se encuentra aún en la mayoría de diccionarios, aparece así como un cambio radical de perspectiva de actuación política. Porque el espacio donde actuar es ahora el mundo y la escala temporal es el largo plazo. Las actuaciones presentes tendrán consecuencias futuras. La verdad es que el discurso del profesor Folch no deja de ser atractivo y oportuno. La primera y la segunda revolución industrial implicaron una auténtica revolución económica y social. Ahora estamos inmersos en una tercera revolución industrial y parece evidente que ello ha de incidir en la economía y la sociedad de nuestro tiempo. La cuestión es cómo y de qué manera. Conviene recordar que la renta per cápita mundial se mantuvo prácticamente estable hasta el inicio de la primera revolución industrial y es a partir de ésta que se inicia un crecimiento acelerado de carácter exponencial que no ha parado hasta nuestros días. El espectacular crecimiento de la producción industrial ha tenido, pues, efectos positivos. Sin embargo, ello se ha hecho con un consumo desaforado de materias primas y recursos energéticos, así como con una enorme producción de residuos. Por otra parte, del incremento de renta per cápita sólo se ha beneficiado una reducida parte de la población que, a lo largo de estos años, ha crecido notablemente. Siguiendo el discurso de Ramón Folch, se trataría ahora de plantear alternativas posibles en las que se asuma la responsabilidad de todos, pensando en las consecuencias futuras, y teniendo en cuenta las necesidades de toda la población y no sólo de una parte. La pregunta ahora es: ¿cuáles han de ser las características de un nuevo modelo de desarrollo sostenible? En principio parece que una nueva cultura implica una nueva forma de pensar o, mejor dicho, de nuevos valores que requieren de un cambio en la forma de pensar tradicional. Ramón Folch utiliza para explicarlo un símil tecnológico muy ilustrativo: Profundizando en el conocimiento de la máquina de vapor no se llega ni a los ordenadores, ni a la televisión..., ni a los pendrives, añadiría yo, es decir, a los ingenios electrónicos del Sr. Bono. Para ello ha hecho falta un cambio de modelo. Laura Tremosa Coordinadora del Consejo de Redacción Automática e Instrumentación
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PERSONAS
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Angel Nuño González, Product Manager de QNV
“Hemos desarrollado una plataforma propia de comunicaciones M2M” El Product Manager de esta empresa se muestra especialmente satisfecho al presentar qTunel, un sistema de comunicaciones máquina a máquina que se basa en unas unidades compactas (gateways) que establecen entre ellas un enlace Ethernet o serie totalmente transparente. El cliente conecta en tantos puntos como desee los gateways contratados y desde ese momento y sin necesidad de configuración, los equipos pasan a estar enlazados de la misma forma que si los uniera un cable físico.
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AeI. ¿Cuántos años lleva QNV en el mercado español y cuál es en estos momentos su especialidad? Angel Nuño (AN). QNV fue fundada en 1994 como empresa especializada en informática industrial y sistemas de adquisición de datos. Desde el principio quisimos diferenciarnos del resto de distribuidores aportando un valor añadido en el servicio y asesoramiento al cliente, intentando que éste nos planteara su problemática y nosotros le ofreciéramos la solución más adecuada a sus necesidades. Inicialmente nuestra línea de producto se centraba en ordenadores industriales y tarjetas de adquisición de datos, habiéndonos especializado a lo largo de estos 15 años en sistemas de alta disponibilidad tipo CompactPCI o aTCA. La oferta de producto se completa con equipos para comunicaciones industriales como
switches Ethernet o servidores de puerto serie. Para poder dar un servicio más próximo al cliente, actualmente QNV dispone de sedes en Barcelona, Madrid y Bilbao, así como representación en Portugal. Para estas zonas somos el distribuidor oficial de Adlink Technology en el segmento de la informática industrial y de Korenix en el de las comunicaciones. El departamento de I+D de QNV Industria (filial de QNV) realiza software y hardware a medida, encontrándonos actualmente en la etapa final del desarrollo de una plataforma propia de comunicaciones máquina a máquina (qTunel).
“Nos hemos especializado en sistemas de alta disponibilidad tipo CompactPCI o aTCA. Y nuestra oferta de producto se completa con equipos para comunicaciones industriales como switches Ethernet o servidores de puerto serie”.
AeI. ¿Cómo se está desarrollando el mercado de las comunicaciones en España desde su perspectiva de suministradores de equipos de conectividad?
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AN. En los últimos años hemos observado una clara evolución de los distintos buses de campo hacia Ethernet industrial. Muchas de las aplicaciones basadas en módulos de adquisición por bus RS232 o 485 han evolucionado a equipos de captura de datos y control que podemos integrar directamente en una red Ethernet. Esto permite, con una estructura de red adecuada, integrar fácilmente los datos de producción y gestión en una misma estructura, al tiempo que posibilita la compatibilidad entre dispositivos. Para los equipos ya existentes basados en buses de control, disponemos actualmente de una amplia gama de dispositivos que posibilitan su conexión a una red Ethernet, como por ejemplo servidores de puerto serie o convertidores de protocolo. AeI. Existe una gran variedad de productos Ethernet en el mercado. ¿Podría describir los distintos componentes funcionales que se han popularizado y por qué? ¿Cuáles son los componentes de Ethernet más solicitados de su gama? AN. Sin duda, el componente Ethernet de mayor demanda es el switch Ethernet industrial, que difiere fundamentalmente de un equipo comercial en su robustez, posibilidad de montaje en carril DIN, funciones adicionales de redundancia y amplia tolerancia en las tensiones de alimentación. La extensión del uso de Ethernet en el entorno industrial ha contribuido a que exista una amplia oferta de estos equipos en el mercado, permitiendo la generalización de su uso, ya que se ha alcanzado una relación prestaciones/precio muy competitiva (por ejemplo, la serie JetNet de Korenix). Otro de los productos destacados es el convertidor RS232/422/485 a Ethernet, que dota de un puerto Ethernet a equipos que únicamente disponen de conectividad serie. De esta forma, cualquier equipo de la red puede controlar dispositivos se-
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rie evitando complejos cableados e incluso permitiendo que un puerto sea compartido por varios equipos. AeI. ¿Sigue habiendo mercado para interfases de comunicación serie más tradicionales (RS232C, RS-422, RS-485, etc.)? AN. Este mercado sigue existiendo y de hecho desde QNV seguimos suministrando tanto tarjetas de comunicaciones para PC como dispositivos de adquisición y control basados en este interface (serie Nudam de Adlink). Sin embargo, este segmento ha pasado a representar tan sólo un 20% de nuestras ventas en el segmento del control distribuido en favor de las redes Ethernet industriales. Incluso en las aplicaciones donde los puertos serie son necesarios, ya que es el único interface disponible en los dispositivos, vemos día a día cómo las habituales tarjetas multipuerto para PC se ven sustituidas por servidores multipuerto a Ethernet, como los de la serie JetPort. AeI. ¿Cuál es su opinión sobre el desarrollo de productos wireless y su penetración en el mercado industrial? ¿Cuáles son los protocolos wireless con más éxito, desde su perspectiva? AN. Hablando de aplicaciones industriales como uso en plantas de producción propiamente dichas, en mi opinión no va a ser fácil que los sistemas wireless tengan una intro-
“Para los equipos ya existentes basados en buses de control, disponemos actualmente de una amplia gama de dispositivos que posibilitan su conexión a una red Ethernet, como por ejemplo servidores de puerto serie o convertidores de protocolo”.
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“En el caso de una conexión Ethernet, con el nuevo qTunel, todos los dispositivos conectados a los distintos gateways formarían parte de la misma red, manteniendo el mismo rango de IP que tendrían en una red local cableada si así se desea”.
ducción rápida. Pensando en una aplicación típica de Ethernet wireless casi siempre aparece el problema de la estabilidad del entorno, es decir, un sistema que hoy dejamos funcionando perfectamente puede verse afectado en un futuro por cambios físicos a su alrededor, como por ejemplo la instalación de nuevas líneas de producción que puedan interferir en el camino de propagación. Esta dependencia del entorno todavía no es aceptada en muchos sectores industriales. En aplicaciones de campo (riego, gestión de agua y energía, etc.) la situación es muy distinta. En estos casos el tendido de cableado es mucho menos rentable y la dependencia con el entorno es más previsible, haciendo de los sistemas wireless una solución en auge tanto a grandes distancias (GPRS o Wimax) como en áreas reducidas mediante redes de sensores (ZigBee). En paralelo al incremento del uso de Ethernet en entornos de control y medida, las comunicaciones tipo WiFi van tomando rápidamente terreno a las aplicaciones con radio módem, ya que ofrecen mayor compatibilidad con sistemas de alto nivel al tiempo que eliminan barreras de interconexión con redes de gran cobertura, tipo Internet o telefonía móvil. AeI. ¿Cuáles son los problemas más frecuentes que suelen presentarse en una aplicación wireless? AN. La aplicación wireless más habitual en estos momentos dado su
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alcance y facilidad de configuración sería la conexión Ethernet WiFi, y tal como comentaba en la pregunta anterior, utilizada en exteriores. La problemática que aparece inicialmente se centra en la selección del equipo y antenas adecuadas para un correcto funcionamiento del sistema sobre el terreno específico donde va a funcionar. En muchas ocasiones, los cálculos teóricos basados en la distancia y visibilidad no son totalmente efectivos en la aplicación real, lo que provoca una tendencia a sobredimensionar los equipos en potencia. En una situación inicial en la que las bandas no se encuentran demasiado ocupadas, esto no supone un problema grave, pero a medida que se va extendiendo la aplicación de estos sistemas, la interferencia con otros enlaces va siendo un problema que día a día más reportan nuestros clientes. A esto se añade que algunos de estos enlaces no son permanentes, haciendo muy difícil prever su posible interferencia con nuestros equipos. Los problemas de cobertura por distancia, por cambios de entorno según el clima (vegetación que absorbe más o menos en función de las estaciones), visibilidad directa, etc. se resuelven en muchas ocasiones en base a sobredimensionar los transmisores, lo que afecta negativamente a instalaciones ya existentes o fu-
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“En entornos puramente industriales, como plantas de producción, en mi opinión no va a ser fácil que los sistemas wireless tengan una introducción rápida. En una aplicación típica de Ethernet wireless casi siempre aparece el problema de la estabilidad del entorno: un sistema que hoy dejamos funcionando perfectamente puede verse afectado en un futuro por cambios físicos a su alrededor”.
turas. Se trata, básicamente, de un problema similar al que sufren hoy en día los enlaces serie vía radio. En contrapartida, los enlaces WiFi destacan por su facilidad de implementación y elevado grado de transparencia en las comunicaciones, permitiendo interaccionar de forma muy sencilla con sistemas de mayor alcance tipo GPRS, ADSL o satélite. AeI. El departamento de I+D de QNV ha desarrollado un servicio para comunicación M2M mediante suscripción. ¿En qué consiste? AN. qTunel es un sistema de comunicaciones máquina a máquina (M2M) desarrollado por la filial de QNV y que se basa en unas unidades compactas (gateways) que establecen entre ellas un enlace Ethernet o serie totalmente transparente. El cliente conecta en tantos puntos
como desee los gateways contratados y desde ese momento y sin necesidad de configuración, los equipos pasan a estar enlazados de la misma forma que si los uniera un cable físico. Por ejemplo, en el caso de una conexión Ethernet, todos los dispositivos conectados a los distintos gateways formarían parte de la misma red, manteniendo el mismo rango de IP que tendrían en una red local cableada si así lo deseamos. La conexión puede ser por ADSL, GPRS/3G o incluso satélite, sin necesidad de contratar IP fijas con los operadores ni servicios VLAN. qTunel es en realidad un operador virtual M2M que ofrece sus servicios mediante cuotas mensuales y a un coste muy inferior a las soluciones actuales de las operadoras, añadiendo además total transparencia, seguridad y soporte técnico en tiempo real. Cristina Bernabeu
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SELECCIÓN DEL MES
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Productos
Reduce las variaciones de rendimiento, costes y calidad
Proficy Workflow para fabricantes de alimentos y bebidas envasados Esta solución proporciona la capacidad de conectarse a múltiples sistemas más allá de las integraciones técnicas básicas, lo que implica armonizar no sólo la información y las especificaciones de producto requeridas por los análisis de peligros y puntos críticos de control (HACCP), sino también los múltiples métodos y procedimientos que deben cumplirse para la seguridad de los alimentos.
E Fanuc Intelligent Platforms, una división de GE Enterprise Solutions, ha anunciado que Proficy Workflow ya está disponible para aplicaciones en el sector de alimentos y bebidas/bienes de consumo envasados. Esta solución de software, que utiliza instrucciones de trabajo electrónicas y gestión por excepción, ayuda a los fabricantes de alimentos y bebidas/bienes de consumo envasados (CPG) a reducir las variaciones de rendimiento, con el fin de lograr procesos de trabajo más homogéneos y una mejor protección de la marca. Según explica Simon Jacobson, de AMR Research, en el artículo GE Fanuc Intelligent Platforms Ready for Food Safety, publicado el pasado mes de julio, la solución Proficy Workflow proporciona la capacidad de conectarse a múltiples sistemas más allá de las integraciones técnicas básicas. Esto implica armonizar no sólo la información y las especificaciones de producto requeridas por los análisis de peligros y puntos críticos de control (HACCP), sino también los múltiples métodos y procedimientos que deben cumplirse para la
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seguridad de los alimentos, más allá de la producción en el nivel de la red de suministro de productos. Como sistema de software de gestión de los procesos de trabajo, Proficy Workflow permite a los usuarios avanzados y expertos en dominios digitalizar procesos manuales y automatizados con una sola herramienta, captando datos de proceso, trazabilidad y calidad en todos los sistemas, con objeto de reducir errores, residuos y
retrasos. Los usuarios pueden gestionar por excepción, coordinar la producción y obtener resultados basados en datos y eventos. Los fabricantes de alimentos y bebidas/bienes de consumo envasados (CPG) pueden también realizar un seguimiento en tiempo real de procesos manuales y automatizarlos, captando datos y creando una infraestructura crítica para tomar medidas correctivas inmediatas. Cuando se han establecido procedimientos relacio-
nados con el análisis de peligros y puntos críticos de control (HACCP) y Procedimientos Operativos Estándar (SOP), puede resultar difícil controlar el cumplimiento de los mismos. Con Proficy Workflow, los operadores son guiados a través de los procedimientos apropiados, quedando registradas todas sus intervenciones. El sistema conduce a los operadores por los pasos necesarios para tomar una medida correctiva inmediata cuando surge un un problema de producción. En caso de retirada de producto, Proficy Workflow para alimentos y bebidas/ bienes de consumo envasados permite la disponibilidad de datos de producción históricos sobre lotes/ partes, configuración de equipos, calibraciones validadas, operadores y mucho más. Además, al mejorar los procesos de producción, las empresas pueden reducir al mínimo el impacto de la retirada de producto. Con Proficy Workflow de GE Fanuc, los fabricantes de alimentos y bebidas pueden habilitar: • Instrucciones de trabajo electrónicas/SOP digitalizados. • Sostenimiento de la calidad: incumplimiento, reprocesamiento y cuarentena. • Procedimientos de monitorización de HACCP. • Gestión de alarmas, medidas correctivas y gestión por excepción.
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Productos
LabVIEW 09
Simplificar el trabajo de desarrollo
n nuestro número de septiembre dábamos noticia del encuentro anual en Austin de la tejana National Instruments y de su anuncio de colaboración con Tektronix para el desarrollo de una plataforma común. Pues bien, en el mismo marco se presentó también una nueva versión del producto estrella de NI que es LabVIEW, el LabVIEW 2009, anunciando que a partir de ahora ésta será la forma de denominación de esta plataforma gráfica de diseño, incorporando el año en que se presenta la versión, en lugar de numerarlas sucesivamente, como venía haciéndose habitualmente. De esta forma, en opinión de NI, se facilita el proceso de actualización por parte de los usuarios.
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Hacer más con menos Cuando la coyuntura económica es difícil, a los ingenieros se les pide que realicen y acaben sus proyectos con menos recursos y en menos tiempo, dijo en la presentación James Truchard, presidente y cofundador de NI. Se trata, por tanto, de buscar la forma de ofrecer a estos ingenieros herramientas que les faciliten al máximo
su trabajo. En realidad, éste ha sido el objetivo que llevó a NI a desarrollar el LabVIEW y las sucesivas versiones del mismo. Pero es que además, en opinión de Truchard, es en los tiempos de crisis cuando las empresas aprovechan para reforzarse en su tecnología, invirtiendo incluso más en I+D, con el objetivo de estar más fuertes en el mercado cuando la tormenta amaine. En este sentido, NI se ha esforzado en incorporar en LabVIEW tecnologías avanzadas tales como sistemas multi-núcleo, diseño FPGA, plataformas wireless, etc. para potenciar la innovación en áreas que emergen como nuevas oportunidades, tales como inversiones en infraestructuras, control medioambiental, investigación médica y herramientas de diseño y test. Mejorar el diseño de sistemas en paralelo Bajo el nombre de virtualización, NI ha incorporado una tecnología que permite ejecutar múltiples sistemas operativos en el mismo procesador multi-núcleo, lo que posibilita construir sistemas más eficientes. El nuevo NI Real-Time Hypervisor combina el poder del LabVIEW Real-Time Module con las capacidades de propósito general del sistema operativo, reduciéndose así el coste general del sistema y su tamaño. Con la utilización de este software, los ingenieros y los científicos pueden ejecutar Windows XP y LabVIEW Real-Time en el mismo controlador, partiendo los núcleos del pro-
cesador entre los dos sistemas operativos y lográndose un uso más eficiente de los recursos del sistema. El Hypervisor en tiempo real trabaja con doble y cuádruple núcleo de los controladores de NI PXI, así como del Contralor Industrial de NI. Si bien la virtualización ofrece una nueva forma de diseño de sistemas paralelos, LabVIEW 2009 también ofrece mejoras para la actual tecnología de diseño paralelo, incluyendo la programación de múltiples núcleos y el desarrollo de FPGA. LabVIEW 2009 presenta una nueva estructura de bucle, que divide automáticamente iteraciones de los bucles a traves de múltiples procesadores para aumentar la velocidad de ejecución del proceso. Crear redes de sensores inalámbricos Las redes inalámbricas de sensores posibilitan las medidas a grandes distancias de forma que los ingenieros y científicos pueden analizar de forma muy efectiva desde las selvas y los deltas de los ríos hasta la seguridad de los edificios y los puentes. NI disponía hasta ahora de una solución de redes de sensores comunicados vía Wi-Fi. Ahora da un salto hacia adelante en este campo y ha presentado unos nuevos sensores inalámbricos con inteligencia distribuida. Es decir, que es posible descargar LabVIEW 09 en cada uno de los nodos y procesar la señal que se recibe. Se puede así configurar una nueva plataforma de NI WSN que con una fá-
Aprovechar los sistemas multi-núcleo, redes inalámbricas con inteligencia distribuida y simplificar las matemáticas en tiempo real, son las principales prestaciones de la nueva versión del producto estrella de National Instruments. cil programación de arrastrar y soltar puede realizar el análisis, extracción y presentación de los datos de medición. Despliegue de hardware en tiempo real Las bibliotecas de matemáticas de LabVIEW contienen más de 1.000 funciones que van desde el punto a punto hasta el procesamiento de señales de alto nivel y todo ello puede ser fácilmente desplegado en dispositivos embedded tiempo real. Con la incorporación del módulo LabVIEW RT MathScript, LabVIEW 2009 amplía el acceso a las matemáticas en tiempo real, permitiendo la aplicación e implementación de algoritmos matemáticos para los sistemas operativos deterministas. Al simplificar el proceso de implementación de algoritmos matemáticos para sistemas embedded en tiempo real, LabVIEW 2009 puede ser de gran ayuda para los diseñadores de dispositivos médicos, constructores de máquinas y diseñadores de sistemas autónomos, al ofrecer la posibilidad de acortar sensiblemente el tiempo de lanzamiento del producto al mercado. http://digital.ni.com
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Comunicaciones industriales Automática e Instrumentación
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Comunicaciones en la industria
Algunos debates zanjados ara ofrecer a nuestros lectores una panorámica sobre lo que ha ocurrido durante los últimos cinco años en el campo de las comunicaciones industriales, un sector en constante ebullición que ha seguido una evolución constante, les hemos pedido a los profesionales que participaron en una Mesa redonda organizada por AeI en el año 2003 que revisaran las reflexiones que hicieron en aquel momento sobre aspectos como la estandarización, la realidad del plug&play, la incorporación de las redes de seguridad y el Ethernet Industrial, entre otros temas. La principal conclusión a la que puede llegarse a partir de sus aportaciones es que ciertos debates que hace unos años fueron muy discutidos, en particular la conveniencia de utilizar Ethernet para aplicaciones de control industrial, se pueden considerar zanjados. Aun así, uno de los grandes retos sigue siendo garantizar determinismo temporal.
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Somos conscientes de que también tendrían que tener cabida en este artículo profesionales procedentes de otras empresas que han estado vinculadas muy directamente con el desarrollo de importantes estándares, como son Emerson (Fieldbus Foundation), Mitsubishi (CC-Link IE), Beckhoff Automation (Ethercat), B&R (Powerlink), Phoenix Contact (Profinet). Desde aquí les invitamos a que participen en nuestro debate mandándonos sus aportaciones.
“Crecen las aplicaciones distribuidas en casi todos los campos de aplicación industrial” u Josep Maria Fuertes, Catedrático de Ingeniería de Sistemas y Automática. Especialista en redes de comunicación para aplicaciones en entornos industriales. uando Cristina Bernabeu, directora de la revista Automática e Instrumentación, me propuso que revisara el artículo que se publicó en el 2003 y que hiciera algún tipo de reflexión sobre lo que apunté en ese momento y sobre lo que señalaría actualmente, me pareció un buen ejercicio. Y no sólo para analizar si estuvimos muy equivocados o acertados, sino porque no tengo ninguna duda de que este interesante campo de la automatización sigue en constante ebullición, aparecen nuevos retos y necesidades y, por ello, nuevos productos.
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Tal como ya se apuntó entonces, las comunicaciones industriales siguen siendo uno de los ejes dominantes en la automatización distribuida. Quizás debería indicar que la tendencia sigue en la línea de contemplar de forma creciente las aplicaciones distribuidas en casi todos los campos de aplicación industrial. Donde antes se diseñaba un sistema centralizado o aislado hoy en día se plantea un sistema distribuido. A menudo, la característica de distribución se plantea como una distribución de responsabilidades que van desde el control automático, la supervisión,
el mantenimiento, la seguridad, la disponibilidad, la modularidad, la movilidad, la escalabilidad, etc. En algunos campos de aplicación, sobre todo los más dinámicos, se puede observar que dichas responsabilidades de distribución se hallan en un estado de maduración realmente atractivo. Si atendemos al ejemplo de la automoción, se ha evolucionado desde una fabricación in situ a un ensamblaje de subsistemas completos. El nexo de unión entre los subsistemas tiene componentes mecánicos y componentes electrónicos enlazados mediante sistemas de co-
Comunicaciones industriales Octubre 2009 / n.º 411
do en el recuadro adjunto) en el que se describen de manera muy inteligible las distintas opciones y su grado de aplicabilidad industrial. Quizás la parte más “intocable” de las comunicaciones entre sistemas industriales y las aplicaciones de supervisión y control sea el uso de TCP/UDPIP. No es por casualidad. Aunque tienen sus puntos débiles en la garantía de servicio en plazos acotados, estas tecnologías han adquirido un auge y una dimensión que las hacen casi imprescindibles. En mi opinión se llegará a algún tipo de evolución que permitirá, en entornos restringidos, obtener características de tiempo real estricto, en cuyo caso se cerraría el debate de su idoneidad para aplicaciones críticas. Por otro lado, las redes sin cable (wireless) siguen evolucionando y produciendo productos industriales. No tengo la menor duda que estos sistemas de comunicación industrial encontrarán un nicho relativamente amplio, aunque considero que todavía las tecnologías necesarias y las características de seguridad y fiabilidad llevarán al desarrollo de nuevos productos. No debemos olvidar que uno de los objetivos principales de la automatización consiste en obtener sistemas fiables, ubicuos, seguros y eficientes a un coste total asumible. Por ello, cada uno de los subsistemas (de comunicación) que han demostrado su capacidad y eficiencia en numerosas aplicaciones seguramente que seguirán en el mercado, y que entre los desarrollos esperables en el futuro se van a centrar en la interoperatividad tanto horizontal (como conseguir que sistemas, equipos y componentes de distintos fabricantes e incluso de distintas tecnologías convivan en aplicaciones del mismo nivel jerárquico) como en la vertical (como conseguir que los distintos niveles jerárquicos puedan intercambiar información). Aun queda un largo recorrido en este interesante tema. ■ AeI Fuente: Beckhoff.
municación industrial. Sobre los sistemas comunes se encuentran un conjunto de aplicaciones de supervisión, control, mantenimiento, etc. realmente impresionantes. La pregunta que nos podríamos hacer es si estos subsistemas se diseñan de abajo a arriba (bottom up) o de arriba abajo (top down) y cuáles serían las ventajas relativas de dichos diseños. De la misma manera podríamos hacer un ejercicio equivalente al hablar de los sistemas de comunicación que enlazan los distintos elementos del sistema distribuido: ¿han de ser las redes las que condicionen el desarrollo de los subsistemas? o ¿los subsistemas deben exigir un tipo de redes? ¿Hasta qué punto se deben sujetar estas redes a unos estándares? Puede ser interesante refrescar que, en determinadas condiciones, cualquier sistema de comunicación capaz de intercambiar bits de manera fiable puede reproducir el comportamiento de otro sistema de comunicación, mediante el uso de suficientes recursos de computación. Así, podemos encontrar interesantes híbridos (CAN o Modbus con Ethernet, etc.) que aúnan la parte conceptual con la parte física. Y el análisis
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de eficiencia va más allá del análisis de los componentes software o hardware, ya que cuando se dispone de una plataforma suficientemente segura (por ejemplo, porque ha funcionado sin errores un número elevado de aplicaciones), aunque a priori el mantener una tecnología anterior pueda parecer un paso atrás, su reutilización puede concebir unas características de fiabilidad requerida por su ámbito de aplicación. Apuntábamos en 2003 el auge que experimentaba Ethernet y podemos confirmar que este auge sigue in crescendo. Actualmente hay más de 23 propuestas que utilizan Ethernet como capa de enlace, aunque con modificaciones o en la capa de aplicación o con el uso de switches específicos para separar y ordenar la mensajería. Algunas de estas propuestas admiten mensajería estándar conjuntamente con la mensajería de control y otras no. Es recomendable leer el artículo de Decotignie (cita-
“La característica de distribución se plantea como una distribución de responsabilidades que abarcan el control automático, la supervisión, el mantenimiento, la seguridad, la disponibilidad, la modularidad, la movilidad, la escalabilidad, etc. En los ampos de aplicación más dinámicos, se observa que dichas responsabilidades de distribución se hallan en un estado de maduración realmente atractivo”
Referencias interesantes • J.-D. Decotignie, The Many Faces of Industrial Ethernet [Past and present] Industrial Electronics Magazine, IEEE Volume 3, Issue 1, marzo 2009 • A. Willig, Recent and Emerging Topics in Wireless Industrial Communications: A Selection, IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 4, no. 2, pp. 102-124, May 2008. • M. Felser, Real-time Ethernet-Industry prospective, Proc. IEEE, vol. 93, no. 6, pp. 1118-1129, junio 2005. • R. Zurawski The Industrial Communication Technology Handbook CRC ed. 2005.
