Automatica-437

Productividad y eficiencia del diseño a la producción

Fuentes de alimentación con tecnología SFB

437 / Febrero 2012

Automática e Instrumentación Mecánica, Oleohidráulica, Electricidad, Electrónica, Informática, Medidas

Automática e Instrumentación

GESTIÓN Y TRATAMIENTO DEL AGUA

Punto de mira de muchas empresas tecnológicas

Las principales tendencias que se observan en este importante y variado sector –motor de nuevos desarrollos– son el telecontrol, la monitorización centralizada y el mantenimiento preventivo, ntre e . otras Pág. 34 INFORME Caudalímetros: de las tecnologías tradicionales a las Pág. 75 emergentes

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Febrero 2012, n.º 437

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TIEMPO REAL

Panorama Innovación, Diversificación e Internacionalización: la nueva I+D+I de la ingeniería industrial

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Automática e Instrumentación

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Innovación, Diversificación e Internacionalización: La nueva I+D+ I de la ingeniería industrial

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Desde su participación en proyectos en sectores no tradicionales como las smart cities a una decidida apuesta por la internacionalización, las empresas españolas de ingeniería están consiguiendo mantener cifras de negocio y de actividad con la mirada siempre puesta en la búsqueda de soluciones innovadoras que permitan a la industria nacional ganar en competitividad.

La necesidad de reducción de los costes de mantenimiento impulsará el mercado de válvulas

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Según Frost & Sullivan, el mercado europeo de válvulas de control en 2011 ha vivido una moderada recuperación impulsado principalmente por los mercados de alimentación y bebidas, además de la industria de generación de energía.

TIEMPO REAL 14 Mes a mes • Automática e Instrumentación premia al mejor paper presentado en la Mediterranean Conference on Control and Automation (MED) • Los proveedores de automatización de procesos muestran su apoyo a WirelessHART

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17 CEA • El trabajo “Sistema de montaje de componentes SMD mediante manipulador paralelo”, ganador del Premio Omron

SUMARIO

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Automática e Instrumentación

GESTIÓN Y TRATAMIENTO DEL AGUA Localización de fugas en redes de distribución de agua

Cultivo de microalgas en aguas residuales

El grupo de investigación SAC de la 36 UPC ha desarrollado para Cetaqua

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una metodología para localizar fugas en redes de distribución de agua potable. Esta metodología utiliza modelos hidráulicos disponibles en la mayoría de compañías y sensores de presión situados en puntos estratégicos de la red.

Mejorar la eficiencia utilizando técnicas de control predictivo Este tipo de control se utiliza para 39 generar consignas óptimas de

caudal a los controladores locales ya disponibles en la red. Las consignas generadas permiten minimizar los costes de operación garantizando la calidad del servicio, y evitando cambios bruscos de presión que puedan provocar fugas.

Hydroptim: una herramienta para el control predictivo Se ha desarrollado una herramienta 42 informática que permite la aplicación

práctica de la metodología para la gestión óptima de sistemas hidrológicos/ hidráulicos aplicando el control predictivo basado en modelos (MPC).

19 Empresas • ABB adquiere Thomas&Betts • Siemens compra Pace Global Energy Services • Seguridad: Coverity y Wind River se asocian • Identificación automática: Sato se hace con Argox • SKF crea dos nuevas divisiones • Gamesa: dos parques eólicos en Francia • Adlink soporta el nuevo estándar COM 24 Eventos • En marcha la 1ª edición del nuevo Matelec • Vision 2011, muy buenos resultados

Una alternativa que permitiría reducir el coste de producción de biodiesel a partir de microalgas sería el cultivo de microalgas en aguas residuales, ricas en nutrientes. La idea subyacente es acometer el tratamiento de aguas residuales mediante cultivos de microalgas que permitan aprovechar energéticamente la biomasa producida.

Tuberías PEAD y su soldadura Las ventajas de las tuberías de 52 polietileno de alta densidad, conocido

como PEAD, y la evolución en las tecnologías y equipos automáticos de soldadura por fusión desarrollados actualmente, posibilitan la construcción de los modernos sistemas de transporte y distribución de agua.

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Monitorización de parámetros de funcionamiento en estaciones remotas SELECCION DEL MES

30 Productos • Un contador de agua inteligente • Una herramienta informática para optimizar el diseño y funcionamiento de las plantas desaladoras • Nuevo controlador y módulo de comunicación

I NFORME 75 Caudalímetros: de tecnologías tradicionales a tecnologías emergentes Pasados tres años desde la última publicación de un informe sobre estos equipos, este año hemos actualizado

61 Caudalímetros electromagnéticos por baterías y telecontrol

Asegurar una operación continua y sin interrupciones Migrar de un sistema de control de 64 procesos a otro en una estación depuradora de aguas residuales requiere unas condiciones especialmente críticas, pues es necesario garantizar que el sistema esté siempre disponible incluso si sus componentes están muy alejados entre sí.

Energía eólica para una planta desalinizadora Una planta desalinizadora de Aus66 tralia ha implementado una solución

global que abarca la gestión eléctrica, la automatización y la gestión de la energía. El cien por cien de la energía que consume la infraestructura se obtiene a partir de la energía eólica.

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Una solución para gestionar el consumo de agua en edificios algunos datos, incluyendo algunos temas nuevos, como es su aplicación en las plantas termosolares.

SOLUCIONES 82 Diferentes configuraciones para pequeñas soluciones El concepto Lean Automation presentado por Omron Eletronics está pensado para la automatización de máquinas pequeñas y compactas sin tener que renunciar a la posibilidad de interconectar todos los dispositivos con la unidad de control, es decir, el PLC.

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EDITORIAL

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El sector del agua, importante y muy variado

U

n año más abordamos desde las páginas de nuestra revista la gestión y el tratamiento del agua, coincidiendo con la celebración de la feria Smagua en Zaragoza. Se trata de un tema al que, en nuestra opinión, es necesario prestarle una especial atención. Son mayoría los expertos que reclaman esta atención. El agua es un bien limitado y se impone, más que en ningún otro caso si cabe, la mejor gestión del mismo a través de soluciones eficaces y sostenibles. Como importante es también, ahora más que nunca, reclamar una atención preferente a la eficaz gestión del agua por parte de las Administraciones públicas, ahora que la actual crisis económica les lleva a recortar sus presupuestos y las inversiones en este campo están disminuyendo de forma destacable. Está en manos de las empresas del sector ofrecer las mejores soluciones, y de revistas como la nuestra, informar sobre los distintos avances tecnológicos que se van produciendo.

Las redes de captación, depuración y distribución de agua siguen creciendo, porque también siguen creciendo las necesidades de agua tanto para el consumo humano como para la agricultura y la industria.

Tal como indican los autores de uno de los artículos que incluimos en este número, es precisamente el recorte de los recursos económicos lo que está impulsando la búsqueda de soluciones que impliquen tanto una mejor gestión de las instalaciones como un abaratamiento de su explotación y que pasan por el telecontrol, la monitorización centralizada y el mantenimiento preventivo.

Entre las principales tendencias que se observan en este importante y variado sector que es la gestión y el tratamiento del agua se encuentran las nuevas soluciones de control predictivo, la aplicación de nueva instrumentación y de sensores inteligentes y la búsqueda de la eficiencia energética, que en gran medida no son más que las que se dan también en el campo de las aplicaciones estrictamente industriales.

Especial interés creemos que tienen algunos de los artículos publicados en esta edición de Automática porque recogen los avances realizados por varios centros de investigación en el campo de la gestión y el tratamiento del agua. En uno de los artículos se

describe una solución desarrollada para la localización de fugas, una de las tareas más importantes a la hora de mejorar la eficiencia de las redes de distribución de agua potable. Otro recoge los resultados de aplicar técnicas de control predictivo en la red de aguas de Barcelona y el siguiente describe las características y posibilidades de una nueva herramienta informática que se está aplicando para controlar el caudal de la zona central del río Guadiana. Vale la pena mencionar que se trata de un desarrollo conjunto entre varios centros tecnológicos especializados en la automatización y el control de procesos y una importante empresa del sector. En estos proyectos se ha partido de la base de que los sistemas de ayuda a la decisión constituyen una herramienta muy útil para los operadores de redes de agua, donde la gestión de los recursos y las mejores acciones de control a tomar no son en absoluto intuitivas. Tal como afirman los autores, la gestión eficiente del suministro de agua respetando las políticas de conservación y sostenibilidad de las fuentes de agua es una tarea de gran complejidad si se tiene en cuenta el elevado número de elementos de control a manejar y la incertidumbre existente en la evolución de las demandas y de la meteorología.

Una curiosidad es el artículo en el que se plantea la posibilidad de acometer el tratamiento de aguas residuales mediante el cultivo de microalgas que permitan aprovechar energéticamente la biomasa producida.

En él se describe el desarrollo de un fotobiorreactor, el cual también es el resultado de la colaboración entre un centro de investigación y una firma especializada en la fabricación de estos equipos.

La utilización del PEAD (polietileno de alta densidad) para la construcción de sistemas de transporte y distribución de agua, haciendo un especial hincapié en las tecnologías disponibles para su soldadura, los sistemas disponibles para la monitorización de los parámetros de instalaciones remotas, la posibilidad de alimentación con energía eólica de una desaladora o el desarrollo de un sistema pata gestionar el agua consumida en los grandes edificios son otros de los temas tratados. En definitiva, pues, variados son los artículos que componen el dossier de este mes, como variado es el sector.

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Panorama

Innovación, Diversificación e Internacionalización

La nueva I+D+I de la ingeniería industrial

Las empresas españolas de ingeniería asumieron con rapidez la realidad de crisis del panorama productivo local y adaptaron sus estrategias de crecimiento a nuevos ámbitos de actividad. Desde su participación en proyectos en sectores no tradicionales como las smart cities a una decidida apuesta por la internacionalización, están consiguiendo mantener cifras de negocio y de actividad con la mirada siempre puesta en la búsqueda de soluciones innovadoras que permitan a la industria nacional ganar en competitividad.  CONSTANZA SAAVEDRA

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a ingeniería industrial y de automatización encara su futuro con decisión pese a un entorno cada vez más complejo. Según datos de la CEOE y del Círculo de Empresarios, desde principios de los 70, el peso relativo del sector industrial en el conjunto de la economía española se ha reducido a más de la mitad. En 2009, la participación de la industria en el Valor Añadido Bruto, magnitud económica que mide el valor generado por el conjunto de productores de un país, fue del 15,1%, cinco puntos por detrás de Alemania, que se encuentra en la media del mundo desarrollado.

Especialización en sectores productivos de poca especialización tecnológica, escasa inversión en investigación y desarrollo, dimensión reducida de las empresas industriales españolas –las más pequeñas de Europa– y crecimiento basado en el factor trabajo en vez de mejora de la eficiencia productiva son los puntos que la patronal destaca como causa para que el PIB de la industria en 2011 apenas supere el 14%, cuando en 1996 sobrepasaba el 20%.

Este es, de manera generalizada, el panorama industrial español: un escenario en el que prácticamente

n Fuente: Procetradi.

todo es mejorable y que tiene la urgencia de revertir esta situación con el objetivo de aportar las demandadas cuotas de crecimiento al país.

El sector demanda a gritos las claves de la competitividad y la implementación de servicios avanzados a la industria se presenta como la opción más viable para ello. Las ingenierías, aseguran, están preparadas para asumir el reto.

La marcha del negocio ha sido buena en 2011, asegura Santi Isern, gerente de Sistel Control, en línea con lo manifestado por Juan Carlos Maraña, ingeniero de instrumentación y control en Idom Ingeniería y Consultoría: Hemos cerrado el año dignamente teniendo en cuenta la

situación que estamos viviendo. Y no es casualidad. El denominador común de esta muestra de éxito contenido está, tal y como señalan los entrevistados, en tres puntos clave: la porfía del sector en torno a la necesidad de seguir invirtiendo en innovación y formación, la diversificación del negocio desde los tradicionales nichos de automatización industrial hacia nuevos desarrollos fuera de la industria y una decidida apuesta por la internacionalización de los proyectos en marcha: equipos nacionales para necesidades fuera de nuestras fronteras. Un paraguas que, de momento, mantiene a salvo a la ingeniería española de esta tormenta económica perfecta.

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TIEMPO REAL

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Panorama

Manuel Acero, Presidente del Instituto de la Ingeniería de España

“España no ofrece mercado para una ingeniería industrial admirada a nivel mundial”

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ue el 80% del negocio de las empresas de ingenierías españolas provenga de proyectos en el extranjero es síntoma más que suficiente para comenzar a tomar medidas, opina Manuel Acero, presidente del Instituto de la Ingeniería de España, institución que integra a más de 100.000 ingenieros de diversas especialidades que desarrollan su actividad tanto en el ámbito privado como el público. Aquí no hay trabajo, es un hecho, comenta, y por ello desde el Instituto se está atendiendo la solicitud de países como Alemania o Austria y se han comenzado a organizar jornadas informativas con consulados de varios países para acompañar a los ingenieros en su inserción laboral en el extranjero. Nuestra ingeniería está altamente valorada a nivel internacional, y si no hay oportunidades para los recién licenciados a nivel local, nuestra responsabilidad como institución es facilitar su salida profesional, y las oportunidades están hoy fuera de nuestras fronteras, explica.

Ante la amenaza de una fuga masiva de cerebros que desmantele el tejido productivo local, Manuel Acero apela, en primer lugar, a una mayor coordinación público/privada con el fin de reactivar proyectos de ingeniería, sobre todo en el ámbito industrial. Pese a que en los últimos 10 años se ha mejorado significativamente la apuesta por la mejora de la competitividad, la inversión aún sigue siendo insuficiente. Falta iniciativa pública para impulsar la I+D+I sobre todo en las ingenierías de tamaño medio y pequeño, que son la mayoría en nuestro país, ya que las grandes compañías pueden por sí mismas trabajar en ello. Sin

I de Innovación para la rentabilidad Según el estudio Prospectiva de la automatización integral en la empresa industrial elaborado por la Fundación OPTI, dedicada a la investigación de la tecnología industrial, y la Fundación Centro Tecnológico Ascamm, entre 2008 y 2015 la industria local se someterá a una profunda revisión de sus procesos

innovación no se es competitivo y sin ser competitivos es imposible vender en el mercado de servicios avanzados, detalla.

La diversificación, en opinión de Manuel Acero, es otra de las cuestiones a las que se están viendo abocadas las ingenierías industriales a causa del estancamiento del desarrollo del negocio tradicional: Si en determinado momento fue la apuesta por la industria aeronáutica, ahora las empresas locales están explorando nuevos mercados con el objetivo de compensar la pérdida de negocio habitual. Pese a ello, insiste, la clave está en darle un impulso a nivel gubernamental: Si se comienza a tramitar nuevamente, la futura la Ley de Servicios Profesionales debería incluir medidas para fomentar el desarrollo de las ingenierías pequeñas y medianas a través de planes específicos por sectores, explica. De hecho, el Instituto hizo llegar en su día una propuesta al anterior Ejecutivo con el fin de mejorar el proyecto de Ley que finalmente no llegó a tramitarse en parte por el frontal rechazo que obtuvo desde el sector, ya que proponía eliminar el requisito de la especialización para la ejecución de proyectos de ingeniería en un intento de dinamizar la actividad. El impacto que hubiese tenido una Ley en esa línea habría sido altamente negativo para la ingeniería, explica, insistiendo en que no es positiva una liberalización del sector a cualquier precio: El papel de los colegios como organismos de control y la formación a través de especialidades como garantía de seguridad para cada uno de los proyectos es una de las características estructurales de la profesión, destaca.

con el fin de alcanzar la automatización integral para aplicar tecnología a todos los niveles, esto es, desde la gestión a la fabricación. Si en algún momento la automatización se vio como un elemento que provocaba la pérdida de puestos de trabajo, señala el estudio, hoy, ante el peligro de los procesos de deslocalización de la industria, se percibe como una oportunidad para no perder el tren

de la competitividad y garantizar el mantenimiento del empleo. El pero a este avance está, sin embargo, en la misma crisis. Pese a que se preveía que a partir de 2012 los desarrollos tecnológicos en torno a la ingeniería industrial experimentarían un salto cualitativo, la realidad demuestra que el progreso está siendo más lento de lo que se esperaba, aunque no por ello las ingenierías dejan de

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Panorama

“Se nota en el ambiente una cierta dualidad entre la tranquilidad de haber asumido la estrategia correcta que ha permitido mantener las cifras de negocio pese a la crisis y la incertidumbre de cuándo llegará la recuperación para el mercado local. La única evidencia: no hay tiempo para detenerse ya que es la única manera de avanzar”.

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prestarle atención. Me gustaría decir que vamos a ver tendencias novedosas en un futuro cercano, pero la realidad demuestra que no va a ser así, comenta Juan Carlos Maraña de Idom.

Entre las innovaciones que sí señalan se están ejecutando está la aplicación de buses de campo para la interconexión de equipos para control de procesos continuos a nivel de planta, tal como confirman desde Idom: buses de campo y soluciones wireless se comenzarán a plantear dentro de los proyectos industriales. Su confiabilidad en ciertos procesos está más que justificada y el ahorro de la instalación y operación queda más que demostrado, explican. La estandarización de los protocolos de comunicación es otra de las cuestiones que tanto el estudio de OPTI y Ascamm como las ingenierías consultadas señalan.

En 2012 veremos la integración en Ethernet industrial, comenta Santi Isern de Sistel Control. En este sentido, la reciente creación de la Asociación Española de Profibus & Profinet/IO Link para apoyar la difusión y estandarizar la implementación de uno de los estándares más extendidos en la industria es una muestra del interés que tiene el sector en esta tendencia, que según OPTI y Ascamm para 2015 debería estar plenamente desarrollada.

Otros asuntos se mantienen dentro de los planes de trabajo internos

Perspectivas de la automatización industrial en España

n Fuente: Comsa Emte.

E

l Observatorio de Prospectiva Tecnológica Industrial apunta a que la automatización integral, aquella que implica aplicar la tecnología desde la gestión a la fabricación, es la opción más clara de la industria española para ganar competitividad. Según sus previsiones, para 2015 las empresas locales ya deberían haber ampliado las implementaciones de monitorización y control que tienen en sus plantas a otros ámbitos de gestión para integrar el resto de actividades de la compañía en un entorno de inteligencia de negocio siempre y cuando los avances tecnológicos en áreas como comunicaciones industriales y sistemas de información, arquitecturas de control, sensórica, robótica, identificación y trazabilidad o HMI estén a disposición de las empresas y sean conocidas por ellas.