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“Conseguir un medio de comunicación común y estándar para todos es absolutamente utópico” u José Mª Baena Salas. Product Marketing Manager PLC & Networks Automation Systems. Omron Electronics Iberia, S.A.
e atrevería a decir que en los últimos años se ha vivido una especie de revolución industrial en lo que a comunicaciones se refiere, y no sólo en el apartado de la automatización, pues hemos podido observarlo también en los propios bienes de consumo al alcance de todos. Venimos de los años en los que se comenzó por buscar soluciones de comunicaciones industriales que fueran estándares de mercado, y entonces apareció el denominado bus de campo, una de cuyas principales ventajas a destacar es que ha servido y sirve para poder interconectar productos de distintos fabricantes. Lo cierto es que estos buses de campo han evolucionado y presentan hoy en día claros beneficios para el usuario: alta velocidad, mejores tiempos de respuesta, mayor dispersión de nodos, mayor flexibilidad en sus topologías, mayores distancias, optimización de tiempos de puesta en marcha, mejores sistemas de cableado y conectorización, plug & play, etc., pero todavía hoy siguen sin cumplir con el que fue uno de los principales objetivos a cubrir en el momento de su concepción: conseguir un medio de comunicación común y estándar para todos. Desde un punto de vista empresarial y de competitividad, esto es algo absolutamente utópico, y así se ha demostrado, pues es tal la variedad de buses de campo estándares presentes en el mercado hoy en día que al final cada solución tiene estrecha relación con el fabricante precursor de la misma. Por otro lado, cabe destacar que dentro de esa evolución constante a la que nos obliga seguir el mercado industrial, y dada la continua creciente demanda de más y mejores características técnicas de las apli-
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caciones industriales, hay un elemento clave del bus de campo que ha evolucionado más deprisa que el propio bus de campo. Me refiero a los esclavos que han ido apareciendo los últimos años, que en aras de cubrir una demanda real del mercado, han sido cada vez más sofisticados e incluso con inteligencia integrada, lo que ha supuesto un problema. El bus de campo se diseñó pensando en mover pocos datos a alta velocidad, resolviendo y simplificando al mismo tiempo problemas de cableado (por supuesto cuando una aplicación tiene estos requerimientos el bus de campo sigue siendo la solución más idónea), y con este tipo de esclavos es necesario mover grandes paquetes de información manteniendo esa rigurosidad de tiempos que caracterizan al bus de campo. Ante esta problemática, el bus no parece ser hoy la solución más idónea cuando este tipo de esclavos, llamemos inteligentes, son utilizados. Además, los niveles de servicio exigido a los siste-
mas de comunicaciones de hoy en día son mucho mayores. Ahora se habla mucho de soluciones redundantes, de la integración del sistema de control directamente en los niveles de gestión, de sistemas MES, de mensajería, de mantenimientos remotos, etc. y para esto el bus de campo tampoco es adecuado. Desde hace tiempo ya se apuntó a Ethernet como la solución para estos problemas, pues se trataba de una solución de comunicaciones que permitía manejar grandes volúmenes de información, unificando el medio físico, ofreciendo multitud de protocolos de servicio para poder hacer transferencias de ficheros, hacer mantenimientos remotos a través de Internet y, por tanto, con ámbito global, etc. Pero se empezaron a lanzar al mercado soluciones Ethernet se podría decir tal cual estaba desarrollada esta tecnología para su mercado origen, es decir, al nivel de oficina y doméstico, entornos en los que las variables a tener en cuenta eran y son mucho menos rigurosas que las exigidas en las aplicaciones industriales, y lo más importante: entornos en los que no hay que asegurar los tiempos de comunicación, factor crítico en el entorno industrial y en el que se manejan términos como son determinismo o tiempo real de obligado cumplimiento. Y hablar de tiempo real en Ethernet es hablar de la evolución natural de las
“Aunque se ha logrado unificar el medio físico a utilizar y mejorado la posibilidad de integración de las aplicaciones de automatización en los niveles IT y/o de gestión, seguimos teniendo varias soluciones más o menos dependientes de cada fabricante, pues al fin y al cabo Ethernet sólo es un medio por el que transportar los protocolos que nos permiten disfrutar de los niveles de servicio que el mercado demanda, y en donde cada fabricante busca esa diferenciación que le permita aumentar su presencia en el mercado”.
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primeras soluciones Ethernet. Desde su aplicación en el entorno industrial se vio de forma indudable que podían ser las soluciones del futuro, futuro que ya hoy es presente, y que todavía tiene que evolucionar mucho más. Si nos referimos a soluciones de Ethernet Industrial ya hoy nos referimos a soluciones Ethernet adaptadas a los grados de exigencia del entorno industrial (mezcla de las características de una Ethernet primitiva + las características del bus de campo), tanto en variables de robustez, inmunidad, conectorización, etc. como al tiempo real en las comunicaciones y la posibilidad de asegurar tiempos de comunicación. Son muchas las soluciones en el mercado que ahora mismo ya cumplen con todos estos requisitos en mayor o menor medida: Ethernet/IP, ProfiNet, EtherCat, etc., soluciones que claramente han sabido aprovechar las grandes ventajas que ofrecía por sí sola la Ethernet en sus comienzos y mejorando las carencias que al mis-
mo tiempo ofrecía para aplicaciones industriales. Es precisamente por todo esto por lo que hoy claramente podemos decir que estamos inmersos en la era de las comunicaciones Ethernet a todos los niveles. Es importante reseñar que aunque se ha logrado unificar el medio físico a utilizar y mejorado la posibilidad e integración de las aplicaciones de automatización en los niveles IT y/o de gestión, seguimos teniendo varias soluciones más o menos dependientes de cada fabricante, pues al fin y al cabo Ethernet sólo es un medio por el que transportar los protocolos que nos permiten disfrutar de los niveles de servicio que el mercado demanda y en donde cada fabricante busca esa diferenciación que le permita aumentar su presencia en el mercado. Para terminar, es importante notar también que con la eclosión de las soluciones Ethernet en el mercado industrial, de forma paralela empezaron a aparecer las primeras soluciones inalámbricas o wireless para entornos industriales, cuya im-
plantación resultaba muy difícil principalmente por el gran escepticismo que despertaba este tipo de tecnologías en entornos de automatización, y dada la rigurosidad de los mismos, por encima incluso de los claros beneficios que ofrecían y ofrecen: ahorro de cableado, mayor flexibilidad en la instalación, solución ideal en aplicaciones móviles, etc. Y lo cierto es que se comenzó por desarrollar equipos propietarios para la instalación de buses de campo inalámbricos, y poco a poco se fue salvando el escepticismo que tanto impedía su implantación y desarrollo en la industria, hasta llegar a la gran diversidad de soluciones que hoy en día hay disponibles, entre las que hay que hacer especial mención a la que podemos llamar solución de Ethernet Inalámbrico denominado como Wi-Fi, cuyo éxito está siendo rotundo y cuya implantación ya no se duda cuando se presenta como la mejor solución a adoptar frente a soluciones de cable. ■ AeI
“La estandarización de las comunicaciones ya ha perdido protagonismo, y hoy, cualquier propuesta debe cumplir con algún estándar”
Lluís Martínez
Antoni Rovira
n la actualidad, la tendencia es a converger todo hacia Ethernet como soporte físico, y en cuanto al protocolo, aun habiendo múltiples opciones, EtherNet/IP, bajo la ODVA, organismo que soporta los estándares de comunicación CIP (Common Industrial Protocol) de la que forman parte empresas como Schneider Electric, Omron, CISCO y Rockwell Automation, es la opción que más soporte está teniendo por parte de los grandes grupos multinacionales de automatización. Como últimas novedades dentro de las tecnologías de comunicación, se han incorporado más funcionalidades como CIP Sync (extensión del protocolo CIP para la sincronización en tiempo, basado en
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u Lluís Martínez y Antoni Rovira. Responsable de Negocio de Automatización para Europa y para Iberia respectivamente. Rockwell Automation la norma IEEE-1588 que define un protocolo de sincronización preciso de tiempo para sistemas de control y medida en red), CIP Motion (otra extensión del protocolo CIP, que combina los requerimientos del determinismo, del tiempo real y del control de movimiento en lazo cerrado) y CIP Safety (que permite la coexistencia en la misma red de dispositivos de seguridad con el resto de dispositivos). Todas estas extensio-
nes se incorporan con total cumplimiento de los estándares Ethernet, incluyendo el IEEE 802.3 y TCP/IP. Por lo que respecta al plug&play, sigue tratándose de una tendencia, pero todavía queda camino por andar, básicamente porque lo que se ha estandarizado es la red de comunicación, pero no el sistema de control. Es decir, el sistema operativo de los controladores es todavía propietario, no existe un estándar.
“Después de muchos años de intenso trabajo en el campo de la estandarización, en la actualidad está tan integrada en la actividad diaria tanto de organismos certificadores como de suministradores y usuarios, que ya ha perdido protagonismo y se da por hecho que cualquier propuesta de red de comunicación debe cumplir con algún estándar.”
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También se ha seguido avanzado mucho en eliminación o simplificación de configuración de dispositivos conectados en red, y hoy en día muchos dispositivos se pueden conectar a una red sin necesidad de configuración. Como ejemplo se pueden citar la función ADR (Auto Device Replacement) en DeviceNet, que permite que un dispositivo pueda ser reemplazado de la red y que el nuevo que lo reemplaza quede configurado de idéntica forma al reemplazado. Por otro lado, uno de los principales motivos por los que las redes de comunicación han tenido éxito son los diagnósticos. Gracias a esa información se consigue realizar un mantenimiento predictivo y preventivo, y si aun así se produce un fallo en el dispositivo, reducir al mínimo el tiempo de parada. En cuanto a la redundancia las redes de comunicación industrial la solucionan de dos maneras. Por un lado, se encuentran las redes que ya desde su diseño fueron creadas pensando en la redundancia, como por ejemplo ControlNet, y a continuación están las que utilizan tecnología y/o dispositivos externos como Ethernet. En cualquier caso, la redundancia supone un coste cada vez menor que el usuario debe valorar en función de las consecuencias que conlleva el fallo de la red. Los aspectos que debe cubrir la seguridad en una red industrial son varios. Por un lado, la seguridad externa debe proteger el acceso a la
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red corporativa a través de la red de planta. Éste es un aspecto que las grandes corporaciones cada vez tienen más en cuenta. Otro aspecto muy importante es la seguridad interna. En este sentido, se trata de evitar que desde dentro de la planta o de la fábrica, se pueda acceder a un dispositivo determinado y se le cambie su configuración, o por ejemplo, se descargue un programa equivocado a un controlador (PAC) por error. La protección y seguridad en una red industrial se consigue en dos niveles. Aunque los dispositivos industriales no han sido diseñados pensando en la protección y seguridad, sí que incorporan elementos básicos de seguridad. Son por ejemplo las contraseñas de acceso, protección contra escritura, privilegios de acceso desde el software de configuración y programación, etc. Éste sería un primer nivel de seguridad, ya incluido en muchos dispositivos. El siguiente nivel de seguridad consiste en la utilización de elementos dedicados a la seguridad o que forman parte de la infraestructura. Por ejemplo, los switches, routers, firewalls, etc. en Ethernet. Por citar un ejemplo de implementación de estas tecnologías en el mundo industrial, podemos mencionar el caso de una empresa multinacional con centros productivos en España, cuya estandarización de EtherNet/IP en los sistemas de control es llevada a la máxima expre-
sión. En una de las plantas disponen de más de 3.000 nodos EtherNet/IP, destinados todos ellos a sistemas de automatización y fabricación en planta (desde E/S distribuidas, controladores de campo, paneles de operador, displays de visualización, robots, etc.). Las comunicaciones industriales sin cable son una tecnología de uso actual. A nivel de dispositivos que no intervienen directamente en el control, como PC para la programación, o terminales de operador, ya es de uso habitual debido a que los estándares son los mismos que en Ethernet. Para dispositivos de control, como controladores comunicando entre sí o con dispositivos periféricos, todavía queda un paso más y es la estandarización. Otro aspecto importante a tener en cuenta es la seguridad, ya que, sobre todo con la tecnología 802.11x, las cuestiones de seguridad no están del todo solucionadas, aunque ya existen propuestas que minimizan los riesgos de intrusión. Además de la conectividad con instrumentos inteligentes por medios tradicionales como HART, Foundation Fieldbus, etc. están apareciendo las primeras opciones de conexión inalámbricas con estos mismos dispositivos como Wireless-HART, Bluetooh, etc. aunque en este campo todavía queda mucho camino por recorrer. ■ AeI
“Uno de los grandes retos es garantizar determinismo temporal” Federico Pérez
Darío Orive
Margarita Marcos
u Federico Pérez, Darío Orive, Margarita Marcos. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad del País Vasco oy en día todo sistema de automatización industrial incorpora algún tipo de red de comunicación industrial. Si en la década pasada asistimos a un proceso
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de estandarización relacionada con los buses de campo, cuyo objetivo es ofrecer el acceso a datos de proceso distribuidos, en los primeros años del siglo XXI se está produ-
ciendo un proceso similar en esta ocasión centrado en redes basadas en Ethernet Industrial, que es como se conoce a la utilización de Ethernet (IEEE 802.3), tal y como es o con mo-
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Fuente: B&R.
dificaciones, como soporte de las comunicaciones de planta. Las diferentes propuestas que se incluyen bajo el nombre genérico de Ethernet Industrial tratan de responder a las especificidades de las comunicaciones en entornos industriales e intentan cubrir las necesidades de todos los niveles de la llamada pirámide de automatización, convirtiéndose por tanto en una tecnología integradora de todos los niveles del proceso de fabricación. Las distintas soluciones que se han propuesto introducen modificaciones y adiciones en términos de protocolos que suministran garantías de tiempo real y mejoran la predictibilidad de las comunicaciones. Desde el punto de vista de las aplicaciones, son varias las ventajas que proporciona la introducción de Ethernet como soporte de las comunicaciones en planta: por un lado Ethernet es con diferencia la tecnología de red de área local más extendida, es rápida, fácil de desplegar y los adaptadores son de coste reducido. Su empleo en planta permitiría utilizar la misma tecnología hardware y software en todos los niveles de la empresa. Por tanto, sería posible utilizar aplicaciones de uso tan común como, entre otros, correo electrónico, servicios web o transferencia de ficheros en entornos industriales. Además, permitiría la apertura de la empresa hacia el exterior habilitando funciones de acceso a cierta información del proceso productivo tanto a clientes como a suministradores. Por otro lado, y cada vez en mayor medida, las actuales aplicaciones industriales demandan la
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“Actualmente se han propuesto más de 23 soluciones basadas en Ethernet Industrial, algunas de las cuales han sido estandarizadas. Pero incluso las propuestas ya estandarizadas siguen sufriendo mejoras, lo que indica que todavía no se ha alcanzado una madurez.”
transmisión de grandes cantidades de información, mayores volúmenes de datos, imagen, voz e incluso a veces video, necesidades que quedan cubiertas de forma natural mediante el uso de Ethernet y protocolos relacionados. Actualmente se han propuesto más de 23 soluciones basadas en Ethernet Industrial, algunas de las cuales han sido estandarizadas. Pero incluso las propuestas ya estandarizadas siguen sufriendo mejoras, lo que indica que todavía no se ha alcanzado una madurez. Esperemos que en el camino que queda por recorrer prevalezca la razón y se consolide un número pequeño de soluciones. Entre las diferentes alternativas que se están consolidando destacan Profinet, EthernetIP, Ethercat, Powerlink o SERCOS III, aunque la sustitución de los actuales buses de campo por estas tecnologías parece que todavía llevará un tiempo. Casi todas las iniciativas han surgido de los mismos grupos industriales que en su día propusieron los actuales buses de campo: Profinet de Profibus, Ethernet/IP de ODVA o Powerlink de CiA, lo que hace prever su implan-
tación en el mercado en un futuro próximo. Uno de los grandes retos es garantizar determinismo temporal, lo que permitiría su uso en aplicaciones con requisitos temporales. En este sentido iniciativas como Profinet IRT o Ethercat parecen tener algo de ventaja. Sin embargo, otros fabricantes también se encuentran desarrollando este tipo de productos. Otro de los focos de interés para los próximos años es la tecnología inalámbrica. Todos los fabricantes que durante los últimos años han estado desarrollando productos para Ethernet Industrial están presentando novedades en este ámbito. La tecnología inalámbrica sobre Ethernet Industrial está permitiendo resolver problemas que años atrás tenían difícil solución (sistemas móviles, anillos rozantes, comunicaciones remotas,…) al mismo tiempo que ha permitido encontrar nuevos nichos de aplicación para las comunicaciones industriales. Los mecanismos para acceder a variables de proceso, así como para configuración y diagnóstico de dispositivos también presentan una evolución que tiene su base en la utilización de Ethernet Industrial. Los mecanismos tradicionales y los protocolos específicos han sido sustituidos por los servicios web (WS). Los servicios web utilizan protocolos y estándares abiertos para intercambiar datos permitiendo la interoperabilidad entre diferentes dispositivos conectados en red. A modo de resumen, actualmente algunas de las soluciones Ethernet Industrial existentes son simplemente tan rápidas como fast Ethernet y no ofrecen ninguna garantía temporal. Otras ofrecen mayores prestaciones con algún grado de garantía y hay alguna propuesta de altas prestaciones y garantía temporal. Todas las propuestas ofrecen un nivel de aplicación enfocado a las necesidades del entorno industrial. Pero casi ninguna ofrece garantías en cuanto al tratamiento de diferentes tipos de errores, como por ejemplo de transmisión, temporización o pérdida de información. ■ AeI
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“Los grandes fabricantes han realizado movimientos tácticos de adaptación de sus estándares propietarios a Ethernet” u Xavier Pi, Experto en Comunicaciones industriales y colaborador habitual de Automática e Instrumentación n el número 345 de Automática en Instrumentación de noviembre de 2003 advertíamos que simultáneamente al fenómeno de eclosión del Ethernet industrial al que asociábamos el protocolo TCP/IP se daban las condiciones para la proliferación de más buses de campo en aplicaciones especializadas. Esta aparente contradicción se resumía con dos reflexiones. Por una parte, las presiones para desarrollar un backbone (espina dorsal) global dominado por el TCP/IP. Por otra parte, la promoción de subsistemas ocultos a sistemas visibles. Después de seis años los hechos parecen haber confirmado tales predicciones, pero no obstante se ha producido un fenómeno que no fue analizado en su momento: la emergencia en la utilización de Ethernet como base para buses de campo especializados. Según la consultora IMS Research, la evolución de los buses de campo se resume en la figura de la página siguiente. Es un hecho la creciente aparición de nuevos buses de campo contrariamente a un supuesto proceso de concentración de los mismos. A medida que un subsistema crece aflora la conveniencia y posteriormente necesidad de estandarización que permita la incorporación de nuevos elementos. Un caso de estudio es el bus de campo Mechatrolink (www.mechatrolink.org). La mecatrónica ha sido hasta hoy objeto de temarios de máster y cursos de postgrado y no es
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descabellado pensar que la asignatura de mecatrónica sea en un futuro no muy lejano una nueva protagonista en la formación de base de los ingenieros mecánicos. Es el escenario ideal para facilitar la promoción de subsistemas mecatrónicos hasta ahora ocultos a subsistemas más transparentes en los que se puedan incorporar nuevos elementos basándose en estándares más o menos abiertos. Es una forma de democratización del conocimiento técnico que pone al alcance del ingeniero de calle posibilidades técnicas hasta la fecha sólo disponibles para los ingenieros pertenecientes a organizaciones con alto presupuesto. La integración de estos sistemas en una red global obliga a por lo menos un bilingüismo en algún componente de los mismos que deberá hablar TCP/IP puertas a fuera y bus de campo puertas a dentro. Un caso de estudio interesante al respecto es el de la empresa HMS (www.hms.se) que promociona el concepto de Anybus, una forma de entender el multilingüismo de dispositivos. Dicha compañía está especializada en la interoperabilidad de buses de campo, de modo que ofrece soluciones de todos contra todos. Es, por tanto, un testigo de excepción conocedor que las tendencias en el uso y conversión de protocolos de comunicación industriales. Su facturación ha crecido un 60% en el periodo 2003-2008, confirmando la oportunidad de negocio que ofrece la proliferación de nuevos bu-
“Las ventajas del uso de Ethernet en aplicaciones industriales no provienen de la convergencia tecnológica en cuanto ello posibilita más comunicación entre equipos, sino del hecho económico de disponer de una commodity. En el momento de madurez en que nos encontramos sobra potencial de comunicación y, por razones de seguridad, hay que garantizar en muchos casos que diferentes Ethernet no interfieran entre sí. Paradojas de la coexistencia de subsistemas en un mundo global”.
ses de campo especializados. El fenómeno del uso significativo de Ethernet con protocolos distintos al TCP/IP en buses de campo especializados no fue analizado en el artículo de hace seis años. IMS Research ha pronosticado que tras una etapa de expansión de Ethernet Industrial de la mano de TCP/IP se abre un periodo entre 2008 y 2013 en el que el uso de protocolos distintos de TCP/IP sobre Ethernet crecerá un 40%. Para comprender las causas de este hecho hemos recurrido a un análisis en clave de arquitectura de capas. La especificación del modelo OSI es pública y corresponde a la norma ISO/IEC 7498 de la cual tomamos el diagrama original. De los 7 niveles OSI mostrados en la figura de la página siguiente Ethernet sólo cubre los niveles 1 (Físico) y 2 (Enlace). El nivel 1 establece las especificaciones físicas del medio de comunicación, es decir, aspectos eléctricos y mecánicos en cuanto a cableado, antenas, conectores etc. El nivel dos establece formatos de tramas definidas como estructuras de bytes. Estas estructuras reflejan un modo de identificar los nodos de la red, es decir, un sistema de direccionamiento. Conceptualmente, el nivel 3 (Red) es redundante con el nivel 2 puesto que se define otro sistema de direccionamiento que es global y no depende de los niveles inferiores. Para una aplicación de bus de campo tiene lógica prescindir de los niveles 3 hasta el nivel 6, quedando el nivel de aplicación justo encima del nivel 2 (enlace). Ethernet es un estándar abierto conocido como IEEE 802 que encaja con las dos primeras capas del modelo OSI. IP corresponde al nivel 3 y TCP al nivel 4. Mechatrolink vuelve a ser un ejemplo al respecto, ya que la versión III se utiliza para las dos primeras capas
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Ethernet a 100Mb. El punto débil histórico de Ethernet al hablar de comunicaciones industriales es su carácter no determinista en su planteamiento inicial. No obstante, la introducción de mecanismos de tiempo real es un tema central en su utilización en aplicaciones industriales y en el caso de Mechatrolink, los ciclos de tiempo real están en el rango de 31.25 microsegundos a 64 milisegundos. Por otra parte, están emergiendo estándares sectoriales basados en Ethernet
como IEC 61850 orientado a la problemática de la interconexión de subestaciones eléctricas. Los grandes fabricantes han realizado movimientos tácticos de adaptación de sus estándares propietarios
a Ethernet-TCP/IP, tanto en nivel 2 (Ethernet) como mirando al backbone global (TCP/IP). Son los casos de Modbus con Modbus TCP/IP, DeviceNet con EtherNet/IP, CanOPEN con EtherCAT y PROFIBUS con PROFI-
Net. La irrupción de proyectos de código abierto como Ethernut (www. ethernut.de) concreta las virtudes de los estándares abiertos al poner a disposición de la comunidad implementaciones funcionales que podemos adaptar en nuestros proyectos. Ethernut incluye software y hardware en régimen Open Source. Ethernet es más que una commodity. Al utilizar Ethernet como bus de campo se procede a un diseño de tres capas en las que las capas 1 y 2 son una commodity, de modo que el valor añadido del desarrollo del bus de campo se concentrará directamente en la capa de aplicación. El aspecto novedoso es que las ventajas del uso de Ethernet en aplicaciones industriales no provienen de la convergencia tecnológica en cuanto ello posibilita más comunicación entre equipos, sino del hecho económico de disponer de una commodity. En el momento de madurez en que nos encontramos sobra potencial de comunicación y por razones de seguridad hay que garantizar en muchos casos que diferentes Ethernets no interfieran entre sí. Paradojas de la coexistencia de subsistemas en un mundo global. ■ AeI
“Ethernet TCP/IP ha permitido pasar a la diferenciación de niveles por tipo de servicio” u Agustín Fragoso. Director de Actividad Sistemas de Automatización. Schneider Electric l mundo de las comunicaciones industriales, como no podía ser de otra manera, ha continuado progresando durante los últimos seis años. Las supuestas mejoras y ventajas que aportaba su utilización han ido demostrándose en la práctica, lo cual ha consolidado su uso en multitud de sectores. El auge que siguen teniendo las co-
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municaciones industriales es debido, sobre todo, al hecho de que son una pieza necesaria (pero no suficiente) para hacer realidad las promesas de aumento de la productividad esgrimidas por casi todos los fabricantes de sistemas de automatización para defender sus ofertas. Estos aumentos de productividad se basan en tres tendencias:
• La proliferación de controladores cada vez más pequeños y de dispositivos de campo inteligentes hace que se pueda tratar una mayor cantidad de información de forma distribuida, acercando la capacidad de control al punto donde se origina el dato. • La información que maneja el sistema no es sólo la relativa al control del proceso, sino que incluye la con-
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figuración y el diagnóstico de los dispositivos conectados. • Los datos recogidos por el sistema se estructuran en bases de datos para convertirlos en información manejable y útil, cuyo posterior análisis permite obtener el conocimiento necesario acerca del proceso para poder tomar decisiones que mejoren la operativa (por ejemplo, aplicaciones de Asset Management tales como OEE, Overall Equipment Efectiveness). Tanto la distribución progresiva del control como la gestión de los dispositivos y la historización de los datos de proceso obligan a construir los sistemas de automatización sobre el pilar fundamental de las comunicaciones, de cuyo desempeño dependerá en gran parte el rendimiento del sistema en su conjunto. Por este motivo, otro aspecto importante de las comunicaciones industriales es su tolerancia a fallos. Dado que ahora son un componente más de los sistemas de automatización, se considera que pueden fallar y, por tanto, existen estrategias para redundar las comunicaciones del mismo modo que se redundan las CPU o las fuentes de alimentación. Ahora bien, ¿de qué clase de comunicaciones industriales estamos hablando? Las barreras que existían entre los niveles jerárquicos claramente definidos en la pirámide del modelo CIM (Niveles 0 al 4) se han difuminado por la irrupción de Ethernet TCP/IP en todos los niveles. Si bien Ethernet ya era el medio habitual utilizado desde el nivel de supervisión hacia arriba (Niveles 2 a 4), no estaba tan claro su uso a nivel de control (Nivel 1) y menos aún a nivel de dispositivos de campo (Nivel 0), puesto que estaba condicionado por el hardware de los fabricantes. En el nivel de red de control (entre controladores y sistemas de supervisión) ha entrado con fuerza Ethernet industrial en sus diferentes variantes abiertas, siendo Modbus/TCP la más extendida, mientras que Ethernet/IP y Profinet van avanzando posiciones. Como caso particular, tenemos las redes de telecontrol (entre estaciones remotas y maestros front-end) utilizadas en la distribución de utilities (electricidad, agua, gas), en las que se
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“Los procesos de estandarización oficial siempre han ido a remolque de la utilización de las comunicaciones en la industria: prima el empuje de los fabricantes por promocionar sus desarrollos y forjar alianzas, lo cual crea estándares de facto que en este ámbito tienen más fuerza que los estándares oficiales” ha mantenido el uso de protocolos especializados, tales como IEC 608705-101 (en Europa y áreas de influencia) y DNP 3.0 (en EEUU y áreas de influencia). También en este feudo ha entrado Ethernet con la variante IEC 60870-5-104, cada vez más extendida, y en el futuro estará todavía más presente cuando se consolide el nuevo estándar IEC 61850. A nivel de bus de campo (entre dispositivos de campo y controladores) ya no se discute la utilización de buses industriales, que son principalmente Modbus, Profibus (DP/PA), DeviceNet, Foundation Fieldbus y HART. Sin embargo, la expansión de Ethernet industrial desde el nivel de control avanza aguas abajo hacia la conexión con entradas/salidas distribuidas (via Modbus/TCP, Ethernet/IP y Profinet) y hacia el control de ejes con versiones deterministas de la red (EtherCAT, PowerLink, Profinet IRT y el emergente Sercos III). Conviene mencionar que Ethernet también se desarrolla aguas arriba del nivel de supervisión hacia las redes troncales (backbone) gracias a que soporta velocidades cada vez mayores (1 Gigabit/s, 10 Gigabit/s), reemplazando otras tecnologías especializadas (por ejemplo, ATM). La gran ventaja de Ethernet TCP/IP es que, al permear todos los niveles del sistema de automatización, ha permitido pasar de la diferenciación de niveles por medio físico a la diferenciación de niveles por tipo de servicio, ya que todos se soportan sobre la misma red (mensajería, diagnóstico, mantenimiento, HTTP, SMTP, ODBC, Web Services, etc.). Además, todas las mejoras y evoluciones de Ethernet pro-
venientes del mundo ofimático quedan automáticamente disponibles para su uso en aplicaciones de control industrial, por ejemplo los enlaces inalámbricos (Wi-Fi), las medidas de seguridad (cortafuegos), las capacidades de diagnóstico (SNMP), etc. En virtud de lo dicho anteriormente, se pueden considerar zanjados ciertos debates que hace unos años fueron muy discutidos, en particular la conveniencia de utilizar Ethernet para aplicaciones de control industrial y las supuestas ventajas de los buses de campo. Llegados a este punto, cabe destacar que los procesos de estandarización oficial siempre han ido a remolque de la utilización de las comunicaciones en la industria: prima el empuje de los fabricantes por promocionar sus desarrollos y forjar alianzas, lo cual crea estándares de facto que en este ámbito tienen más fuerza que los estándares oficiales (recordemos la norma IEC 61158 sobre buses de campo, que incluye 8 variantes aceptadas y no todas muy extendidas). De cara al futuro, es fácil augurar un aumento del peso y de la variedad de las comunicaciones industriales en los sistemas de automatización: • La ubicuidad de las conexiones (gracias a los proveedores de acceso a Internet) facilitará el acceso remoto a las instalaciones, ahorrando costes y consumo de recursos. • La utilización de tecnología inalámbrica para las redes de sensores hará llegar la capacidad de control a zonas de difícil acceso. • La comunicación entre dispositivos a alto nivel (entre objetos de software que modelan dichos dispositivos) permitirá olvidar los protocolos concretos y centrarse en las funcionalidades del sistema (mediante tecnologías como FDT/DTM y EDDL), lo cual dará lugar a aplicaciones más inteligentes (por ejemplo, la iniciativa Smart Grid, para optimizar las redes de distribución eléctrica). • Las nuevas zonas de influencia (sobre todo en Asia) probablemente promoverán la utilización de nuevos estándares (p.e. CC-Link). ■ AeI
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“Ahora es posible realizar sistemas de automatización que aúnen comunicaciones con E/S en tiempo real, seguridad funcional y comunicaciones con sistemas MES” u Ignacio Álvarez Vargas. Director de Area Sensórica, Instrumentación y Sistemas de comunicación industrial. Siemens S.A.