En opinión del Observatorio, para alcanzar esta segunda fase de progreso en automatización, existen algunos factores que necesitan ser superados, entre ellos el coste de los proyectos; las dificultades de instalación, mantenimiento y uso de los sistemas; la escasez de personal cualificado; la poca consolidación de estándares y directrices reguladoras y la falta de conocimiento de las tecnologías a su disposición por parte de las industrias. Por ello, ha propuesto una serie de recomendaciones para que se facilite la aplicación generalizada de sistemas de automatización en los procesos de la industria como son la necesidad de que la administración establezca directrices que promuevan el uso de estándares, una colaboración más estrecha entre el ámbito universitario y la empresa privada, sobre todo para que exista una efectiva conexión entre innovación y necesidades reales de gestión, y una mayor difusión de los conceptos relacionados con la automatización para que estos lleguen a la pequeña industria, segmento en el que más urge implementar este tipo de soluciones con el fin de promover su crecimiento y competitividad. de las ingenierías, incluso dentro de su oferta de servicios avanzados, pero su implantación se prevé se retrase a consecuencia de la crisis: la comunicación automatizada entre los sistemas de control de la produc-

ción y de negocio (ERP) y los sistemas de gestión de la fabricación; integración del control de procesos con el control de seguridad de modo que se garantice el funcionamiento 7/24 y se propicie el mantenimiento

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Panorama predictivo; desarrollo de arquitecturas de control abierto frente a sistemas propietarios; entornos de fabricación modulares y reconfigurables; visión artificial integrada en los procesos de fabricación, o la virtualización de los sistemas informáticos de control industrial son algunos ejemplos de avances que tendrán que esperar para generalizarse. Lamentablemente, la innovación es hoy patrimonio de las empresas industriales más grandes o más avanzadas, como es el caso de la industria automovilística o aeronáutica. Para el resto, las ingenierías son conscientes de que la innovación sólo tendrá que ver con desarrollos claramente enfocados a ahorros económicos que mejoren la rentabilidad de las nuevas plantas y de las plantas existentes, como optimización de los diseños o apuestas en torno a la eficiencia energética.

Y es precisamente en ello donde trabajan, sin dejar de prestar atención, por supuesto, a la innovación que debería haber sido y aún no es.

“Migrar desde el tradicional nicho industrial hacia nuevos sectores productivos, o bien, salir de la cartera de servicios de automatización estándar para ofrecer nuevos desarrollos a la industria es otra de las estrategias que ha permitido a las ingenierías españolas mantener el tipo”. tabilidad, puede ser acometida.

Además, el mismo desarrollo de la industria en relación a los sistemas de automatización, más que óptimo según los entrevistados, ha abierto las posibilidades de trabajar en este ámbito.

Fuera de la industria, de manera generalizada, las smart cities se plantean como el sector de mayor desarrollo para las ingenierías. La necesidad de conexión de sistemas de gestión de servicios urbanos que hoy funcionan aislados evoca al desafío de integración de las actividades de planta al que se enfrentó la industria cuando se iniciaba en sistemas de control de la producción avanzados. El know how de las ingenierías es un elemento clave para concretar las aspiraciones de muchos entes públicos y privados en la materia.

Ya de manera particular, cada empresa ha abordado la diversificación según su particular estrategia. En Comsa Emte, a través de su unidad de negocio Aritex, por ejemplo, las energías renovables son un mercado que ha permitido aprovechar las sinergias creadas con el trabajo ya desarrollado para el sector aeronáutico y automovilístico. Para

D de Diversificación en oferta y sectores Migrar desde el tradicional nicho industrial hacia nuevos sectores productivos, o bien, salir de la cartera de servicios de automatización estándar para ofrecer nuevos desarrollos a la industria es otra de las estrategias que ha permitido a las ingenierías españolas mantener el tipo. Es el caso de proyectos en el campo de la eficiencia energética, donde tanto Idom como Comsa Emte, otra de las compañías consultadas, manifiestan estar ya trabajando. La lógica de la tecnología de control y automatización industrial permite que empresas productivas que ya tienen una adecuada infraestructura de monitorización de los procesos puedan plantearse el despliegue de un sistema que les permita ahorrar en consumo energético con una inversión que, en vista de los resultados posteriores de renn Fuente: www.brk.es

Idom, ha sido la misma demanda del mercado la que ha marcado la diversificación: Nuestro ámbito de actuación depende de las necesidades de nuestros clientes, explica Juan Carlos Maraña, detallando que a sectores de trabajo fuera del entorno industrial que hoy actúan como motor de desarrollo para su negocio –como las plantas de generación térmica o eléctrica, energías renovables, sistemas de tratamiento de aguas o participación en el diseño del mayor telescopio jamás realizado–, se suman sectores industriales en los que hasta ahora no se habían implicado: estamos participando en grandes complejos siderúrgicos o en fábricas de vidrio, explica. Para Sistel Control, la diversificación se está desarrollando dentro de la misma industria en línea de las tendencias de innovación explicadas anteriormente: la integración de las tecnologías de control con los entornos IT de las empresas es uno de los nuevos ámbitos de desarrollo para nuestros servicios de ingeniería, detalla Santi Isern.

I de Internacionalización obligada Abrir nuevos mercados no es una opción para las ingenierías locales, es una necesidad de primer orden si se quiere mantener el nivel de negocio. De hecho, la mayoría de ellas ya han incluido esta estrategia de negocio dentro de sus planes de desarrollo.

Según lo estimado por el Instituto de la Ingeniería de España (IIES), organismo que agrupa a los colegios oficiales en torno al mundo de la ingeniería, el 80% de los

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resultados de las empresas locales tiene que ver con ingresos obtenidos en el extranjero. Los motivos: desde una economía que ha crecido con una escasa variedad de sectores productivos que hoy se encuentran en madurez tecnológica, como el farmacéutico o el automovilístico, hasta la falta de inversión en innovación a consecuencia de la dificultad para acceder al crédito en la pequeña y mediana industria, la que representa la mayor parte del tejido industrial español, y que se desarrolla aún sin apostar claramente por la mejora de la técnica.

Las cifras de Idom confirman las estimaciones del IIES: nuestro volumen de proyectos internacionales es de más del 75%, explica Juan Carlos Maraña. Esta reflexión ya la hicimos hace mas de cinco años, y ahora, por suerte, estamos recogiendo los frutos. Mercados como India, Oriente Medio, Rusia, están dando bastantes proyectos en este momento, y no podemos perder de

“Abrir nuevos mercados no es una opción para las ingenierías locales, es una necesidad de primer orden si se quiere mantener el nivel de negocio. De hecho, la mayoría de ellas ya han incluido esta estrategia de negocio dentro de sus planes de desarrollo”. vista a grandes compañías localizadas en países como Corea o Turquía debido a su capacidad financiera y dinamismo, señala. En el caso de Aritex, explican, cuentan con oficinas estables en México y China y con proyectos en otros mercados como Alemania, Francia, Reino Unido, Irlanda, Eslovaquia, Argentina y Brasil. En este sentido, el mismo desarrollo de la economía

Automática e Instrumentación Digital Nuevo servicio de noticias

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mundial va marcando los mercados objetivos para las ingenierías nacionales, que según señalan se sienten competitivas y bien valoradas fuera de nuestras fronteras.

Para 2012, las expectativas, sin ser excesivamente optimistas, son buenas, pero no se puede bajar el nivel de tensión y debemos estar alerta de los posibles acontecimientos continuando con la diversificación de clientes, tipos de proyectos y localizaciones, explican desde Idom, afirmación con la que coinciden el resto de compañías consultadas.

Se nota en el ambiente una cierta dualidad entre la tranquilidad de haber asumido la estrategia correcta que ha permitido mantener las cifras de negocio pese a la crisis y la incertidumbre de cuándo llegará la recuperación para el mercado local.

La única evidencia: no hay tiempo para detenerse ya que es la única manera de avanzar. n AeI

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Mes a mes

Automática e Instrumentación premia al mejor paper presentado en la “Mediterranean Conference on Control and Automation (MED)” El premio, que estará dotado con 750 euros, se entregará al mejor paper seleccionado por un Comité de Evaluación, del que formará parte el comité de redacción de la revista.

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a Mediterranean Conference on Control and Automation (MED) es un importante Congreso Internacional sobre Ingeniería de Sistemas, Control y Automatización de procesos organizado por la Mediterranean Control Association (MCA) con el patrocinio técnico de las asociaciones IEEE y CEA. El congreso, que ya ha llegado a su edición número 20, se celebrará este año en Bar-

celona los días 3 al 6 de julio del 2012, y su organización ha sido encargada al grupo de investigación Sistemas Avanzados de Control (SAC) de la Universitat Politècnica de Catalunya.

Este congreso será el primero de su clase que se celebrará en España y permitirá los intercambios y la difusión de conocimientos científicotécnicos en esta área, además de propiciar los contactos para crear y coordinar redes investigadoras y, sobre todo, profundizar en la relación investigación-empresa, tan necesaria en estos días. El área de conocimiento del MED’12 engloba campos de investigación tan importantes para el desarrollo tecnológico y empresarial y la vida

diaria de las personas como el control y automatización industrial, sensores inteligentes, sistemas avanzados de control, monitorización en tiempo real, diagnóstico de fallos, modelización, simulación y optimización de procesos, sistemas distribuidos, aplicación de control y automatización a sistemas de transporte y vehículos (terrestres, marítimos o aeroespaciales), energía, sistemas biológicos, etc.

En la edición de este año, tenemos el placer de anunciar que nuestra revista Automática e Instrumentación va a conceder por primera vez un premio al mejor paper, seleccionado entre los más de 250 trabajos que se presentarán en la conferencia.

El premio al mejor artículo va a consistir en la entrega de un certificado y estará dotado con la cantidad de 750 euros.

En primer lugar, un Comité específico seleccionará los papers nominados a partir de la revisión de todos los trabajos presentados. De entre los finalistas propuestos, un Comité de selección –del que formará parte Automática e Instrumentación– escogerá el ganador, después de evaluar durante la conferencia las presentaciones de los trabajos finalistas. El nombre del ganador será anunciado el último día de celebración de la conferencia.

Para más información: www.med2012.org

Bacterias que transforman las algas en biocarburantes

Un bit de información en solo 12 átomos

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A

nvestigadores norteamericanos han desarrollado una bacteria capaz de metabolizar los azúcares contenidos en las algas para transformarlas en etanol. Hasta ahora la producción de biocarburante era considerada como demasiado onerosa comparada con otros carburantes derivados del petróleo.

En la nueva propuesta, los glucósidos contenidos en las algas no son sintetizados directamente por las bacterias, sino que este equipo de científicos americanos ha conseguido crear un microbio sintético, derivado de la Escherchia coli. y modificada, que produce encimas capaces de metabolizar los glúcidos en etanol.

Cabe señalar que, de ser

así, será una buena forma de recuperar la reputación de la citada Escherchia coli, que quedó tan maltrecha a raíz de los pepinos contaminados, ¿recuerdan?

En el 2009 científicos españoles de la empresa BFS ya pusieron a punto un procedimiento que permite transformar las algas en biocarburante basado en la energía solar, la fotosíntesis y un campo electromagnético. n AeI

poyándose en las nanotecnologías, los investigadores de IBM en Zurich (Suiza) han logrado una capacidad de almacenaje de informaciones numéricas a razón de solo 12 átomos magnéticos por bit. Los discos actuales utilizan en torno de un millón de átomos para almacenar un solo bit de información.

Este resultado se ha obtenido gracias a la posibilidad de manipular la materia átomo por átomo, abriendo así la vía a la construcción de dispositivos electrónicos más pequeños, más rápidos y más económicos en energía.

Los científicos del Big Blue han adoptado la tecnología Boltom up partiendo del átomo para construir el elemento magnético de almacenaje de

un bit de información. Y para evitar problemas de inestabilidad magnética engendrados por la aproximación de los bits, utilizan un nuevo procedimiento llamado antiferromagnetismo.

Los resultados de la investigación han sido publicados en la revista Science. n AeI

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Apoyan la gestión inteligente de energía a través de PROFIenergy y están perfectamente integrados en el marco de la innovadora ingeniería Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) a través de SIMATIC WinCC V11.

Estás a solo un “clic” de distancia de todas las características y beneficios de los SIMATIC HMI Comfort Panels.

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TIEMPO REAL

Automática e Instrumentación

Febrero 2012 / n.º 437

Mes a mes

Los proveedores de automatización de procesos muestran su apoyo a WirelessHART

V

arios fabricantes importantes de automatización de procesos socios de HART Communication Foundation se presentaron unidos en la exposición CIA2011 en Singapur (del 22 al 25 de noviembre de 2011) para mostrar una amplia gama de productos WirelessHART interoperable.

En todo el mundo los usuarios están enviando un claro mensaje a los proveedores de la industria para hacer frente a la perentoria necesidad de

una comunicación inalámbrica fiable, robusta y segura en aplicaciones del mundo real de las plantas industriales, afirmó Ron Helson, Director Ejecutivo del HCF. Los proveedores están respondiendo con la fabricación y presentación de una gama cada vez mayor de productos WirelessHART y soluciones que satisfagan estas necesidades del usuario.

IEC 62591 WirelessHART se basa en la sólida tecnología HART utilizada en más de 32 millones de dispositivos

BR E V E S

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• El grupo Newport Corporation, especializado en componentes ópticos y láser así como en instrumentos espectroscópicos y fotónicos, acaba de anunciar el cierre de un acuerdo definitivo para la adquisición de ILX Lightwave Corporation, especializada en la solución de test y medida para diodos láser y otros componentes fotónicos.

• Durante la celebración del Kick Off, celebrado en Mónaco a finales del pasado mes de enero, encuentro en el que Dassault Systemes reúne a sus socios, la firma Cadtech, distribuidora de las soluciones de Dassault Systemes: Catia, Delmia, Enovia y 3Dvia, fue galardonada con el premio Best Business Partner Iberia 2011. Los resultados en 2011 han revalidado a Cadtech como una de las principales españolas integradoras de las soluciones de diseño y gestión PLM de Dassault Systèmes.

n Fuente: Emerson.

instalados en todo el mundo, permitiendo a los usuarios obtener rápida y fácilmente los beneficios de la tecnología inalámbrica mientras se mantiene la compatibilidad con los dispositivos existentes, herramientas y sistemas.

En el stand de HART en CIA2011 se presentaron productos y soluciones de ABB,

Emerson, Endress+Hauser, MACTek, Pepperl+Fuchs, Phoenix Contact, ProComSol, Rohrback Cosasco Systems (RCS), R. Stahl y Siemens.

Demostraciones en vivo mostraron la interoperabilidad entre los transmisores, las pasarelas y los adaptadores inalámbricos de múltiples fabricantes gracias a la norma WirelessHART. Muchas plantas de todo el mundo ya están confiando en los transmisores Wireless HART en aplicaciones tales como control de presiones, obstrucción de filtros, eficiencia de intercambiadores de calor, vigilancia de la situación de las bombas, inventario de tanques y fugas, perfiles de temperatura, rendimientos de turbinas y otros. n AeI

¿Hacia la interoperabilidad entre NFC y Bluetooth?

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egún noticias aparecidas en la prensa internacional, los protocolos de radio NFC y Bluetooth pronto podrían fusionarse por la estandarización de un protocolo de comunicación híbrido de corto alcance. Este parece que es el resultado al que quieren llegar el NFC Forum

y el Bluetooth SIG, que son los responsables de la definición de las dos especificaciones.

Para empezar, los dos protocolos pasarán por una fase de interoperabilidad a través de un sistema de emparejamiento de dispositivos Bluetooth iniciado a través de la NFC. n AeI

Sistemas de climatización de todos los tamaños.

ENCLOSURES

POWER DISTRIBUTION

CLIMATE CONTROL

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TIEMPO REAL

Febrero 2012 / n.º 437

Automática e Instrumentación

CEA

El trabajo “Sistema de montaje de componentes SMD mediante manipulador paralelo”, ganador del Premio Omron

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l Comité de Selección del Premio Omron de Iniciación a la Investigación e Innovación en Automática, que está formado por miembros de la Junta Directiva de CEA y un representante de la empresa Omron y que está presidido por el presidente de CEA, ha decidido proponer por unanimidad para el Premio Omron en la convocatoria 2011/12 al trabajo Sistema de montaje de componentes

SMD mediante manipulador paralelo, presentado por los alumnos Andrea Mª Maidana Gómez, Antonio Javier Pérez Vigo y Fernando Sabarit Peñalosa, de la Universidad de Málaga, y cuyo tutor es Jesús M. Gómez de Gabriel.

El Comité de Selección ha considerado como méritos más sobresalientes para esta decisión la calidad técnica de la propuesta, su originalidad y su posible aplicabilidad al sec-

tor industrial y la viabilidad de la propuesta con los objetivos y plazos de desarrollo para su ejecución.

La propuesta ganadora se desarrollará en los próximos meses tras la cesión de los equipos de Omron solicitados y se presentará durante las próximas Jornadas de Automática, que se celebrarán este septiembre en Vigo. n AeI

X Simposio CEA de Ingeniería de Control: “Problemas de control en los nuevos sistemas de energía”

E

l simposio se celebrará los días 1 y 2 de marzo de 2012 en La Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona (ETSEIB) de la UPC. En esta ocasión, el simposio CEA de Ingeniería de Control se centra en las problemáticas y oportunidades de control que surgen en los nuevos sistemas de energía. El simposio va a contar con la presentación

de investigadores que están actualmente abordando estos problemas dentro del desarrollo de sus proyectos de investigación. Se cubren aspectos de control en aerogeneradores y energía eólica, pilas de combustible, automoción, energía eléctrica, etc. A su vez, se contará con charlas de investigadores y empresas del sector.

Dentro del marco del sim-

IT INFRASTRUCTURE

posio, se realizará una presentación, vía pósteres, de las tesis doctorales que se están llevando a cabo actualmente en ingeniería de control (aunque no necesariamente en temas relacionados con la energía).