día de hoy, y con la óptima perspectiva que nos otorga el tiempo transcurrido, podemos reafirmarnos en algunas de las ideas expresadas hace ahora seis años. Las redes y arquitecturas de comunicaciones en los sistemas de producción industriales se han proclamado como punto clave en todos los ámbitos (ingeniería, mantenimiento, puesta en marcha,…) del mercado industrial, no sólo como parte importante de un sistema de automatización, sino como objetivo a la hora de aumentar el rendimiento, medir la disponibilidad, mejorar la eficiencia y reducir el coste de implantación y mantenimiento de estas aplicaciones. La irrupción de los estándares basados en Industrial Ethernet en el mundo industrial, como es el caso de Profinet, ha traído consigo infinidad de ventajas para el cliente final. El uso de una única infraestructura de red estandarizada permite simplificar, a la par que mejorar, los diseños de sistemas industriales. La estandarización de protocolos (MRP, PN IO, IRT…), conectores (FastConnect), cableados… todos ellos orientados al uso industrial, permiten al cliente no sólo asegurar sus inversiones en el futuro, sino también garantizar el máximo rendimiento en sus sistemas productivos. Esta misma estandarización nos permite crear infraestructuras multidisciplinares sobre las que implantar los sistemas más flexibles, que aseguran tanto las tareas productivas como el manejo de la información. Ahora es posible realizar, de forma sencilla y con todas las garantías, sistemas de automatización que aúnen
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por ejemplo: comunicaciones con E/S en tiempo real, seguridad funcional (Safety) SIL3 y comunicaciones con sistemas de trazabilidad o MES, utilizando incluso tecnología wireless. Por otro lado, se ha simplificado el acceso al 100% de los dispositivos de planta, desde el PLC a la instrumentación, pasando por los CCM, variadores de frecuencia o analizadores de redes, facilitando las tareas de ingeniería y mantenimiento e incluso permitiendo al mismo tiempo ofrecer soluciones de teleservicio a cualquier nivel de la planta, para multitud de mercados, como pueda ser el del agua, la alimentación, el sector automovilístico, etc., lo que a su vez supone una enorme reducción de costes. Pese a los grandes avances en este sentido, sin duda alguna todavía queda camino por andar. Los clientes demandan ahora soluciones aun más flexibles, más robustas y más eficientes y sin lugar a duda Industrial Ethernet es el camino para conseguir estos avances.
“Las altas exigencias de las aplicaciones industriales (Rapid Roaming/iPCF) han conllevado la aparición de nuevos estándares que permitieran dar una respuesta eficiente y robusta a las aplicaciones sin hilos. Es también este punto uno de los que más sorpresas nos depararán para el futuro”.
Al mismo tiempo, se han incorporado, en cierta medida, sistemas plug&play para la reposición de componentes sin necesidad de reconfiguración, sin perder nada de la funcionalidad exigida por los clientes, alcanzando por lo tanto un compromiso entre sencillez y potencia de las soluciones. Por último, quizás sean las arquitecturas wireless las principales culpables de la enorme aceptación que todas estas novedades han tenido por parte de los clientes. Éstas nos han permitido realizar aplicaciones, las cuales no se podían resolver sin wireless. Además, desde un punto de vista inicial de ahorro de costes de mantenimiento, para ciertas aplicaciones con movilidad de sus componentes, hemos pasado a abordar ciertas aplicaciones con la idea de mejorar su rendimiento y funcionalidad gracias dichas soluciones wireless. Adicionalmente, es en este punto donde se ha demostrado que no sólo el mundo industrial puede nutrirse del mundo de las TI, sino que el caso contrario es también posible, y en muchas ocasiones necesario. Las altas exigencias de las aplicaciones industriales (Rapid Roaming/iPCF) han conllevado la aparición de nuevos estándares que permitieran dar una respuesta eficiente y robusta a las aplicaciones sin hilos. Es también este punto uno de los que mas sorpresas nos depararán para el futuro.
■ AeI
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Cableados o wireless
Buses de bajo nivel: la interface con la máquina o el proceso Los buses de bajo nivel tienen que ser muy robustos, ya que al trabajar cerca de la máquina están sometidos a perturbaciones electromagnéticas y condiciones ambientales muy exigentes. Sin embargo, la cantidad de información con la que trabajan no es muy elevada, pero sí que es importante asegurar que llegue a su destino, ya que incluso pueden ser señales críticas para el buen funcionamiento del sistema. e puede considerar que la transmisión de datos entre equipos en el entorno industrial se ha normalizado, es decir, ya no se puede entender una máquina o un proceso industrial sin un bus de comunicaciones que permite que la información y los datos fluyan de unos equipos a otros. En este sentido, hay que valorar muy positivamente la aportación de los buses industriales existentes hasta ahora y que han permitido que esto sea así. Pero la tecnología avanza y favorece la aparición de conceptos y paradigmas nuevos en el entorno de las comunicaciones industriales, como pueden ser los buses de comunicaciones que usan el cableado de la misma alimentación del equipo para enviar y recibir información (Power Line Comunications o PLC) o que se comunican de forma inalámbrica (wireless). Los buses de bajo nivel tienen que ser muy robustos, ya que al trabajar cerca de la máquina están sometidos a perturbaciones electromagnéticas y condiciones ambientales muy exigentes. Sin embargo, la cantidad de información con la que trabajan no es muy elevada, pero sí que es importante asegurar que llegue a su destino, ya que incluso pueden ser señales críticas para el buen funcionamiento del sistema. Estos dos puntos son los que hasta ahora han sido la barrera de entrada de dos nuevas capas físicas, la PLC y el wireless, que ya se están
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Fuente: www.as-interface.net
usando en entornos no industriales. Sin embargo, la investigación y desarrollo en estos campos ha avanzado mucho y están apareciendo sistemas que cumplen perfectamente con las especificaciones de los buses de comunicación industriales de bajo nivel. Buses de campo cableados Un bus de comunicación industrial de campo (industrial fieldbus) ha estado concebido para cubrir unas necesidades específicas, como son alta robustez, bajo coste y alta simplicidad. La robustez vendrá determinada tanto por el medio físico (capacidad de resistir fallos, susceptibilidad a ruido electromagnético, etc.) como
por el sistema de gestión del bus (arbitraje en el acceso del bus, prioridades, tratamiento de los errores, etc.). El coste vendrá determinado por el medio físico (cables, conectores, transceivers, etc.), por la complejidad de implementación del protocolo (tanto en recursos hardware, software como en formación del personal), por el mantenimiento, etc. En cuanto a la simplicidad, a efectos prácticos ésta se traducirá en tiempo dedicado a configurar una red y un nodo, a intercambiar un nodo dañado, tiempo de montaje de la estructura física del bus, oferta de dispositivos compatibles con el protocolo, etc. Observando el mercado no es difí-
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cil darse cuenta de que existen un gran número de buses etiquetados como buses de campo que tienen unas características distintas. Por ejemplo, en el rango de velocidades de transmisión de los buses podemos encontrar desde las pocas centenas de kbps (DeviceNet) a más de 10 Mbps (Profibus-DP). Otro ejemplo donde existe disparidad es en el arbitraje de acceso al bus, donde encontramos acceso utilizando CSMA/NBA (Acceso Múltiple por Detección de Portadora con Arbitraje No destructivo de Bit), como es el caso del bus CAN, acceso por token ring (Profibus-DP) o acceso Fuente: www.drives.co.uk por relación maestro-esclavo (Interbus, AS-I, CompoNET, etc). dad de gestión de 4 entradas y 4 saAunque muchos buses de campo lidas de cada esclavo a 8. Actualpuedan servir para la mayoría de aplimente, el bus permite el intercambio caciones industriales, unos serán más de hasta 4 bytes para entradas y 4 byóptimos que otros. Esto es lo que sutes de salidas por cada nodo (aunque cede en los buses dedicados a las no en el mismo ciclo de comunicaaplicaciones de automatización de ción). máquinas. Estos buses de campo esAS-I implementa un protocolo sentán diseñados y optimizados para cillo de 12 tipos de mensajes distincontrolar entradas y salidas binarias tos de 14 bits, así como perfiles de disy analógicas, así como actuadores. positivos enfocados al intercambio A continuación se analizan los más de información para esclavos no bihabituales y que se pueden encontrar narios. La asignación de direcciones a nivel de máquina, es decir, los que a los nodos del sistema lo hace el en una estructura jerárquica de las máster y el sistema de gestión del comunicaciones de la máquina o sismáster consiste en realizar una entema de automatización están en la cuesta cíclica a los esclavos; es decir, parte inferior de la pirámide. el máster pregunta al esclavo mediante su dirección, hay una pausa, AS-I: simplicidad de cableado el esclavo contesta y se vuelve a proy configuración ducir una pausa. Se deben contar El bus AS-I (Interfaz Actuador Sen150 microsegundos por esclavo. Así, sor) fue creado a principios de los 90 si tenemos 31 nodos, se producirán por un consorcio de empresas de unos ciclos de comunicación de 5 sensores que al desarrollar la primems. Esto será en el mejor de los cara versión del estándar se consolisos, ya que al añadir nodos que redaron en la actual asociación orgaquieran comunicaciones de algunos nizadora AS-International. La primera bytes, este ciclo de comunicación versión estaba limitada a sensores puede aumentar al centenar de midigitales y ya integró el concepto de lisegundos. sustitución automática de un nodo, El bus AS-I es un bus de 2 cables no trenzados y no apantallados que concepto extendido entre este tipo junta datos y alimentación a 24 V. El de redes que implica la integración bus AS-I, de estándar abierto, está automática por parte del máster de muy extendido debido, entre otras un nodo sustituido. En las siguientes cosas, al tiempo que lleva en el merversiones se incluyeron la capacidad cado y a su simplicidad de cableado de gestionar sensores analógicos de y configuración. hasta 16 bits, y se amplió la capaci-
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CompoNet: velocidades de transmisión de 93.75 kbits a 4 Mbits/s CompoNet fue creado por Omron y se integró a la ODVA (Open DeviceNET Vendors Association) en el año 2005. CompoNet (fusión de CompoBus y DeviceNet) se integra a la familia de buses que comparten el CIP (Protocolo Industrial Común) formada por Ethernet IP, DeviceNet y ControlNet. El hecho de compartir el CIP permite el intercambio de información entre los buses de la familia de una manera transparente. CompoNet es el bus de campo de más bajo nivel de la familia y permite un amplio abanico de velocidades de transmisión, de 93.75 kbits a 4 Mbits/s. Los esclavos del sistema son separados en esclavos de bit y de word con un máximo de 64 IN + 64 OUT (esclavos de word) + 128 IN + 128 OUT (esclavos de bit) y con una máxima capacidad de transmisión por ciclo y esclavo de 16 bits de entradas y 16 de salidas en el caso de esclavos word o de 2 bits de entradas y 2 de salidos por los esclavos de bit. El acceso al bus se produce, al igual que AS-I, por TDMA (Acceso al Medio por Dominio del Tiempo). La diferencia radica en que en CompoNet la petición de transferencia de datos del máster a los esclavos se hace multicast (en AS-I es individual), hecho que lo hace más rápido. CompoNet basa sus capas superiores (capa 7 modelo ISO/OSI) en el CIP, que organiza el protocolo en objetos de datos, servicios y eventos. A parte, dispone de perfiles de dispositivo. Por lo que hace referencia al cableado, se contemplan 2 tipos: par trenzado o cable plano de 4 hilos con alimentación. CompoNet también es un estándar abierto y el número de dispositivos que integran este protocolo aún es menor que en AS-I. IO-Link, un sistema de conexión que no es un bus Antes que nada hay que clarificar que IO-Link no es un bus de campo
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sino que es un sistema de conexión punto a punto entre los sensores y actuadores y un máster IO-Link. De hecho, IO-Link se encuentra por debajo de los buses de campo AS-I y CompoNet. Para situar un poco el tema, IOLink es un sistema joven (menos de 5 años de vida) y nació del grupo de investigación de Profibus y Profinet International Organization (presidida por Siemens). El consorcio promotor de IO-Link cuenta con muchas empresas importantes del sector de la automoción. El objetivo de IO-Link es permitir una diagnosis central, la localización de errores y aumentar las facilidades en el mantenimiento de sensores y actuadores. Por ejemplo, un sensor de presión con el sistema IO-Link, aparte de transmitir la presión medida a la unidad de control, mandaría datos como fabricante, horas de servicio, fecha de instalación, etc. La conexión de los sensores y actuadores es punto a punto con el maestro mediante 3 o 5 cables (si hay alimentación) y, por lo tanto, no se requieren direcciones para los esclavos. Los mensajes son de 20 bits que se pueden transmitir a una velocidad de 4.8 o 38.4 kbps y el ciclo de comunicación típico con cada esclavo es de 2 ms, aunque se pueda configurar diferente para cualquier puerto del maestro. El protocolo de la capa de aplicación del IO-Link consiste en mensa-
Fuente: www.io-link.com
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jes de procesado de datos, que son cíclicos, y los de servicio y los de eventos, que son acíclicos. Para poder comunicar los datos recolectados por un máster IO-Link a un PLC a través de un bus de campo se requerirá conocer el mapeado de IO-Link, que dependerá del bus de campo utilizado. Este mapeo está implementado hasta la fecha para: Profibus, Profinet, Interbus, AS-I y EtherCAT. Comunicaciones sin hilos. Protocolos estándar Las comunicaciones wireless se definen cuando el medio de trasmisión de la información no son cables. Gracias a que no es necesario el cable, se pueden instalar fácilmente en cualquier parte de la máquina. Y es esto lo que a nivel industrial puede provocar unas mejoras importantes ya que, por ejemplo, va a ser posible monitorizar y controlar puntos móviles de la máquina (cabezales, partes rotatorias, etc.) sin tener que pensar en complejos sistemas de conexión de los sensores hacia el exterior de la máquina. Una limitación muy importante que se producía hasta ahora era la alimentación de estos dispositivos, ya que en muchos casos se podía conseguir un sensor que se comunicase sin hilos, pero era necesario hacer llegar alimentación al equipo. Actualmente existen microprocesadores de muy bajo consumo, lo que permite que se puedan alimentar fácilmente
mediante pilas y baterías. Además, se está avanzando mucho en la alimentación de dispositivos de forma remota, ya sea mediante la onda portadora de la radiofrecuencia o mediante cultivos de energía, lo que en inglés se conoce como energy harvesting. En este caso, la energía se capta del ambiente y se puede combinar con elementos fotoeléctricos, materiales piezoeléctricos o cualquier otro sistema que pueda aportar la poca energía necesaria para establecer las comunicaciones. Actualmente, la transmisión de datos se realiza mediante radiofrecuencia (RF), y tiene unas frecuencias que pueden ser inferiores a los 900 MHz o de 2.4 GHz. La máquina se va a tener que adaptar a la normativa de la zona donde esté instalada. Por ejemplo, en Europa las frecuencias admitidas son 433 MHz y 868MHz si trabajamos por debajo de 1GHz. También será necesario controlar la potencia máxima de emisión, en este caso en Europa es de 100 mW. Estas recomendaciones se tienen que tener en cuenta cuando el fabricante de la máquina se hace un sistema de control a medida, de su propiedad, es decir, que no cumpla con ningún protocolo de comunicaciones estándar, cosa que es atractiva para fabricantes con un gran volumen de producto o en aplicaciones donde se tenga que controlar perfectamente la información y que además tengan alguna característica que no permita utilizar productos estándar de mercado. Los dispositivos comerciales de comunicaciones sin hilos ya incorporan la modulación de la información en la portadora, de forma que se facilita mucho la integración de estos dispositivos en la electrónica de sensado y control. Una posible característica de estos dispositivos es que dispongan de un sistema de encriptación de la información (el mas habitual es el KeeLog). También es posible encontrar soluciones comerciales para sistemas de 2,4G Hz libres de protocolo para transmisiones de mayor cantidad de datos. Estos dispositivos son los que admiten una mayor carga de proto-
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AS-I
CompoNET
IO-Link
Empresa u organismo principal
AS-International (Alemania)
Omron, ODVA
IO-Link
Número de cables
2 (sin trenzado ni pantalla)
2 trenzados o 4 plano (con +24V)
3 o 5 no especificos
Alimentación
24V / 8A
24V/5A
24 V
Velocidad de bus
Fija (< 150 kbits/s)
93.75 kbps y 1.5, 3, 4 Mbps
4.8 a 38.4 kbps
Longitud máxima
100 típica (300 m con repetidores)
1500 m a 93.75kbps
20 m de sensor/ actuador a maestro
Tipologías de la red
Árbol, línea, estrella, anillo
Árbol, línea
Punto a punto
Nº max. de nodos
31 (62 con restricciones)
384
ND
Nº máximo. E/S
496 I 496 O
2560 I/O
ND
Comunicación del bus
Master esclavo con encuesta cíclica (5 ms)
Master esclavo con multicast (cíclo variable según velocidad)
Master esclavo (cíclico y acíclico)
Especificaciones abiertas
Si
Si
Si
Funciones safety
Si
ND
No
■ Tabla comparativa entre AS-I, CompoNET y IO-Link.
colo. Por ejemplo son los que se usan en el protocolo estrella ZigBee. Algunos fabricantes han desarrollado protocolos sencillos para implementar sistemas de sensores-receptores de forma fácil, es el caso del SimpliciTI de Texas Instruments. ZigBee, el protocolo más conocido Como se ha comentado, en el entorno industrial y sobre todo en las aplicaciones mas cercanas a la máquina (es decir, interfaces con sensores y actuadores), es necesario una gran robustez para enviar una cantidad baja de datos. Para conseguir esto se puede construir un sistema mallado de nodos que aseguren que la información llegue a su destino. Esto es justamente lo que propone el estándar ZigBee. Los fabricantes de dispositivos facilitan el desarrollo de aplicaciones con este protocolo, proporcionando librerías para su integración en el software del microcontrolador de la aplicación. Así, existen múltiples Stacks de ZigBee en el mercado, lo que ha provocado que este protocolo se haya impuesto en muchos ámbitos. Por ejemplo, se ha creado un grupo de trabajo en control remoto para electrónica de consumo (ZigBee RF4CE), para la gestión de la energía eléctrica (ZigBee Smart Energy) y para la automatización de edificios y viviendas (ZigBee Home
and Building Automation). El funcionamiento básico de la estructura ZigBee es en malla. Los elementos sensores y actuadores aparecen en la malla como elementos finales (End Devices). Para gestionar la red es necesario unos nodos intermedios, los ZigBee Router, que gestionan la información de un conjunto de elementos finales. En la red es necesario un elemento con funciones de coordinador que gestione la red y configure los nodos. En general, los nodos finales incorporan funciones de bajo consumo, mientras que los nodos intermedios tienen unos consumos que hacen complicado que sean autónomos energéticamente hablando. En la página web del consorcio ZigBee aparecen múltiples fabricantes que han incorporado esta tecnología en sus productos. Wireless HART, la evolución del HART HART (Highway Addressable Remote Transducer) es un protocolo estándar de comunicaciones industrial para comunicar sensores y actuadores inteligentes. Es la evolución de un protocolo usado desde el año 1986 que ha pasado de ser cableado (4…20 mA) a ser sin hilos. La red Wireless HART tiene la tipología de malla en la que todos los elementos que están en la máquina disponen de comunicaciones ina-
lámbricas. Para sensores y actuadores que no dispongan de esta tecnología es posible disponer de adaptadores para conectarlos a la red. En la red puede haber puertas de enlace al resto de la máquina, por ejemplo para comunicar con redes de un nivel jerárquico superior, o scadas. En la malla siempre tiene que haber un gestor de la malla, esto es, un dispositivo que controla la configuración y el acceso de los nodos a la red y que monitoriza la calidad de las comunicaciones entre los diferentes nodos de la malla. La red utiliza el mismo protocolo IEEE 802.15.4 a una frecuencia de 2.4 GHz. Algunos de los fabricantes que han incorporado en su catálogo productos son Pepperl+Fuchs o Emerson, por citar dos ejemplos. WiFi WLAN IEEE 802.11, rompiendo barreras Una de las barreras de entrada en el entorno industrial de las redes informáticas (como Ethernet o Wi-Fi) era la poca robustez frente a perturbaciones electromagnéticas y también el hecho que los modelos de comunicación usados habitualmente con estos buses no sean deterministas. La disminución de los costes asociados a la electrónica, así como el aumento de la velocidad de transmisión de los datos, juntamente con la mejora de la robustez de los protocolos y la aparición de protocolos para
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Ethernet en entornos industriales, han favorecido que los buses basados en el IEEE 802 hayan entrado con mucha fuerza en el entorno industrial. Desde hace mucho tiempo, en entornos industriales los buses basados en Ethernet se han utilizado para jerarquías superiores de la automatización, como por ejemplo para la monitorización de autómatas o la conexión de scada con la máquina. Sin embargo, el abaratamiento de los microprocesadores de 32 bits necesarios para la gestión eficaz de las librerías TCP/IP ha provocado que se hayan impuesto con más fuerza en buses mas cercanos a la máquina. Justamente el problema de la robustez frente a perturbaciones electromagnéticas conducidas se ha solucionado con las comunicaciones Wi-Fi. De esta forma, actualmente un gran número de fabricantes ha apostado por este tipo de comunicaciones WiFi en buses cercanos a la máquina, y proporcionan cada vez más accesorios para facilitar la integración de Ethernet (ya sea con o sin cables) en el entorno industrial. Comunicaciones PLC (Power Line Communication). Protocolos estándar Las redes de comunicaciones industriales o buses de campo han y están experimentando un gran auge en los últimos años debido a la complejidad alcanzada por los sistemas de automatización en todos los ámbitos. La búsqueda perpetua de una mejor calidad de vida en el hogar hace que dotemos a nuestras viviendas de una cierta inteligencia. Ello se consigue mediante elementos domóticos que realizan una serie de funciones automatizadas para realizar
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pequeñas tareas carentes de complejidad pero que ayudan a las personas en el día a día, tales como subir y bajar persianas, abrir o cerrar luces, poner en marcha la calefacción, etc. Dicha inteligencia está formada por un sistema de comunicación de lo que se denomina una red, siendo ésta un conjunto de dispositivos denominados nodos, cada uno de los cuales puede poseer uno o más sensores y/o actuadores. Dentro de una red puede existir uno o más buses de comunicación a través de uno o varios medios, y todos ellos están basados en una norma o protocolo de comunicaciones para que se puedan entender entre sí. Los comandos y los informes de estados se transmiten por el canal de control en forma de mensajes. El formato de los mensajes es independiente del medio físico utilizado. Cada mensaje contiene la dirección de destino del receptor sin ninguna referencia sobre el medio físico en el que está situado el receptor o el transmisor. Para facilitar este tipo de comunicación, todos los dispositivos tienen una dirección a la que responden (broadcast address). Además, los dispositivos se pueden agrupar en grupos (group address), pudiendo de esta forma mandar un único mensaje a varios dispositivos al mismo tiempo. X-10: Transmisión por ondas sobre la red eléctrica La tecnología X-10 fue desarrollada entre 1976 y 1978 por ingenieros de Pico Electronics Ltd, en Glenrothes, Escocia, y se basa en la transmisión de información por ondas portadoras sobre la red eléctrica de las
viviendas (230/400 V), eliminando de un bandazo la necesidad de instalar cableado para la comunicación de los elementos que compondrían el bus. La transmisión de información tiene lugar a través de los conductores de la red eléctrica fase y neutro (utilizando la señal eléctrica como la señal portadora de otra señal de 110 kHz), los cuales deben estar conectados a cada uno de los aparatos. Mediante esta tecnología es posible el control y gestión de un máximo de 256 dispositivos en un mismo circuito. Un problema existente con este tipo de medio es que, en algunos casos y ambientes, la mala calidad del suministro eléctrico y condiciones de la red eléctrica pueden hacer que ésta varíe constantemente, con lo que transmisión de información puede verse interrumpida. Por este motivo, la utilización de esta tecnología en entornos industriales y en sistemas con una cierta complejidad y que necesitan de un buen sistema de control y seguridad, tales como control de ascensores y dispositivos de emergencia, puede conllevar múltiples problemas, recomendándose en algunos casos su no utilización. Existe diversidad de productos de automatización con tecnología X-10, pues lleva más de 20 años en el mercado y su difusión en EEUU es muy amplia. CEBus El protocolo de comunicación CEBus (Consumer Electronics Bus) es un estándar desarrollado por la Asociación de Industrias Electrónicas (EIA-Electronic Industries Association). Surgió a mediados del 1984 cuando la EIA se propuso unificar los protocolos de señalización por infrarrojos para el control remoto de electrodomésticos. En 1992, el estándar se había extendido a todo el ámbito de control domótico utilizando como medio de comunicación más habituales: red eléctrica , cable trenzado, cable coaxial, infrarrojos, radiofrecuencia, fibra óptica, bus audio-vídeo El núcleo de la especificación CEBus se centra en definir el canal de
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control y los mensajes que se envían entre los diferentes elementos que componen la red. El americano LonWork LonWork es una plataforma de control desarrollada por la compañía norteamericana Echelon. La denominación LON (Local Operating Networks) es la abreviatura de Lonworks, tecnología que se basa en el protocolo LonTalk. A diferencia del resto de tecnologías, LonWork aporta una serie de ventajas técnicas en forma del integrado Neuron. Todos los elementos que componen una red LonWork incorporan el chip denominado Neuron, el cual está constituido como tres microprocesadores (tecnología 8 bits) en uno solo, dos de ellos destinados a ejecutar el protocolo de comunicación, y el tercero destinado únicamente a ejecutar el programa de control del nodo. Cada integrado Neuron dispone de un identificador único de 48 bits, el Neuron ID, que le permite direccionar cualquier nodo de forma univoca dentro de la red. Los medios de comunicación más habituales que utiliza son: • Red eléctrica (9.600 bps). • Cable trenzado 78 kbps para distancias de 500 en topología libre o 2700 en topología bus. 1.25 Mbps en caso de aislamiento por transformador para 130 metros. • Lonwork sobre IP 10/100Mps determinado por la red IP. • Infrarrojos 78 kps para distancias de 10-30 metros. • Radiofrecuencia (433-472 MHz) 4.8 kbps llegando a 2 kilómetros dependiendo de la potencia del transceptor. • Fibra óptica: 1.25 Mbps con una distancia de 30 kilómetros. Tecnología KNX: estándar europeo Actualmente, en casi todas las áreas hay una tendencia a evitar los sistemas propietarios o los sistemas de control basados en sistemas centralizados y cerrados. Los fabricantes están utilizando sistemas abiertos, chips, sistemas operativos y componentes estándar para diseñar
■ Estructura de la red WirelessHART (www.hartcomm.org)
productos que mejoren la flexibilidad, el coste del sistema y su instalación. El Konnexx (KNX) es la iniciativa de tres asociaciones europeas con el objeto de crear un único estándar europeo para la automatización de las viviendas y oficinas. Estas asociaciones son: • EIBA (European Installation Bus Association), asociación de empresas dedicadas a instalaciones eléctricas con sede en Bruselas, que impulsan el desarrollo de las técnicas aplicadas a la gestión y automatización de los edificios y creadoras del bus EIB, que se basa en el protocolo CSMA/CA. El bus se adapta fácilmente a distintos tamaños y topologías pudiéndose conectar hasta 10.000 dispositivos. El bus es independiente del medio físico que se utilice, estando disponibles los siguientes: – Par trenzado (9.600bps). – Red Eléctrica (1.200/2.400 bps, en un principio para 230 V y 50 Hz). – EIB.net (10 Mbps sobre Ethernet). – Radiofrecuencia. – Infrarrojos • BCI, (Batibus Club International). Fue creado por las empresas Merlin Gerin, Airelec, EDF y Landis & Gyr. El Batibus es un protocolo con certificación europea Cenelec totalmente abierto, que se basa en la tecnología de par trenzado (TP-
1), pudiendo llegar a transmitir a una velocidad binaria de hasta 4.800 bps o 9.600 bits, en función de la aplicación y de la cantidad de nodos de la red que la componen. Puede llegar a controlar de modo centralizado hasta 500 puntos de control. El sistema se puede desarrollar en diferentes topologías: anillo, árbol, bus, estrella o cualquier combinación de ellas. • EHSA (European Home Systems Association), fundada en el 1990 para promocionar el uso de la norma European Home Systems (EHS), con el soporte de la Comisión Europea. Mediante el KNX se busca la premisa de crear un estándar europeo que sea capaz de competir ventajosamente en calidad, prestaciones y precios con otros sistemas norteamericanos como el LonWorks o CeBus, convirtiéndose a nivel mundial en el primer estándar abierto libre de royalties. También permite elegir, de igual manera que el resto de estándares mencionados con anterioridad, el modo de configuración y el medio de comunicación para el desarrollo de un dispositivo en una aplicación del sistema. Además, incorpora tres modos de configuración distintos: – El S-mode (Modo Sistema - System mode), enfocado a instaladores preparados para realizar funciones de control sofisticadas en edificios. – El E-mode (Modo Fácil-Easy
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mode), destinado a instaladores con una formación básica con elementos ya preprogramados y cargados con una serie de parámetros. – El A-mode (Modo AutomáticoAutomatic mode), desarrollado especialmente para aplicaciones de usuario final, por ejemplo dispositivos domésticos o pequeño material de instalación vendido a través de los canales de venta al gran público. El estándar KNX incluye diversos medios de comunicación, idénticos al resto de estándares, y cada medio de comunicación puede ser utilizado en combinación con la utilización de diferentes medios de configuración, permitiendo realizar la combinación más correcta para cada aplicación, instalación y/o mercado. En la actualidad, se están usando o se están desarrollando los siguientes medios físicos: – PL-2400: Corrientes Portadoras a 2400 bps. – TP0: Par Trenzado a 4800 bps (idéntico a nivel físico del BatiBUS). – TP1: Par Trenzado / Coaxial a 9600 bps.