Más información en la página web del grupo temático de Ingeniería de Control: www.ceautomatica.es/og/ ingenieria-de-control

Concesión del IEEE Fellow a Eduardo F. Camacho

C

ada año, después de un riguroso procedimiento de evaluación, el IEEE Fellow Comitee recomienda un selecto grupo de destinatarios de uno de los honores más prestigiosos de esta asociación, la elevación a Fellow de IEEE. La Junta de Directores de IEEE, en su reunión del mes de noviembre de 2011, le ha concedido esta distinción por sus contribuciones al control de modelos predictivos y al control avanzado de sistemas solares a Eduardo F. Camacho, del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Escuela Superior de Ingenieros de Sevilla. n AeI

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Empresas

Lantek nombra Fagor Automation prevé un incremento nuevo director del 10% durante 2012 nas, priorizando a los la intención de I+D+i mercados de Corea, C onde incrementar

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antek, especialista mundial en el desarrollo y comercialización de soluciones software CAD/CAM/ MES/ERP para la industria del metal, ha anunciado el nombramiento de Raúl Chopitea como nuevo Director de Investigación y Desarrollo de la compañía.

Desde su nuevo cargo, Chopitea se encargará de dirigir el Centro de I+D+i de Lantek y de coordinar la gestión técnica de producto, incorporando los avances del sector a las soluciones de la corporación, además de desarrollar y supervisar las tareas relacionadas con el área de consultoría técnica, y prestar apoyo a las diferentes unidades de mercado.

n AeI

su porcentaje de cuota mundial, para lo que se ha fijado el objetivo de crecer un 10% durante 2012, Fagor Automation, fabricante de sistemas para la automatización de maquinaria, apuesta por sus nuevas familias y desarrollos de CNC y de encoders absolutos.

Los planes de Fagor Automation para el presente ejercicio incidirán en los aspectos de innovación e internacionalización con el objetivo de aumentar su posición comercial y de superar la cota de ingresos previa a la crisis. Los responsables de la cooperativa, de hecho, confían en aumentar sus ventas un 10 por ciento, por encima de 70 millones, y conseguir una nueva marca histórica.

La mejora de las expecta-

ABB adquiere Thomas&Betts

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BB sigue su expansión en EEUU. Después de la adquisición del fabricante de motores eléctricos Baldor a finales del 2010, ahora acaba de comprar Thomas&Betts, especializada en productos de baja tensión que dispone, según ABB, de una oferta complementaria a la suya.

Se trata de una empresa bien dirigida con marcas importantes y excelentes canales de distribución en el mayor mercado de productos de baja tensión del mundo, ha indi-

cado Joe Hogan, directivo de ABB. La integración de los componentes eléctricos de Thomas&Betts y los productos de protección, control y medida de baja tensión de ABB dará lugar a una muy amplia oferta en los más de 6.000 puntos de distribución y mayoristas de EEUU, así como para los canales de distribución de ABB en Europa y Asia. Gracias a esta amplia gama de equipos y al aumento de sus canales de distribución, el grupo suizo dobla su campo de acción en América del Norte.

La transacción está pendiente de la aprobación por parte de los accionistas de Thomas&Betts, así como de las aprobaciones reglamentarias al uso. Se espera que todo concluya a mediados del 2012. n AeI

tivas se apoya en el repunte detectado en países como Alemania, Francia, Italia y Estados Unidos donde el sector aeronáutico y defensa se muestran muy activos.

Además, los responsables de la compañía confían en que el control de la inflación en China, que ha registrado avances al cierre de 2011, aumente el dinamismo del gigante asiático. Como acciones de refuerzo de su red internacional para asegurar posiciones en estos mercados, ha ampliado su personal técnico y comercial y han abierto nuevas ofici-

Italia, Alemania y Estados Unidos, donde ya disponen de seis oficinas.

Para el presente ejercicio, la compañía ha establecido un plan de inversiones en equipos especiales para incrementar la trazabilidad de sus componentes SMD mediante serigrafía, y en equipos para técnicas avanzadas Hass-Halt-Hasa de análisis de robustez de sistemas electrónicos completos.

Asimismo, este año, completará el desarrollo de un Programa Etorgai para diversificar el negocio hacia el vehículo eléctrico. En este proyecto colabora con Fagor Ederlan, Cegasa, Ecenarro y Mondragón Automoción, así como con Lotus Engineering. n AeI

Gamesa: dos parques eólicos en Francia

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l grupo español Gamesa, que se sitúa entre los líderes mundiales de fabricación de molinos eólicos, acaba de firmar un contrato para la instalación de dos parques eólicos en Francia que representan 16 megavatios en total. Se trata de un parque de 8 MW en Aussac

(Poitou-Charente) y otro de la misma potencia en Beirain (Lorraine).

Gamesa afirma haber puesto en marcha en Francia desde el año 2000 instalaciones eólicas con una capacidad total de 800 MW. n AeI

Linear Technology compra Dust Networks

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inear Technology, presente en España a través de Arrow Iberia y Farnell Components y uno de los principales fabricantes de circuitos analógicos y mixtos, acaba de adquirir la americana Dust Networks, fabricante de soluciones para redes de sensores sin hilos. De esta forma, la sociedad completa su oferta

en los sectores de control de procesos, de instrumentación industrial, gestión de la energía, etc. Creada en 2002, Dust Networks desarrolla y comercializa módulos de bajo consumo y software para redes IP (basados en el estándar 6LoWPAN y IEEE802.15.4), WirelessHart y ZigBee. n AeI

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Empresas

Premiado un proyecto de Sener

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l pasado 25 de enero, la planta de regasificación Gate terminal, proyecto llevado a cabo por Sener, empresa de ingeniería, construcción e integración de sistemas, fue galardonada en los Premios de la Conferencia Europea de Gas, concedidos por la editorial Natural Gas Europe y la organización de este encuentro internacional, celebrado en la ciudad de Viena del 24 al 27 de enero y que reunió a los principales actores europeos de este sector.

La planta de regasificación Gate terminal, ubicada en Maasvlakte (Róterdam), es un proyecto llevado a cabo por Sener dentro de la joint venture

TS LNG (joint venture entre Techint y Sener), responsable de la construcción en contrato EPC y puesta en marcha de la planta, trabajos que se han llevado a cabo con éxito dentro del plazo estipulado.

En todo el proceso de construcción, que ha durado tres

años (desde el comienzo de las obras en junio de 2008 hasta la finalización de la puesta en marcha, el 1 de septiembre de 2011) se ha puesto especial atención a la seguridad, el medio ambiente, la disponibilidad y la versatilidad de la operación.

Siemens adquiere Pace Global Energy Services

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iemens Industry acaba de adquirir la empresa norteamericana Pace Global Energy Services, que opera en el sector de la energía, ofreciendo herramientas, servicios y consejos a las empresas para mejorar la eficacia y la optimización de los recursos energéticos.

Creada hace 36 años, gestiona más de 5.000 millones de dólares de costes ener-

géticos de 200 empresas a través del mundo, supervisa una cartera de riesgo valorada en 10.000 millones de dólares y sostiene el desarrollo, adquisición y financiación de 100.000 millones de dólares de activos energéticos en todo el mundo. Pace Global combina el conocimiento de la industria con el de los aspectos comerciales, técnicos y financieros para ayudar a las

empresas y organizaciones a maximizar los costes y gestionar los riesgos en mercados energéticos complejos. Esta empresa se integrará en la división Siemens Building Technologies, pero continuará funcionando como una unidad de explotación distinta que conserva el conjunto de su personal y sus oficinas en EEUU, Europa y Rusia. n AeI

Seguridad: Coverity y Wind River se asocian

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stas dos empresas acaban de asociarse para diseñar un test de desarrollo dedicado a la seguridad de los sistemas embedded con el objetivo de facilitar y acelerar la detección y la corrección de las brechas de seguridad de los software a medida que se van desarrollando.

Coverity suministrará una versión de evaluación de Co-

verity Static Analysis preconfigurada para Wind River Sorkbench y apoyando los sistemas operativos en tiempo real Wind River Linux y Wind River VxWorks. La solución conjunta permitirá a los equipos de desarrollo garantizar el máximo nivel de seguridad durante el proceso de desarrollo del software embedded y corregir eficazmente las bre-

chas de seguridad a medida que se escribe el código.

Según diversas estimaciones del mercado, de aquí al 2020 serán más de 50.000 millones de equipos los que estarán conectados, lo que representa una creciente posibilidad de amenaza de seguridad. n AeI

Bureau Veritas obtiene la acreditación Nadcap

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ureau Veritas Laboratoires acaba de obtener la acreditación Nadcap para el capítulo MTL (Materials Testing Laboratory), que comprende los análisis químicos, la metalografía y la microdureza, los ensayos me-

cánicos y la dureza en general, reforzando así su posición en los mercados aeronáuticos.

De hecho, ya actualmente estos laboratorios realizan ensayos, análisis y consultoría sobre materiales metálicos, polímeros y composites para

las empresas aeronáuticas.

Bureau Veritas Laboratoires informa que a esta certificación le seguirán a corto plazo nuevas acreditaciones relacionadas con el citado sector aeronáutico. n AeI

Gate terminal es una de las mayores terminales de gas de Europa y la primera de su clase construida en Holanda.

Dispone de tres tanques de almacenamiento de 180.000 m3 y su exportación inicial es de 12 BCMA (miles de millones de metros cúbicos por año).

Cuenta con dos muelles de atraque capaces de descargar simultáneamente dos barcos del tipo Q-Max, los mayores barcos de GNL del mundo.

Gate terminal es, de hecho, capaz de satisfacer las necesidades de gas natural de toda la población de Holanda y de parte de Europa. El proyecto total ha costado unos 800 millones de euros. n AeI

Adlink soporta el nuevo estándar COM

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dlink Technology acaba de anunciar que soportará el nuevo estándar de módulo procesador (COMComputer On Module) que Kontron anunció a finales del pasado mes de noviembre para las plataformas embedded de muy bajo consumo. Apoyándose en su experiencia en diseños ARM/RISC y en proyectos de pantallas inteligentes, esta será por parte de Adlink la primera tentativa fuera del marco x86 por una oferta de productos con factor de forma estándar.

La relación precio/características de las tecnologías ARM y RISC permitirá a Adlink proponer soluciones modulares por debajo de los 100 dólares, precio reclamado desde hace años por el mercado de la informática embedded e imposible de obtener con las plataformas basadas en x86. Adlink espera poder presentar sus primeros modelos conceptuales a finales de este mes de febrero, con ocasión del salón Embedded World en Nurenberg. n AeI

HMI controller

Motion controller

Software SoMachine

Drive controller

Logic controller

La nueva plataforma de control Flexible Machine ofrece un 100 % de flexibilidad a sus máquinas Control optimizado y facilidad en la puesta en marcha Hoy en día las máquinas han de ser más rápidas, flexibles y tener capacidad para resolver funciones de automatización más complejas que nunca. Como fabricante, usted tiene que hacer un constante esfuerzo por hallar nuevas formas de construir máquinas que ahorren más energía, que tengan menores costes de desarrollo y que lleguen al mercado con más rapidez.

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©2012 Schneider Electric. All Rights Reserved. Schneider Electric, SoMachine, and MachineStruxure are trademarks owned by Schneider Electric Industries SAS or its affiliated companies. All other trademarks are the property of their respective owners. Schneider Electric España, S.A.U. Bac de Roda 52, edificio A – 08019 – Barcelona (Espana). Tel.: 93 484 31 00 • Bases del sorteo depositadas ante notario • 998-2693_ES

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Empresas

Schneider Electric, entre las 100 empresas más sostenibles del mundo

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chneider Electric, especialista global en la gestión de energía y en soluciones de eficiencia energética, ha sido reconocida como una de las 100 empresas más sostenibles del mundo durante la presentación del Ranking 2012 de Empresas Sostenibles que elabora anualmente la prestigiosa publicación Corporate Knights.

El ranking, en el que par-

ticipan más de 4.000 empresas, analiza aspectos como la producción de energía, producción de agua, liderazgo de la diversidad, porcentaje de remuneración del CEO con respecto al resto de empleados, seguridad en la producción y capacidad de innovación, entre otros.

El análisis se realiza a partir de los informes integrados de sostenibilidad del mayor

consorcio de investigación del mundo, el Global Sustainability Research Alliance (GSRA) y de sus resultados en los tests de estrés financieros.

La empresa ocupa el puesto número 26 en su primera aparición en el top 100 de las empresas más sostenibles. Para José-Emilio Serra, Director de Marketing y Comunicación de Schneider Electric para España y Portugal, palabras

Identificación automática: Sato adquiere Argox

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a japonesa Sato, especializada en impresión de código de barras, etiquetas y soluciones de EPC/RFID, acaba de adquirir Argox Information, que diseña y fabrica una amplia gama de impresoras de código de barras, escáneres y terminales portátiles. Después de octubre de 2011, Sato ha adoptado una estructura de holding y así puede realizar numerosos cambios positivos tales como reforzar su rentabilidad, su potencial de crecimiento o incluso invertir en nuevas actividades, incluidas actividades de desarrollo, comenta Kaz Matsuyama,

directivo de Sato Holdings Corporation.

Después de su creación en 1996, Argox se dirige a un mercado cada vez más amplio.

Inicialmente concentrado en China, Brasil y Turquía, el fabricante japonés ha empezado a imponerse como suministrador importante en

SKF crea dos nuevas divisiones

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l fabricante sueco SKF, especializado en rodamientos, mecatrónica, soluciones de estanqueidad y lubrificación, acaba de anunciar la creación de dos nuevas entidades con el objetivo de dar respuesta a las necesidades de sus clientes del mercado industrial. Las nuevas divisiones, denominadas Industrial Market-Strategic Industries e Industrial Market -Regional Sales and Service, sustituyen respectivamente la división Industrie y la división Services. Ambas se centrarán especialmente en la gestión del ciclo de vida de los equipos y propondrán

a las OEM y a sus clientes finales una amplia gama de productos, soluciones y servicios. SKF hace ya tiempo que intensifica sus actividades sobre el mercado industrial, lo que se ha traducido en importantes inversiones en la construcción de nuevas fábricas, el desarrollo de las ya existentes, el crecimiento de las inversiones en I+D, etc., señala Tom Johnstone, directivo de SKF. Y añade: en los últimos años nuestra actividad ha girado en gran medida hacia la gestión total del ciclo de vida de los equipamientos. La agrupación por tipo de industria en el seno

soluciones de identificación automática en países como la India, Rusia o África del Sur. La sociedad deberá conservar su independencia en el seno de Sato. Las dos empresas podrán sacar partido de esta colaboración con una intensa cooperación en la concepción de productos y una reducción de costes ligados al desarrollo.

Sato, fundada en 1940, está presente a través de oficinas comerciales y de servicios de asistencia en más de 20 países. n AeI

de las dos nuevas entidades nos permitirá trabajar más fácilmente en este sentido.

La división Industrial Market-Strategic Industries comprende los siguientes campos de actividad: aeronáutica, energías renovables, unidades industriales, petróleo y gas, precisión (máquina-herramienta, equipos médicos, etc.) y ferrocarril. La división Industrial Market-Regional Sales and Services se dirige a los sectores metalúrgicos, papeleras, explotación minera, tratamiento de minerales y cemento, agroalimentario y marítimo. n AeI

como la diversidad, la eficiencia energética, el ahorro de recursos naturales, forman parte del ADN de todos los que integramos Schneider Electric.

n AeI

LSIS, entre las 100 empresas más innovadoras del mundo

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S Industrial Systems (LSIS) ha sido distinguida como una de las 100 empresas más innovadoras del mundo en 2011, según la evaluación realizada por la agencia Thomson Reuters basada en el registro de patentes y sus niveles de éxito.

El vicepresidente de LSIS, Ja-Kyun Koo, destacó al recibir el premio la importancia de la innovación para aumentar la competitividad tecnológica y como una fuente de ingresos para la compañía. LSIS, presente en España y Portugal a través de Vector Motor Control Ibérica (VMC), especialista en control y eficiencia de motores eléctricos, es una de las cuatro empresas surcoreanas que aparecen en la lista, junto con 27 empresas japonesas en representación del continente asiático. LSIS se ha destacado en los últimos años por realizar un gran impulso en innovación tecnológica con patentes relacionadas con la eficiencia energética, incluyendo redes inteligentes (Smart grids) y el vehículo eléctrico.

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Eventos

En marcha la 1ª edición del nuevo Matelec Así se ha presentado a la prensa especializada en rueda de prensa la próxima edición de Matelec. En palabras de sus organizadores, se emprende una nueva etapa, bajo el concepto de ‘Feria a Medida’, que plantea una gestión adaptada a las necesidades y objetivos de la industria de material eléctrico y de eficiencia energética.

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l resultado obtenido en las últimas ediciones de la histórica Matelec –tanto en número de expositores como de visitantes y también en cuanto al grado de satisfacción de los mismos–, ha hecho que sus organizadores se replanteen tanto el concepto como el formato de la feria. Estos han visto claro que Matelec debía ser reinventando para poder seguir siendo una herramienta útil al servicio de las empresas y del sector de la industria eléctrica y electrónica. Y, entre otras cosas, esta reinvención pasa por la reestructuración de sus sectores, por facilitar a los expositores el retorno de la inversión que les supone la asistencia a la feria y por la potenciación del carácter internacional de la misma con la colaboración de Amec Amelec (Asociación Española de Fabricantes y Exportadores de Material Eléctrico y Electrónico). En este sentido, esta asociación ha puesto en marcha recientemente un programa internacional dirigido a la captación de compradores de alto poder decisorio, procedentes de 13 países de las áreas geográficas de mayor interés para el certamen y el sector: Iberoamérica, Cuenca Mediterránea y Oriente Medio, tal como dieron a conocer durante la rueda de prensa.

Además, la Asociación coordinará un espacio en la feria que, bajo el nombre de International Business Área (IBA), organizará encuentros de negocio de las empresas españolas con alrededor de 60 compradores extranjeros.

Otra de las nuevas iniciativas puestas en marcha para potenciar la internacionalización del evento pasa por la creación de un área denominada Área Nuevos Exportadores, en la que pequeñas empresas sin

experiencia en exportación podrán disponer de un espacio de exposición, así como de asesoramiento.