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Fuentes de información Buses de bajo nivel cableados: www.as-interface.net www.odva.org www.io-link.com Buses de bajo nivel sin hilos: www.zigbee.org www.hartcomm.org www.wi-fi.org http://wireless. industrial-networking.com Buses de bajo nivel con PLC: www.X10.org www.cebus.org www.lonmark.es www.lonmark.org www.echelon.com www.batibus.com www.ehsa.com www.eiba.org www.konnex.org
– TP2: Par Trenzado a 64 Kbps. – IR-1200: Infrarrojo a 1200 bps. – RF-1100: Radiofrecuencia a 1100 bps. – RF (Radiofrecuencia a 868 MHz - radio frequency on 868 MHz) con un velocidad binaria de 38,4 kbits/s – Ethernet, (KNX sobre IP - KNXover-IP) También cabe destacar el HBS japonés, normativa de bus doméstico, presentado en 1987 fruto del desarrollo conjunto por parte de distintos fabricantes coordinados por el ministerio de Industria japonés y Comercio Internacional. José Pedro Muñoz munoz@citcea.upc.edu Guillem Coromina guillem.coromina@ citcea.upc.edu Joan Bergas bergas@citcea.upc.edu CITCEA-UPC Josep Rafecas jrafecas@cinergia.coop CINERGIA
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La tecnología Fast Track Switching de Harting es compatible con todos los protocolos de Ethernet estándar
Mayor velocidad y fiabilidad Ethernet es un sistema estocástico en el que el tiempo de transmisión del mensaje depende de la densidad del tráfico existente en cada momento. Permite a los usuarios transmitir en todo momento y, como consecuencia, los tiempos de retardo varían mucho de unas tramas a otras. Pero en la automatización y control industrial debe garantizarse que todos los mensajes lleguen a su destino a tiempo. La tecnología Fast Track Switching de Harting, que será presentada en la próxima edición de la feria SPS Automation & Drives en Nuremberg (del 24 al 26 de noviembre), resuelve este problema. os proveedores de automatización están intentando cumplir los requisitos que aparecen en la figura adjunta mediante el ajuste de Ethernet, con métodos que van desde la segmentación restrictiva en pequeñas celdas de automatización hasta las soluciones basadas en chips y tramas de Ethernet modificadas, pero todos ellos están lejos de representar soluciones adecuadas para el uso general y abierto. Sin las interfaces de seguridad de Ethernet estándar, disminuyen en gran medida las opciones de dispositivos de automatización disponibles. La libertad para escoger topologías, como las estructuras mixtas en estrella, en árbol y en línea, queda muy restringida en estas soluciones de sistema, en contraste con Ethernet estándar. En Ethernet estándar, las únicas restricciones las establecen los tiempos máximos de retardo del mensaje permisibles. En el caso de las soluciones de sistema especializadas, el número de puertos Ethernet disponibles es normalmente muy limitado, y debido al diseño y a la configuración especiales, desafortunadamente no hay neutralidad respecto a los perfiles de red, que es uno de los puntos fuertes de Ethernet estándar. La integración vertical de las soluciones de automatización es una opción posible, pero sólo con restric-
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ciones. Con frecuencia, los especialistas (Ethernet modificada) requieren pasarelas que restringen la continuidad de la disponibilidad de datos. Por otro lado, Ethernet estándar parece predestinada para la integración vertical. No obstante, con mucha frecuencia el determinismo requerido hace necesario sellar herméticamente ciertas partes del sistema o de la máquina, lo que es contraproducente en el contexto de la integración vertical. En automatización industrial, un requisito de Ethernet al que hasta ahora se ha prestado poca atención es la disponibilidad de las conexiones individuales. Los mensajes se pueden
perder cuando la carga de la red es alta en los momentos de máxima demanda, lo que no es tolerable en automatización. Los switches industriales estándar tienen un buffer de memoria relativamente limitado, por ejemplo de 1 MB. Todas las tramas entrantes deben almacenarse temporalmente en esta memoria, lo que es adecuado siempre que el número de tramas que entren en un switch no sea mayor que el número de las que pueden pasar. Pero esto no siempre se puede garantizar. Concretamente, la carga de red causada por las tramas IT no se puede determinar con antelación. Por ejemplo, en algunas ocasiones se utiliza casi el
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100% del ancho de banridad tiene como conda de la red y sólo hasecuencia la inmecen falta unos pocos diata parada de la mámilisegundos para que quina o del sistema. se sobrecargue el bufEsta medida se toma fer de memoria del para evitar que se enswitch, lo que implica víe la misma trama de que la memoria no tieseguridad sin que sea ne capacidad para más detectada cuando tramas entrantes y, por haya un error, ya que tanto, éstas se pierden. todas las tramas de Este efecto depende seguridad están etide la longitud y del núquetadas inconfundimero de telegramas que blemente. En la malleguen a un switch, así yoría de los casos, como de la topología este etiquetado conutilizada para la ruta de siste en un número las tramas al salir del de trama continuo switch. El diagrama suprotegido, que debe ■ Cinco puertos de entrada transmiten en un puerto de salida perior ilustra cómo se aumentar a intervalos produce una topología de tiempo fijos. Si se que es desfavorable pero a veces inepierde una trama de seguridad, el gran problema para el tráfico de menvitable en el mundo real. En este caso, sistema de control de seguridad o un sajes IT. Sin embargo, en la automacinco puertos de entrada comparten accionador relacionado con la setización la situación es diferente. un puerto de salida. La memoria de guridad lo detecta y pone fin de inPara conseguir una mayor eficacia, espera puede estar ya llena en unos mediato al movimiento peligroso. normalmente las tramas de automamilisegundos, dependiendo del anComo consecuencia se detiene el tización se basan directamente en la cho de banda de entrada de los cinsistema o la máquina. En este puntrama Ethernet o utilizan UDP. El reco puertos en ese momento. Los tiemto, es importante destacar que aunsultado es que no se detecta la pérpos que causan las pérdidas de que la pérdida de una trama no sudida de tramas de automatización. paquetes en el switch pueden verse ponga ningún riesgo, la máquina o Se puede alegar que en las aplicaen la ilustración de la página siguiente. el sistema se detienen repetidas veciones PLC cíclicas, los datos de conPor ejemplo, si cinco puertos de ences, aunque no se haya producido trol correctos llegarán otra vez a sus trada, cada uno de los cuales tiene un ninguna intervención peligrosa. Esto receptores en el siguiente ciclo. Esto 40% de ancho de banda, transmiten reduce la disponibilidad o la proes comparable a una trama de bus de al mismo puerto de salida (Ethernet ductividad, y es una situación que campo destruida por influencias de alta velocidad), los paquetes se probablemente la industria no acepEMC. Normalmente las aplicaciones pueden perder después de sólo taría. PLC son tan resistentes que la pér12 ms. dida de los mensajes de un ciclo no Normalmente, las tramas IT se inTecnología Fast Track tiene consecuencias graves en las tercambian mediante el protocolo Switching máquinas o en los sistemas. La tecnología Fast Track Switching TCP/IP con una orientación a la coque se presenta en este artículo evinexión. Si se pierde una trama IT, el Determinismo de las demandas ta la pérdida de paquetes y garantireceptor detecta la pérdida y vuelve de seguridad za el determinismo. El enfoque suba solicitar la trama. En general, las En las aplicaciones de seguridad, la yacente de la solución de Harting pérdidas de paquetes no suponen un pérdida de una sola trama de seguconsiste en tres puntos básicos: • El switch debe reconocer un pron switch es un componente de red que conecta varios ordetocolo de automatización de modo nadores o segmentos de red en una red. Mientras que los que se pueda enviar antes que el resdispositivos de capa 2 no tienen normalmente funciones de gesto de protocolos y con la prioridad tión pero tienen capacidad plug-and-play, los switches profemás alta. sionales de capa 3 y superiores sí tienen normalmente funcio• Estos protocolos de automatines de gestión. Además de las funciones básicas de los switches, zación reconocidos se aceleran ahoofrecen también funciones de monitorización y control que se ra para la transmisión utilizando el pueden basar en la información de las capas superiores a la capa método cut-through, mientras que 2, como filtrado IP, VLAN, priorización para la calidad del serlos demás protocolos continúan en el vicio, enrutamiento y otras funciones que son útiles para monimodo store-and-forward. torizar y controlar una red. • Debe ser posible para los proto-
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■ Pérdidas de datos debidas a la sobrecarga de memoria en los switches estándar en función de la carga de tráfico en el puerto de entrada.
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■ Tiempo de transferencia de la trama a través de 16 switches: la comparación de los tiempos de retardo de la trama en los switches estándar y en los switches Fast Track muestra que el tiempo de retardo de la trama es considerablemente menor y sin fluctuaciones en el switch Fast Track.
colos de automatización pasar los protocolos IT: si un protocolo IP ha ocupado el puerto de salida que está solicitando también el protocolo de automatización, se pone fin al proceso de transmisión de una forma controlada. Esto despeja la ruta para el protocolo de automatización. Sin duda, Ethernet estándar ofrece tiempos de retardo de trama muy cortos, pero éstos no siempre son reproducibles y, en el ejemplo de la
figura superior, pueden ser de hasta 2 ms. Si este proyecto estuviese previsto con el uso de switches Fast Track, el tiempo de retardo de trama se reduciría hasta alrededor de 100 µs, y no habría fluctuaciones. Esta solución garantiza que todas las tramas de automatización y seguridad identificadas se transmiten determinísticamente, y el propio sistema excluye inherentemente la pérdida de estas tramas.
Automation IT a todos los niveles Harting también equipa sus switches Fast Track con un buffer de memoria considerablemente mayor, con el objetivo de minimizar también significativamente la pérdida de tramas IT en los momentos de mayor tráfico. Esto garantiza una comunicación generalmente robusta en aplicaciones industriales en las que los mensajes IT y las tramas de automatización y seguridad se intercambiarán en una red en el futuro. La tecnología Fast Track Switching de Harting permite crear correctamente una sola red unificada para todas las aplicaciones de la empresa. Esta plataforma se llama Automation IT. Fast Track Switching permite una estructuración muy flexible de la comunicación en la construcción de máquinas y plantas, al mismo tiempo que se mantienen todos los grados de libertad de Ethernet estándar. El uso de switches con múltiples puertos permite la implantación de una topología combinada en estrella y en línea. La topología en estrella es la más adecuada para la instalación en armarios de control, al mismo tiempo que es posible diseñar proyectos con topología en línea en el campo con grado de protección IP65/67. Los usuarios también pueden escoger entre varias opciones de perfil de automatización: Fast Track Switching es compatible con Profinet RT, Ethernet/IP y Modbus/TCP. Estos perfiles se pueden detectar y acelerar, aunque también se admiten otros perfiles. Todas las versiones de Ethernet estándar sin modificaciones que sean identificables por el switch pueden explotar las ventajas de Fast Track Switching. Los dispositivos finales ya no necesitan ningún hardware especial: una interfaz Ethernet estándar es suficiente, ya que los switches garantizan el determinismo.
Anja Dienelt Jefe de Producto para Fast Track Switching en el Grupo Tecnológico Harting en Espelkamp, Alemania.
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IEC61850: la clave para la automatización de la subestación eléctrica Desde hace unos años, el protocolo IEC61850 empieza a plantearse como el referente para la automatización de las subestaciones eléctricas, convirtiéndose en el elemento clave para que las redes eléctricas trabajen bajo un criterio de autonomía cada vez más avanzado. Este estándar internacional define un marco para la automatización de subestaciones eléctricas, en el cual se establecen las directrices para la interoperabilidad de los dispositivos electrónicos inteligentes (Intelligent Electronic Devices, IED) que las conforman.
sando por equipos de protección y llegando finalmente al último concentrador, comuniquen bajo este protocolo. Para llevar a cabo esta compleja apuesta de futuro, era necesario que los fabricantes de estos IED empezaran a enfocar el desarrollo del nuevo estándar en sus productos. Esta adversidad se ha superado, ya que actualmente son muchos los fabricantes que han implementado este protocolo en sus dispositivos y siguen realizando un desarrollo en este camino. l origen de este estándar se remonta a protocolos propietarios de comunicación entre equipos de automatización en plantas de generación eléctrica. Concretamente, fue el IEC quien, a partir de 1995, empezó a trabajar en varios comités con este nuevo estándar, confiriéndole una forma definitiva en su segunda y actual edición con la utilización de la tecnología basada en TCP/IP y Ethernet junto a protocolos de comunicación estandarizados. Con el IEC61850 se abre un abanico de posibilidades para la integración de la automatización en subestaciones eléctricas. Se pretende que el conjunto de IED de una instalación de este tipo, que está formado por equipos de medida, pa-
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Misión del IEC61850 La misión del estándar IEC61850 se puede dividir en tres términos claramente definidos: la interoperabilidad, la configuración libre y la larga estabilidad. El primer objetivo que se pretende con este protocolo es alcanzar un alto nivel de interoperabilidad entre los diferentes equipos que componen una subestación eléctrica. Debido a la coyuntura actual en el mundo eléctrico, dentro de cada compañía o productor de energía independiente se presenta una integración de la automatización en las subestaciones muy diferente con distintos protocolos de comunicación. Esta situación ocasiona una serie de problemas considerables en el momento en que se quieren realizar
cambios o ampliaciones; la comunicación se hace compleja y debe adaptarse cada IED a la comunicación escogida. El nuevo estándar pretende ofrecer armonía en el momento de la integración. No debe olvidarse que esta adaptación al protocolo por parte de los IED de diferentes fabricantes proporcionaría una comunicación directa entre ellos, de tal manera que se podría disponer de una mejora en el intercambio de información a través de los mismos. El intercambio de esta información puede ser de gran utilidad para realizar la propia automatización en la subestación. Un segundo punto que se pretende alcanzar con el IEC61850 es facilitar un acceso directo a la libre configuración de las funciones de los IED, tanto para sistemas centralizados como descentralizados. Las posibilidades del nuevo protocolo permiten definir estructuras de información vinculadas a las subestaciones eléctricas. Como más adelante se mostrará, coordinadas entre ellas se pueden definir sistemas de control de carácter centralizado o descentralizado. El tercer aspecto importante que ofrece este nuevo estándar es la larga duración que puede proporcionar en el entorno. Hasta el momento, se
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han introducido diferentes sistemas de comunicación entre los equipos de subestaciones eléctricas con sus respectivos centros de control debido a la generación de nuevos sistemas cada vez más punteros en mejora de los anteriores. Con el IEC61850, se quiere conseguir una base estable durante mucho tiempo con la que se pueda desarrollar la automatización deseada alcanzando una mayor homogeneidad. Funcionamiento del IEC61850 El nuevo protocolo IEC61850 se basa en la programación orientada a objetos aprovechando así todas las ventajas de este paradigma informático. En la definición de la norma se han tipificado objetos relacionados con los elementos que componen las subestaciones y plantas de generación eléctricas. De esta forma, cada objeto que pertenece al entorno de la subestación eléctrica se ha definido con una serie de características concretas. En el IEC61850, los elementos físicos que definen la subestación, como se ha comentado anteriormente, son los IED. Estos están compuestos por dispositivos lógicos (Logical Devices, LD) que a su vez se componen de nodos lógicos (Logical Nodes, LN). Los LD son un conjunto de LN que representan virtualmente parte de los IED. Los LN son la estructura básica en el protocolo IEC61850. En ellos se definen diferentes informaciones que servirán para referenciar medidas, estados de posición, etc. Asimismo, estas informaciones tienen atributos que las especifican. Como ejemplo característico de
■ Estructura de datos del IEC 61850.
esta estructura de datos, podría considerarse un interruptor automático de una celda de entrada en la subestación. Éste se llamaría según la norma XCBR (proviene de Circuit Breaker en inglés) y se encuentra definido con cierta información como, por ejemplo, su posición (Position, pos). Debe tenerse en cuenta que este LN pertenece a un dispositivo lógico que podría tratarse de la celda que contiene dicho interruptor automático. Supóngase entonces que se trata del interruptor automático definido en la instalación como el número siete. Por tanto, cuando se desee conocer el estado de la posición del disyuntor, se procederá a realizar la llamada de esta variable como
La tecnología Smart Grid y el IEC61850 odría decirse que el IEC61850 es una de las primeras piedras con
P las que empezar una red autónoma. Con la tecnología Smart Grid
se pretende alcanzar diferentes objetivos, como son la calidad de la energía y la reducción del consumo, así como un control sobre toda la red. Es en este último punto donde empieza a tenerse en cuenta las características del nuevo estándar. La posibilidad de comunicar fácilmente entre equipos permite dotar de autonomía a la red eléctrica para poder decidir de forma autónoma qué hacer en el caso de que haya defectos, aumento de demanda, etc.
XCBR7.p e incluyendo su dispositivo lógico quedaría como CUB7. XCBR7.pos. En la figura superior se muestra este ejemplo integrado en la estructura del IEC61850 comentada anteriormente. Este estándar no limita en absoluto las estructuras que puedan crearse, aunque sí que define concretamente los LN con la intención de generar cierta interoperabilidad. El IEC61850 especifica parte de los elementos con los que definir cada instalación. Asimismo, también tiene definido un lenguaje con el que se podrá generar la automatización deseada. Ese lenguaje es el SCL (Substation Communication Language), basado en XML, y pensado para describir formalmente la automatización de la subestación, la configuración de los IED y la comunicación de la red. El lenguaje SCL permite, a través de una serie de archivos, definir el entorno de la subestación que se va a automatizar y comunicar. Esta información queda confinada en un documento llamado SSD (Substation Specification Document), donde se detallan las restricciones y el funcionamiento de la subestación. Además, cada dispositivo IED dispone de un archivo ICD (IED Capa-
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■ Estructura de archivos del IEC61850.
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bilities Document) que describe sus funciones y propiedades en relación a su comunicación y su interfaz de comunicaciones. Este fichero del dispositivo, desarrollado por el fabricante del mismo, puede ser modificado por el diseñador de la automatización con la intención de especificar nuevas necesidades, generándose así el IID (Instantiated IED Document). Finalmente, toda esta información queda compilada en un archivo que agrupa al conjunto anterior de ficheros comentados. Este archivo es el SCD (Substation Configuration Document), donde queda descrita toda la configuración de la subestación identificando su descripción (nombre de los equipos y sus funciones asociadas), la configuración de cada equipo y la configuración de la red de comunicaciones. En la figura superior queda reflejado todo este sistema de archivos. Gracias a la definición de esta estructura, el IEC61850 permite al usuario establecer, como anteriormente se ha comentado, relaciones entre los diferentes dispositivos. Probablemente una de sus virtudes en este aspecto sea la mensajería GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event) que se puede llevar a cabo gracias al uso de este protocolo directamente basado en la capa de datos de Ethernet. El objetivo de los mensajes GOOSE consiste en realizar intercambio de datos entre los diferentes
equipos que conforman la subestación con el fin de automatizarla. De esta manera, aplicaciones como la selectividad lógica o la protección diferencial se establecen ahorrando el cableado externo o conexiones especiales entre equipos. Ésta es una de las aportaciones del estándar que se está estudiando y experimentando para sopesar la sustitución de antiguos sistemas de lógica cableada. Ventajas del IEC61850 Anteriormente se ha explicado a rasgos generales el funcionamiento del protocolo IEC61850 y se ha podido
apreciar toda una serie de beneficios que puede aportar a la configuración del control de subestaciones. La interoperabilidad para que todos los equipos trabajen conjuntamente es uno de los puntos clave del estándar con el que se propicia el intercambio de información entre IED para que se puedan realizar operaciones de automatización. Por otro lado, debe tenerse en cuenta que el IEC61850 no está pensado para la intercambiabilidad de equipos. Ésta consiste en poder sustituir equipos de diferentes fabricantes entre ellos mismos. El protocolo IEC61850 es un protocolo que define y encapsula muchos aspectos, pero deja muchos otros abiertos. Por ejemplo, en el estándar queda detallado el nivel elemental, los LN, pero no se especifica ningún método para estructurar la información fuera de estos LN. Para los fabricantes existirá ese poder de decisión de definir esta información, con lo que dará lugar a una gran variedad de especificaciones en los dispositivos. Igualmente, será posible la interoperabilidad entre ellos para todas esas funciones de enclavamiento y selectividad que se puedan presentar. Otra ventaja importante dentro de este nuevo protocolo es el hecho que puede trabajar sobre el bus de Et-
El IEC61850 en España y en el resto del mundo esde hace unos años, el IEC61850 se está implantando en otros
D países en múltiples plantas de generación de energía para la defi-
nición de su automatización, así como de su comunicación con los centros de control. A nivel internacional, han sido muchos los técnicos y fabricantes que han participado en la definición del protocolo y en la adaptación del estándar. Por otro lado, las compañías eléctricas de varios países han comenzado un proceso de adaptación. El impacto del nuevo estándar en España no ha sido rotundo hasta estos momentos. Cabe destacar que algunas compañías eléctricas, junto con fabricantes, han realizado pruebas en subestaciones pilotos analizando las ventajas y desventajas que les aportaban. Desde hace unos meses las compañías eléctricas han empezado a analizar conjuntamente sus necesidades en cuanto a control y comunicación de sus subestaciones. Estos encuentros han propiciado unas especificaciones que deben cumplir los IED que formen parte de estas instalaciones. Cabe suponer que este hecho singular facilitará a la larga una integración conjunta de todas las compañías eléctricas en el país a nivel de comunicaciones, aproximándose a una red más similar a la ansiada con la tecnología de la Smart Grid.
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■ Arquitecturas de la gama Sepam en IEC61850.
hernet información vital con la que poder gestionar el control entre los diferentes elementos que gobiernan la subestación, entre equipos de protección, medida y control. Este hecho puede suponer la posibilidad de evitar cableado entre los diferentes equipos que, en función de las dimensiones de la subestación o planta de generación, podría ser complejo. El IEC61850 aumenta la agilidad de adaptación de la instalación bajo cambios de su capacidad, es decir, existe un incremento de las posibilidades de adaptar fiablemente las ampliaciones que se realicen. Dicha fiabilidad también es una de las aportaciones claras de este nuevo estándar. Un claro ejemplo es que la información emitida por mensajería GOOSE informa de si un equipo ha quedado fuera de servicio de forma mucho más rápida que en el caso de cableado, aprovechando así la velocidad de la red. Otra ventaja es la rapidez en el mantenimiento que pueda haber gracias a que se dispone de la definición del control integrada junto a la estructura de comunicación. Un ejemplo sería la posibilidad de cambiar los parámetros de un equipo de protección desde el centro de control de forma directa. Igualmente recae
en este punto la recopilación de información para el rápido análisis de defectos en la red. Finalmente, con este protocolo se llega a un nivel de actualización considerable. En un futuro se revisará el estándar y saldrán nuevas ediciones donde los elementos antiguos podrán ser fácilmente actualizados, conservando así los diseños anteriores. Schneider Electric y el IEC61850 Desde Schneider Electric se ha seguido la adaptación de los equipos de protección en Media Tensión Sepam. En 2007 se desarrolló un módulo, el ECI850, que puede integrarse a los módulos de comunicación del Sepam vía RS485 y enlazarse a un anillo de Ethernet trabajando en IEC61850. Esta pasarela adapta las comunicaciones del Sepam al nivel 1 del IEC61850. A nivel mundial se han desarrollado proyectos adaptados a este nivel con el IEC61850. Actualmente, en Schneider Electric se ha realizado una aplicación con la intención de adaptar el Sepam al segundo nivel del protocolo. En este caso, el IED Sepam permite ser enlazado a un anillo de Ethernet bajo IEC61850 de forma directa intercambiando mensajes GOOSE con otros IED e integrándose así dentro
del control de la propia subestación. El elemento que hace posible esta conexión es el ACE850. Se trata de un nuevo módulo con doble puerto RJ45 para la conexión al anillo de Ethernet con IP propia aportando redundancia en la comunicación del equipo Sepam. El equipo incluye un switch, el cual permite realizar el enlace en paralelo con otros equipos Sepam u otros IED dentro del anillo de forma directa o a través de otros switchs. En la figura superior se representan estos ejemplos de arquitectura de comunicaciones de la gama Sepam en IEC61850. Los equipos Sepams ya implantados pueden adaptarse a instalaciones que funcionen en IEC61850, tanto para la edición 1 como la edición 2. Independientemente, con los módulos ECI850 y ACE850 se puede realizar una correcta integración a Ethernet fuera del estándar IEC61850. Con el módulo ACE850 se consigue dar un paso más para integrar el IED Sepam dentro de redes con filosofía Smart Grid, convirtiéndose en un elemento clave para la automatización de la subestación. Ángel Silos Sánchez Responsable de Protección y Telecontrol en Media Tensión de Schneider Electric España
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Proyecto SIIUR, Soluciones integrales de Infraestructuras Urbanas
Alumbrado público ecodigital Integrar nuevos servicios, tecnologías más eficientes y nuevos sistemas e infraestructuras de comunicaciones en el alumbrado público, con la finalidad de mejorar la eficiencia energética e incrementar el ahorro energético ofreciendo servicios innovadores y funcionales para la sociedad, es el objetivo del proyecto.
IIUR (Soluciones integrales de Infraestructuras Urbanas) es un proyecto innovador y pionero liderado por Endesa Network Factory junto con un consorcio de empresas representativas de todos los elementos de la cadena de valor del sistema de alumbrado exterior, que cuenta con la colaboración del Ayuntamiento de Barcelona mediante el 22@Barcelona, el Institut Català d’Energia (ICAEN) y el Clúster de Eficiencia Energética de Cataluña (CEEC). El consorcio está formado por distintas entidades y administraciones y cada una aporta su conocimiento para un sistema de alumbrado público eficiente. El elenco de empresas que participan en el proyecto abarca todo tipo de especialidades y está formado por el Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC), la Universitat Politècnica de Catalunya, Arelsa, Circutor, Cisco, Dexma, e-controls, Orange, Santa&Cole, Sece, Semai Lighting, Telvent y Prysmian, a parte de la misma Endesa Network Factory liderando el consorcio. La dificultad y a la vez virtud del proyecto ha consistido en no inventar nada nuevo sino utilizar las instalaciones y los productos actuales disponibles en el mercado para reunir en un solo producto todos los avances tecnológicos en materia de ecoeficiencia. La prueba piloto del sistema se encuentra ya instalada en el pasaje Mas de Roda del distrito de 22@ de Barcelona y se basa en la integración de progresos tecnológicos en la red de alumbrado público que permitan y generen ahorros de ener-
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Punto de luz inteligente con tecnología LED.
gía considerables, así como ahorros en costes para el ayuntamiento, que además puede ofrecer nuevos servicios a los ciudadanos. El sistema permite no sólo variar la intensidad de la luz en función de la luz diurna y regularla en función de la afluencia de gente, sino que también ofrece información de los índices de contaminación de la zona, del volumen de ruido o de la humedad del ambiente mediante distintos sensores colocados en las farolas. Además, incorpora wi-fi con capacidad para dar servicio a los vecinos de la zona, así como dos puntos de recarga para vehículos eléctricos. En una segunda fase se tiene previsto que el sistema pueda recoger información de los contenedores, de los aparcamientos, de los puntos de bicing, de los sistemas de riego y de las paradas de autobuses, así como información sobre los aparcamientos li-
bres en las zonas azules enviando la información a través de Internet al dispositivo GPS o al móvil. La prueba piloto cuenta con 12 puntos de luz equipados con tecnología LED para conseguir ahorros en contaminación y costes, conectados a un armario de servicios mediante comunicaciones Powerline. Todo ello es gestionado punto a punto las 24 horas del día por un centro de control central ubicado en el ayuntamiento, conectado al sistema a través de la red digital. El principal objetivo del proyecto mostrador es dotar al servicio de alumbrado público de nuevas aplicaciones, tecnologías y servicios para: • Reducir las emisiones de CO2 y la contaminación lumínica. • Reducir consumos y costes de energía eléctrica en alumbrado exterior. • Incrementar la seguridad pública.
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Arquitectura RED.
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• Dotar de nuevos servicios y funcionalidades a la sociedad. • Integrar la arquitectura del alumbrado al mobiliario urbano. • Utilizar infraestructuras, comunicaciones y sistemas para servicios de alumbrado público. La red de comunicaciones del proyecto mostrador En la red de comunicaciones del proyecto mostrador se ha utilizado la plataforma de integración de servicios de la empresa Cisco. La solución de comunicaciones de Cisco Integrated Service Router (ISR) empleada permite la integración de todos los servicios en un dispositivo de comunicaciones único, ya que por un lado proporciona todas las tecnologías de comunicaciones hacia los centros de control (UMTS, ADSL, fibra…) y por otro lado facilita la conectividad wi-fi, Ethernet, etc. con las farolas y cualquier otro dispositivo instalado posteriormente. En ambos casos dicha conectividad se proporciona de manera escalable y segura. Esta flexibilidad, escalabilidad y diseño modular po-
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Despliegue red Zigbee.
sibilita desplegar nuevos servicios en un futuro sin grandes costes adicionales. El uso de los protocolos de comunicaciones estándar IP permite desplegar sobre una infraestructura común y universal todos los servicios. La seguridad es un aspecto clave
Modelo de gestión punto de luz PLC+Driver.
en este tipo de soluciones, por ello se han incluido los más modernos métodos de control de acceso a la red de comunicaciones, métodos de privacidad de la información mediante mecanismos de cifrado tanto SSL como IPSEC y funcionalidades de detección de intrusión (IDS), entre otros. Para la óptima gestión y explotación de las redes se utiliza la herramienta CiscoWorks para configurar, administrar, monitorizar y hacer una gestión de fallos de manera eficaz. Esta solución de gestión permite: • Mejorar la eficiencia del personal de operaciones de la red. • Incrementar la disponibilidad de la red, ya que simplifica su proceso de configuración. • Incrementar la seguridad de la red mediante la integración con los mecanismos de control de acceso a los equipos, así como una auditoría de los cambios realizados. Conectividad total del sistema Para cubrir las necesidades de comunicación de los diferentes elementos que componen el centro
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Arquitectura de comunicaciones.
de control se ha contado con la participación de Orange, quien ha diseñado una solución redundante incluso en el caso de que hubiese un problema con el transporte de la señal por fibra, proporcionando un acceso a Internet centralizado con un direccionamiento público y configuración segura de diferentes VLAN para acceso directo a los diferentes equipos de control de manera remota. El acceso a Internet dispone de una solución de back-up a través de comunicaciones móviles 3G directamente en el punto remoto. Se proporciona un acceso a Internet con un caudal simétrico y garantizado de 2 Mbps a partir de la red de conectividad de fibra óptica del 22@. Para proporcionar esta conectividad de manera independiente para cada uno de los elementos tecnológicos ubicados en los centros de control se ha implementado una solución formada por los siguientes elementos: • Conversor de medio para pasar datos de 100BASE-T a la fibra óptica. • Router Cisco 1841 con tarjeta HWIC 3G-GSM integrada. • Conmutador Cisco Catalyst 3560 Compact 12 10/100PoE. Todos los elementos a los cuales se ha hecho referencia (el router, el switch y el conversor), están alojados en el cuadro de alumbrado, denomi-
nado centro de control. Sistema de comunicaciones inalámbricas de bajo consumo Las Redes Inalámbricas de Sensores (en inglés Wireless Sensor Networks o WSN) están formadas por centenares de pequeños dispositivos que, equipados con sensores, son capaces de recoger todo tipo de datos –temperatura, humedad, movimiento, posición, etc.– y transmitirlos sin cables de forma eficiente, barata y en tiempo real. La mayoría de las redes de sensores utilizan un protocolo llamado Zigbee, que toma como base el protocolo
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Aplicación gestión de red de sensores.
MAC 802.15.4 y le añade una capa de red y transporte. En el caso concreto del mostrador se ha utilizado también el protocolo Zigbee para optimizar la comunicación entre los nodos de la red. La principal característica de una red Zigbee es la capacidad Multihop: cuando dos nodos no tienen visión directa o el alcance de los dispositivos radio y las antenas no es suficiente para una comunicación directa, se utilizan nodos intermedios para comunicarse. Zigbee también es capaz de gestionar las posibles caídas de otros nodos en la red que están actuando de nodos intermedios. En ese caso, otros nodos dentro del alcance actúan de nuevos intermediarios. Esta arquitectura facilita mucho la instalación (ya que los nodos se descubren entre ellos automáticamente) y le dota de una gran robustez y flexibilidad. Otra de las principales ventajas y características de las redes Zigbee/ 802.15.4 frente a las redes Wifi/802.11 es el bajo coste y consumo de los dispositivos radio. El consumo medio de un transceptor 802.15.4 es de unos 20 mA en emisión y de unos 22 mA en recepción. Estos consumos son claramente inferiores a los transceptores para las bandas 802.11b/g que se encuentran cerca de los 250 mA. También es importante destacar que las redes 802.15.4 y 802.11b/g utilizan la banda situada en 2.4Ghz para transmitir información, si bien 802.11 divide la banda en 14 canales y
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802.15.4 en 16. Para el mostrador se ha utilizado como añadido a Zigbee un protocolo diseñado por la empresa Dexma que permite abstraer el tipo de dato (temperatura, humedad, etc.) enviado por los nodos. De esta forma, incluso con el sistema en producción es posible añadir nuevos sensores sin modificar la arquitectura o firmware de los nodos ya existentes. Esto permite construir una solución tecnológica directamente relacionada con lo que se requiere en cada momento. Uno de los principales retos del mostrador ha sido llevar la señal de radio al exterior del punto de luz. Para ello se han empleado cables de alta sensibilidad de 3 metros y antenas de tipo N (especiales para exteriores) con una ganancia de 15dB. El cable ha sido apantallado para evitar las interferencias de los otros cables eléctricos que viajan por el báculo. Automatización y control del sistema de alumbrado público exterior E-Controls participa en el proyecto como empresa especializada en diseño y fabricación de productos electrónicos para control y automatización de sistemas de gestión de iluminación para alumbrado público y exterior mediante productos que permiten ser controlados a distancia a través de un cable de comunicaciones. Dicho cable de comunicaciones es el mismo cable de la red eléctrica. Esta comunicación, llamada comunicación PowerLine o comunicación a través de ondas portadoras, inyecta una señal portadora a una frecuencia que transporta la información a través del cable de red hasta uno o más dispositivos receptores que permiten realizar el control de los equipos a distancia. Para el proyecto se ha diseñado un nuevo dispositivo de control de luminarias. El control de la iluminación de la luminaria se realiza a través de una lámpara basada en semiconductores LED. Dichos componentes necesitan de un dispositivo electrónico llamado driver diseñado por la empresa Semai
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Solución integral de infraestructuras urbanas.
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Arquitectura del proyecto y servicios.
Lighting, que les proporciona una corriente constante imprescindible para su correcto funcionamiento. Para poder realizar el control de este driver de forma remota, se ha desarrollado un dispositivo, en adelante llamado nodo, que permite realizar el control de encendido, apagado y regulación de la luminaria a través del cable de red eléctrica, así como la gestión de las diferentes alarmas de malfuncionamiento de los LED y de la energía consumida por cada luminaria. Uno de los puntos clave del proyecto ha sido la decisión tomada al respecto del interfaz de control a desarrollar para realizar la conexión entre el dispositivo driver y el nodo de control PowerLine. Dicho interfaz debía tener la particularidad de rea-
lizar el control de la luminaria desde el centro de control en un sentido y, en otro sentido, proporcionar las alarmas de malfuncionamiento y energía consumida al centro de control. Pensando en todo momento en extender el concepto de estándar a cualquier parte de este proyecto, se ha desarrollado el interfaz entre el driver y el nodo bajo el estándar de iluminación DALI, por ser un bus de las características idóneas para este proyecto. Desde el punto de vista de control, la lámpara está formada por tres segmentos o tiras de LED que pueden ser controladas de forma independiente una de otra. A su vez, el nodo PowerLine está también diseñado para poder realizar el control de cada uno de los segmentos a voluntad. El sistema permite el con-
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trol y regulación de la lámpara LED, la gestión de alarmas de la lámpara, la gestión de alarmas de la luminaria y obtener información del consumo energético de la luminaria. El sistema desarrollado incluye un interfaz de control para el usuario de mantenimiento que permite: • Visualizar el estado encendido/apagado de cada luminaria. • Actuar sobre el estado encendido/apagado/regulación de cada luminaria. • Actuar sobre el estado encendido/apagado/regulación de todas las luminarias. • Visualizar el estado de consumo energético de cada luminaria. • Monitorizar el estado de alarmas de cada luminaria. • Modificar los horarios de encendido/apagado/bajo consumo de las luminarias. La fibra óptica como elemento de comunicación Con la evolución exponencial de la sociedad digital, cada día son más los equipos que, a parte de la alimentación eléctrica, necesitan puertos de comunicación. Las soluciones que se han venido utilizando hasta la fecha han consistido en llevar hasta el equipo dos cableados por separado, normalmente uno para alimentación eléctrica y otro, por canalización dis-
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Detalle conectividad fibra óptica.
tinta, para comunicaciones. Cada día más, las comunicaciones están convergiendo a comunicaciones IP, y el protocolo Ethernet es el que está ganando la batalla. En la mayoría de los casos se utilizan cables de pares de cobre de categoría 5 o 6 que, como es bien sabido, tienen un límite de alcance máximo de 100 m para evitar las colisiones de los paquetes. Para el Proyecto mostrador se ha utilizado el nuevo cable AfumexDUO desarrollado por la empresa Prysmian Cables y Sistemas, para las soluciones de sistemas de seguridad y wi-fi, ya que es un cable híbrido ca-
Aplicación gestión punto a punto de alumbrado.
paz de eliminar todos los inconvenientes comentados El nuevo cable incorpora, en un solo cable, conductores de cobre y fibras ópticas; los conductores de cobre permiten llevar la energía suficiente para alimentar a los equipos, mientras que las fibras ópticas permiten llevar comunicaciones de ancho de banda ilimitado a distancias que pueden alcanzar decenas de kilómetros, por tanto, se rompe la barrera de los 100 m reduciendo drásticamente de esta forma los costes tanto de materiales como de instalación, convirtiendo las instalaciones más rápidas, menos costosas, con menor necesidad de infraestructura y rompiendo las barreras de la distancia. Algunas de las aplicaciones más interesantes para la utilización de este nuevo cableado son: • En instalaciones de seguridad donde se necesitan conexiones punto a punto para cámaras de videovigilancia, ya que aporta prestaciones de varios órdenes de magnitud superior y a precios muy inferiores que las soluciones empleadas hasta la fecha. • Para comunicaciones wireless, ya que son las que tienen mayor demanda de cableado debido a la necesidad de antenas, estaciones base, puntos de acceso… para las comunicaciones por radiofrecuencia. • Permite llevar la fibra hasta el interior de los edificios y habitaciones de la vivienda sin necesidad de obra civil, aprovechando la infraestructura existente de canalizaciones eléctricas.
Pedro Díaz Pinós Endesa Network Factory Director de Proyecto pedro.diazp@endesa.es www.siiur.com
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Proyecto Autopia
Comunicaciones inalámbricas en sistemas inteligentes de transporte Un sistema de control que sólo tenga en cuenta señales procedentes del propio coche no es suficiente para lograr un control óptimo. Es importante disponer de un sistema de comunicaciones que permita el intercambio de información entre diversos vehículos, posibilitando la realización de maniobras cooperativas entre ellos de una manera sencilla y segura, así como de un sistema que permita la comunicación con las propias infraestructuras. a aplicación de las nuevas tecnologías a los sistemas de transporte ha aumentado considerablemente en los últimos años. El desarrollo de sistemas de ayuda a la conducción (ADAS), ya sea basados en sistemas de visión para alertar al conductor en caso de somnolencia, por ejemplo, o en tecnología radar para conseguir un sistema de control de crucero adaptativo (ACC) que facilite la conducción, han sido acogidos de buen grado por los conductores. Todo ello ha provocado un cambio de mentalidad en el mundo de la automoción, tanto de los fabricantes como de los usuarios. Así, se ha llegado a la conclusión de que un sistema de control que sólo tenga en cuenta señales procedentes del propio coche no es suficiente para lograr un control óptimo. Es importante disponer de un sistema de comunicaciones que permita el intercambio de información entre diversos vehículos, posibilitando la realización de maniobras cooperativas entre ellos de una manera sencilla y segura. Una de las mayores preocupaciones por parte de los gobiernos de todo el mundo es reducir el número de accidentes que se producen en carretera. Sólo en España, durante el año 2008 fallecieron más de 2.000 personas en accidentes de tráfico y casi 1.000 resultaron heridas (DGT, 2009).
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■ Fuente: Motorpasion.com
Estas cifras, a pesar de ser alentadoras debido a la disminución en más de un 50% de las víctimas desde el año 2000, siguen siendo elevadas, y la colaboración, tanto del sector del automóvil como de los conductores, ha de ser decisiva. Desde el sector de la automoción se han desarrollado diversos sistemas para ayudar al conductor. Por ejemplo, Alfa Romeo tiene ya disponible el asistente para arranque en subida (Hill-holder) y la dirección electrónica activa, que recomienda al conductor la maniobra más adecuada mediante el volante electrónico y realiza correcciones automáticamente para mejorar la seguridad y las prestaciones de conducción. En la misma línea, el grupo Audi ha desarrollado el ABG o Audi Braking Guard, que avisa al conductor con un pitido y una luz en el
cuadro de instrumentos si se va a producir una colisión por alcance con el vehículo precedente; además, el ESP se prepara para actuar. Si el conductor no reacciona, el sistema presiona el sistema de frenos de forma brusca para que el piloto lo perciba. Cuando éste reacciona y frena, aunque sea de forma indecisa, el vehículo realizará una frenada de máxima intensidad sirviéndose del asistente de frenado hidráulico. Por su parte, BMW ha implementado en sus vehículos un sistema de advertencia de abandono del carril que, a través de unas señales bien perceptibles, avisa de ese peligro. Para controlar cuál es la correcta trayectoria del coche, el sistema utiliza una cámara situada en el centro superior del parabrisas, tras el espejo retrovisor, que capta la zona delantera del coche
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hasta una distancia de 50 metros, detectando así las líneas que delimitan el carril a ambos lados. Cuenta con un sistema de calibración permanente, funciona tanto de día como de noche y trabaja también en curvas. En una línea más solidaria con el medio ambiente, a principios de octubre de 2008 Fiat presentó, en colaboración con Microsoft, el nuevo sistema telemático EcoDrive, que ayuda a los conductores a conducir de un modo más ecológico y económico. Este dispositivo, desarrollado sobre la base del sistema Blue&Me, permite grabar en una memoria USB consumos y emisiones de todos los viajes realizados y analizar en un ordenador el estilo de conducción, así como recibir consejos sobre cómo conducir con un efecto menor sobre el medio ambiente. Por último, cabe mencionar la aportación de la fábrica Mercedes-Benz, que ha desarrollado un nuevo sistema que alerta al conductor en caso de fatiga que está disponible desde este año en toda la gama de Mercedes-Benz. Básicamente, lo que este sistema hace es, ayudado por distintos sensores, capturar los patrones de conducción de cada conductor y compararlos con los que ya tiene en su base de datos y que son recogidos al inicio de la conducción. Ha sido testado con 550 hombres y mujeres, dando como resultado que tras unas cuatro horas de conducción ininterrumpida, estos patrones cambian. Mediante mediciones tanto en la aceleración lateral como lineal y en el movimiento del volante, el Attention Assist detecta si el conductor está comenzando a sufrir los efectos de la fatiga. Importantes proyectos de investigación En cuanto a la conducción automatizada de vehículos en España, el programa Autopia, perteneciente al Instituto de Automática Industrial (IAI) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), pretende el control completamente automático de coches en entornos urbanos, que es el caso más complejo. La construcción de los vehículos autónomos se ha basado en la experiencia acumulada en el traba-
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■ Número de fallecidos en accidente de tráfico desde el año 2000 (Fuente: DGT).
jo con robots móviles que, si bien su funcionamiento real es totalmente diferente al de los coches, sí que sirven como base para su control automático. Los experimentos de este programa se realizan sobre una pista de pruebas dedicada a la investigación, con cuatro vehículos Citroën, tres de ellos automatizados (dos Berlingo y un C3 Pluriel). Los vehículos autónomos han sido dotados de un receptor GPS y un computador. En éste, un controlador borroso mueve el acelerador, el freno y el volante. Los resultados de Autopía se han probado en numerosos experimentos (Javier Alonso, 2007) (Vicente Milanés, 2008) (Enrique Onieva, 2008) (Joshué Pérez, 2009) y engloba proyectos ya terminados, como Covan, Globo, Copos, Isacc y Cybercars- 2, y tres proyectos en curso: Marta, Guiade e Isaac-II, en el que colaboran las universidades de Alcalá de Henares y Extremadura. Sistemas de comunicaciones en vehículos Cuando hablamos de sistemas cooperativos en el mundo de la automoción nos estamos refiriendo a comunicación bidireccional entre sistemas con interacción en tiempo real. De esta manera, cualquier vehículo podría comunicarse directamente con otro conociendo con antelación las futuras acciones de los vehículos situados en su entorno. Estos sistemas pueden potenciar las capacidades de percepción de un conductor, suministrándole información fundamental de los vehículos
cercanos, con especial interés en aquellos situados fuera del rango de visión del conductor. Los sistemas cooperativos tienen, por tanto, un potencial enorme para aumentar la calidad y fiabilidad de la información disponible sobre los vehículos y su localización, mejorando y añadiendo nuevos servicios a los usuarios de la carretera. Las Comunicaciones Dedicadas de Corto Alcance (DSRC del inglés Dedicated Short Range Communications) constituyen un nuevo estándar que cubre el espectro entre los 5,850 y los 5,925 GHz asignado por la FCC estadounidense para mejorar la seguridad y la productividad en los sistemas de transporte. El comité de estandarización E17.51 de la ASTM (American Society for Testing and Materials) trabaja en el desarrollo de un estándar para aplicaciones entre vehículos basado en comunicaciones inalámbricas. DSRC es un servicio de comunicación de alcance medio con la intención de apoyar la Seguridad Pública en la interacción vehículo-vehículo que complementa las comunicaciones móviles proporcionando muy altas capacidades de transferencia de datos en circunstancias donde la reducción al mínimo de los retardos en la comunicación es fundamental. El objetivo de estas comunicaciones es que sean orientadas, esto es, que cada vehículo sólo establezca conexión con los vehículos que le resulten de interés a corto plazo para coordinar las maniobras con ellos. De esta forma, se reduce el número de
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canales abiertos entre vehícuteras españolas. los para evitar posibles cue• Maniobras de llos de botella en la comunicambio de carril. Las cación. Siguiendo este avenidas que atravieprotocolo, en la figura supesan las grandes ciudarior se muestra un ejemplo del des españolas cuentan comportamiento que debe tecon un elevado númener este sistema de comuniro de carriles por los caciones para solventar un proque circulan gran canblema particular: la preferencia tidad de coches en el de paso en intersecciones. mismo sentido. En En la imagen se observa muchas ocasiones, el cómo el vehículo V1 sólo eselevado número de tablece comunicación con el cambios de carril de vehículo V2, ya que se enmuchos conductores cuentra siguiendo a éste y, provoca situaciones de pese a estar cerca de una inriesgo que pueden acatersección, hasta que el V2 no bar en accidentes. Mela haya rebasado, no necesita diante un sistema ■ Sistema de comunicación vehículo-vehículo para el caso de una conocer más información. De seguro de comunicaintersección. igual manera ocurre con los ciones, se podrían gesvehículos V3 y V4. Finalmente, los vecomo la posición, velocidad, aceletionar de forma adecuada los cambios hículos que no tienen la oposición ración y orientación del vehículo en de carril sin provocar situaciones líde ningún otro antes de la interseccada instante. Si definimos una tramite. ción (V2, V4, V5 y V6) establecen ma de comunicación adecuada, se comunicaciones bidireccionales enpueden predecir los movimientos de Comunicaciones con la tre ellos en caso de llevar idéntica dilos vehículos situados en un entorno infraestructura rección pero sentido contrario y cocercano y actuar en consecuencia. Junto a la comunicación entre vehímunicaciones unidireccionales para A continuación se muestran alguculos que puede resultar fundamenel caso en que el ángulo entre ellos nas de las maniobras más significatal a la hora de realizar maniobras de sea de 90º, siendo el vehículo que se tivas en cooperación de vehículos una manera eficiente y segura, los encuentra a la izquierda el que estavehículos también pueden obtener autónomos: blece la comunicación para asegudatos directamente de la infraes• Control de crucero adaptativo rar que pase el vehículo que tiene tructura que los rodea. Por ejemplo, cooperativo (CACC). En los últimos preferencia. información procedente de un cenaños, el desarrollo de los sistemas De la forma explicada anteriortro de control de tráfico que envíe dade control de crucero (CC) y su posmente, se puede gestionar sin riestos a los coches que circulen cerca terior extensión en los sistemas de go cualquier tipo de maniobra entre de su entorno con el objetivo de opcontrol de crucero adaptativo (ACC) vehículos. Incluso las maniobras más timizar el flujo de circulación. han conseguido en un primer térmicomplicadas, como la de varios vePor otro lado, los vehículos capaces no mantener la velocidad en caso de hículos llegando a la vez a un cruce de intercambiar información con los tráfico despejado y, posteriormente, adaptar esta velocidad en autopista que no tiene señales de tráfico que de su alrededor deberán convivir con si existe algún coche circulando delo regulen, podrían solventarse sin acvehículos que no tengan esta capacilante. Estos avances se han logrado, cidentes gracias a un correcto interdad. Para solventar este problema, el fundamentalmente, a través de teccambio de información entre estos desarrollo de una serie de sistemas insnología radar. El siguiente paso será vehículos. A continuación se indican talados en la infraestructura permitiel denominado CACC, que precisa algunas de las maniobras que se poría dotar virtualmente a los coches de la comunicación entre varios vedrían realizar de manera segura y antiguos de la capacidad de enviar su hículos para alcanzar una mejora sigeficiente entre vehículos gracias a información a un centro de control nificativa en la fluidez del tráfico. las DSRC. que gestione sus movimientos y re• Intersecciones seguras. Como coger esa información para mejorar las se ha explicado en el punto anterior, Maniobras cooperativas condiciones de circulación. un sistema de comunicaciones fiaEl desarrollo de los sistemas de coEn la figura superior se muestra ble permitiría evitar los comunes acmunicación explicados anteriormente un ejemplo del sistema de comunicidentes en cruces. Situaciones como adquieren un enorme potencial a la caciones con el que iría dotada la infalta de visibilidad o señales de tráhora implementar maniobras coopefraestructura. En este ejemplo, sisfico deterioradas que no permiten rativas entre varios vehículos. Metemas sensoriales colocados en la su correcta interpretación provocan entrada de la misma podría deterdiante sensores embarcados en el numerosos accidentes en las carreminar si algún vehículo está entrancoche, es posible conocer variables
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do en el cruce, se encuentra en él o acaba de salir del mismo pudiendo dar paso a otro vehículo. Estas tecnologías de comunicaciones podrían estar basadas en tarjetas RFID (Radio Frequency IDentification), que son pequeños dispositivos que pueden ser adheridos o incorporados a cualquier punto de la infraestructura. Contienen antenas para poder recibir y responder a peticiones por radiofrecuencia desde un emisor-receptor RFID (Borriello, 2005). Otra opción para llevar a cabo este tipo de comunicación es la utilización de la tecnología Zigbee. Zigbee es el nombre de la especificación de un conjunto de protocolos de alto nivel de comunicación inalámbrica para su utilización con radios digitales de bajo consumo, basada en el estándar IEEE 802.15.4 de redes inalámbricas de área personal (Wireless Personal Area Network, WPAN). Su objetivo son las aplicaciones para redes wireless que requieran comunicaciones seguras y fiables con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías (Liu and Fan, 2008). Con cualquiera de las tecnologías citadas anteriormente podríamos conocer la información de vehículos que no puedan mandar información, gracias a la instalación de una serie de sensores en la infraestructura y un sistema central de comunicación. A través de todos estos sistemas, se podrían realizar acciones que aumenten la seguridad en las carreteras como: • Aviso del estado de la carretera. Gracias a los sensores situados en la infraestructura, podemos conocer situaciones tanto climáticas como físicas del estado de la carretera, alertando a los conductores de situaciones imprevistas a lo largo de su recorrido. • Evitar situaciones inesperadas. Mediante el uso de tarjetas RFID, un vehículo averiado en la carretera podría colocar una tarjeta con esta tecnología sobre él. De forma inmediata, la central de control más cercana al vehículo detectaría esta anomalía y podría avisar con antelación al resto de conductores ante esta situación inesperada. De igual
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■ Sistema de comunicación en la infraestructura para el caso de una intersección.