Eficiencia energética En su afán por diseñar un evento que responda a las necesidades reales de cada momento, tal como afirmó Raúl Calleja, nuevo director del salón, cada edición deberá ser distinta con la finalidad de responder a la coyuntura de cada momento. Y es por ello que el eje principal de la edición de este año 2012 será la eficiencia energética, en sintonía con la creciente preocupación que se percibe en nuestra sociedad por estas cuestiones. En esta línea, paralelamente al salón se está organizando la Semana de la Eficiencia Energética junto con instituciones y entidades como el Ayuntamiento de Madrid o el Colegio Oficial de Arquitectos de Madrid (COAC). Desde el 21 al 28 de octubre se organizarán una serie de actividades por

Madrid relacionadas con la sostenibilidad y la eficiencia energética dirigidas a despertar una mayor concienciación en este ámbito, en los medios de comunicación y en el consumidor final. Una ruta guiada por distintos edificios de la capital madrileña energéticamente eficientes será una de estas actividades. Se trata de vestir Madrid de eficiencia energética.

Más cambios Además del cambio de logo (los colores del nuevo se asimilan al concepto de eficiencia energética) y del nombre de la feria –ahora Salón Internacional de Soluciones para la Industria Eléctrica y Electrónica– también se han introducido cambios en su estructura, que ahora constará de cinco grandes sectores independientes: Tecnología de la Instalación Eléctrica, Energía Eléctrica; Lightec, Soluciones de Iluminación y Alumbrado, Integradores de Sistemas de Telecomu-

Vision 2011, muy buenos resultados

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l salón internacional del tratamiento de la imagen Vision 2011, que tuvo lugar en Stuttgart del 8 al 10 de noviembre del 2011, ha conseguido un número de visitantes récord, 7055 frente a los 6752 de la edición anterior. La parte de visitantes procedentes de fuera de Alemania fue de un 36% (2% más que en 2010). En total, el salón ha acogido visitantes de 49 países con un fuerte aumento de los procedentes de países asiáticos. Cabe señalar que se ha constatado un incremento significativo de la proporción de visitantes del campo médico.

La gama de productos expuestos por más de 300 empresas comprendía desde cámaras hasta sistemas completos de tratamiento de imagen pasando por sistemas de iluminación, sensores de visión, tarjetas o también software de tratamiento de imágenes. Una parte importante de visitantes (22%) se interesaron particularmente por los componentes y sistemas de tratamiento de imagen llaves en mano. Estos sistemas integrados estaban presentes en un 32% de los stands del salón. También las conferencias han suscitado un especial interés, reuniendo a más de

nicación y Hogar Digital, y Building Automation, Control Industrial y Electrónico. En palabras de Calleja, puede afirmarse que se tratará de cinco ferias distintas bajo un mismo paraguas.

En definitiva, la nueva edición de Matelec se ha definido en torno a cuatro ejes estratégicos: se ha replanteado su posicionamiento y orientación sectorial, se ha ampliado su ámbito geográfico (“Matelec será una feria internacional celebrada en Madrid), se va a trabajar profundamente en la captación de visitantes cuyo perfil esté a la altura de las expectativas de los expositores y, por último, y no por ello menos importante, se va a ofrecer a los expositores una feria hecha a medida para que cada empresa participante consiga el máximo rendimiento de su presencia en el salón.

Todo ello para conseguir que Matelec deje de ser una feria para convertirse en una herramienta generadora de oportunidades de negocio con una clara orientación comercial y de retorno de inversión adecuado a las necesidades y objetivos de cada empresa participante, tal como afirman sus organizadores.

Esperamos que lo consigan. n AeI

3.000 congresistas.

En el sector se considera unánimemente que esta edición 2011 ha reforzado la imagen del salón a la vez que confirma el dinamismo del sector. Vision se ha convertido en el evento más importante, no solo por el gran número de expositores y visitantes de todo el mundo, sino también porque se ha constituido en un centro de excelencia para el desarrollo, el debate y la innovación, dijo Colin Pearce, directivo de Active Silicon. La próxima edición tendrá lugar también en Stuttgart del 6 al 8 de noviembre de 2012. n AeI

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©2012 National Instruments. Todos los derechos reservados. CompactRIO, LabVIEW, National Instruments, NI, and ni.com son marcas registradas de National Instruments.

Los nombres de los otros productos y las razones sociales mencionados son marcas comerciales o nombres comerciales de sus respectivas compañías. 04550

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Mercados

La necesidad de reducción de los costes

de mantenimiento impulsará el mercado de válvulas

De acuerdo a las investigaciones realizadas por Frost & Sullivan, pese a que el mercado europeo de válvulas de control experimentó notables descensos en 2009 y 2010, en 2011 ha vivido una moderada recuperación impulsado principalmente por los mercados de alimentación y bebidas, además de la industria de generación de energía.

C

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onsolidando esa línea de crecimiento, la consultora estima que para 2017 el mercado alcanzará una cifra de negocio en torno a los 673 millones de euros gracias a dos factores principales: un mayor énfasis en la reducción de los costes de mantenimiento por parte de las empresas industriales y el endurecimiento de las regulaciones medioambientales a nivel europeo.

Hay cada vez más énfasis en la incorporación de una herramienta de diagnóstico dentro de la válvula de control, lo que eliminaría la necesidad de servicios periódicos, así como el tiempo de inactividad debido a problemas de mantenimiento, explica el

n Fuente: Emerson.

director del estudio Ashwin Annareddy. Pese a que las oportunidades son claras, el informe apunta a que los fabricantes europeos deben estar atentos a la competencia de los mercados emergentes: Hasta ahora, el desafío clave para las empresas europeas ha estado en el factor precio para plantar cara a la oferta proveniente de los países

asiáticos con alternativas de bajo coste. Esta situación se ha agravado por las limitaciones presupuestarias que han afectado a las iniciativas de I + D del sector, comenta el estudio.

Para afirmar su dominio competitivo, explica, los fabricantes europeos de válvulas de control tienen que centrarse en el desarrollo de diseños innovadores, rentables y de alta calidad. Otra estrategia que se señala como vía para garantizar el éxito a largo plazo es la oferta de servicios de valor añadido, los que además son capaces de generar altos ingresos a las compañías del sector. n AeI

El mercado de microprocesadores Wi-Fi alcanzará un volumen de 6.000 millones de dólares en 2015

E

l mercado de chipsets inalámbricos continuará su senda de crecimiento según los datos aportados por el informe de la consultora NPD In-Stat. A medida que la demanda de dispositivos con conectividad Wi-Fi crece y los precios de esta tecnología se reducen gracias al aumento de la oferta, cada vez más sectores apuestan por integrarlos como norma de conectividad. Según el estudio, nuevos mercados como dispositivos de medición y control inteligentes y automóviles, así como procesos de automatización en entornos de consumo general como el

hogar, ayudarán a impulsar las ventas de este tipo de procesadores por encima de los 6.000 mil millones de dólares en 2015.

A medida que la tecnología Wi-Fi es cada vez más utilizada por los dispositivos, la capacidad de ancho de banda crecerá de manera proporcional para responder a la demanda, comenta Greg Potter, analista de NPD In-Stat. Cabe destacar que, actualmente, la mayoría de dispositivos aún no están utilizando el máximo de ancho de banda que les ofrece la tecnología Wi-Fi. Se espera que nuevos usos como el streaming de vídeo de alta

definición desde dispositivos móviles, por ejemplo, empujen a un aumento de la velocidad utilizada, explica. El informe apunta, además, que normas como el estándar 802.11ac ya prevén aumentar la velocidad de los procesadores en perspectiva a las nuevas necesidades de mercados como el de la telefonía inteligente, la informática de consumo, principalmente tablets, y la automoción, donde se espera que en el futuro inmediato se comience a incorporar Wi-Fi de manera natural y no como un complemento extra al equipamiento de los vehículos. n AeI

Suspendidas las primas de nuevas instalaciones de renovables

H

asta nuevo aviso quedan suspendidos los procedimientos de preasignación de retribución y los incentivos económicos para nuevas instalaciones de producción de energía eléctrica a partir de cogeneración, fuentes de energía renovable y residuos.

Según detalló el Ejecutivo español, la medida es de carácter temporal y tiene como objetivo poner un freno a un sistema que provoca un incremento continuo del déficit de tarifa. Según detalló, los recortes no pondrán en riesgo la seguridad de suministro ni el cumplimiento de los objetivos con la Unión Europea en materia de producción renovable de cara a 2020. n AeI

China inyecta capital para la mejora de los sistemas de riego eficientes

S

egún informa el ICEX, el Gobierno central chino anunció la creación de un nuevo fondo destinado a cubrir las inversiones en tecnologías de riego eficientes como el microgoteo y las pulverizaciones. Los ministerios de Finanzas, Agricultura y Recursos Hídricos han puesto más de 2.730 millones de euros a disposición de los agricultores para subvencionar sus inversiones en sistemas de riego que ahorren agua para las 2,53 millones de hectáreas de cultivo en diversas regiones del país, cuya cosecha en 2011 arrojó una cifra récord de más de 571,21 millones de toneladas. n AeI

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Opinión

La columna de Laura

Crear empleo

Laura Tremosa Coordinadora del Consejo de Redacción Automática e Instrumentación

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 Visito con cierta frecuencia un blog (www. buzmachine.com) regentado por Jeff Jarvis, profesor de periodismo en la City University de Nueva York, cuyo objeto es la actualidad del mundo digital. Uno de los temas de debate más interesantes es el que se refiere a la evolución de los empleos en función de la tecnología. Aunque el marco de debate está centrado en EEUU, la verdad es que las diversas reflexiones son trasladables a cualquier país europeo.

La tesis básica de Jarvis es que la innovación facilita el incremento de la productividad pero no del empleo y afirma con contundencia que los políticos que piensan que solo repitiendo como si fuera un hechizo empleos, empleos, empleos les llevará de vuelta a situaciones del pasado están engañando, o quizás se engañen ellos mismos.

La aparición de algunos nuevos empleos tecnológicos no van a resolver el problema. Y pone como ejemplo el caso de los periódicos en EEUU: Se han destruido miles de puestos de trabajo que no van a volver, afirma y continúa, es cierto que se han creado otros nuevos, pero en la red la industria de las noticias crea empleo para muchas menos personas. Se habrá ganado en eficiencia en la transmisión de las noticias con una importante disminución de los puestos de trabajo.

En una crónica que escribe desde el Foro Económico Mundial de Davos, ofrece amplia información en tiempo real de los debates que están teniendo lugar sobre este tema concluyendo que tampoco allí se han dibujado estrategias para afrontar este problema que él define como un futuro sin trabajo.

Todos quienes toman la palabra siguen con el artículo de fe de que puede volver el crecimiento, que ellos lo estimularán y esto creará empleo de forma que al final todo volverá a ir bien.

A juzgar por lo que escribe nadie se planteó preguntas tales como ¿qué va a contrarrestar la desaparición de los grandes complejos industriales como los automovilísticos? Es cierto que se crearán nuevas industrias del mundo digital, pero su creación de puestos de trabajo es muy inferior. Jarvis pone como ejemplos a Facebook, que presta servicio a millones de personas con una plantilla del tamaño de la de un periódico grande, o Amazon, que da empleo a bastante menos gente que las librerías que deja fuera del negocio. Es cierto que estas nuevas industrias

traerán crecimiento, beneficios y riqueza, pero no suficientes empleos.

Sin darnos cuenta estamos pasando de una economía industrial a una economía digital y parece que ni siquiera estos sabios reunidos en Davos tienen demasiadas respuestas ante el cambio que ello implica. Porque querer volver atrás con el objetivo de que la industria de aquí fabrique para cubrir la demanda del creciente número de consumidores de países emergente tales como China, India, Brasil, etc., como parece que apuntaba alguno de los ponentes en Davos, tampoco parece que sea la solución, porque, dada la mundialización y la competencia internacional, ello exigiría que las condiciones de trabajo en Europa o EEUU se asimilaran a las de aquellos países, lo que, como mínimo, no es deseable.

Lo cierto es que hablando de puestos de trabajo parece que cada vez debería haber más gente implicada en educación (necesidad de reciclaje) y salud (envejecimiento de la población), pero estas no crean riqueza en sentido estricto, son servicios que deben ser subvencionados de uno u otro modo. ¿Quién los sufragará cuando haya menos gente empleada en la economía productiva si seguimos con el modelo economico-social actual?

En todo caso, parece claro que la economía digital aumenta la productividad y la rentabilidad de modo que puede llegar a crearse una gran riqueza, pero faltarán puestos de trabajo, lo que dará lugar a una disparidad entre renta y capital que irá ensanchándose cada vez más.

Y esto, a medio plazo, ¿no puede provocar un gran descontento social en todo el mundo? La distribución de la riqueza es ya un viejo problema que todo hace pensar que se agudice.

A juzgar por la crónica de Jarvis, parece que esto es lo que generaba una gran incertidumbre entre los reunidos en el Foro Económico, de forma que en lugar de buscar respuestas, las instituciones allí representadas tendían a la resistencia, buscando fórmulas para regular la tecnología con la esperanza de retrasar el cambio que se avecina.

Fue mientras escuchaba la presentación de la nueva reforma laboral que me vino a la memoria la citada crónica que había leído hace unos días, especialmente cuando oí cómo quien la presentaba citaba cual un mantra, crear empleo, crear empleo, crear empleo...

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Productos

Capaz de transmitir y recibir información en tiempo real

Un contador de agua “inteligente” C

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on iPERL, se pasa de los contadores que recogen solo información a sensores capaces de transmitir y recibir información en tiempo real. Según explicó Pedro Carreira durante el acto de presentación de este nuevo equipo que tuvo lugar en la Tate Modern de Londres, la presión demográfica, con una creciente población mundial cada vez más concentrada en núcleos urbanos, está reclamando un incremento de agua tanto para consumo humano como para la agricultura o la industria. Pero este bien es limitado y se impone una mejor gestión del mismo, a través de soluciones más sostenibles.

La solución propuesta por Sensus facilita la evolución hacia las redes de agua inteligentes, pues con él es posible recolectar y emitir los datos, lo que se traduce en una mejora de la gestión de la demanda de los usuarios, así como del control de averías y de posibles fugas y pérdidas.

Para Peter Mainz, Presidente y CEO de Sensus, iPERL es la piedra angular de la solución que permite desarrollar verdaderas redes inteligentes de agua.

La tecnología iPERL está diseñado para funcionar tanto en interiores como en exteriores, es totalmente desmontable y reciclable y está fabricado en materiales plásticos y composite. La tecnología que incorpora se basa en los principios electromagnéticos de la Ley de Faraday y de los estudios

Sensus, compañía internacional dedicada a la fabricación y distribución de soluciones de medición energética, ha presentado recientemente una nueva solución para la gestión eficiente del agua denominada iPERL, un innovador sensor enfocado a optimizar al máximo el rendimiento de las redes de agua, así como la interacción entre el usuario final y los gestores de dichas redes.

n En la presentación celebrada en la Tate Modern estuvieron presentes, entre otros profesionales del sector, representantes de las principales compañías de gestión de agua de todo el mundo. Entre ellos destacar Agbar y Aqualia por parte de España, Veolia de Francia, Amiacque Milano de Italia o la egipcia Holding Company for Water and Wastewater, entre otras. Víctor Pinedo, Director General de Sensus España, junto a otros responsables mundiales de la compañía, también participaron en el encuentro.

del Premio Nobel de Física Hendrik Antoon Lorentz. El flujo de agua pasa por un tubo de material composite integrado en iPERL y, gracias el electromagnetismo remanente, el sensor es capaz de medir de manera precisa mínimos flujos de líquido. De este modo, a la exactitud de medición se suma una ausencia total de partes móviles en el mecanismo del sensor, evitándose los inconvenientes de los tradicionales contadores mecánicos que pierden exactitud con el tiempo o de la tecnología más compleja y

costosa de la medición por ultrasonidos. iPERL puede utilizarse como un sensor integrado en una red inteligente de agua y en ello radica su principal novedad. Cuenta en su interior con tecnolo-

gía de comunicaciones a distancia, que posibilita la compatibilidad con otros sistemas existentes del mercado. La información recabada por el sensor más tarde puede ser gestionada de múltiples formas, tanto por el gestor de la red como, en un futuro, por parte del propio cliente-usuario, dependiendo de la tecnología y aplicaciones utilizadas en conjunto con iPERL. iPERL tiene la calificación R800 de ratio metrológico (dentro de la normativa europea EN-14154) en todos los modelos de la gama, que van desde Q3

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Productos

2,5 a 16 m3/h. Ello significa que no hay compensación entre las condiciones de la red y su funcionamiento.

Además, integra la plataforma estándar OMS (Open Metering System, sistema de medida abierto). Esta última le permite comunicarse con cualquier equipo compatible con el estándar europeo EN 13757-4, lo que se traduce en una gran libertad para la gestión de las redes de agua.

Su operatividad es superior a la de los contadores tradicionales puesto que, a pesar de utilizar tecno-

logía electromagnética, no necesita de un aporte externo de energía. Su instalación es posible tanto para usos residenciales como industriales.

El iPERL tiene como origen una primera versión, lanzada en 2010 en EE.UU. y Canadá, donde se han instalado más de 250.000 unidades. El nuevo iPERL ha mejorado tanto las cualidades métricas como de adaptación de comunicaciones a las especificaciones del resto del mundo, y en especial de Europa.

Las redes inteligentes

(Smart Grid) se han definido en los últimos años como el futuro de la gestión de los recursos (electricidad, gas y ahora agua).

Según un análisis realizado por la consultora Frost & Sullivan, de aquí a diez años la inversión en redes de agua inteligentes tendrá una tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC) de un 20,3%. Los especia-

listas, además, sitúan a la Península Ibérica, por sus limitados recursos de agua en comparación con el resto de Europa, como una zona en donde este tipo de tecnología permitiría un ahorro de costes en las redes y una reducción en el consumo de agua.

31 www.sensusesaap.com

Facilidad en el manejo de las múltiples variables

Una herramienta informática para optimizar el diseño y funcionamiento de las plantas desaladoras

E

cosimPro es una herramienta matemática de modelado y simulación de sistemas dinámicos desarrollada por un equipo de ingenieros de la empresa Empresarios Agrupados Internacional (EAI). Entre las ventajas que puede suponer su utilización en estas instalaciones se incluye el estudio de su comportamiento sin necesidad de recurrir a pruebas en la propia planta o en plantas piloto, la capacidad de simulación de sistemas complejos y el ahorro de energía y costes del proyecto.