forma, un niño que de repente corre a cruzar un paso de peatones podría ser detectado por los sensores instalados en el paso y detener a los vehículos circundantes para evitar un posible atropello. • Mejora del flujo de tráfico. Cambio de semáforos. Esta sería, con toda probabilidad, la aplicación más inmediata en zonas urbanas. Cualquier modificación que recibieran las centrales de control podrían usarse para gestionar de manera más eficiente el flujo de tráfico a través de una mejor gestión de los semáforos. Sistema global El sistema final que persigue el grupo Autopia es el desarrollo de un sistema que aúne tanto la comunicación entre vehículos como de éstos con la infraestructura. La conjunción de los sistemas descritos hasta ahora podría permitir la coexistencia de manera fiable y segura entre vehículos dotados con sistemas de comunicaciones (que podrían ser conducidos de manera automática o semi-automática) con aquellos vehículos que no cuenten con sistemas de comunicaciones. Para lograr este objetivo, es necesario que los vehículos llamados inteligentes reciban información de todos los vehículos, esto es, de aquellos que son inteligentes así como de los que no lo son. La manera de lograr este objetivo es a través de un sistema central que gestione la información de los sensores instalados
a lo largo de la infraestructura y reenvíen esta información a los vehículos inteligentes para que éstos actúen en consecuencia. Mediante este sistema, sería posible que vehículos guiados de manera automática pudieran coexistir con aquellos guiados por conductores humanos, evitando riesgos de accidentes. La inclusión de este sistema central de comunicación permitiría gestionar toda la información de una manera más óptima, encargándose dicho sistema de establecer las comunicaciones entre los vehículos guiados automáticamente, esto es, se encargaría de decirle a cada vehículo en cada instante con qué otro vehículo debe tener abierto un canal de comunicación, optimizando el flujo de información que circula por la red. Por otro lado, el sistema de comunicaciones instalado en la infraestructura posibilitaría detectar cualquier tipo de incidencia que ocurriera en la carretera, como por ejemplo señales de tráfico (límites de velocidad, zonas escolares, cedas al paso, pasos de peatones, etc.), averías de otros vehículos o zonas en obras. Conociendo con la suficiente antelación esta información, se podrían tomar decisiones preventivas en el tráfico circulatorio. En la actualidad, el grupo Autopia se encuentra realizando las primeras pruebas experimentales con la combinación de estos sistemas con las que se espera obtener los resultados aquí planteados.
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■ Sistema de comunicación integrado vehículo-vehículo-infraestructu-ra. En la figura se muestra un ejemplo del sistema global de comunicaciones aquí planteado. En dicho sistema, tanto vehículos automáticos (en color rojo) como vehículos guiados por conductores humanos (en color gris) podrían coexistir gracias a las señales de información procedentes de la infraestructura.
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Discusión El desarrollo del sistema aquí presentado se puede afrontar desde distintos puntos de vista. Es claro que un sistema de comunicación de estas características está supeditado a una comunicación en tiempo real de
gran eficiencia y con escasa pérdida de paquetes. En este sentido, una de las primeras investigaciones de este grupo de trabajo se centró en encontrar la manera óptima de establecer comunicaciones en función del tiempo de retardo y la pérdida de
Referencias • Borriello, Gaetano (2005). RFID: tagging the world. Vol. 48. Communications of the ACM. • DGT (2009). Balance de seguridad vial 2008. Technical report. Ministerio del Interior. • Enrique Onieva, Vicente Milanés, Javier Alonso, Joshué Pérez, Teresa de Pedro (2008). Ajuste genético de controladores difusos para conducción autónoma. In: XIV Congreso español sobre tecnologías y lógica fuzzy. • Javier Alonso, Javier Jiménez, Jose Naranjo, José Suárez, Blas Vinagre (2007). Cooperative maneuver study between autonomous cars: Overtaking. In: Eurocast. pp. 1151-1158. • Joshué Pérez, Carlos González, Vicente Milanés, Enrique Onieva, Jorge Godoy, Teresa de Pedro (2009). Modularity, adaptability and evolution in the autopia architecture for control of autonomous vehicles. In: Proc. IEEE International Conference on Mechatronics ICM 2009. pp. 1-5. • Joshué Pérez, Enrique Onieva, Teresa de Pedro, Ricardo García, Javier Alonso, Vicente Milanés, Carlos González (2008). Comunicación entre vehículos autónomos en tiempo real, para maniobras de alto riesgo. In: XXIX Jornadas de Automática. • Liu, Chung-Hsin and Chih-Chieh Fan (2008). Zigbee-research into integrated real-time located systems. In: Proc. IEEE Asia-Pacific Services Computing Conference APSCC ’08. pp. 942-947. • Vicente Milanés, Enrique Onieva, Teresa de Pedro, Ricardo García, Javier Alonso, Joshué Pérez, Carlos González (2008). Conducción autónoma en circuito de difícil maniobrabilidad. In: XXIX Jornadas de Automática.
paquetes (Joshué Pérez, 2008). Por otro lado, el escepticismo por parte de los fabricantes de vehículos a incluir sistemas que gobiernen los vehículos prescindiendo de los conductores conlleva que la implantación de este tipo de sistemas en el mercado se haga de una manera lenta y escalonada que ralentiza la aceptación por parte de los usuarios de estas tecnologías. Además, el vertiginoso desarrollo de las tecnologías de las comunicaciones en los últimos años provoca que salgan nuevos estándares de comunicación más potentes y con una mayor capacidad para abordar este tipo de problemas. La necesidad de un sistema fiable en tiempo real condiciona enormemente la implantación a nivel comercial de este sistema. En cualquier caso, las posibilidades potenciales de este sistema son ilimitadas. Desde la posibilidad de incluir información en las comunicaciones sobre el tipo de vehículo que está circulando para dar máxima prioridad a ambulancias y coches de policía hasta la evitación completa de accidentes en las carreteras españolas. Los desarrolladores de este sistema se muestran convencidos de que el sistema aquí planteado o uno similar no se verá implementado hasta dentro de varios años. Sin embargo, defienden que las redes de comunicaciones vehículo-vehículo serán implementadas en un corto periodo de tiempo gracias al esfuerzo de diversas entidades, por ejemplo, del consorcio Car2Car, una organización europea que reúne tanto a fabricantes de coches como a empresas líderes en el sector de las telecomunicaciones y las tecnologías de la información.
Vicente Milanés, Javier Alonso, Enrique Onieva, Joshué Pérez, Carlos González, Teresa de Pedro, Ricardo Garcia Instituto de Automática Industrial, CSIC {vmilanes, jalonso, onieva, jperez, gonzalez, tere, ricardo}@iai.csic.es
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Familia BAT54 Hirschmann
Uso de WLAN en la industria En WLAN Industrial, a diferencia de en WLAN, los equipos, principalmente puntos de acceso, puentes y clientes de acceso, son diseñados especialmente para su ubicación en áreas no acondicionadas, propias del entorno industrial y aplicaciones a nivel de campo. En general, los equipos para WLAN Industrial incorporan grandes rangos de temperatura de operación (-20 hasta +55ºC), así como envolventes con grado de protección IP67 y verifican los estándares industriales más relevantes.
n general, las redes WLAN se conciben para operaciones de bajo mantenimiento y añaden una gran facilidad para su crecimiento y explotación gracias a las herramientas de supervisión, haciendo uso de protocolos estándares como SNMP y LLDP. Obviamente, es preciso realizar un estudio de la cobertura in situ que confirme las prestaciones esperadas y permita concretar los detalles propios de la instalación, como es la ubicación de los equipos WLAN y los herrajes correspondientes.
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Evolución de WLAN. Estándares IEEE En el año 1977 se adoptó la versión inicial del estándar IEEE802.11 para redes inalámbricas, haciendo uso de la llamada banda ISM (acrónimos del inglés Industrial, Scientific, Medical) que comprende el ancho de banda desde 2.4 hasta 4.483 GHz. Ini-
cialmente, las tasas de transferencia posibles eran del orden de 2Mbps. En los siguientes años, el estándar 802.11
Comunicaciones punto a multipunto extenso on Industrial WLAN se consigue dar respuesta, entre otras, a la de-
C manda de comunicaciones punto a multipunto extenso, ya que: • Industrial WLAN es adecuado para aplicaciones en exteriores, pues se verifican los requerimientos propios de este entorno: IP67, inmunidad a interferencias debidas a EMC electrostática, robustez. • Posibilidad de grandes alcances haciendo uso de antenas de alta ganancia. • Gran seguridad de acceso a la red, con protocolos seguros gracias a IEEE802.11i y IEEE802.1x
se amplió con una serie de mejoras. En el año 1999, el estándar 802.11b permitió establecer tasas de transferencia teóricas de hasta 11Mbps. En estos años, y gracias a la amplia implantación de su tecnología, aparecieron multitud de fabricantes y nació la certificación promulgada por la WiFi Alliance, según la cual se garantiza la interoperatividad entre fabricantes. Erróneamente, el sello WiFi se ha considerado en sí mismo un estándar. El mismo año 1999, en Estado Unidos se estandarizó la banda de los 5 GHz como banda de trabajo bajo 802.11A; sin embargo, en
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Europa no llegó a quedar mico de Frecuencias implementada hasta el año (DFS), así como los siste2002, ya que esta banda mas de Control de Potenera la utilizada como frecia de Transmisión (TCS) cuencia de trabajo en los enlaces militares radio, así Funciones de como en las aplicaciones seguridad en WLAN radar, sobre todo en AleLa gran aceptación del uso mania. de las tecnologías WLAN En el año 2003, el IEEE ha liderado una gran deintrodujo el nuevo estándar manda de mecanismos de 802.11g, el cual seguía utiseguridad para proteger lizando la banda ISM pero la transmisión de datos de ya con tasas de transfela intercepción por persorencia de hasta 54 Mbos. nal no autorizado. ActualUna de las características mente se puede afirmar, que ayudaron a la implansin lugar a dudas, que se tación de este nuevo espuede tener un nivel de tándar es que hacía uso de seguridad en WLAN equila misma banda de 2.4 GHz valente al de las redes caya utilizada en 802.11b, de bleadas. Esto es así gracias forma que se facilitó la ima los desarrollos impleplantación de aplicaciones. mentados en materia de Con las mejoras recogiencriptación, autentica■ Los equipos de la familia BAT54 de Hirschmann incorporan prodas bajo 802.11h, el uso prición y confidencialidad. cesadores hardware para llevar a cabo la encriptación sin pérdida de prestaciones explicada en el artículo. vado de la tecnología Así, los mecanismos de seWLAN fue posible fuera de guridad buscan cumplir espacios cerrados, increcon los siguientes requerimientos: mentando la potencia de transmilución que opera en la banda de los • Autenticación. Sólo los usuasión hasta 1.000 mW/m. Así, para 5 GHz, similar al IEEE 802.11a, y que rios autorizados deberían poder coproporciona tasas de transferencia de proteger las aplicaciones militares nectarse a los puntos de acceso dehasta 54 Mbps. Sin embargo, como las en la banda de 5Ghz se definieron los signados. frecuencias y el método de modulaprocedimientos y consideraciones • Integridad.Los datos transmición utilizado por IEEE 802.11a se supara la selección dinámica de fretidos deberían recibirse en su forma perponían, se hizo necesaria la adapcuencias, recogidas en el protocolo tación de estándares entre IEEE y la original, esto es, la manipulación de DFS (del inglés Dinamic Frequency ETSI. datos debe ser reconocida como tal Selection). y rechazada. El siguiente nivel en la jerarquía del Armonización europea • Confidencialidad.Terceras par802.11, su variación 802.11n, está Para estandarizar el uso de la banda tes no autorizadas no deben ser caactualmente en fase de borrador por de los 5 GHz en Europa , la Comisión paces de interceptar datos de tráfiel IEEE y se espera su finalización en Europea emitió el estándar ETSI 301 co. breve. Con este nuevo estándar, y 893 del 11 de julio de 2005, según el gracias al uso de nuevas tecnologías Los mecanismos más importantes cual todos los estados miembro se de transmisión y recepción de señason WPA y IEEE 802.11i. Estos sisobligaban a adoptar sus recomendales, se prevén tasas de transferencias temas son la solución definitiva para ciones de uso. Se establecen las side hasta 300 Mbps. conexiones, pues mejoran significaguiente áreas: 5150-5250 MHz, 5250tivamente los métodos de encripta5350 MHz y 5470-5725 MHz. Estándares ETSI ción anteriores (fundamentalmente Además, se establecieron medidas La ETSI (European Telecommuniencriptación basada en clave o enpara prevenir las interferencias y socations Standards Institute) adopcriptación WEP). Este nuevo estánlapamientos debidos al uso de sistetó el primer estándar para la transdar abarca los protocolos 802.1x, mas que operaban en la misma freferencia remota de datos en 1996 TKIP (Protocolo de claves seguras incuencia. Los equipos radar se bajo el nombre de HiperLan. Esta tegras y temporales), así como WPA2. consideraban aplicaciones primaprimera versión, conocida como Hirias, y las aplicaciones secundarias, perLan Tipo1, permitía tasas de como WLAN, tenían que cambiar de transferencia de hasta 20 Mbps. Fifrecuencia tan pronto un conflicto nalmente, la adopción definitiva por Carlos Ruiz Cabeza era detectado. Para esto se definiefabricantes llegó en el año 2000 con Director Comercial ron los sistemas de Selección DináHiperLan Tipo 2, siendo ésta una soHirschmann
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INFORME
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Autómatas embedded y conectividad Ethernet
PAC: escalabilidad y multidominio accesible Los tradicionales PLC han evolucionado sensiblemente en los últimos años, en base a reducir su tamaño, aumentar sus prestaciones, multiplicar su conectividad con el exterior o integrar opciones de seguridad, entre otras muchas mejoras introducidas. La adopción de un ingente número de estándares ha propiciado muchos de los avances materializados y otros que están por llegar. El cambio de paradigma más reciente se ha producido con la introducción de los PAC (Programmable Automation Controller), una plataforma que aúna recursos y se combina con un único y potente entorno de software, que facilita sensiblemente la labor del integrador de sistemas.
egún la consultora El espíritu que impriARC Advisory mieron estas condiciones Group, el mercade partida ha perdurado do de los PLC experimenhasta la actualidad, si bien, tó un buen desarrollo ducon el transcurso de los rante el año 2008, aunque años, los PLC han evoluse espera una contracción cionado mucho, hasta llepara el 2009. A partir del gar a conformar el estado 2010, según esta consultodel arte actual para estos ra, el mercado volverá a dispositivos. Como curioexperimentar crecimiensidad, mencionar que el tos importantes durante popular lenguaje de escalos siguientes cinco años. lera con que se dotó al disLos controladores prograpositivo original ha conmables son una tecnología seguido sobrevivir hasta que encaja bien dentro de nuestros días en versiola estrategia de las emprenes muy similares. ■ El CP1L de Omron es un PLC compacto de muy pequeñas disas frente al aumento de mensiones con 12 E/S y hasta 160 con expansión, servidor OPC y opción de distintos buses de campo la globalización, en cuanto Multitud de formatos a elevar la calidad y reduHay en el mercado una cir los costes en sus procesos y proclientes que empezaron a implantar amplia gama de controladores de disductos. decididamente estos equipos se entinto tamaño físico y potencia funHace 41 años que se introdujo en contraban principalmente en la incional. Los modelos compactos no el mercado el Modicon, calificado por dustria automovilística. Por aquel entienen por qué ser sinónimo de gama muchas fuentes como el primer PLC tonces, se definieron unos objetivos baja, aunque la gran mayoría de aucomercial de la historia, actualmenclaros que aquel producto debía de tómatas mas sencillos adoptan esta te propiedad de la firma Schneider cumplir: sobrevivir en ambientes informa externa, caben en la palma de Electric. Su misión era ambiciosa: dustriales, poder ser programado fála mano, tienen menos de 32 canales reemplazar la lógica cableada y sucilmente por ingenieros y técnicos de E/S y pueden incluir la opción de perar todos los inconvenientes obvios de planta y facilidad de reprogramaun bus de comunicación. que ésta presentaba. Los primeros ción y reutilización. Que el formato sea compacto no
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quiere decir necesariamente que el equipo esté limitado en cuanto a flexibilidad de configuración. Gracias a los canales de expansión y a los buses de campo, los compactos pueden disponer de una sensible capacidad de ampliación. El formato modular es el más tradicional para un PLC. En esta ejecución se permiten distintas configuraciones de hardware, en función de los módulos que incorporan, y habitualmente disponen de una capacidad funcional mucho más elevada que los de gama inferior. Los fabricantes suelen segmentar su oferta, de forma que los equipos modulares pueden ser de gama baja, media o alta, con muy diversas características y prestaciones entre ellos. Obviamente, los de gama media y alta predominan en los modulares: son más potentes, tienen más opciones y son más escalables que los modelos inferiores. Una tendencia marcada es la proliferación de variados formatos de presentación de los módulos según la familia de producto y fabricante. Se busca acentuar la diferencia del producto y hacer más sencilla y segura su manipulación. La innovación habida en los componentes de interconexión ha dado alas en este sentido, con una oferta muy variada de dispositivos rápidos y seguros. Así, por ejemplo, la inter-
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El número de formatos de ejecución para los autómatas programables va en aumento y el usuario puede escoger el más óptimo en función de sus necesidades. conexión entre la CPU y los módulos de E/S puede realizarse mediante una placa base posterior con circuito impreso y conectores, a la vieja usanza, o bien a través de sistemas de conexión múltiple integrados, que discurren en una carcasa fina posterior. Incluso en ocasiones, la carcasa de soporte es prescindible. Otra opción muy recurrida es que los propios módulos se van apilando, mediante conectores laterales integrados, de forma que no hay un elemento externo común a todos ellos. Obviamente, este concepto también es minimalista con la placa de soporte. Existe una tendencia a dotar a los módulos con su propia caja externa, lo que les da una mayor protección física y electrostática. Muchas de las conexiones para los cables de E/S son rápidas, sin necesidad de utilizar destornillador. Mayor protección También existe una gran variedad de ejecuciones en cuanto a estanqueidad y protección frente a con-
■ Ejemplo de un PAC basado en la Plataforma IQ de Mitsubishi.
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diciones ambientales extremas, con soluciones a nivel de protección IP 65 e IP 67, por ejemplo. Como los PLC suelen tener muchos cables de E/S, un aspecto importante para el usuario es disponer de una identificación clara para los terminales (y cables). En este sentido, los fabricantes se han esforzado y ofrecen variadas y atractivas soluciones. La utilización de colores en los terminales también contribuye a clarificar mejor la alta densidad de cables que confluyen en el dispositivo. Los autómatas tienen una amplia tipología de E/S, tanto discretas como analógicas. Existen módulos o tarjetas mixtas, además de los dedicados, que pueden combinar entradas y salidas a la vez. A nivel genérico, podemos citar las siguientes: • E/S analógicas: tensión, corriente, termopar/RTD, LVDT, bandas extensométricas (1/2 o puente completo), potenciómetro, Namur, etc. • E/S digitales: tensión, corriente, contacto libre de potencial, pulsos/frecuencia, encoder, contacto libre de potencial (relés o semiconductor), etc. Los sistemas cada vez están mejor protegidos frente a las manipulaciones del usuario, especialmente mediante conectores polarizados, carcasas envolventes y protección electrostáticas. Las líneas de E/S pueden estar aisladas óptica o galvánicamente (típicamente 1.500 Vrms). Hay que tener precaución, ya que puede pasar que las tensiones de aislamiento no sean homogéneas para todos los terminales de un mismo módulo. Es práctica generalizada que estos dispositivos tengan protecciones internas frente a la polarización inversa, transitorios, cortocircuito o sobretensión. Esto se agradece, ya que en las puestas en marcha es frecuente que ocurra algún error de conexionado que puede poner en compromiso la disponibilidad de algún componente.
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Embedded. Muchas posibilidades Una opción de esconder al PLC en una aplicación es utilizar la alternativa embedded, en la que el autómata ya se ha diseñado desde un primer momento con esta finalidad. Un ejemplo típico son las distintas tarjetas disponibles en el mercado, muchas de ellas basadas en un microprocesador con circuitos ASIC; también es común beneficiarse de la tecnología PC a nivel de tarjeta. Un ejemplo sería un paquete de software que emule a un PLC y se ejecute en una tarjeta PC104, como el de SoftPLC. También se ha desplegado en el mercado una amplia oferta de productos especialmente pensados para el mercado M2M, algunos de ellos basados en minúsculos PLC, o por lo menos, en cuanto a funcionalidad. Los fabricantes de instrumentos de medida también se han apuntado a esta corriente de incluir un autómata embedded en su oferta. Por ejemplo, hay distintos controladores de pesaje o caudal que pueden programarse directamente en IEC 61131. Por último, siempre existe la opción del extreme embedded, utilizando un chip que integre la funcionalidad completa de un PLC, con su capacidad de E/S y canales de comunicación, como por ejemplo el circuito integrado PLC 7100 de la firma Prochip. Eso sí, en este caso hay que prever el circuito impreso y alimentar a 1,3V el circuito integrado. Software básico El IEC 61131-3 es un estándar reconocido y un clásico de la programación de autómatas, algo más que un lenguaje homogeneizado que utilizan los programadores de forma generalizada. La PLCOpen es la organización independiente que ha
La cultura del PC y del PLC tienden a confluir en las soluciones PAC.
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impulsado decididamente este proceso de estandarización desde hace varios años, y que ha conseguido que la tarea de programar un PLC sea más fácil de llevar a cabo y, especialmente, sea más independiente del fabricante del sistema. En este sentido, hay que recordar que no hace tantos años, cambiar de suministrador de PLC suponía un enorme
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esfuerzo para el programador, dada la variedad de lenguajes existentes. Además, la norma IEC 61131 ofrece partes y extensiones importantes en cuanto a bloques funcionales, control de movimiento, seguridad, XML, verificación, conformidad, guías de usuario, etc. Todo esto facilita enormemente la estandarización del software de los autómatas en un senti-
Paneles con PLC embedded
87 Fuente: Unitronics (Side).
na aplicación cada vez más extendida son las pantallas y paneles
U de operador que ya incluyen la funcionalidad de un PLC en su in-
terior. El producto más básico de entrada de gama consiste en una pantalla con teclado alfanumérico de pocas líneas de texto, con una docena de líneas de E/S, incluso alguna de ellas dotada con alta velocidad. Se ofrecen con herramienta de programación y conectividad limitada, con precios inferiores a los 100 euros. A partir de aquí, los paneles se sofistican y ofrecen pantallas táctiles de hasta 40 pulgadas, con opciones de conectividad muy variadas (buses de campo, Ethernet, etc.), así como funcionalidades de servidor OPC o FTP y navegador web. Las pantallas son cada vez más robustas y ergonómicas, con tendencia a estar basadas en tecnología LCD y opciones de acceso táctil para el usuario. Permiten conjugar aplicaciones ofimáticas con paneles de control de proceso en ambientes altamente hostiles. Pueden encontrarse en el mercado niveles de protecciones de hasta IP65, con una alta resistencia a las vibraciones y con rangos de temperatura ampliados. A nivel de procesadores, las pantallas de gama media y alta ofrecen chips multicore que permiten aumentar el paralelismo en la ejecución de las aplicaciones. Una opción recurrida es reservar uno de los núcleos de proceso para la propia funcionalidad HMI, mientras que los restantes quedan libres para los distintos dominios de la plataforma. Por último, comentar que algunas pantallas de operador evolucionadas ya están concebidas para albergar el PAC embedded en su interior.