Un grupo de ingenieros españoles han desarrollado una aplicación de simulación que contribuye a optimizar el funcionamiento de las desaladoras: una librería de desalación, desarrollada por la Universidad de Valladolid, que se ha basado en la herramienta EcosimPro, utilizada en desarrollos de plantas de ósmosis de referencia.

La librería destaca por su alta precisión y la facilidad en el manejo de las múltiples variables que engloba una desaladora: procesos de flujo de fluidos, procesos de separación, almacenamiento, recuperación de energía, dosificación química, calidad del agua,

etc. Entre sus aplicaciones más señaladas destaca su aportación al diseño integrado y el control de este tipo de plantas.

Mediante la simulación dinámica se puede calcular el diseño óptimo de la instalación y realizar un control predictivo.

El objetivo principal es suministrar la demanda, que varía a lo largo del día y los meses, pero con el menor consumo de energía posible, evitando el vaciado y rebose de los depósitos.

Además, en este proceso se deben tener en cuenta una serie importante de restricciones, como por ejemplo la necesidad de realizar limpiezas a los filtros y membranas o las limitaciones técnicas de las bombas.

www.ecosimpro.com

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Productos

Desarrollados por una empresa catalana

Nuevo controlador y módulo de comunicación Misana Enginyeria ha lanzado recientemente al mercado un nuevo controlador con pantalla táctil y un módulo Modbus de 7 entradas y 6 salidas.

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isana Enginyeria es una empresa que investiga, diseña, desarrolla prototipos y fabrica equipos electrónicos, automatismos, sistemas de control y comunicación a medida para empresas y centros tecnológicos. Entre sus clientes se encuentran Renovalia, General Electric, Panasonic Electric Works, Aimplas, Aimme, Aido, Aidima, entre otros.

El controlador con pantalla táctil incluye software configurable para distintas aplicaciones y Modbus como opción de comunicación. Ofrece opciones de integración de contadores, temporizadores, maniobras, monitorización de variables y almacenamiento de datos (logger).

La pantalla táctil, resistiva TFT-LCD, es de 3,5”, la re-

solución es de 320*240 y la iluminación, de tipo LED. Alimentado a 24v CC, el controlador incluye 2 entradas digitales, 2 salidas a relé, interfase digital de 24-bits RGB y entrada de contador de alta velocidad.

Con opción de conexión a través de Modbus RTU, como ya se ha comentado, se suministra en caja DIN

para empotrar, con unas dimensiones de 96 x 96 x 57 mm. Opcionalmente, también puede suministrarse con módulo Modbus de 7 entradas y 6 salidas.

Por su parte, el módulo de 7 entradas y 6 salidas es capaz de comunicarse mediante protocolo Modbus RTU en modo esclavo.

Las entradas son digita-

les y están optoacopladas, mientras que las salidas son mediante relé con contacto libre de tensión.

Tanto las entradas como las salidas llevan testigo luminoso (led) para verificar el estado.

Alimentado a 12 Vcc ±10%, su consumo máximo es de 250 mA y su vida mecánica esperada de contactos relé es de 5 x 106. Con unas dimensiones aproximadas de 162 x 90 x 65 mm y un peso de 270 gr, puede funcionar a temperaturas que oscilan entre -5 °C y 50 °C (de 23 °F a 122 °F). Incorpora relé Panasonic JW1FSNDC12V, la capacidad de conmutación del relé es de 10A a 30V DC/250V AC y se suministra con soporte para montaje en carril DIN 46277-3. Los dos productos tienen una garantía de dos años.

En el año 2010, Misana Enginyeria certificó su sistema de gestión de innovación de acuerdo con la norma UNE 166.002, con la empresa alemana TÚV. www.misana.com

Integra comunicación Ethernet

Nueva unidad de automatización de alta velocidad

L

as CPU Speed7 315/ 317PN forman parte de la gama de unidades de automatización de alta velocidad de la firma Vipa.

Además de la interface combinada MPI/Profibus DP maestro/esclavo, la CP Ethernet integrada en la CPU también ofrece un completo controlador Profinet I/O para realizar estructuras de automati-

zación modulares y descentralizadas.

La interfaz integrada MPI/DP permite 32 conexiones PG/OP al mismo tiempo. La CP Ethernet es un controlador Profinet I/O en tiempo real de clase 1 y soporta la comunicación PG/OP para la programación, diagnóstico y conexión a HMI y scada.

Además de la funciona-

lidad Profinet I/O del controlador, también incorpora comunicación Ethernet y comunicación basada en TCP/IP. El PLC está diseñado para aplicaciones de tiempo crítico y satisface la creciente demanda de capacidad de memoria.

Esta se puede ajustar a las exigencias de la aplicación dinámicamente sin la necesidad de cambiar

el hardware existente. Tan solo hay que insertar una Memory Configuration Card (MCC) en la ranura de la tarjeta para disponer de memoria adicional.

Así, el número de tipos de CPU que el usuario tiene que tener para todas las aplicaciones se reduce al mínimo. www.vipa.es

“ PLICSMOBILE es nuestra solución de bajo coste para la transmisión de datos de medición.”

Novedades en VEGA: transmisión de los datos de proceso por GSM/GPRS con PLICSMOBILE. Puede salvar una distancia de forma fácil, fiable y económica utilizando PLICSMOBILE a través de la red telefónica móvil, también con alimentación por batería. Los datos de los puntos de medición en todo el mundo están disponibles por sms, e-mail o internet. Y, por supuesto, PLICSMOBILE está completamente integrado en el concepto de equipo modular de VEGA, plics®. www.vega.com/innovation

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LINKS DE INTERÉS

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Gestión y tratamiento del agua

¿Qué puede consultar en Internet?

A continuación les ofrecemos enlaces en los que pueden encontrar información sobre algunos de los desarrollos y aplicaciones llevados a cabo por empresas del sector.

 www.wonderware.es/contents/images/ Historia%20de%20Exito%20Baleares_ ADASA.pdf

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En este link se accede a información sobre la tecnología de telecontrol de Wonderware utilizada en las Baleares para optimizar los recursos hídricos de su comunidad de regantes.

Con el objetivo de garantizar una agricultura productiva, sostenible y de calidad, el Gobierno apostó, entre otros proyectos, por la modernización de varios regadíos de las Islas Baleares como una de las acciones del Plan de Choque de Regadíos. Con este proyecto se pretendía recuperar parte de las aguas procedentes de una estación depuradora de aguas residuales y reutilizarlas para el riego, modernizando varias comunidades de regantes y consiguiendo un objetivo común en el ámbito de la gestión integral del agua: la optimización de los sistemas de riego.

 www.swe.siemens.com/spain/web/es/

industry/automatizacion/instrumentacion/ Pages/Default.aspx En este link, la firma alemana Siemens ofrece información detallada sobre su gama completa de equipos de instrumentación para los distintos procesos: de presión, de temperatura, de flujo y de medida de nivel. Los posicionadores de válvulas neumáticas, los reguladores de proceso, los registradores de proceso y los dispositivos de protección de proceso completan el paquete dentro de este campo.

 www.es.endress.com/cs_senoble En la planta de producción que la empresa Senoble, fabricante de productos lácteos frescos, tiene en Noblejas (Toledo) se instaló una caseta para controlar la calidad del agua a la salida de su estación depuradora. Endress+Hauser construyó esta caseta equipándola con paneles para medición de pH, conductividad, turbidez, 2 analizadores Stamosens de absorción ultravioleta para la medida en continuo de nitratos y SAK (coeficiente de absorción espectral), y dos analizadores colorimétricos Stamolys CA71AM y CA71PH para la medida en continuo de amonio y fosfatos. En el link, la información completa sobre este desarrollo.

 http://domino.automation.rockwell.com/

applications/css_artilce.nsf/vIndAppExt?O penView&RestrictToCategory=WaterWast ewater

Información sobre los diferentes proyectos que ha llevado a cabo Rockwell Automation en EEUU, Canadà e Israel.

 www.water.siemens.com/en/products/controls_instrumentation_analyzers/Pages/default.aspx

Las soluciones de control, la instrumentación y los analizadores de la firma Siemens conforman el núcleo de este link. Incluye información sobre analizadores y controladores de proceso, energía y automatización, centros para el control de motores (MCC), automatización y control de los procesos, bombas y accesorios, sistemas scada y sistemas de telecontrol.

Si su empresa está interesada en aparecer en esta sección, pueden mandar los links correspondientes, con una breve descripción de la información contenida en los mismos, a

automaticaeinstrumentacion@gmail.com

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¿Por qué somos la elección de las compañías de Agua?

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Gestión y tratamiento del agua Automática e Instrumentación

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Utilizando modelos matemáticos y sensores de presión

Localización de fugas en redes de distribución de agua potable El grupo de investigación en Sistemas de Avanzados de Control (SAC) de la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC) ha desarrollado para el Centro Tecnológico del Agua (Cetaqua) una metodología para localizar fugas en redes de distribución de agua potable. Esta metodología utiliza modelos hidráulicos disponibles en la mayoría de compañías y sensores de presión situados en puntos estratégicos de la red.

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n Generación del residuo del modelo hidráulico y las medidas reales.

L

a mejora de la eficiencia de las redes de distribución de agua potable requiere entre otras tareas implementar estrategias para la reducción las fugas. Estas fugas aparecen inevitablemente con el envejecimiento de los materiales, por acciones mecánicas sobre ellas o incluso por reacciones químicas. En un primer proyecto, denominado Profured (Metodología de clasificación de agua no contabilizada y detección/localización de fugas en la red de distribución utilizando instrumentación y modelos) y realizado también entre el grupo SAC y Cetaqua, el problema de la localización de fugas se enfocó desde diversos

puntos de vista. En particular, primero se desarrolló una metodología para monitorizar el rendimiento de los sectores de distribución analizando el histórico de facturación así como los caudales nocturnos. Dicha metodología permitía detectar sectores sospechosos de tener alguna fuga. Una vez identificados los sectores sospechosos, se desarrolló una segunda metodología que mediante los modelos hidráulicos del sector y los sensores de presión instalados en el mismo permitiera localizar la zona donde se encontraba la fuga, facilitando a los técnicos de manteniendo su localización al reducir el área de búsqueda.

n Generación de la matriz de sensibilidad a partir del modelo hidráulico.

En un segundo proyecto, denominado RTNM (Real Time Network Monitoring), se procedió a mejorar las metodologías desarrolladas en el proyecto Profured de cara a su aplicación en tiempo real y, además, extendiendo la aplicabilidad no solo a la monitorización de fugas, sino también a la calidad del agua (concentración de cloro).

Principios del método El principio del funcionamiento de la metodología desarrollada se esquematiza en la figura superior. En dicha figura se muestra la comparación entre las medidas de presión real obtenidas mediante los sensores de presión instalados en la red y su estimación mediante la simulación del modelo hidráulico de la misma.

De dicha comparación para cada una de las medidas se genera un residuo. Dichos residuos, cuando no existe fuga, deberían tener un valor pequeño (menor que el umbral establecido a partir de la cota de ruido de los sensores e incertidumbre

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Ejemplo ilustrativo

S

e presentan en este despiece los resultados de la aplicación de la metodología de localización presentada en el texto del artículo en el sector Nueva Icaria de Barcelona. El modelo incluye unos 2.000 nodos y unos 3.500 tramos de tubería. Se han hecho pruebas (en simulación) para validar la metodología con distintas magnitudes de fuga (entre 0,7 l/s y 6,3 l/s) considerando el efecto del ruido en los sensores y desconocido el tamaño de la fuga.

La figura adjunta (izquierda) muestra el n Resultados obtenidos en el sector Nova Icaria de la red de Barcelona. resultado obtenido para una fuga de 6,5 l/s. El nodo con máxima correlación (0,99) coincide con la fuga real. En la citada figura (derecha) el resultado corresponde al caso no nominal (se buscaba una fuga de 1,7 l/s) con ruido en los sensores. La fuga está a unos 100 metros del nodo de máxima correlación.

La compañía de Aguas de Barcelona (AGBAR) hizo el esfuerzo de inversión para poder analizar los resultados sobre pruebas reales. Los primeros resultados permitieron localizar fugas latentes en la misma. Actualmente se trabaja en la mejora del modelo para la aplicación a test reales de fugas forzadas. Dentro del proyecto RTNM se está industrializando la metodología, desarrollando un aplicativo software.

del modelo). Si alguno de dichos más eficiente. Su determinación residuos supera dicho umbral, se es extremadamente difícil en una puede sospechar de la existencia de red real dado el elevado número de una fuga. Este proceso solo permite ecuaciones no lineales implícitas y la detección de la fuga. de variables que están involucradas, Para la localización de la fuga se además de que su valor depende del precisa de un proceso más complejo punto de trabajo de la red (demanque consiste en realizar primero das y condiciones de contorno) así (fuera de línea) un análisis sobre qué como del tamaño de la fuga. efecto se observaría en los residuos si existiera una fuga en cada uno de Ubicación óptima de los los nodos de la red (posibles puntos sensores de presión de fuga) (figura inferior en página La matriz de sensibilidad no solo anterior). Este análisis se realiza servirá para localizar la fuga meutilizando un modelo de la red con diante las medidas de los sensores fugas, colocando a la vez una sola de presión instalados, sino también fuga en cada uno de los nodos de la misma y registrando el residuo que hipotéticamente de obtendría. Dicho residuo se normaliza respecto al tamaño de la fuga, obteniéndose la matriz de sensibilidades de cada sensor respecto a cada posible fuga. La figura adjunta muestra la matriz de sensibilidades de una red de 15 nodos antes de proceder a su normalización.

Actualmente se está trabajando en la obtención de dicha matriz de forma analítica para realizar su cálculo de forma n Ejemplo de matriz de sensibilidad con 15 nodos.

para decidir qué puntos son los óptimos para la instalación de los mismos. A partir del estudio de la misma se pueden descubrir los nodos de la red que son mucho más sensibles (experimentan una mayor variación de precisión) que otros cuando se producen fugas, de forma que si en dichos nodos se instalara un sensor de presión se mejoraría la capacidad de detección de las fugas. Finalmente, para saber cuáles son los sensores clave para la localización de las fugas se binariza la matriz de sensibilidad a partir del umbral de detección y se seleccionan aquellos nodos como puntos donde instalar sensores que permitan discriminar un mayor número de fugas.

El problema de decidir dónde ubicar el mínimo número de sensores de presión que puede alcanzar la mayor discriminabilidad en el proceso de localización de fugas se puede resolver mediante técnicas de optimización.

Las variables de optimización son las posibles posiciones de los sensores (nodos de la red). La función de coste

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es la maximización del grado de discriminabilidad de la fuga. En la figura adjunta se observa que a medida que se aumenta el número de sensores instalados llega un punto en el cual el aumento de discriminabilidad de la fuga ya no aumenta, pudiéndose llegar a determinar el número óptimo de sensores a instalar así como su ubicación.

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Localización de la fuga A partir de los sensores de presión disponibles en la red a monitorizar y la matriz de sensibilidad obtenida mediante el proceso descrito anteriormente, se puede localizar la fuga mediante la comparación del residuo obtenido mediante el proceso descrito en la primera figura (pág. 34) con la matriz de sensibilidades obtenida en la figura de la página 35. Existen diferentes formas de realizar dicha comparación. De entre las diferentes formas que se han probado, la que ha dado mejores resultados se basa en la correlación de los residuos obte-

n Evolución de la función de coste en función del número de sensores instalados.

nidos en línea con cada una de las columnas (posible nodo en fuga) de la matriz de sensibilidad generada fuera de línea. Las columnas (nodos) que presentan una mayor correlación definen la zona de la red donde con mayor probabilidad

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puede encontrarse la fuga.

Ramon Pérez(1), Vicenç Puig(1, 2), Joseba Quevedo(1), Fatiha Nejjari(1), Josep Pascual(1), Gerard Sanz(1), Miquel Cugueró(1), Gabriela Cembrano(1,2,3), Edson Landeros(3),Antoni Peralta(4), Josep María Mirats(3), Jordi Meseguer(3) (1) Sistemes Avançats de Control, UPC (2) Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (CSIC-UPC) (3) Centro Tecnológico del Agua (Cetaqua) (4) Sociedad General de Aguas de Barcelona (Agbar), Departamento de Distribución

Agradecimientos Este proyecto ha sido realizado en el marco de los proyectos Agbar-Profured y Alliance AM0901 Real-time Network Monitoring (RTMN). Los autores agradecen también el soporte recibido a través del proyecto MEC CICYT DPI2009-13744 Analysis and design of distributed optimal control strategies applied too large-scale WATer systems MANagement (Watman).

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Gestión de redes de agua potable

Mejorar la eficiencia utilizando técnicas de control predictivo Es posible mejorar la eficiencia en la gestión de redes de agua potable utilizando técnicas de control predictivo. Este tipo de control se utiliza para generar consignas óptimas de caudal a los controladores locales ya disponibles en la red. Las consignas generadas, además de satisfacer las demandas de los usuarios, permiten minimizar los costes de operación garantizando la calidad del servicio, y evitando cambios bruscos de presión que puedan provocar fugas.

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a gestión eficiente del agua potable en áreas urbanas es un tema cuya importancia incrementa a medida que las ciudades crecen, debido a la limitación de fuentes de agua existentes y a las políticas de conservación y sostenibilidad de las mismas. Esto hecho, añadido al gran número de infraestructuras y sistemas de telemetría/telecontrol, deriva en que la gestión de las redes de agua potable sea compleja, en especial en épocas de escasez de recursos. Las herramientas de soporte a la toma de decisiones resultan de gran ayuda a los operadores de las redes de agua potable. Dichas herramientas se apoyan en técnicas de optimización y control óptimo.

En este artículo se resumen los principios de la gestión óptima de redes de agua potable así como los resultados de la aplicación de los mismos a la red de Barcelona en el marco del proyecto Sostaqua, realizado de forma conjunta entre Agbar y el Grupo de Sistemas Avanzados de Control (SAC) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC).

Principios de la gestión óptima de redes de agua potable Las técnicas de control predictivo se basan en traducir el problema de control en un problema de optimización. Además, dichas técnicas, al trabajar con un horizonte de pre-

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n Pirámide de control en una red de agua potable.

dicción, permiten tener en cuenta la predicción de la demanda a 24 horas vista cuando se generan las consignas de control, posibilitando aprovechar las diferencias noche/ día en las tarifas eléctricas. El control predictivo no se utiliza para cerrar lazos de control de bajo nivel, sino para generar consignas óptimas para los controladores locales ya existentes en la red y conforman en el nivel de control global (figura adjunta).