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Seguridad aumentada l cambio de las normativas de seguridad se está materializando en
E la proliferación de soluciones de seguridad integrada en los autó-
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matas, que permiten combinar módulos de seguridad con módulos convencionales. Además, también habría que tener en cuenta los autómatas programables que están dedicados exclusivamente a la seguridad, y que constituyen una línea aparte de producto. Parece que con el paso del tiempo, estos últimos estarán más reservados a las aplicaciones que tengan un número importante de E/S o que requieran niveles muy altos de seguridad, mientras que la mayor parte de las aplicaciones podrán ser resueltas con soluciones híbridas o integradas, sin más. Actualmente, existen ya muchos productos de seguridad integrada que ofrecen compatibilidad con IEC 61508, EN 62061 (SIL) y el ISO 13849 (PL) y la casi obsoleta EN 954-1. En el caso de la EN 62061, muchas de estas propuestas comerciales van orientadas a los niveles SIL 2 y SIL 3, por ejemplo, reservando el nivel SIL 4 para soluciones más especializadas. En las aplicaciones de seguridad es importante disponer de paquetes de software que ayuden al diseño del sistema desde el inicio del proyecto, y que integren los parámetros proporcionados por los fabricantes de los distintos dispositivos y el sistema de control que se va a utilizar. De esta forma, se evitarán posibles malos usos de los recursos y no se permitirá el acceso a la parte de seguridad del programa desde otros recursos del sistema o de programadores no autorizados. Este software también contribuye a simplificar y acelerar el proceso de verificación y validación con la conformidad del estándar. Una herramienta de programación como el PLCOpen Safety, recogido en la IEC 61131, junto con su guía de utilización, es también una opción interesante a tener en cuenta en las aplicaciones de seguridad.
do amplio, mucho más allá del puro lenguaje de programación. La IEC 61499 es otra normativa que ha supuesto un antes y un después en el ámbito del software, y que está enfocada a las aplicaciones industriales de control distribuido (físico o funcional). Está basada en nodos, básicamente compuestos por bloques funcionales y subprogramas, que se intercambian parámetros entre sí, como datos y eventos principalmente. Se trata de conjuntos independientes que cooperan, en vez de los clásicos programas que ejecutan linealmente el código con las clásicas interrupciones. A nivel de lenguaje de programación, también se utilizan ampliamente programas como Visual Basic o C++, entre otros, muchas veces mezclando la utilización de distintos lengua-
jes en una misma aplicación. Sistemas operativos como Windows, Linux y los sistemas en tiempo real tipo QNX o VxWorks, son también populares para distintos controladores programables. La utilización generalizada de OPC (Ole for Process Control) y del incipiente OPC UA es otro de los pilares que han permitido una alta conectividad entre las distintas aplicaciones de software, simplificando en gran manera este apartado. En cierto sentido, ha contribuido indirectamente al aumento de la escalabilidad de los autómatas. Creando valor Una tendencia marcada es la utilización de un conjunto de varios programas que se ejecutan desde un mismo entorno, algo que es conoci-
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El fabricante de controladores, a través de una plataforma única, intenta proporcionar una solución al usuario que reduzca la incertidumbre de integrar funcionalidades diversas. do comúnmente como suite. Esta agrupación facilita el desarrollo de aplicaciones al usuario y permite comunicar aguas arriba, a partir de donde termina el límite de su plataforma aplicativa. El integrador desarrolla su aplicación y la descarga por bloques en los distintos dispositivos hardware, tanto la parte de configuración como el segmento de programa correspondiente. Este procedimiento puede emplearse tanto para un potente PLC como para un simple dispositivo de E/S en campo. Un punto importante donde los suministradores de las suites afirman crear valor al usuario es en la reducción del tiempo de desarrollo de la aplicación. Además de proporcionar un diseño e implantación mediante una programación estructurada, modular y orientada a objetos, los distintos programas que conforman el entorno único deberían de tener una alta consistencia en su conjunto y no presentar apenas problemas entre ellos. El aprendizaje del usuario en la utilización de este software debería ser más fácil, ya que el fabricante se esfuerza en que los distintos programas sean parecidos unos a los otros en su interfase con el programador, disminuyendo además posibles errores de trascripción. En definitiva, se tendrían que manifestar menos sorpresas desagradables a la hora de compartir datos o compatibilizar determinadas acciones. Un aspecto esencial para el integrador de sistemas son los bloques funcionales. El programador podrá acceder a bloques estándar ya existentes en las librerías y listos para su
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■ De tamaño compacto, los PLC ultracompactos de la serie FPO, que comercializa Panasonic, pueden alcanzar una velocidad de procesado de 80 ms.
integración en el programa, como por ejemplo, el de un tipo de controlador especifico. Esto viene a ser, en algunos casos concretos, como la posibilidad real de disponer de bloques de know-how específicos. Incluso hay utilidades capaces de generar casi automáticamente un bloque nuevo para el usuario. En cualquier caso, el usuario podrá implementar un bloque funcional a medida, por primera vez, para después reutilizarlo tantas veces como desee en otras aplicaciones. Todo esto va a contribuir a disminuir el riesgo de que el software presente errores o disfuncionalidad, y va a facilitar enormemente las labores de verificación y validación del sistema. Además, la ventaja de hacer que el código sea cada vez más reutilizable es algo trascendental para el integrador de sistemas y la potencialidad para materializar su experiencia en proyectos futuros. En definitiva, el suministrador crea valor si al final la productividad del integrador aumenta. PAC y algo más Es en estas condiciones que se ha ido desarrollando un nuevo concepto de plataforma, que son los denominados PAC, algo que es considerado como mucho más que un PLC. Hasta no hace mucho, había una se-
rie de disciplinas o dominios que quedaban reservados a controladores programables muy especializados, muchos de ellos con sistemas propietarios y lejos de las posibilidades de los autómatas genéricos. Por ejemplo, el control de un robot es una aplicación de movimiento multieje crítica, que habitualmente utilizaba su propio leguaje, con algunas funciones muy especializadas, y que requiere una respuesta en tiempo real y un alto nivel de seguridad. En definitiva, el usuario tenía que conocer ese entorno específico y contar con una cierta experiencia para conducir esa aplicación con éxito. Los PAC han venido a romper esas barreras. Son controladores multidominio que ofrecen al integrador una solución única y le simplifican la vida enormemente. Con un solo entorno de trabajo, es posible disponer de soluciones HMI, distribución de E/S y comunicaciones integradas,
Distintas opciones deterministas de Ethernet están impulsando a esta red a convertirse en una especie de adhesivo universal seamless para la integración de componentes en una aplicación.
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además de utilidades que solucionan muchos problemas de interfase con el software de alto nivel que las compañías tienen aguas arriba. Si a esto le añadimos una suite y la acoplamos bien con el hardware implicado, la oferta para el integrador empieza a ser cada vez más atractiva. Hay varias arquitecturas para un PAC, pero el perfil que se va consolidando es el siguiente: • Plataforma de desarrollo y control única. • Sistema multi CPU de altas prestaciones. • Dispositivos integrados hardware o software multidominio. • Entorno de software único, potente y que sirve para casi todo. • Utilización de uno o más buses deterministas, incluidas las variadas versiones industriales de Ethernet, para asegurar una solución de conectividad entre los distintos módulos y subsistemas implicados. • Dispositivos de E/S distribuidos. • Seguridad integrada. Este cambio de paradigma se enmarca en la política que varios fabricantes de autómatas han adoptado en cuanto a completar su oferta aguas arriba del propio controlador, con el objeto de ofrecer al usuario una única plataforma de diseño y automatización, que incluya una suite de programas cada vez más ambiciosos. En este sentido, muchas de las firmas han apostado por una estrategia de compra de otras empresas que disponían de los preciados componentes que les faltaba para implantar su estrategia. El resultado empieza a visualizarse con más nitidez, y es que el usuario dispone de una plataforma para hacer casi todo lo relacionado con la automatización, llegando justo hasta las puertas del software corporativo (ERP, etc.). Una plataforma sin incertidumbre desde el momento cero Los fabricantes de PC industriales también se han añadido a esta ini-
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ciativa. El nivel de abstracción de un PAC es considerable y aquí es donde la diferencia cultural entre PLC y PC se diluye. El fabricante es capaz de proporcionar datos predecibles en las especificaciones para las distintas configuraciones de su plataforma, a veces bastante complejas, desde la fase del inicio de diseño de la aplicación. Eso es añadir valor al usuario. Un aspecto esencial son las herramientas de simulación que ofrecen los PAC. Los simuladores son potentes y teóricamente modelados de acuerdo a un hardware estrechamente acoplado, con características de funcionamiento altamente predecibles Otra ventaja clave es que posibilitan que el usuario desarrolle su aplicación sin que todavía se hayan instalado las distintas partes del sistema, algo que suele ser frecuente en la implantación y puesta en marcha de las instalaciones. Esto posibilita que el integrador desarrolle en paralelo distintas partes de su aplicación, tanto si las tiene como si no, y que avance en las distintas fases de su diseño, sin necesidad de adoptar una concepción más secuencial y tradicional del mismo. Este aspecto puede representar un importante ahorro en el coste de desarrollo e implantación de un proyecto Además, las plataformas son cada vez más generosas en proporcionar ayuda al usuario, siendo capaces de generar los recursos necesarios del sistema, ya sea a nivel local o importándolo automáticamente desde el exterior, para integrar la aplicación. A modo de guía genérica, las potentes plataformas de software que ofrecen los fabricantes permiten el acceso de forma sencilla a las distintas herramientas de programación, librerías funcionales, un potente scada, un paquete de históricos y un paquete MES, todo de una forma relativamente simple y holística para el usuario. En definitiva, se dispone de un po-
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Autómatas en aplicaciones ATEX as aplicaciones en entornos de áreas con peligro de incendio y ex-
L plosión constituye un mercado al alza para los autómatas progra-
mables. En Europa, los equipos tienen que cumplir con la directiva ATEX, por lo que varios fabricantes ofrecen soluciones de módulos certificados para poder ser utilizados en estos ambientes clasificados. Muchas de estas áreas están ubicadas en la industria química, farmacéutica y petrolera. No obstante, existen cada vez más aplicaciones en que se hace necesario clasificar una pequeña parte de la planta o de la fábrica, especialmente en industrias que tradicionalmente no se alineaban con las anteriores. Hay varios tipos de soluciones para estos sistemas. Una de las más recurridas consistía en utilizar PLC junto con aisladores galvánicos o barreras de seguridad intrínseca independientes, ubicadas en el área segura, con sus terminales seguros conectados directamente a las E/S convencionales de los autómatas, mientras que su lado opuesto, generalmente con terminales de color azul, se conectaba a los dispositivos situados en el área peligrosa. El inconveniente de esta solución es obvio: si el número de líneas de E/S es elevado, se requiere una cantidad ingente de cableado entre el armario u los dispositivos de campo. Obviamente, hay opciones de instalación con otras técnicas de protección, como seguridad aumentada o bien utilizar envolventes antideflagrantes, entre otras posibilidades. Actualmente, varios fabricantes de autómatas ya ofrecen módulos de E/S con certificación ATEX, ya sea montados en el propio rack del sistema en área segura o en módulos de conexión remota (RTU) en área peligrosa, con comunicación a través de un bus certificado, como Profibus PA, por ejemplo. Por lo general, pueden instalarse en zona 1 o 2 para líquidos y gases o en zona 21 o 22, cuando se trate de sólidos o polvo. Sus terminales podrán conectarse a dispositivos situados en zona 0, 20, 1, 21, 2 o 22, en función de los certificados de los distintos componentes, el cableado y otros puntos a tener en cuenta, siempre respetando la normativa. Dentro del área peligrosa, soluciones de módulos para ser ubicados, por ejemplo, en zona 2 abundan más en el mercado que los aptos para zona 1, con mucha más exigencia que la anterior, y por lo tanto, más costosos.
Los PAC permiten un acceso con menor esfuerzo y mayor productividad a otras disciplinas de control muy especializadas. tente ecosistema que ofrece una diversidad de soluciones para facilitar el desarrollo de productos y reducir drásticamente el tiempo de acceso al mercado con el nuevo producto. Algunos ejemplos pueden ser la plataforma SG2 de Schneider Electric o el Factory Talk de Rockwell, entre otros muchos. Aunque estos potentes paquetes
de software suelen estar basados en estándares abiertos, el fabricante intenta ofrecer una solución simple, eficaz y probada para el usuario, que siempre puede recurrir a otras opciones en el mercado y completar el proceso de integración a su medida y predilección. Distintas arquitecturas multidominio Como se ha comentado, el PAC proporciona la posibilidad de implementar distintas disciplinas de control en un mismo sistema, tales como: PLC genérico, movimiento, robots, funcionalidades aplicativas en me-
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canizado, etc. Además, también ofrece amplias utilidades para implementar HMI sofisticados, entre otras posibilidades Cada uno de estos controladores especializados utiliza uno o más núcleos de proceso para llevar a cabo su tarea de control. Estos núcleos pueden constituir procesadores totalmente independientes o bien estar integrados en un procesador con arquitectura multicore. La transferencia de datos entre los distintos núcleos puede llevarse a cabo a través de un bus serie de alta velocidad y determinista, como por ejemplo, una de las opciones industriales existentes sobre Ethernet, o bien por un bus paralelo reservado. Un ejemplo de este último es el propio bus interno de un chip multinúcleo, a nivel de circuito integrado, para transferir datos entre los distintos cores, independiente del tráfico más lento que circula por la periferia del chip. También puede recurrirse a la solución tradicional de utilizar el propio backplane de la plataforma, aunque con alguna particularidad. Este último sería el caso del bus MultiCPU que utiliza la serie Q de Mitsubishi, donde su concepto de PAC incorpora un bus paralelo independiente de alta velocidad entre CPU multidominio, diferenciado de su bus paralelo tradicional que discurre por el backplane para comunicar el resto de módulos. En este caso se asegura una alta velocidad y el protocolo de transferencia se completa utilizando una memoria compartida. Esto abre la puerta a utilizar estos potentes sistemas en aplicaciones mucho más variadas de lo que inicialmente habían sido previstas para ellos, con un coste más efectivo y una implantación relativamente sencilla. Ethernet. El adhesivo determinista En la actualidad, los sistemas de comunicación son un componente vi-
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■ Controlador ControlLogix de Rockwell.
tal para los PLC y los PAC, mientras que hace tan sólo algunos años, constituían una opción sofisticada y, en muchos casos, una fuente de problemas. La gran proliferación en el mercado de protocolos altamente deterministas, eficientes y de bajo coste, ha posibilitado la distribución funcional y física de los componentes en un sistema, de la manera más conveniente en cada caso. Las arquitecturas son variadas y están abiertas muchas posibilidades. Además de constituir el adhesivo entre componentes y subsistemas, los sistemas de comunicación mueven e inducen la integración de datos aguas arriba, hacia las capas ERP de la organización. También los transportan aguas abajo, hasta iluminar el piloto más recóndito de la planta. Los buses de comunicación también tienen la función de ser una verdadera puerta de entrada en el sistema para poder integrar componentes y equipos de distintos fabricantes. Además, son uno de los pilares en que se apoya la escalabilidad de los sistemas actuales. El caso de Ethernet, en sus distintas versiones, es un buen ejem-
La reutilización de código se hace una realidad más patente a través de los bloques funcionales.
plo de cómo la persistencia de determinados grupos y una base de protocolo estándar muy popularizado, ha permitido dar con distintas soluciones creativas para ofrecer unas características de determinismo y tiempo de respuesta más que suficientes para muchos entornos de aplicación industriales. A grandes rasgos, podemos mencionar los siguientes medios físicos utilizados por los sistemas de comunicación industriales: cable, fibra óptica, radio y cable de alimentación (PLC). Cada una de las propuestas tiene sus ventajas e inconvenientes, pero uno de los aspectos a resaltar es que actualmente es muy fácil implantar sistemas híbridos de manera seamless, es decir, acoplar segmentos sin apenas distinción de sus tramos. Así es posible incluir tramos de cable, inalámbricos (cable virtual) o de fibra óptica sin que, al nivel de abstracción que proporcionan las utilidades software al usuario, tenga una disparidad de segmentos incompatibles y aislados entre sí. En cuanto a fieldbuses, algunos de los más populares entre los autómatas son: AS-I, CANopen, CC-Link, DeviceNet, Interbus, Fieldbus Foundation, Hart, LonWorks, Modbus, Profibus o Sercos, por citar algunos de ellos Ciertos buses son más utilizados en sectores o aplicaciones determinadas. Por ejemplo, LonWorks o KNX
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■ Ingesys IC3, autómata programable para el control de procesos, comercializado por Ingeteam.
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se utilizan con frecuencia en automatización de edificios y domótica, mientras que Sercos está más enfocado a entornos de control de motores, sin que esto limite necesariamente su ámbito de aplicación. También añadir que la utilización del bus USB está muy extendida, especialmente para efectuar la configuración y descarga de ciertos parámetros en los equipos. Ethernet merece un capítulo aparte. La penetración de Ethernet en las aplicaciones industriales se está extendiendo con gran celeridad y prácticamente ha llegado a casi todos los confines de la automatización. Existen una gran variedad de versiones distintas, con algunas soluciones que llegan a 10 GB/s de velocidad de transferencia, e incluso superiores. Algunas de las versiones industriales más difundidas son las siguientes: CC-Link IE, Control-Net, EtherNet/IP, EtherCAT, Fieldbus Foundation High Speed Internet (HSE), Modbus TCP, Sercos III, Profinet o Powerlink, entre otras. Las distintas alternativas garantizan el determinismo de la red en aplicaciones industriales, muchas veces utilizando técnicas distintas. Algunas pueden tener ventajas en determinados escenarios de aplicaciones límite o especiales, pero casi todas pueden resolver una buena parte de las aplicaciones actuales. Las redes inalámbricas también se están introduciendo en las aplicaciones con PLC y PAC. Los estándares más utilizados son: Bluetooh,
WLAN, WiMAX, ZigBee, así como multitud de propuestas propietarias. Además, nuevas redes basadas en el ISA SP-100, así como WirelessHART, que también está incluido en esta recomendación, completan una amplia oferta en este sentido. Mantenimiento más asequible La disponibilidad de los equipos es un factor que pesa cada vez más en los cálculos de retorno de inversión para los usuarios y, por lo tanto, en las decisiones que adoptan al inclinarse por una solución u otra de automatización. Los fabricantes de autómatas han respondido a esta necesidad incorporando a sus equipos con distintas funcionalidades orientadas en este sentido. A continuación, se citan algunas de ellas: • Hot Swap. Cambio de módulos y tarjetas en caliente, sin necesidad de parar el sistema. • Clonación de componentes. Descarga rápida de la configuración y parametrización de un equipo de repuesto a través de un bus de comunicación o directamente sobre un so-
La librerías de funciones ofrecen al programador la facilidad de concentrar en el mismo sistema desde un algoritmo de control sofisticado hasta una funcionalidad de alta seguridad.
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porte de memoria, como por ejemplo una CompacFlash. • Monitorización. Programas de monitorización del estado de las comunicaciones, variables del programa, plantillas predefinidas de diagnóstico, etc. También se generan históricos que permiten el análisis de datos e identificación de los problemas. • Autodiagnóstico. Mecanismos de comprobación del funcionamiento del sistema, a nivel de CPU, módulos de E/S y sistemas de comunicaciones que sean eficaces y eficientes. Es bienvenido que existan muchos mensajes distintos y con contenido útil para el usuario, sugiriendo acciones determinadas a realizar en cada caso. Estas utilidades también pueden hacer uso de la web, con el propósito de acceder a una respuesta más apropiada. • Diagnóstico remoto. Acceso a los parámetros y datos del sistema remotamente, a través de utilidades Web y FTP, entre otras posibilidades. • Sistemas expertos. Proporcionan ayuda guiada al usuario para la resolución de un problema. Disponen de amplias bases de datos, interfase con varias herramientas de software y acceso hardware, y permiten analizar los problemas y solventar alguno de ellos, incluso de forma casi automática, siempre intentando sugerir las mejores opciones. Se proporcionan por el fabricante a nivel genérico y nutridas por el usuario a nivel local de su equipo. Es muy interesante disponer de esta información para el personal de planta con menos experiencia. Hay muchas más funciones y servicios que ofrecen los fabricantes. En otro contexto, para aumentar la disponibilidad, los equipos pueden tener distintos niveles de redundancia y tolerancia al fallo, si bien este aspecto formaría parte de las especificaciones iniciales del sistema.
Xavier Alcober
Especialista global en gestión de la energía
30%
l hasta e
ético o energ de ahorr
Soluciones en automatización de procesos
> Vijeo Citect y Magelis: Software de control
y supervisión, terminales táctiles y PC´s industriales
> Modicon y Phaseo: Autómatas programables y fuentes de alimentación
> sg : Sistema de control integrado > Altivar, Altistar, IclA y Lexium: Control de motores > OsiSense y Preventa: Detección y seguridad > TeSys: Protección y control de potencia > Harmony: Diálogo hombre-máquina 2
Vijeo Citect y Magelis
Modicom Quantum
Altivar
OsiSense Preventa
AUTS005G09_00
Make the most of your energy www.schneiderelectric.es
TeSys
Harmony
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Control Robot/ CNC
Control de movimiento
Seguridad
E/S Distribuídas
Funcionalidades avanzadas
Modular
Modelo
Compacto
Presentación
En esta relación sólo aparecen aquellas empresas conocidas por nuestra redacción que han respondido a nuestra demanda de información.
Fabricante/ Distribuidor Web
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Otras
ABB www.abb.es
AC500
No
Sí
Sí
High Availability
Sí
_
Módulos para encoders con librerías Motion Control integradas. Coprocesador con 2 puertos serie de comunicaciones RS-232/485 y 256KB de memoria. CPUs estándar con prestaciones High Availability de hasta 4Mb de programa.
Afeisa/www. afeisa.es (Datos no actualizados)
MIDA20D/64K
Sí
Sí
No
_
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MIDA54A
Sí
Sí
No
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MIDA54C
Sí
Sí
No
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MIDA64A/DA
Sí
Sí
No
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_
MIDA64C/DC
Sí
Sí
No
_
_
_
_
MIDA14
Sí
Sí
No
_
_
_
_
APC, PPC (PC- Industrial)
No
Sí
Idem anterior
Sí
Sí
Sí
OPC integrado en PLC
No
Sí
No
_
_
_
_
No
Sí
No
_
_
_
_
No
Sí
Sí
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FlexLogix
No
Sí
Sí
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ControlLogix
No
Sí
Sí
_
_
_
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GuardLogix
No
Sí
Sí
_
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_
_
SLC-500
No
Sí
Sí
_
_
_
_
PLC-5
No
Sí
Sí
_
_
_
_
SmartGuard 600
No
Sí
Sí
_
_
_
_
GuardPLC
No
Sí
Sí
_
_
_
_
MicroLogix 1500
No
Sí
Sí
_
_
_
_
Sí
Sí
Sí
No
Sí
No
Modbus server para esclavos Modbus
No
Sí
Sí
No
Sí
_
Modbus server para esclavos Modbus
Plataforma BC
No
Sí
No
No
_
_
Conectividad a cualquier red de comunicaciones. EtherNet, Profibus, Can, etc.
Plataforma BX
No
Sí
No
Sí
_
_
Conectividad a cualquier red de comunicaciones, EtherNet, Profibus Can etc.
Plataforma CX1000/ CX1020/CX1030
No
Sí
Sí
Sí
Sí
_
Dispone de S.O. Windows CE.net. o XP Embedded. Posibilidad de desarrollos .Net; VBA etc. con conexión directa a variables de PLC.Salida DVI /USB para monitor.
Plataforma CX9000 / CX9010
No
Sí
Sí
Sí
Sí
_
Dispone de S.O. Windows CE.net. Posibilidad de desarrollos .Net, con conexión directa a variables de PLC.Salida DVI /USB para monitor
Plataforma abierta de No PC,s Industriales con TwinCat
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
Posibilidad de tener 4 CPU,s de PLC en un mismo PC
Allen-Bradley/ MicroLogix 1100 Rockwell Automation www. MicroLogix 1200 rockwellautomation.es CompactLogix
Advantech/Tempel,S.A. ADAM-5510KW www.tempel.es ADAM-5550KW Beckhoff/ www.beckhoff.es
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Automática e Instrumentación
Protección IP
Servidor Web
Buses de seguridad
Servidor de datos de proceso
Simulación
Paquete de programación
Conectividad
Buses de campo
PS 501 Control Builder
Sí
DDE, OPC y ENI (Engineering Interface)
Sí
CS-31, RCOM, Modbus, CANOpen, DeviceNET, Profibus, Modbus TCP/IP, Ethercat y Profinet.
AS-i
20
MidaVisual
No
_
No
Modbus/Midabus
No
_
MidaVisual
No
_
No
Modbus/Midabus
No
53
MidaVisual
No
_
No
Modbus/Midabus
No
53
MidaVisual
No
_
No
Modbus/Midabus
No
53
MidaVisual
No
_
No
Modbus/Midabus
No
53
MidaVisulal
No
_
No
Modbus/Midabus
No
52
Automation Studio
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
65 frontal, 20 trasera
RSLogix 500
Sí
DDE/OPC
Sí
DeviceNet
_
20
RSLogix 500
Sí
DDE/OPC
Sí
DeviceNet
_
20
RSLogix 5000
Sí
DDE/OPC
Sí
Ethernet IP. ControlNet. DeviceNet
_
20
RSLogix 5000
Sí
DDE/OPC
Sí
Ethernet IP. ControlNet. DeviceNet
_
20
RSLogix 5000
Sí
DDE/OPC
Sí
Ethernet IP. ControlNet. DeviceNet
_
20
RSLogix 5000
Sí
DDE/OPC
Sí
Ethernet IP. ControlNet. DeviceNet
_
20
RSLogix500
Sí
DDE/OPC
Sí
Ethernet IP,ControlNet, DeviceNet
_
20
RSLogix5
Sí
DDE/OPC
Sí
Ethernet IP. ControlNet. DeviceNet
_
20
RSNetworks
Sí
OPC
No
DeviceNet
_
20
RSGuardPLC
Sí
OPC
No
Ethernet IPDeviceNet
_
20
RSLogix 500
Sí
DDE/OPC
DeviceNet
_
_
KW Multiprog
Sí
OPC
_
Modbus/RTU esclavo o maestro
_
20
KW Multiprog
Sí
OPC
Sí
Modbus/TCP, Modbus/RTU
_
20
Twincat
No
Sí
_
_
_
20
Twincat
No
Sí
_
_
_
20
Twincat
No
Sí
Sí
Sí
_
20
Twincat
No
Sí
Sí
Sí
_
20
Twincat
No
Sí
Sí
Sí
_
20
95
INFORME
Automática e Instrumentación
Octubre 2009 / n.º 411
Presentación
Funcionalidades avanzadas
Sí
Familia X20 (IP20), X67 (IP67), XV (control de válvulas). Powerlink, Profibus, ProfiNet, DeviceNet, EthernetIP, ModbusTCP, CanOpen
Sí
Sí
Sí
OPC integrado en PLC
Delta/ Mecánica Moderna www.mecmod.com
DVP-S
No
Sí
Si, mediante PLC-Link
No
Sí
No
Interpolación de 2 ejes Modelo DVP-SV
DVP-E + DVP-PM
Sí
No
Si, mediante PLC-Link
No
Sí
No
_
KV-Visual
Sí
No
No
_
_
_
_
KV-1000
_
_
No
_
_
_
_
KV
Sí
No
No
_
_
_
_
Micro-EH
Sí
No
No
No
Sí
No
_
EH-150
No
Sí
Sí
No
Sí
Sí
_
EH Series CPU con Ethernet
No
Sí
Sí
No
Sí
Sí
_
FC4A
Sí
Sí
No
_
_
_
_
FC5A
Sí
Sí
No
_
_
_
_
CR0032
Sí
No
Hasta 127 nodos
_
Sí
No
Control de válvulas en corriente y tensión por PWM
CR0303
Sí
No
Hasta 127 nodos
_
Sí
No
Control de válvulas tensión por PWM
Ingeteam/ www.ingesys. ingeteam.com
Ingesys IC3
No
Sí
Sí
Sí
_
_
Funcionalidades avanzadas para el personal de mantenimiento como: “Hot-Swap”; “Poka-Yoke”; Autodiagnóstico de todos los elementos del sistema; Herramientas de diagnótico web; Mecanismos de clonación de CompacFlash y USB; Servidor FTP.
Moeller Electric S.L.U www.moeller.es
EC4P
Sí
No
Posibilidad de No una ampliación lateral y de conexión con E/S distribuidas via CANOpen.
Sí
No
_
XC200
No
Sí
Sí
No
Sí
No
_
XC100
No
Sí
Si
No
Sí
No
_
Alpha XL
Sí
No
No
_
_
_
_
FX1S
Sí
No
No
_
_
_
_
FX1N
Sí
No
Sí
_
_
_
_
FX2N
Sí
No
Sí
_
_
_
_
Keyence/Bitmakers www.bitmakers.com
Hitachi/Logitek www.logiteksa.com
96 Idec/Rasesa www.rasesa.com Ifm Electronic www.ifm.com
Mitsubishi Electric www.mitsubishiautomation.es (Datos no actualizados)
Control de movimiento
No
Modelo
Seguridad
X20
Modular
Otras
B&R www.br-automation. com
Fabricante/ Distribuidor Web
Compacto
Control Robot/ CNC
E/S Distribuídas
En esta relación sólo aparecen aquellas empresas conocidas por nuestra redacción que han respondido a nuestra demanda de información.
INFORME
Octubre 2009 / n.º 411
Automática e Instrumentación
Buses de campo
Protección IP
Servidor Web
Buses de seguridad
Servidor de datos de proceso
Simulación
Paquete de programación
Conectividad
Automation Studio
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
20
ISPSoft
Sí
No
No
Sí
No
Sí
ISPSoft
On-line y Off-line
No
No
Sí
No
Sí
KV-Lader
Sí
_
_
_
_
_
KV-Studio
Sí
_
_
Ethernet/Devicenet
_
_
KV-Lader
Sí
_
_
_
_
_
Ladder / IEC61131
_
Sí
Sí
No
No
20
Ladder / IEC61131
_
OPC
No
Profibus, Devicenet, Ethernet
No
20
Ladder / IEC61131
_
OPC
No
Profibus, Devicenet, Ethernet
No
20
Windldr
Sí
No
Sí
ASI
No
_
Windldr
Sí
No
Sí
Modbus/ASI
No
_
Codesys V2.3
Sí
No
No
Sí
No
67
Codesys V2.3
Sí
No
No
Sí
No
20
CodeSys
Sí
Sí
Sí
Sistem Bus, Profibus DP, Interbus-S, CanOpen, EtherCat, Modbus RTU/TCP, RS232/485, IEC 61850 (Server), IEC 60870-5-101/104 (Master), TCN y MVB
No
20
EasySoft Codesys v2.3.9
EasySoft Codesys v2.3.9
Sí
No
Sí
No
_
EasySoft Codesys v2.3.9
EasySoft Codesys v2.3.9
Sí
Sí
Sí
No
_
EasySoft Codesys v2.3.9
EasySoft Codesys v2.3.9
Sí
No
Sí
No
_
AL PCS/win
Sí
No
No
ASI,Rs232
_
20
GX Developer GXIEC Develop. IEC1131.3
Sí
DDE, OPC, MX, Compon.
No
RS232/422/485
_
20
Idem
Sí
Idem
No
Profibus, Can, Device-net, ASI, CCLink, I/O, Link RS232/422/485
No
20
Idem
Sí
Idem
No
Idem
No
20
97
INFORME
Automática e Instrumentación
Presentación
Funcionalidades avanzadas
No
Sí
_
_
_
_
QnAS
No
Sí
Sí
_
_
_
_
System Q
No
Sí
Sí
_
_
_
_
Serie CompactRIO
Sí
Sí
Controlador RT No y chasis de 4/8 slots donde se insertan módulos de E/S. Ethercat con posibilidad de realizar expansión Ethernet utilizando chasis NI-9144 de 8 slot
Sí
No
_
Serie Controladores Industriales
Sí
No
_
_
_
_
_
National Instruments/ National Instruments/ www.ni.com/ compactrio
Control de movimiento
Sí
Seguridad
Otras
FX3U
Modular
Modelo
Mitsubishi (cont.)
Compacto
Fabricante/ Distribuidor Web
Control Robot/ CNC
E/S Distribuídas
En esta relación sólo aparecen aquellas empresas conocidas por nuestra redacción que han respondido a nuestra demanda de información.
98
Octubre 2009 / n.º 411
Napac/MejorasEnergéticas www.mejoras. energeticas.com
Estación Remota iRio No
Sí
Número variable entre 8 y 3200
_
Sí
Sí
5 puertos de comunicaciones, Modbus, Ethernet, serie, etc. Servidor WEB incorporado. Protocolos de comunicación de diversos fabricantes integrados.
Omron www.omron.com
CP1E
Sí
No
Sí
Sí
_
_
_
CP1L
Sí
_
Sí
_
_
_
_
CP1H
Sí
_
Sí
_
_
_
_
CJ1M
No
Sí
Sí
_
_
_
_
CJ1G & CJ1H
No
_
Sí
_
_
_
_
CS1G & CS1H
No
Sí
Sí
_
_
_
_
FP-e
Sí
_
No
Sí
Sí
_
_
FPG
Sí
No
S-link
Sí
Sí
_
Interpolación lineal y circular, 4 contadores de alta velocidad, PID
FPX
Sí
No
No
Sí
Sí
_
Puerto USB, Interpolación lineal, contadores de alta velocidad, PID
FP0R
Sí
No
No
Si
Sí
_
Puerto USB, Interpolación lineal, 6 contadores de alta velocidad, funciones de etiquetaje, PID
FP2
No
Sí
S-link
Si
Sí
_
Módulos específicos de control de ejes, redes, posicionamiento, etc.
PSS 3000
No
Sí
Sí mediante SafetyBUS p
Sí
Sí
No
_
PSSu (PSSuniversal)
No
Sí
Si, mediante SafetyBUS p
Sí
Sí
No
_
Touch PLC Serie LT
Sí
Sí
Sí
_
Sí
Sí
Control temperatura
Panasonic Electric Works www.panasonicelectric-works.es
Pilz Industrieelektronik www.pilz.es
Pro-FaceHMI Spain www.pro-face.es
INFORME
Octubre 2009 / n.º 411
Automática e Instrumentación
Protección IP
Servidor Web
Buses de seguridad
Servidor de datos de proceso
Simulación
Paquete de programación
Conectividad
Buses de campo
Idem
Sí
Idem
No
Profibus, DeviceNet, Can, ASI, CCLink, Cclink-LT, I/O Link, SSCNet, Rs232/422/485, Modbus CTU
No
20
Idem
Sí
Idem
Sí
Idem
_
20
Idem
Sí
Idem y Modbus TCP
Sí
Idem
CCLink
20
Familia de NI LabView
NI LabView Modules and Toolkits for Control Design and Simulation
Sí
Sí
Sí
No
Sí
Familia de NI LabVIEW
NI LabVIEW Modules and Toolkits for Control Design and Simulation
Sí
Sí
No
No
_
Servidor Web incorporado Xflow. Software Kervisu
Software Xflow PC Demo Scada Kerwin de telecontrol
_
_
RS485
_
_
CX-Programmer
Sí
OPC
No
Compobus/S, DeviceNet, Profibus/DP, Modbus RTU
_
20
CX-Programmer
Sí
OPC
No
Compobus/S, DeviceNet, Profibus DP, ModBus RTU _
20
CX-Programmer
Sí
OPC
No
Compobus/S, DeviceNet, Profibus DP/DP, CAN, Controller Link, Etherne, ModBus RTU
Sí
20
CX-Programmer
Sí
OPC
No
Compobus/S, DeviceNet, Componet, Profibus/DP, CAN, Controller Link, Ethernet, Modbus RTU
Sí
20
CX-Programmer
Sí
OPC
No
Compobus/S, DeviceNet, Componet, Profibus/DP, CAN,CanOpen ,Controller Link, Ethernet. ModBus RTU
Sí
20
CX-Programmer
Sí
OPC
No
Compobus/S, DeviceNet, Componet, Profibus/DP, CAN, Controller Link, Ethernet, ModBus RTU
Sí
20
FPWin Pro, FPWin GR
No
OPC, CommX, PCWay
Sí, con FPWeb Server
Modbus, Ethernet
No
66
PFPWin Pro, FPWin GR
No
OPC, CommX, PCWay
Sí, con FPWeb Server
Modbus, Profibus, DeviceNet, CANOpen, PLC Link, No Ethernet
20
FPWin Pro, FPWin GR
No
OPC, CommX, PCWay
Sí, con FPWeb Server
Profibus, Modbus, PLC Link, Ethernet
No
20
FPWin Pro, FPWin GR
No
OPC, CommX, PCWay
Sí, con FPWeb Server
Profibus, Modbus, PLC Link, Ethernet, CCLink
No
20
FPWin Pro, FPWin GR
No
OPC, Com- Sí, con mX, PCWay FPWeb Server
Modbus, Profibus, DeviceNet, CANOpen, PLC Link, No Ethernet
20
PSS WIN-PRO
No
No
No
Sí
Sí
20
PSS WIN-PRO/ PSSuniversal Assistant
No
No
No
Sí
Sí
20
GP-PRO-EX
Sí, con PC
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
99
INFORME
Automática e Instrumentación
Presentación Control Robot/ CNC
_
_
_
Sí
No
Digitale, analógicas, relés, etc. A través de los puertos de expansión RabbitNetc
_
_
_
_
Saia PCS1
Sí
No
_
_
_
_
_
Saia PCD7. Dxxx Terminales HMI
_
_
_
_
_
_
_
Saia PCD1.M1x5
_
_
_
_
_
_
_
SAIA PCD2.M5xxx/ SAIA PCD2.M150/ SAIA PCD3
_
Sí
_
_
_
_
_
SAIA PCD3/ SAIA PCD3 Wide Area
Sí
Sí
_
_
_
_
_
100
Schneider Electric/www. schneiderelectric.com
PCS1.C62X
Sí
No
No
_
_
_
_
Modicon TSX Micro
Sí
Sí
_
Sí
_
_
_
Modicon Momentum
Sí
Sí
_
4 (200 khz)
_
_
_
Modicon M340
No
Sí
_
Sí
_
_
_
Modicon Premium
No
Sí
_
64 (500 khz)
_
_
_
Modicon Quantum
No
Sí
Sí
_
_
_
_
XPSMF40
Sí
No
Sí
_
_
_
_
XPSMF3
Sí
No
Sí
_
_
_
_
XPSMF60
No
Sí
Sí
_
_
_
_
Twido
Sí
Sí
Sí
_
_
_
_
Siemens www.siemens.com/ simatic
Simatic S7-200
Sí
Sí
Sí
_
_
_
_
Simatic S7-1200
Sí
Sí
No (en primera versión)
_
_
_
_
Simatic S7-300
No
Sí
Sí
_
_
_
_
Simatic S7-300C
Sí
Sí
Sí
_
_
_
_
Simatic S7-300T
Sí
Sí
Sí
_
_
_
_
Simatic S7-300F
No
Sí
Sí
_
_
_
_
Simatic S7-400
No
Sí
Sí
_
_
_
_
Simatic S7-400F/ Simatic S7-400H
No
Sí
Sí
_
_
_
_
Simatic ET200S CPU/ Simatic ET200S CPU F
No
Sí
Sí
_
_
_
_
Control de movimiento
_
Seguridad
_
Modular No
Compacto
Otras
Sí
Modelo
Rabbit Semiconductor/ BL4S100 Nextfor www.nextfor.com www.rabbit.com/ products/bl4S100 BL4S200
Saia-Burgess/ Tecnosistemas www.saia-pcd.com www.tecnosistemas.es
Funcionalidades avanzadas E/S Distribuídas
En esta relación sólo aparecen aquellas empresas conocidas por nuestra redacción que han respondido a nuestra demanda de información.
Fabricante/ Distribuidor Web
Octubre 2009 / n.º 411
INFORME
Octubre 2009 / n.º 411
Automática e Instrumentación
Buses de campo
Protección IP
Servidor Web
Buses de seguridad
Servidor de datos de proceso
Simulación
Paquete de programación
Conectividad
Dynamic C
Dynamic C
No
Sí
Sí
Sí
_
Dynamic C
Dynamic C
No
Sí
Sí
Sí
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
PG5
_
OPC
Sí
S Bus. Lonworks. Modbus. MP_Belimo. EIB_Konnex. M_Bus. DALI. Enocean
_
20
PL7
No
OPC (OFS) Sí
Ethernet, Canopen, AS_i, Fipio, Modbus, Modbus Plus, fipway Unitelway, interbuss
_
20
Concept
Sí
OPC (OFS) Sí
Ethernet, Modbus, Modbus, Plus, Fipio, Interbuss, Profibusdp, Devicenet
_
20
Unity Pro
Sí
OPC (OFS) Sí
Ethernet, Canopen, Modbus
_
20
Pl7 Unity Pro
No/Sí
OPC (OFS) Sí
Ethernet, Canopen, AS_i, Fipio,Modbus, Modbus Plus, fipway, Unitelwa, interbuss, Profibusdp
_
20
Concept, Unity Pro
Sí
OPC (OFS) Sí
Ethernet, AS_i, Modbus, Modbus Plus, Interbuss, Profibusdp
_
20
Xpsmfwin
Sí
_
No
Ethernet, Modbus, Profibus
Sí
20
Xpsmfwin
Sí
_
No
Ethernet, Modbus, Profibus
Sfeethernet
20
Xpsmfwin
Sí
_
No
Ethernet, Modbus, Profibus
Sfeethernet
20
Twido Suite
No
OPC (OFS) No
Ethernet, canopen, AS_i, modbus
_
20
MicroWIN
No
OPC
Sí
_
_
20
STEP 7 Basic
No
OPC
_
_
_
20
STEP 7
Sí
OPC
Sí
_
_
20
STEP 7
Sí
OPC
Sí
Profibus, Profinet/Industrial Ethernet, AS-i
_
20
STEP
Sí
OPC
Sí
_
_
20
STEP
Sí
OPC
Sí
Profibus, Profinet/Industrial Ethernet
Sí
20
STEP
Sí
OPC
Sí
Profibus, Profinet/Industrial Ethernet
Sí
20
STEP
Sí
OPC
Sí
Profibus, Profinet/Industrial Ethernet
Sí
20
STEP
Sí
OPC
Sí
_
Sí
20
101
INFORME
Automática e Instrumentación
Presentación
Sí
_
_
_
_
Simatic S7-mEC RTX
No
Sí
Sí
_
_
_
_
Simatic WinAC RTX
No
Sí
Sí
_
_
_
_
Control de movimiento
Sí
Seguridad
No
Modelo
Modular
Otras
Simatic ET200PRO CPU
Compacto
Control Robot/ CNC
Siemens (cont.)
Funcionalidades avanzadas E/S Distribuídas
En esta relación sólo aparecen aquellas empresas conocidas por nuestra redacción que han respondido a nuestra demanda de información.
Fabricante/ Distribuidor Web
Octubre 2009 / n.º 411
SIimatic WinAC MP
No
Sí
Sí
_
Toshiba/CT Automatismos y procesos/www. ctautomatismos.com
T1- T16S – S2E
Sí
Sí
Sí
_
_
_
_
Unitronics/Side www.unitronics.com
Jazz Micro-OPLC
Sí
No
_
No
_
_
PID
M91 Micro-OPLC
Sí
No
Sí
_
Sí
_
PID con Autotune
Vision120 GraphicOPLC
Sí
No
Sí
_
Sí
_
PID con Auto-tune, Datalogging y Recetas en tablas de datos
Vision130 GraphicOPLC
Sí
No
Sí
_
Sí
_
Encoder de hasta 15Khz. Salidas PWM. PID con Auto-tune, Datalogging y recetas en tablas de datos, lector de tarjetas microSD
Vision350ColorOPLC/ Vision570 Color-OPLC
Sí
No
Sí
_
Sí
_
Encoders de hasta 10/15Khz. Salidas PWM. PID con Auto-tune, Datalogging y recetas en tablas de datos, lector de tarjetas microSD, gestión de alarmas
Autómatas compactos serie 100V
Sí
No
Sí
No
Sí
No
Posibilidad ampliación hasta 4 módulos, incluyendo analógicas
Autómatas modulares No serie 200V
Sí
Sí
No
Sí
No
Maestras/Esclavas profibus, maestras de Can, Profibus, Ethernet
Autómatas modulares No serie 300S
Sí
Sí
No
Sí
No
Sistemas de alta velocidad Speed7, Ethernet integrado, memoria flexible
Autómatas modulares No serie 300V
Sí
Sí
No
Sí
No
Maestras/Esclavas profibus, tarjetas compatibles con sistemas 300 de Siemens
Autómatas slot PC, formato PCI, serie 500S
No
Sí
Sí
No
Sí
No
Sistemas de alta velocidad Speed7, Ethernet integrado, memoria flexible
750-830
No
Sí
Sí
No
_
_
_
750-849
No
Sí
Sí
No
_
_
_
750-860
No
Sí
Sí
No
750-871
No
Sí
Sí
No
_
_
_
750-872
No
Sí
Sí
No
_
_
_
750-873
No
Sí
Sí
No
_
_
_
758-875
No
Sí
Sí
No
_
_
_
767-2301
No
Sí
Sí
No
_
_
_
767-2301
No
Sí
Sí
No
_
_
_
102
Vipa Gmbh www.vipa.es
Wago www.wago.com www.dicomat.com
Sistema Operativo Linux
INFORME
Octubre 2009 / n.º 411
Automática e Instrumentación
Buses de campo
Protección IP
Servidor Web
Buses de seguridad
Servidor de datos de proceso
Simulación
Paquete de programación
Conectividad
STEP
Sí
OPC
Sí
Profibus, Profinet/Industrial Ethernet
Sí
20
STEP
Sí
OPC
Sí
_
Sí
20
STEP
Sí
OPC
Sí
Profibus, Profinet/Industrial Ethernet
_
67
STEP
Sí
OPC
Sí
Profibus, Industrial Ethernet
_
_
_
_
Sí
_
20
U90 LADDER gratuito
_
Acceso Remoto serie o GSM
No
Modbus serie
No
_
U90 LADDER gratuito
_
Acceso Remoto serie o GSM
No
Modbus serie, CANbus
_
_
Software Visilogic + cable gratuitos
_
Acceso Remoto serie o GSM/ GPRS
No
Modbus serie, CANbus, DF1, protocolos ASCII
_
65
Software Visilogic + cable gratuitos
_
Acceso Re- Sí moto seriE, ethernet o GSM/GPRS
MModbus, CANbus, DF1, protocolos ASCII, Ethernet
_
65
Software Visilogic + cable gratuitos
_
Acceso Re- Sí moto serie, ethernet o GSM/GPRS
Modbus, CANbus, DF1, protocolos ASCII, Ethernet
_
65
Win PLC / Step7 Win PLC7 / Step7
Sí
No
Sí
No
Sí
Win PLC / Step7 Win PLC7 / Step7
Sí
Sí
Sí
No
Sí
Win PLC / Step7 Win PLC / Step7
Sí
Sí
Sí
No
Sí
Win PLC / Step7 Win PLC / Step7
Sí
Sí
Sí
No
Sí
Win PLC / Step7 Win PLC / Step7
Sí
Sí
Sí
No
Sí
CodeSys
Sí
Sí
Sí
_
20
CodeSys
20
CodeSys
CodeSys
Sí
Sí
Sí
_
20
Herramientas de desarrollo de GNU
_
Sí
Sí
Sí
_
20
CodeSys
CodeSys
Sí
Sí
Sí
_
20
CodeSys
CodeSys
Sí
Sí
Sí
_
20
CodeSys
CodeSys
Sí
Sí
Sí
_
20
CodeSys/ herra- CodeSys mientas desarrollo GNU
Sí
Sí
Sí
_
20
CodeSys
CodeSys
Sí
Sí
Sí
_
67
CodeSys
CodeSys
Sí
No
Sí
_
67
103
tecnoMarket
NUEVOS PRODUCTOS PARA LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
PC industrial compacto con sistema Raid
Nueva gama de fuentes de alimentación
u El nuevo PC industrial Beckhoff C6930 que presenta Beckhoff ha sido diseñado para el montaje en cuadros de control y dispone de una placa base Beckhoff de 3 1/2 pulgadas para Intel Core Duo o Core2 Duo. La refrigeración del PC se realiza a través de aletas situadas detrás de la pared lateral derecha y permite trabajar a temperaturas de hasta 55°C. Además, dispone de un controlador Sata-Raid integrado para reflejar dos discos duros que le permite ejecutar la aplicación RAID, compatible con el software de automatización TwinCAT. Se puede aplicar un disco Flash en forma de tarjeta Compact Flash (CF) o como disco de estado sólido (SSD) complementario al disco duro o sustituyéndolo, ofreciendo una excelente seguridad de datos que puede incrementarse con la funcionalidad SAI ampliable de forma opcional.
u B&R amplía su gama de productos para la industria de la automatización con 5 nuevos modelos de motores paso a paso de brida 86 mm, NEMA 34 y con par de frenada de entre 4 y 13,6 Nm que permiten llevar a cabo posicionados de alta precisión a un coste reducido sin utilizar encoder. Gracias a su carcasa de aluminio y baja resistencia térmica, los nuevos motores NEMA 34 disipan el calor que generan de manera eficaz, reduciendo sensiblemente el calentamiento del motor e incrementando la duración de la vida útil de los rodamientos. Por otro lado, el sellado no solamente protege contra las pérdidas de aceite, sino que también evita la penetración de suciedad, asegurando que el aceite pueda lubricar de manera adecuada. La protección IP65 (opcional), con su capa posterior, facilita el cableado y permite su utilización en ambientes muy exigentes.
u La firma Tracopower presenta en España a través de su distribuidora Kolbi Electrónica su nueva serie TEX de fuentes de alimentación diseñadas para entornos y aplicaciones muy exigentes, como por ejemplo ambientes corrosivos. La carcasa de estos equipos, muy robusta, está fabricada en aluminio moldeado y cuenta con protección IP67 y Nema 4X. Se trata de fuentes de alimentación muy resistentes a las vibraciones y choques. Además, su caja hace de disipador, lo que permite trabajos en temperatura ambiente entre -40°C a +85°C (a partir de +60 °C tiene pérdida de potencia). En cuanto a la entrada, es universal, entre 90 y 264 VAC, y la salida es de 24 VDC (5A) o 12 VDC (8A), ajustable con potenciómetro interno.
www.br-automation.com
www.kolbi.es
www.beckhoff.es
Nuevos motores paso a paso
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Octubre 2009 / n.º 411
Protección contra sobretensiones
u Los nuevos dispositivos de protección contra sobretensiones Linetrab de Phoenix Contact pueden proteger hasta cuatro conductores de señal en tan sólo 6,2 mm. Además, la protección de tensión transversal entre los conductores de señal también puede ampliarse con el adaptador de bus para regleta de montaje. De este modo puede crearse una protección efectiva para interfaces de más de cuatro señales, por ejemplo para la medición de seis conductores. El pie de montaje metálico a tierra, que soporta sobrecorrientes, conecta el circuito de protección a la compensación de potencial local desde el mismo descargador ahorrando tiempo y costes de instalación. Por otro lado, con el sistema de cableado preconfeccionado pueden cablearse los dispositivos de protección y los amplificadores de señal y separadores galvánicos Mini Analog de la citada firma de forma rápida y fácil. www.phoenixcontact.es
tecnoMarket
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Nueva generación de arrancadores suaves
u Para la integración en sistemas de control de nivel superiores, los nuevos arrancadores suaves Versistart i II, serie de tres modelos que abarcan desde 18 hasta 200 amperios con tensión de red de 200 a 440 Vca. como estándar y opción de hasta 575 Vca, que presenta Vector Motor Control Ibérica (VMC) ofrecen las opciones de un módulo de control de bombas, así como comunicaciones Modbus, Profibus, DeviceNet y panel de control extraíble. Disponen de voltajes de alimentación de 200 hasta 575 Vca y han sido especialmente diseñados en modo tipo contactor para reemplazar de forma fácil y económica el arranque directo o estrella –triángulo de un motor eléctrico ya instalado. www.vmc.es
Bolígrafo escáner para captura de información
u Dentro del apartado de los sistemas de movilidad relacionados con Prisma3 (PDA, PRISM@net, terminales CDB, etc.), la firma Sisteplant ha desarrollado un nuevo bolígrafo escáner para facilitar la captura de información. El sistema permite la recogida fiable y sencilla de solicitudes de trabajo, partes de intervención de correctivos y preventivos, consumos y cualquier otro registro relacionado con mantenimiento, incorporándolo a la base de datos de Prisma3 mediante el uso combinado del bolígrafo escáner e impresos en papel específicamente diseñados para tal fin. De esta forma, la solución Prisma Bolígrafo Escáner permite automatizar el registro de información sin cambios reseñables en los hábitos de trabajo y sin necesidad de disponer de terminales de ordenador, portátiles o PDA. www.sisteplant.com
Seguridad en máquinas
u La empresa Safework ofrece servicios de asesoramiento conjuntamente con el personal de prevención, de producción y de mantenimiento de la planta sobre las medidas de seguridad más adecuadas aplicables a cada máquina, según la normativa relacionada, generando un informe descriptivo de las acciones prácticas a llevar a cabo en cada caso, incluyendo la valoración económica de las acciones de adecuación en cada máquina. Así, esta información permite al cliente tomar las decisiones más convenientes relativas a la seguridad de sus máquinas y planificar los trabajos a realizar por sí mismo o subcontratarlos. www.safework.es
Nuevas barreras de seguridad
u Fabricada en Alemania, la nueva gama de barreras de seguridad F3S-TGR-CL de Omron cumple con las normativas de calidad exigidas por el mercado europeo. Esta nueva serie de barreras de seguridad cubre las necesidades de cualquier aplicación al ofrecer modelos de Tipo II y IV y protección de dedo, mano y cuerpo. También se comercializan modelos Activa-Pasiva que evitan la necesidad de cableados en el receptor. La gama se ofrece en dos versiones: modelo básico y avanzado con multitud de funciones. Los modelos básicos incorporan rearme auto/manual y EDM. Los modelos avanzados, además de las funciones anteriores, disponen de blanking, muting total/parcial, Pre-Reset y ruptura simple o doble (single/double break). El modo Pre-reset (reset previo) aumenta la seguridad en zonas de protección amplias donde el operario puede no ser visible dentro de la zona de peligro. Con la función de ruptura simple o doble incorporada, se facilita el uso e instalación de las barreras en prensas, maximizando la productividad. www.industrial.omron.es
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ANUNCIANTES
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Anunciantes
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Afei Sistemas y Automatización, S.A. ................60 Asea Brown Boveri, S.A. ....................................17 Athelia ...................................................................3 B&R .....................................................................35 BCN Rail ................................................................6 Beckhoff Automation, S.A. .........................15 y 24 Control Techniques Iberia, S.A. ........Portada y 26 Emerson Process Management ............................7 Endress y Hauser, S.A. ...............................21 y 23 Fadisel, S.L. .........................................................60 Filtros Cartés ..............................................20 y 28 Hirschmann..........................................................81 Igus, Gmbh ..........................................................38 Industrias Stahl, S.A. ..........................................43 Ingeteam Technology, S.A. .................................13 Instrumentos Testo, S.A. ....................................16 Lenze Transmisiones, S.A. .................................65 Mesurex .................................................................4 Mitsubishi Electric Europe B.V. .........................75 National Instruments Spain, S.L. .......................39 Omron Electronics Iberia, S.A. ..........................29 Phoenix Contact, S.A. ..................Interior portada Pilz Industrieelektronik, S.L. ..............................22 QNV, S.L. .............................................................14 Rittal Disprel, S.A. ......................................18 y 19 S.A. Sistel ............................................................25
Automática e Instrumentación Director general Antonio Piqué
Octubre 2009 / n.º 411
Anunciantes
Página
SAC Servicios Corporativos, S.L. .......................41 Schneider Electric España, S.A. ........................93 SIDE ............................................................61 y 84 Siemens, S.A. ..................................Contraportada Tempel, S.A. ..........................................................8 Vega .....................................................................33 Vipa ......................................................................31 Weidmüller, S.A. ................Interior contraportada
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Panorama Industria ferroviaria
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ISSN: 0213-3113
Publicación mensual (se editan 11 números año) Tirada y difusión controlados por Las opiniones vertidas en los artículos firmados lo son exclusivamente de sus autores, sin que AeI los comparta necesariamente. También el contenido y filosofía de los mensajes publicitarios es responsabilidad exclusiva de la empresa anunciante. No se autoriza la reproducción total o parcial de los artículos de AeI sin el consentimiento previo expreso y por escrito de los editores.
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GRUPO ESPAÑOL DE SENSORES
Miembro fundador Organo delComité Español de la I.F.A.C. (International Federation of Automatic Control
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AutomĂĄtica e InstrumentaciĂłn
411 / Octubre 2009
MecĂĄnica, NeumĂĄtica, OleohidrĂĄulica, Electricidad, ElectrĂłnica, InformĂĄtica, Medidas
COMUNICACIONES INDUSTRIALES
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Ante el reto del determinismo temporal De las opiniones vertidas a nuestra revista por parte de profesionales del sector de las comunicaciones industriales se deduce que ciertos debates que estuvieron muy vivos hace unos aĂąos, como es la conveniencia de utilizar Ethernet para aplicaciones de control industrial, se pueden considerar zanjados. Aun asĂ, uno de los grandes retos sigue siendo garantizar el determinismo temporal. PĂĄg. 44
INFORME PAC: escalabilidad y multidominio accesible Incluye tabla de oferta PĂĄg. 75
IEC 61850: la clave para la automatizaciĂłn de la subestaciĂłn elĂŠctrica
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Angel NuĂąo GonzĂĄlez, Product Manager de QNV â&#x20AC;&#x153;Hemos desarrollado una plataforma propia de comunicaciones M2Mâ&#x20AC;?
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Octubre 2009, n.Âş 411