Los objetivos que debe conseguir el control predictivo cuando calcula las consignas de operación óptimas para los controladores locales son: • Minimización de los costes de

producción y transporte en el tratamiento del agua para su potabilización y en el consumo eléctrico de los bombeos que transportan el agua de las plantas de tratamiento a los depósitos de abastecimiento.

• Garantía de suministro de agua potable a los consumidores manteniendo unos volúmenes de seguridad en los depósitos de abastecimiento que permitan absorber sobrepicos de demanda no esperados.

• Suavidad en los cambios de consigna de las estaciones de bombeo y de las válvulas que eviten sobrepresiones en las tuberías que puedan provocar fugas.

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Resultados de su aplicación en la red de Barcelona

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a red de agua potable de Barcelona cubre una extensión territorial de 425 km2 con una longitud total de las tuberías de 4.470 km. Cada año proporciona alrededor de 237,7 hm3 de agua potable a una población de 2,8 millones de habitantes. La red se gobierna desde el Centro de Control a través de un sistema de telecontrol centralizado organizado en dos niveles. En el nivel superior, el sistema de supervisión (scada) instalado en el Centro de Control permite establecer las consignas operacionales a cada uno de los controladores locales del nivel inferior, instalados en la red, que controlan lazos de presión, caudal y nivel. En la actualidad, dichas consignas se fijan por los operadores del centro de control a partir de valores que han ido ajustando en el tiempo a partir de ir mejorando el funcionamiento de la red. En el proyecto Sostaqua se ha propuesto realizar un estudio en simulación que permita ver la mejora que se obtendría si dichas consignas fueran generadas por un control predictivo que optimizara los objetivos de control anteriormente descritos.

Para ello se ha implementado un algoritmo de control predictivo a partir del modelo matemático operacional de la red utilizando un horizonte de predicción de 24 horas. Dicho módulo funciona en paralelo con el módulo de predicción de la demanda también descrito anteriormente. El control predictivo basado en la predicción de la demanda y el modelo matemático operativo resuelve cada hora (intervalo de actualización de consignas de controladores locales) un problema de optimización obteniendo las consignas óptimas a aplicar a cada controlador local. Para validar las estrategias de control se ha desarrollado un simulador de la red utilizando la herramienta de simulación Matlab/Simulink, obteniéndose como resultado una mejora del 5 al 7% de reducción en los costes energéticos cuando las consignas son calculadas de forma óptima respecto a aplicar las consignas ajustadas mediante la experiencia de los operadores. En las figuras inferiores se muestra cómo, además, el controlador predictivo garantiza durante su operación que los volúmenes de los depósitos alcanzan el llenado óptimo para satisfacer la demanda n Evolución óptima de los volúmenes en dos depósitos de abastecimiento.

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Predicción de la demanda Para la gestión óptima de una red de agua potable hace falta disponer

n Predicción de la demanda.

de una predicción de la demanda horaria a un horizonte vista de 24 horas para cada uno de los sectores

de demanda. Para obtener dicha demanda, se utiliza un algoritmo de predicción en paralelo con el algoritmo de control predictivo que realiza una predicción a dos niveles: • A nivel agregado diario mediante una serie temporal • A nivel horario desagregando la predicción diaria obtenida mediante el patrón de demanda tipo del sector de consumo cuya demanda se esté prediciendo.

La figura adjunta muestra la comparación entre la demanda real y la predicha mediante el algoritmo de predicción de la demanda descrito anteriormente.

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n Consignas óptimas de un bombeo y tarifa eléctrica asociada.

n Consignas plantas de producción.

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y no caen más allá de los umbrales de seguridad establecidos para poder satisfacer sobrepicos de demanda inesperados. La figura superior izquierda muestra los caudales bombeados por uno de los bombeos que alimentan a un depósito de abastecimiento. Se puede observar que el controlador predictivo decide bombear cuando la tarifa eléctrica tiene un coste menor (figura Las técnicas de control predictivo permiten decidir de forma óptima las consignas a aplicar a los bombeos/válvulas de la red para conse-

superior derecha). Finalmente, en las figuras inferiores, se observa el suministro de agua que proporcionan dos de las potabilizadoras de la red. El controlador predictivo puede también decidir la cantidad de agua que debe proporcionar cada una de ellas para que el coste de producción sea el óptimo.

guir que el funcionamiento de esta sea óptimo desde el punto de vista económico (minimización de costes energéticos y de producción), así

Agradecimientos Este proyecto ha sido realizado en el marco de los proyectos Cenit, englobados a su vez en el programa Ingenio 2010. Con ello, los autores de este artículo quieren agradecer el soporte del CDTI (Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial), así como la elevada implicación y colaboración de las empresas y universidades vinculadas a los desarrollos del proyecto Sostaqua. Los autores agradecen también el soporte recibido a través del proyecto MEC Cicyt DPI2009-13744 Analysis and design of distributed optimal control strategies applied too large-scale WATer systems MANagement (WATMAN).

como desde el punto de vista operacional (garantía de seguridad de suministro).

V. Puig(2,1), C. OcampoMartínez(2,1), G. Cembrano(4,1,2), J.Quevedo(2), R. Creus(3) y M. Minoves(3) (1) Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (CSIC-UPC) (2) Sistemes Avançats de Control, UPC (3) Sociedad General de Aguas de Barcelona (AGBAR) (4) Centro Tecnológico del Agua (CETaqua)

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Aplicación al caso de estudio del Río Guadiana

Hydroptim: una herramienta para el control predictivo basado en modelos Se ha desarrollado una herramienta informática denominada Hydroptim que permite la aplicación práctica de la metodología para la gestión óptima de sistemas hidrológicos/ hidráulicos aplicando el control predictivo basado en modelos (MPC). La técnica de control MPC se utiliza para generar estrategias de control óptima para los actuadores que controlan las fuentes y las estructuras de almacenaje para satisfacer las demandas de riego y de abastecimiento y que garantizan futuras demandas con los caudales adecuados, optimizando los objetivos operacionales, tales como volúmenes de seguridad en el conjunto de los embalses.

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a gestión del agua es un tema de creciente interés. En particular, la gestión eficiente del suministro de agua respetando las políticas de conservación y sostenibilidad de las fuentes de agua es una tarea de gran complejidad si se tiene en cuenta el elevado número de elementos de control a manejar y la incertidumbre existente en la evolución de las demandas y de la meteorología. Los sistemas de ayuda a la decisión constituyen una herramienta muy útil para los operadores de redes de agua, donde la gestión de los recursos y las mejores acciones de control a tomar no son nada intuitivas. Las técnicas de optimización y control óptimo resultan muy apropiadas para la determinación de las estrategias de control en las redes de agua. Del mismo modo, los problemas relacionados con el modelado y control de la sistemas hidrológicos/hidráulicos han sido objeto de importantes esfuerzos en investigación en los últimos años.

Por lo general, las redes de agua constan de: • Fuentes de donde se extrae el agua sin tratar, tales como ríos, embalses o pozos.

• Instalaciones de produc-

ción, donde el agua es tratada para cumplir con las normas de uso de los consumidores.

• Sistemas de almacenamiento y de transporte, tramos fluviales, canales abiertos (naturales o artificiales) de transporte de agua desde las fuentes hasta las plantas de tratamiento y las áreas de distribución.

• Áreas de distribución, incluyendo las demandas de los consumidores, los tanques de almacenamiento y las redes de tuberías a presión, para que el agua sea suministrada con niveles de presión adecuados.

• Los elementos de control de caudal en todos los subsistemas antes mencionados, tales como compuertas, válvulas y bombas.

Muchas redes modernas de agua operan a través de telemetría centralizada (o distribuida) y telecontrol.

En ocasiones, estas redes de tratamiento, transporte y distribución de agua se operan por separado, por parte de diferentes entidades.

La planificación y gestión de estos subsistemas tienen diferentes objetivos y escalas temporales. Además, los sistemas hidráulicos involucrados difieren considerablemente de unos a otros.

En muchas redes de agua, su fun-

cionamiento se lleva a cabo sobre la base de métodos heurísticos, el juicio del operador, etc. Las decisiones a tomar pueden ser muy complejas en sistemas a gran escala interconectados entre sí. Los sistemas de apoyo y de ayuda a la decisión, que se basan en la representación matemática de redes mediante modelos operacionales, pueden contribuir a una gestión óptima de las redes de agua mediante el cálculo automático de estrategias de control anticipativo y óptimo de los objetivos de gestión.

Se ha desarrollado una herramienta informática genérica de simulación y optimización, denominada Hydroptim, que es aplicable a cualquier sistema hidráulico/ hidrológico, incluyendo la gestión de las presas o canales, depósitos de almacenamiento, compuertas, válvulas y bombeos. El objetivo es desarrollar una herramienta de ayuda a la decisión que permita: • Modelado de la operación de la red hidráulica/hidrológica y simulación de escenarios.

• Generación óptima y operacional de estrategias en tiempo real utilizando la técnica de control predictivo (MPC).

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Control óptimo/predictivo de sistemas hidrológicos/ hidráulicos Las redes de agua son sistemas multivariables muy complejos. Con el fin de mejorar su rendimiento, el control óptimo/predictivo proporciona las técnicas adecuadas para calcular estrategias óptimas de control de forma predictiva en el tiempo para todos los elementos de control (válvulas, bombas y compuertas). Las estrategias óptimas se calculan mediante la optimización de una función matemática que describe los objetivos operativos en un horizonte de tiempo dado y el uso de un modelo representativo de la dinámica de la red, así como las previsiones de demanda.

Dependiendo del sistema de agua a modelar y de las condiciones de frontera del problema de modelado (que responden a criterios operativos o incluso políticos), variarán el tiempo de muestro y supervisión, el horizonte de cálculo y el periodo entre recálculos. En particular, para redes urbanas se utiliza un intervalo del orden de una hora basado en el tiempo de análisis del sistema de telemetría y de la dinámica de distribución de agua. El consumo de agua en las zonas urbanas generalmente se maneja a diario, dado que normalmente se dispone de una razonablemente buena previsión de la demanda con 24 horas de antelación y, en general, los tiempos de transporte existentes entre las fuentes de agua y los puntos de consumo permiten a los operadores seguir unos patrones de demanda diarios. En áreas de irrigación, los valores de demanda se manejan en intervalos diarios y el horizonte es semanal.

El objetivo del control primordial de una red de agua es satisfacer las demandas en los puntos de suministro con los caudales apropiados de acuerdo con las necesidades de los usuarios. Se pueden usar las técnicas del control predictivo para calcular las estrategias óptimas que satisfagan dicho objetivo y al mismo tiempo optimizar el rendimiento del sistema en términos de los diferentes criterios de operación,

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n Construcción del modelo de una red de agua mediante la herramienta Hydroptim.

tales como: • Seguridad operacional: manteniendo niveles adecuados de almacenamiento de agua en los embalses y depósitos de almacenamiento para una adecuada gestión de emergencias.

• Gestión de inundaciones: los caudales de agua en los ríos no deben ser superiores a determinados umbrales que indican los diferentes niveles de las inundaciones.

• Satisfacción de la demanda: la demanda de abastecimiento urbano se debe cumplir estrictamente; las demandas de riego deben estar satisfechas, pero son lo suficientemente flexibles como para soportar algún déficit.

• Conservación y otras políticas de gestión: los embalses y los ríos suelen estar sujetos a limitaciones operativas para mantener los caudales ecológicos y la sostenibilidad de uso del agua.

• Acuerdos políticos: los acuerdos internacionales sobre la transmisión del agua entre los países deben ser respetados.

Las técnicas de control óptimo proporcionan herramientas útiles para el cálculo de las estrategias multiobjetivo, incluso para los sistemas a gran escala, que cumplan los requisitos de operación en tiempo real para este tipo de sistemas de agua. El cálculo de la estrategia se basa en un modelo matemático de la dinámica de la red y sus objetivos

operativos, así como en la predicción de las aportaciones y de la demanda.

El modelo dinámico debe calcular la respuesta de la red a una acción de control, la expresión matemática del objetivo de control evalúa diferentes secuencias de control candidatas durante el horizonte de predicción y se selecciona la mejor posible.

La selección de la estrategia de control para cada iteración del algoritmo de control consiste en plantear y resolver un problema de control óptimo. Ello implica encontrar el conjunto de controles admisibles (dentro de las limitaciones físicas y operativas) que minimizan una función objetivo que recoge los objetivos operacionales en el horizonte de predicción. El índice de optimización es, generalmente, una función no lineal de las variables de estado y control, que puede contener: • Funciones de penalización no lineales para los niveles inferiores de almacenamiento en embalses, de incumplimiento de caudales ecológicos o de superación de caudales de inundación.

• Otros términos de acuerdo con los objetivos operativos. Esta optimización debe estar sujeta a un conjunto de restricciones, a saber: la dinámica de la red descrita por las ecuaciones y las limitaciones de viabilidad, es decir, los límites de las variables de estado, como los niveles del embalse mínimo y máximo.

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Caso de estudio: Río Guadiana

regulan el caudal de los ríos y el abastecimiento de agua a todas las exigencias y las 5 zonas de riego presentes en la cuenca.

El conjunto de la red representa un sistema complejo.

n Construcción del modelo operacional para la gestión del río Guadiana mediante la herramienta Hydroptim.

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l caso de estudio para validar la herramienta Hydroptim que implementa la metodología de control óptimo predictivo que se describe en este artículo es la zona central del río Guadiana.

El Guadiana es el cuarto río más largo de España y el décimo en cuanto a su caudal total. Su nacimiento está en España y desemboca en el Océano Atlántico, en la costa de Portugal. Recorre la Submeseta Sur en dirección este-oeste y, a la altura de la ciudad de Badajoz, toma rumbo sur, que mantiene hasta su desembocadura en el océano Atlántico, donde vierte un caudal medio de 78,8 m³/s. En su curso bajo, forma frontera entre España y Portugal, a lo largo de numerosos tramos.

La cuenca hidrológica del Guadiana cubre hasta 67.733 km2 de los que 55.512 km2 pertenecen a España (81,9%). La aportación media anual a la cuenca es de 3.884 Hm3. La cuenca cuenta con 87 embalses con una capacidad superior a 1 Hm3 y la capacidad de almacenamiento total es de más de 9.000 Hm3.

Este proyecto se centra en la parte central de esta cuenca. En esta zona, el río Guadiana está muy regulado por 16 presas principales unidas por canales y tuberías.

La capacidad total de estos embalses es de 7.800 Hm3 y Elementos de un sistema hidráulico/ hidrológico La herramienta Hydroptim genera para cada uno de los elementos del sistema un modelo operacional y por unión de los modelos elementales obtiene el modelo completo de la red. En particular, los elementos que la herramienta Hydroptim considera son: • Fuentes de agua: Este elemento permite la entrada de agua al sistema. Los valores de caudal de este elemento provienen de datos obtenidos a partir del sistema de

n Zona de estudio del río Guadiana (Fuente: www.saihguadiana. com).

La transición entre los dos países (España y Portugal) está regulada por el Acuerdo de Albufeira, que define los volúmenes y los caudales de suministro en distintos periodos del año. El presente Reglamento tiene en cuenta las limitaciones de los caudales ecológicos y las normas de funcionamiento de los embalses. Todos estos condicionantes serán parte del problema de optimización.

El índice de la función objetivo global que incluye todos los objetivos del sistema es el siguiente

J= w1 J Sec + w2 J SecRiver + w3 J Fullness + w4 J Stab donde JSec: Término de seguridad de los embalses.

JSecRiver: Término de seguridad en los tramos de río.

JFullness: Término de holgura para los riegos.

JStab: Término de estabilidad. Es un término de seguridad en los elementos de control contra variaciones bruscas de consigna.

telemetría y son entrados a la herramienta.

• Tramo de río: Los ríos se descomponen en tramos de ríos entre dos puntos de interés diferentes.

Dependiendo de la longitud del elemento podría haber un retraso entre el caudal de entrada y el de salida. Este retraso es modelado como un retardo puro, pudiéndose adicionar el efecto de laminación.

Uno de los objetivos de control es garantizar que los caudales estén comprendidos entre ciertos límites por seguridad o por razones ecológicas. Con el fin de mantener los

valores de caudal, se definen tres umbrales diferentes. La superación de estos valores implica una penalización en la función objetivo. El primer umbral es un valor de caudal ecológico. Este es un valor de caudal mínimo. Descender de este valor de caudal ecológico implica un incremento del valor de la función objetivo final. El segundo umbral es el nivel de dominio público hidráulico. Se desea mantener el nivel de caudal por debajo de este valor. El tercero es el umbral de inundación.

Es mayor que el nivel del dominio público hidráulico. Superar estos

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n Demanda y caudal.

n Caudal máximo de salida.

n Curvas de descarga.

n Salidas del depósito E2-06.

45 wi: los correspondientes pesos para cada uno de los objetivos de la función de coste. Cada uno de ellos deberá ser ajustado individualmente.

Resultados Los resultados de control se han obtenido en base a las siguientes consideraciones: • El escenario considerado corresponde a cuatro días de duración y el intervalo de tiempo de control es de una hora.

• El objetivo de control para la estrategia operativa es la de garantizar un volumen mínimo de agua en los embalses, que se cumplan las demandas de los consudos últimos umbrales implica un incremento del valor de la función objetivo final.

• Canal Abierto: Los canales abiertos son conducciones (naturales o artificiales) por donde circula el agua a lámina libre (por gravedad) que a menudo comienzan en un embalse o en un azud. Sirven las demandas de agua (generalmente de riego) al final de su recorrido o bien a lo largo del mismo. Cuando son suficientemente largos presentan un retraso que es representado por un retardo puro en los modelos más una laminación de forma pare-

midores y de riego, los caudales ecológicos en ciertos canales abiertos, y el Convenio de Albufeira.

• Los caudales de la sección del río se limitan a evitar las inundaciones.

• El caudal máximo disponible a entregar a través de todas las salidas de los embalses está limitada por el volumen total de agua de acuerdo con la curva de descarga.

La figura superior izquierda muestra una demanda de agua y el caudal suministrado a fin de mostrar que se satisface dicho consumo.

cida a los tramos de río. El caudal es en una sola dirección y la única limitación es su valor de caudal máximo.

• Nodo: Los nodos son los vínculos entre las tuberías, secciones de ríos o canales abiertos. Satisface el balance de masa entre la entrada y la salida de caudales. No tienen ningún parámetro, variable, ni afectan a la función objetivo.

• Embalse: Los embalses almacenan grandes cantidades de agua con el fin de proporcionar abastecimiento humano, irrigación, generación de energía hidroeléctrica,

 Continúa en la página siguiente.

alivio de las inundaciones, etc. Los embalses pueden tener múltiples entradas y múltiples salidas. Las salidas pueden pasar a través de una turbina para generar la máxima energía hidroeléctrica posible. Las salidas a turbinado se localizan en diferentes niveles de la presa, por lo que es muy importante saber el nivel de agua del embalse. El nivel del embalse determina el caudal de salida máximo así como si es posible o no utilizar las salidas de turbinado. Los embalses tienen tres umbrales operativos diferentes para mantener el nivel de agua en

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 Viene de la página anterior.

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n Variación del volumen en embalse.

n Caudales ecológicos.

Otra de las figuras de este despiece muestra la relación entre el caudal máximo permitido según el volumen de agua almacenado en los embalses E2-06 y E2-09 y el caudal total extraído a través de todas sus salidas. Se puede apreciar cómo el caudal de salida respeta durante todo el episodio el límite de caudal máximo. Dicho caudal máximo de salida viene determinado por la curva de descarga propia de cada embalse. En otra figura se muestran las curvas de descarga de los embalses E2-06 and E2-09.

Y en otra se muestra la generación hidroeléctrica en el embalse E2-06. Se percibe claramente cómo la primera salida es la que pasa por la central hidroeléctrica (línea negra) y cómo intenta obtener siempre el máximo posible. Asimismo, se muestra cómo el resto

de salidas solo se usan en caso que la central hidroeléctrica funcione al máximo de su capacidad.

Al mismo tiempo, la estrategia de control óptima generada por la herramienta Hydroptim garantiza la evolución libre de los volúmenes de los embalses manteniendo siempre un volumen mínimo. De la misma forma se cumple también que dichos volúmenes no rebasen el volumen máximo de seguridad (aunque se pueda hacer si la situación y el controlador lo requiere), como se puede comprobar en la figura superior izquierda.

Finalmente, la estrategia de control óptima generada por la herramienta Hydroptim garantiza también el respeto por los caudales ecológicos en los ríos como se muestra en la figura superior derecha.

un rango de valores de seguridad.

Hay un nivel inferior de seguridad por motivos ecológicos, de calidad de agua. El valor nivel máximo normal es el punto de funcionamiento normal sin una capacidad extra en caso de una nueva avenida. El nivel máximo de seguridad es el nivel de trabajo de funcionamiento deseable sin problemas en caso de una nueva avenida.

• Tubería a presión: En estos elementos el caudal solo puede circular en un sentido y no hay retardos entre la entrada y la salida de tal manera que el caudal a la salida será el mismo que el caudal a la entrada.

No afectan a la función objetivo.

• Abastecimiento: Los abastecimientos representan consumos de agua para el suministro humano. Su cumplimiento debe ser y es el uso prioritario del agua de los embalses.

Debido a esta condición estricta no afectan a la función objetivo.

• Riegos: Los riegos representan consumos de agua para regadío. Su cumplimiento no es estricto, pero

es el segundo uso prioritario del agua de los embalses tras los abastecimientos. Su incumplimiento incrementa el valor de la función objetivo.

Hydroptim: herramienta de ayuda a la decisión Tal como ya se ha comentado, Hydroptim es una herramienta informática de ayuda a la decisión que permite la construcción de modelos matemáticos orientados a

la operación a partir de una librería de componentes de forma gráfica y visual. Tanto el propio modelo como los componentes disponen de propiedades y parámetros que pueden configurarse desde la propia herramienta, tal como se puede observar en la figura de la página 43.

Una vez construido el modelo, la herramienta Hydroptim permite la creación de escenarios de operación en los que, sobre una misma red topológica, se introdu-

Agradecimientos Esta investigación ha sido desarrollada en el marco del proyecto titulado Herramienta de Simulación y Optimización de Sistemas Hidráulicos (CDTI (MCyT): IDI-20100722 Hydroptim). Los autores desean agradecer a la Confederación hidrográfica del Guadiana por los datos facilitados desde el sistema SAIH (www.saihguadiana.com) para el caso de estudio utilizado en este trabajo, así como por el hecho de compartir su experiencia en la gestión hidrológica. Los autores agradecen también el soporte recibido a través del proyecto MEC CICYT DPI2009-13744 Analysis and design of distributed optimal control strategies applied too large-scale WATer systems MANagement (WATMAN).

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Por ejemplo, un escenario puede introducir un incremento del 10% de la demanda y otro puede simular el mal funcionamiento de los órganos de desagüe de un embalse.

Esto permite la simulación efectiva de escenarios de tipo what-if y resulta de gran utilidad de cara al

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entrenamiento de los operadores de la red.

La herramienta Hydroptim incorpora los principios del control predictivo mediante modelos, y permite la resolución de los escenarios planteados mediante esta técnica.

La propia herramienta incorpora mecanismos para la visualización y verificación de resultados.

Romera(1), P. Rodriguez(2), V. Puig(1), J. Quevedo(1), S. de Campos(2) (1) Grupo de Investigación Sistemas Avanzados de Control (SAC).

Dep. ESAII. Campus de Terrassa de la UPC. (2) Adasa Sistemas S.A.U.

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Desarrollo de un fotobiorreactor

Biocombustibles a partir de microalgas cultivadas en aguas residuales Una alternativa que permitiría reducir el coste de producción de biodiesel a partir de microalgas sería el cultivo de microalgas en aguas residuales, ricas en nutrientes. La idea subyacente sería la siguiente: acometer el tratamiento de aguas residuales, lo cual se debe realizar de todos modos y tiene un coste económico, mediante cultivos de microalgas que permitan aprovechar energéticamente la biomasa producida.

E

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n los últimos años ha habido un interés creciente en investigar la potencialidad de producir biocombustibles a partir de cultivos de microalgas.

El elevado contenido en lípidos de las microalgas las convierte en una alternativa a los cultivos energéticos terrestres para la producción de biodiesel, salvando el obstáculo de la competencia con los alimentos por el terreno cultivable. Los cultivos de microalgas pueden producir una cantidad de aceites por hectárea 20 veces superior a la de cultivos oleaginosos como la soja.

Para incrementar el rendimiento del proceso se seleccionan determinadas especies de algas. Esto conlleva trabajar con reactores cerrados para evitar la contaminación del cultivo. Puesto que la luz es un factor limitante para la fotosíntesis, estos fotobiorreactores se diseñan de tal forma que favorezcan la exposición a la radiación incidente. En función de la especie de microalga, se alimentan con agua dulce o salada, siempre suplementada con nutrientes.

La producción de biocombustibles a partir de microalgas se encuentra en una fase de investigación inicial, siendo todavía relativamente escasos los estudios realizados, no disponibles. Aun así, la información disponible deja entrever que el cultivo de microalgas en fotobiorreac-

tores para producir biocombustibles presenta una serie de exigencias y requerimientos que podrían limitar su implementación a escala industrial. Por ejemplo, algunos investigadores estiman que el coste de producción de biodiesel a partir de microalgas debe reducirse unas 10 veces para poder competir con el precio del petróleo (suponiendo 100$ por barril). Otros estiman que el coste de producción debe ser inferior a 1e/g de materia seca algal para que los biocombustibles procedentes de microalgas sean una realidad.

Una alternativa que permitiría reducir estos costes sería el cultivo de microalgas en aguas residuales, ricas en nutrientes. Desde el punto de la depuración, la biomasa algal sería un subproducto del proceso de tratamiento de aguas residuales. La idea subyacente sería la siguiente:

acometer el tratamiento de aguas residuales, lo cual se debe realizar de todos modos y tiene un coste económico, mediante cultivos de microalgas que permitan aprovechar energéticamente la biomasa producida.

En este sentido, el Departamento de Energía de los EEUU ya ha destacado la sinergia potencial entre el tratamiento de aguas residuales y la producción de biocombustibles a partir de microalgas. Tanto el conocimiento como la infraestructura existente para el tratamiento de aguas residuales se identifican como dos elementos clave para eludir las barreras asociadas a los costes y la escalabilidad de los sistemas de producción de microalgas.

En relación a la tipología de reactor para cultivar microalgas a partir de aguas residuales, cabe diferenciar dos casos:

n Esquema del fotobioreactor tubular semicerrado.

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• La depuración es el principal objetivo de la instalación y la producción de microalgas es un subproducto del proceso. En este caso, el sistema donde se producen las microalgas recibe aguas residuales, por lo tanto, los reactores abiertos (tipo raceway) son los más indicados, siendo a la vez un sistema depurador de agua y productor de biomasa.

• La producción de microalgas es el principal objetivo y la mejora de la calidad del agua es un beneficio adicional. En este caso, el sistema recibe efluentes depurados, con poca materia orgánica pero con concentraciones suficientes de nutrientes. Sería una especie de tratamiento terciario, por lo tanto, debería instalarse cerca de depuradoras ya existentes. Esta estrategia combinaría el concepto de triángulo integrado: depuración-energíareutilización. Los fotobiorreactores cerrados serían la tecnología más adecuada.

Fotobiorreactores para producir microalgas a partir de aguas residuales La empresa Fotobiorreactores Industriales S.L. ha desarrollado un nuevo prototipo de fotobiorreactor donde se ha cultivado la microalga Tetraselmis, en agua marina suplementada con nutrientes, mostrando resultados excelentes y demostrando el potencial de esta técnica para producir gran cantidad de biomasa por hectárea a bajo coste. El prototipo tiene la particularidad de ser semicerrado, de manera que combina la tecnología avanzada de los modernos diseños de fotobiorreactores con la clásica de los sistemas raceway. El agua circula a presión muy baja por bolsas de plástico tubulares mediante la energía proporcionada por ruedas de aspas (ver figura en página anterior). La innovación tecnológica del prototipo es su concepción del movimiento del agua y sus materiales (plástico ligero), que requieren de un coste energético y de inversión altamente competitivo. Además, el prototipo está estructurado de forma que se adapta a las dimensiones de la ma-

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n Imagen del fotobiorreactor durante su puesta en marcha en UPC. La biomasa algal se cultiva en bolsas de plástico tubulares, contenidas en un cubeto de PVC negro.

quinaria agrícola usual para poder mecanizar su desplegamiento en grandes superficies agrícolas.

El Grupo de Ingeniería y Microbiologia del Medio Ambiente (Gemma) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) está desarrollando el proyecto de I+D+i BioAlgas en colaboración con la empresa, para evaluar el funcionamiento del fotobiorreactor con aguas residuales depuradas, según el concepto de triángulo integrado: depuraciónenergía-reutilización. El fotobiorreactor que se ha instalado en la UPC tiene unas dimensiones de 60 x 5 m (ver figura superior). En el proyecto BioAlgas se produce biogás mediante la digestión anaeróbica de las microalgas cosechadas, aunque se podrían obtener otros biocombus-

tibles como biodiesel a partir de la transesterificación de los lípidos o bioetanol a partir de la fermentación de los carbohidratos.

El control de la producción de microalgas se lleva a cabo mediante una serie de sensores que miden temperatura, pH, turbidez y radiación solar, entre otros parámetros (ver figura inferior). Este sistema permite realizar una monitorización automática del funcionamiento del sistema para su control, permite exportar datos de forma unificada y detectar problemas operacionales de forma remota.

Producción de biocombustible a partir de microalgas La producción de biodiesel a partir de la biomasa algal es el proceso de

n Sensores de control del fotobiorreactor tubular semicerrado.

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generación de biocombustible que ha suscitado mayor interés en los últimos años. Sin embargo, existen muy pocos estudios sobre la producción de biogás a partir de biomasa algal.

La tecnología más simple y directa para producir biocombustibles a partir de microalgas es la producción de biogás.

Comparado con la producción de biodiesel, no requiere de una concentración, secado y extracción de aceites previa. La digestión anaeróbica es la tecnología convencional

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para estabilizar los fangos en las depuradoras de aguas residuales, está consolidada y existe una amplia infraestructura. Por estas razones, tiene mucho sentido aprovechar energéticamente la biomasa algal

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para producir biogás a partir de la depuración de aguas residuales.

La digestión anaeróbica de microalgas entraña una dificultad que todavía no está resuelta: la hidrólisis de la pared celular de las microalgas, que limita su biodegradabilidad anaeróbica y, por lo tanto, de la tasa de producción de biogás. Para que la producción de biogás sea eficiente, la biomasa se puede pretratar, y este es precisamente uno de los retos del proyecto BioAlgas. El pre-tratamiento de fangos de depuradora mediante procesos químicos, térmicos y mecánicos permite mejorar la desintegración del sustrato, incrementando su biodegradabilidad.

Teóricamente, el incremento en la producción de biogás es suficiente para cubrir la demanda energética de un pretratamiento térmico a baja temperatura.

El cultivo de microalgas en aguas residuales depuradas fomenta la reutilización de aguas, mejora la calidad de las aguas y permite la valorización energética de un subproducto –las algas–. La aproximación que se investiga en el proyecto BioAlgas permite reducir la huella hídrica y la huella de carbono, evitando emisiones de gases de efecto invernadero.

El proyecto BioAlgas (CTM 2010-17846) está financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad.

Joan García(1), Fabiana Passos(1), Jacinto Mena(2) e Ivet Ferrer(1) (1) GEMMA - Grupo de Ingeniería y Microbiologia del Medio Ambiente. Departamento de Ingeniería Hidráulica, Marítima y Ambiental.

Universitat Politècnica de Catalunya joan.garcia@upc.edu ivet.ferrer@upc.edu (2) Fotobioreactores Industriales, S.L.

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Un nuevo equipo para la termofusión

Nuevas tecnologías para la construcción de sistemas de transporte y distribución de agua Las ventajas del uso de tuberías de polietileno de alta densidad, conocido como PEAD, y la evolución en las tecnologías y equipos automáticos de soldadura por fusión desarrollados actualmente, posibilitan la construcción de los modernos sistemas de transporte y distribución de agua, sistemas que garantizan máxima estanqueidad resultante en mínimas pérdidas, que son además de fácil construcción y mínimo mantenimiento y garantizan una vida útil de hasta 100 años.

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D

esde hace ya varias décadas se viene generalizando globalmente el uso de tuberías de polietileno de alta densidadPEAD (derivado del anglicismo High Density Polyethylene, HDPE) en los modernos sistemas de manejo, transporte y distribución de agua potable y no potable, así como en los de conducción de aguas servidas, de procesos, riego agrícola, petróleo, gas y minería, entre otros.

Los sistemas de acueductos construidos con tuberías de polietileno presentan considerables ventajas sobre los sistemas tradicionales que emplean acero, hierro fundido, cemento o fibra de vidrio, entre los más usados. Estas ventajas derivan de las propiedades físicas y químicas intrínsecas al polímero de polietileno, como lo es su gran resistencia a los agentes corrosivos, ácidos y oxidación, por lo que sus superficies internas y externas no sufren los efectos de corrosión y abrasión, manteniendo la capacidad de transporte de flujo en el tiempo.

Las tuberías de polietileno presentan una escasa pérdida de carga por fricción, bajo efecto de incrustación y alta resistencia a la abrasión, así como un excelente desempeño ante golpes de ariete y gran resistencia en condiciones extremas de esfuerzos como los provocados por catástrofes

n Máquina de fusión hasta 1.600 mm: MegaMc 1600.

naturales como terremotos. Sin embargo, su mayor ventaja radica en sus procesos de instalación, que son extremadamente sencillos y reducen considerablemente el tiempo de instalación y sus costes asociados. Como ventajas adicionales presentan gran estabilidad frente a la radiación ultravioleta y al quemarse para su deposición no desprenden ningún gas nocivo por ser un material químicamente inerte. Los estudios más optimistas hablan de una vida útil de hasta 100 años; otros menos optimistas señalan al menos 50 años. Lo in-

teresante es que los sistemas de estas características más antiguos están cumpliendo varias décadas de funcionamiento con excelentes resultados.

Entre las aplicaciones más comunes de este tipo de tuberías de polietileno se encuentran el cruce de cuerpos de agua como ríos, lagos, golfos y mares, entre otros. La naturaleza flexible de la tubería le permite adaptarse a los lechos en radios de curvaturas de entre 20 a 100 veces el diámetro nominal, pero sin dejar de ser estructuralmente sólida.

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Ahora bien, el avance en el uso de sistemas de distribución de agua con tuberías de polietileno de alta densidad ha sido posible gracias, claro está, a las excelentes propiedades físico químicas de este material, pero también a las tecnologías desarrolladas para garantizar uniones que igualen o superen las propiedades de estanqueidad de los sistemas de tubos, accesorios, derivaciones, válvulas y piezas especiales. Tecnologías sin las cuales se tendrían sin lugar a dudas excelentes tubos, pero definitivamente no los modernos sistemas y redes de distribución de agua basadas en PEAD. Cuatro son las tecnologías comerciales más comúnmente usadas para fusionar o soldar tuberías y piezas especiales en las redes de distribución de agua: • Fusión de tope (Butt Fusion, mejor conocida como Termofusión).

• Fusión de silleta (Saddle Fusion).

• Fusión de encaje (Socket Fusion).

• La electrofusión (Electro Fusion).

La fusión de silleta, la fusión de encaje y la electrofusión son generalmente usadas en la incorporación de derivaciones, válvulas, piezas especiales y reparaciones, que habitualmente cubren los rangos de tuberías de diámetros pequeños y medios, desde 16 mm hasta 180 mm aproximadamente. Soldar, unir o fusionar entre sí tuberías de PEAD de diámetros medios y grandes comprendidos entre 180 mm y hasta 1.600 mm representa un desafío en sí dada la robustez y precisión de los equipos de termofusión (nombre con el cual se conoce comúnmente el proceso de fusión) requeridos.

Esto implica sistemas hidráulicos con fuerzas disponibles entre 500 kgf y 45.000 kgf (1.100 lbf-99.000 lbf aprox.) y sistemas hidráulicos que manejaran presiones de hasta 3.000 psi a accionar y controlar adecuadamente.

Las modernas máquinas de termofusión incorporan tecnologías de control y comunicación de última generación, equipos y tecnologías

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X: Tiempo Y: Presión P1: Presión en la formación inicial del labio P2: Presión de calentamiento P3: Presión de fusión

t1: Formación inicial del cordón t2: Tiempo de calentamiento t3: Tiempo de remoción del calentador t4: Tiempo en la se lleva a la presión de fusión t5: Tiempo de enfriamiento a presión t6: Tiempo de enfriamiento fuera de la máquina

n Gráfica proceso de termofusión.

que han sido sometidos a las más duras exigencias en proyectos realizados en todo el mundo y en las más extremas condiciones de calor y frío, alta montaña, ambientes corrosivos, etc. Ahora bien, para hacernos una idea de los requerimientos tecnológicos de los equipos de termofusión, se ha de entender lo que hacen: soldar o fusionar tuberías. ¿Qué es la termofusión?

Básicamente consiste en unir dos tramos de tubería termoplástica, generalmente de polietileno, a través de un proceso que involucra la utilización de calor y una fuerza específica, lo que se traduce en la práctica en el ajuste y control preciso de temperatura y presión requerida.

El proceso de fusión de dos tuberías empieza por refrentar o biselar los extremos de los tubos al mismo tiempo, de modo que puedan unirse alineadamente entre sí con calor y crear una tubería continua sellada.

La soldadura o fusión de los tubos se consigue mediante el uso de una placa caliente (cuya temperatura ha de mantenerse en un rango según normativa) que en contacto con los extremos de los tubos calienta el plástico hasta fundirlo. Luego, después de quitarla, los extremos de los tubos se presionan juntos bajo una fuerza controlada para formar una fusión que es tan fuerte o más que la propia tubería.

La termofusión de tuberías ya hace tiempo que se está utilizando

y existen aplicaciones prácticas ampliamente aceptadas que en la actualidad se rigen por normas y estándares internacionales como ISO 21307 (el estándar internacional), ASTM F2620 (USA y Canadá) y la DVS 2207-1 (Europa).

La automatización en la termofusión En las aplicaciones de las tuberías PEAD y las técnicas de unión para los sistemas de distribución de agua, es interesante plantearse cómo se resuelven y mantienen controladas todas la variables de los procesos para garantizar la calidad e integridad de los sistemas de manejo de agua. Es aquí donde las tecnologías de automatización y comunicaciones juegan el papel fundamental de controlar y asegurar los procesos de termofusión. Servoválvulas, sensores de posición y desplazamiento, pirómetros, procesadores, memorias, computadoras, transductores, controladores, entre otros, se combinan para llevar a un nuevo plano el proceso de unión de las tuberías de polietileno para obtener resultados de calidad y, mucho mas importante, con una alta confiabilidad y productividad.

McElroy Manufacturing Inc., un fabricante estadounidense del estado de Oklahoma, ha diseñado y producido el equipo para termofusión TracStar 900 Automática, con capacidad para fusionar tuberías desde 12” IPS hasta 36” OD (desde 340 mm hasta 900 mm)

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rios PEAD, así como de la utilización de las máquinas tradicionales de termofusión, pero también es cierto que ante exigencias mucho más elevadas en los estándares de construcción de los modernos sistemas de transporte y distribución de aguas, las máquinas automáticas son cada vez más usadas y accesibles a los usuarios. Con la utilización de los automatismos, es posible asegurar en un mayor grado el cumplimiento de las normas que rigen al sector.

de diámetro. Entre las características relevantes de esta estación de fusión se encuentran: • Todas las operaciones son hidráulicas.

• El proceso de termofusión y su control se hace de forma completamente automática.

• Incorpora generador a bordo para alimentar el plato de calentamiento. n Equipo automático de fusión McElroy DynaMc 412.

• El carro de fusión es del sistema durante la fusión y el fácilmente desmontable tiempo en el ciclo de enfriamiento. para trabajos en zanja.

• Va montada sobre orugas y es Esto lo logra gracias al sistema de autónoma, propulsada y todo tecontrol y registro que incorpora, que rreno. además graba cada unión y genera La TracStar 900 Automática conun reporte para la verificación en la trola y monitoriza todas las etapas integridad del proceso. del proceso de fusión de forma croLa ventana hacia el futuro nológica, desde el refrentado de los Hoy en día existe globalmente una tubos pasando por el aseguramiento amplia aceptación de los sistemas de de la temperatura en la cara del transporte y distribución de aguas plato, la cantidad de material deconstruidos con tuberías y accesorretido y desplazado, las presiones

Nayib Joussef Belandria, Daniel Pedroso Fleitas y Rafael Quintero Gallardo International Team McElroy Manufacturing, Inc. njoussef@mcelroy.com dpedroso@mcelroy.com rquintero@mcelroy.com

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En redes de captación, depuración y distribución de agua

Monitorización de parámetros de funcionamiento en estaciones remotas Tanto para su correcta explotación como para materializar un mantenimiento preventivo adecuado, las redes de captación, depuración y distribución de agua deben poder ser controladas a través de sistemas capaces de monitorizar sus parámetros de funcionamiento, siendo muy necesaria la obtención de información en tiempo real.

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as redes de captación, depuración y distribución de agua continúan creciendo en los últimos años, a pesar de la escasez de recursos públicos destinados a la inversión. La necesidad de agua tanto para consumo humano como para limpieza, riego y agricultura crece en sentido contrario a la disponibilidad de los recursos económicos de los operadores.

Tomando como ejemplo los principales operadores en tamaño dentro de España, la originaria red del año 1851 del Canal de Isabel II sigue creciendo año tras año; en el pasado cuatrienio 2004-2008 creció un 25%, alcanzando los 14.500 km y 50 depuradoras, además de 1.000 km de alcantarillado. Por su parte, la red de distribución de Aguas de Barcelona, en 2009 era superior a los 4.550 km, mientas que en Bilbao, el Consorcio de Aguas supera ampliamente los 400 km de red de distribución.

Con pocas excepciones posibles, el recorte de recursos económicos invita a llevar a cabo explotaciones con menor coste de personal, de gestión de las redes y de mantenimiento de las instalaciones. Así, ganan importancia los conceptos de telecontrol, monitorización centralizada y

mantenimiento preventivo, sensiblemente más barato que el reactivo.

Por tanto, la necesidad de tener un mayor control sobre las instalaciones y los puntos singulares dentro de la red es una realidad, requiriendo monitorizar numerosos parámetros asociados, como niveles de tanques y depósitos, caudales, temperaturas, presiones, consumos eléctricos de los equipos, parámetros de calidad de las aguas, PH, turbidez, etc.

Algunas de estas instalaciones o

puntos singulares, como pueden ser sistemas de bombeos o sistemas de muestras en la red de distribución, se encuentran situadas a varios kilómetros de distancia del sistema central de control. Se trata de sistemas aislados y con frecuencia de difícil acceso por los operarios, de manera que la monitorización de los parámetros de funcionamiento asociados a estas instalaciones pueden suponer un problema y, en muchos casos, un sobrecoste considerable, tanto en equipos como en tiempo y personal cualificado.

Considerando necesaria la información en tiempo real de estos sistemas aislados tanto para la correcta explotación como para materializar un mantenimiento preventivo adecuado, nos encontramos ante un reto técnico a superar.

Solución planteada Wago, fabricante alemán de componentes para automatización industrial y telecontrol desde 1951, ha desarrollado la solución TO-PASS, capaz de transmitir, con un equipo compacto y de muy bajo coste, medidas de valores a través de la red GSM/GPRS, permitiendo a la vez almacenar los datos obtenidos en un Web Server accesible con usuario/contraseña desde cualquier

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PC sin necesidad de instalar ningún software propietario.

Los dispositivos remotos TO-PASS envían la información al servidor de manera periódica desde cualquier punto remoto con cobertura de red GSM/GPRS (actualmente con una cobertura superior al 95% de la geografía nacional).

En caso de pérdida temporal de cobertura o de interrupción en la transmisión de los datos, TO-PASS posibilita albergar la información en un buffer interno, asegurando la durabilidad de la información recogida y enviándola al servidor cuando se restablece la comunicación.

El envío de información se hace utilizando protocolos tipo web, haciendo que los equipos tomen la iniciativa en la transmisión de los datos y en las comunicaciones, liberando de este modo al servidor a la hora de tomar esa iniciativa.

Esta estrategia tiene varías ventajas respecto a la solución tradicional en la que es el centro de control quien tendría la iniciativa en las comunicaciones en el propio servidor, sondeando periódicamente los equipos terminales.

La filosofía tradicional presenta además limitaciones en la arquitectura de red. Sus equipos formarían parte de una WAN (Wide Area Network, Red de Area Extendida) conectados a Internet a través de GPRS, o pertenecerían a una LAN (Local Area Network, Red de Área Local), pero sin visibilidad directa desde el exterior de la red. Esto convierte los equipos terminales en unos nodos que necesitan una dirección IP conocida en la red, forzando al usuario a contratar líneas con direcciones IP fijas (coste recurrente añadido) o a utilizar algún mecanismo alternativo, como por ejemplo DynDNS (que convierte direcciones IP variables en nombres de dominio para poder acceder a sus equipos).

Con Wago TO-PASS solo es necesaria una única dirección IP conocida, en este caso la del servidor, ya que es el propio equipo el que toma la iniciativa de establecer la comunicación, siendo capaz, en caso de corte transitorio del sis-

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“Algunas instalaciones, como pueden ser sistemas de bombeos o sistemas de muestras en la red de distribución, se encuentran situadas a varios kilómetros de distancia del sistema central de control. La monitorización de sus parámetros de funcionamiento pueden suponer un problema y un sobrecoste considerable”. tema, de reconectarse y enviar la información.

El uso de protocolos para comunicaciones basadas en Internet supone un valor añadido, ya que habitualmente estos son transparentes a los sistemas de gestión de redes, no siendo necesaria la configuración

de los equipos de infraestructuras de red.

El funcionamiento del equipo Wago TO-PASS se complementa con la notificación de alarmas, mediante el envío de mensajes cortos tipo SMS, de eventos detectados con las entradas cableadas directamente

Sobre Wago

W

ago fabrica en Alemania todos los componentes para automatización industrial, como la serie TO-PASS, los PLC, PC industriales y Pantallas-HMI. Fundada en 1951, en 2011 ha alcanzado una facturación de 570 millones de euros.

En España, Dicomat representa en exclusiva a Wago desde 1980.

Integrada funcionalmente en la matriz alemana, Dicomat ofrece desde sus 8 oficinas en España soporte técnico para integradores en proyectos de automatización industrial. www.dicomat.com www.wago.com

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Gestión y tratamiento del agua Automática e Instrumentación

Febrero 2012 / n.º 437

Ejemplos de instalaciones

• Monitorización de los márgenes de los ríos mediante TO-PASS Compact, permitiendo supervisar y registrar los históricos de los valores de niveles y márgenes del río, mediante la instalación de equipos distribuidos en las distintas estaciones de medición. La visualización de la instalación se haría a través de un Portal Web. 58

• Integración de TO-PASS en controladores de la serie 750-881 de Wago, que consiste en telecontrol de 20 estaciones de bombeos controladas por estos PLC de Wago, almacenando y transmitiendo cada 15 minutos el ratio de caudal de bombeo de cada estación, el nivel de los pozos y las alarmas al sistema central de control. El ciclo de trabajo de cada bomba también es transmitido, haciendo que el mantenimiento de las instalaciones pueda ser optimizado.

al equipo. Esta opción añadida permite el envío de alarmas a distintos terminales móviles, siendo muy útil en instalaciones que requieran de un mantenimiento o supervisión

continuos y se encuentren en puntos geográficamente aislados.

A nivel conceptual, TO-PASS Compact se presenta como una solución low-cost y de bajo consumo,

“La solución TO-PASS es capaz de transmitir, con un equipo compacto y de muy bajo coste, medidas de valores a través de la red GSM/GPRS. Los datos obtenidos pueden ser almacenados en un Web Server desde cualquier PC sin necesidad de instalar ningún software propietario”. que integra la captación de señales y la electrónica de comunicaciones GSM/GPRS en un mismo dispositivo. Esto permite incorporarlo de forma sencilla a una instalación ya existente, e incluso, con una envolvente con IP adecuada, ser instalado a la intemperie cuando no se disponga de espacio suficiente dentro del cuadro o bien cuando no exista el mismo, reduciendo así el impacto en la instalación y reduciendo el tiempo de puesta en marcha.

TO-PASS Compact presenta distintas configuraciones a nivel de entradas/salidas, a partir de 4 entradas digitales, 4 salidas digitales y 2 entradas analógicas para el equipo más básico, hasta el equipo con 8 entradas digitales, 4 salidas digitales, 8 entradas analógicas y 2 salidas analógicas. En el caso de necesitar más señales, es posible la ampliación mediante la conexión de un esclavo de periferia de Wago 750-312 de Modbus/RTU a través del puerto serie incorporado, ampliando así de forma considerable sus prestaciones a nivel de E/S. En el caso de querer utilizar esta filosofía de comunicaciones TOPASS en una solución clásica basada en un scada en lugar de la plataforma web antes mencionada, es también sencillo hacerlo incorporando un controlador de la serie 750/758 de Wago, actuando como pasarela de comunicaciones entre las comunicaciones TO-PASS y el

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ceso que tenga el controlador elegido. En este sentido, Wago dispone de una amplia gama de controladores que permiten trabajar de este modo, haciendo casi ilimitadas las distintas combinaciones a la hora de abordar una solución.

Esta solución ofrece la ventaja de aportar una lógica de control a un nodo TOPASS, permitiendo tener una instalación de funcionamiento autónomo, como puede ser una EBAR, y a su vez, una mayor posibilidad de ampliación en cuanto al número de E/S.

scada a través de Modbus/TCP. Existe una versión TO-PASS Compact para su instalación en exteriores. Colocado dentro de una envolvente ROLEC en IP65, IP66, IP67 o IP69K con dos baterías de 1.2 Ah., puede instalarse en puntos singulares, bien dentro de la propia instalación, bien en un punto remoto.

TO-PASS para controladores de la serie 750/758 Wago ha extendido la filosofía de comunicaciones TO-PASS para integrarla dentro de sus controladores, mediante una librería que se incorpora fácilmente a través de la herramienta de programación de sus controladores: CoDeSys Automation Alliance.

CoDeSys es actualmente la tendencia que más crece en programación de PLC y autómatas industriales. Ofrece al programador y propiedad un software independiente, con más de 200 fabricantes que lo

utilizan, ofreciendo además una licencia única para toda la vida y muy económica.

El número de nodos TO-PASS Compact capaces de ser gestionados por un controlador de la serie 750/758 de Wago como pasarela, dependerán de la memoria de pro-

José Martagón Ing. Tco. de Telecomunicación, Departamento de Automatización en Agua y Energía Dicomat Álvaro Mallol Ing. Sup. de Telecomunicación, Director Dicomat

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Una alternativa a los tradicionales contadores mecánicos

Caudalímetros electromagnéticos por baterías y telecontrol Como alternativa a los tradicionales contadores, Siemens ha desarrollado una solución de caudalímetro electromagnético alimentado por pilas que puede ser instalado en cualquier lugar, ya que no se necesita conexión a la red eléctrica, y que ofrece alta precisión, repetibilidad, robustez, facilidad de instalación, mínimos tramos rectos, rendimiento duradero y procesamiento inteligente de la información.

61 n Caudalímetro electromagnético por baterías Sitrans F M MAG 8000.

E

xisten muy pocos recursos que sean tan esenciales para el ser humano, el medio ambiente y la economía global como lo es el agua. Para preservar de forma constante este bien tan preciado, y garantizar un suministro fiable en el futuro, los estándares de conservación y calidad del agua aumentan constantemente y los reglamentos y legislaciones son cada vez más severos.

Nuestro papel es garantizar que las operaciones de gestión del agua cumplan estos requisitos, para lo cual es imprescindible el control del consumo y la medición eficiente y fiable del caudal en todo el proceso, desde la captación de agua superficial o subterránea, red de distribución, facturación y riego.

Como alternativa a los tradicionales contadores mecánicos utili-

zados para estos procesos, Siemens ha desarrollado una solución de caudalímetro electromagnético alimentado por pilas, denominado MAG 8000, que proporciona, por un lado, la flexibilidad de instalar un contador de agua en cualquier sitio, ya que no se necesita conexión a la red eléctrica, y por otro, alta precisión, repetibilidad, robustez, facilidad de instalación, mínimos tramos rectos, rendimiento duradero y procesamiento inteligente de la información.

Esta nueva familia de caudalímetros electromagnéticos a baterías ha sido especialmente diseñada y probada para tres aplicaciones típicas del proceso de gestión del agua: • Captación, redes de distribución y sectorización. Para garantizar el acceso al agua potable para los consumidores y la monitorización

de los caudales desde los conductos principales hasta los sistemas locales, la instalación del medidor MAG 8000 ofrece las siguientes ventajas: instalación sin cableado eléctrico, medición de flujo bidireccional, monitorización de la carga de la red, reducción de fugas, ahorro de energía y detección temprana de fugas gracias a la medición fiable y precisa de bajos caudales nocturnos, no detectables o medidos de manera imprecisa con contadores mecánicos.

• Consumo de agua/facturación.

El MAG 8000 CT es una versión Custody Transfer homologada conforme a la norma internacional de contadores de agua OIML R 49 MMA/MI-001 EU, y cumple las especificaciones europeas de las normas CEN – EN 14154, IS 4064.

El uso de esta tecnología reduce la necesidad continua de verificación y, al no tener partes móviles, se minimiza al máximo el mantenimiento requerido.

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Nuevo scada para aplicaciones especiales de visualización en la gestión y tratamiento de agua

n Centro de control basado en WinCC OA.

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l nuevo scada Siemens Win CC OA está específicamente diseñado para sistemas de redes sectorizadas o con demandas de redundancia elevadas. Entre sus características, destacan: • La orientación a objetos habilita una ingeniería eficiente y futuras expansiones con total flexibilidad.

• WinCC OA permite instalar sistemas distribuidos de hasta 2.048 servidores.

• Es escalable, desde pequeños usuarios individuales hasta sistemas de última generación distribuidos, redundantes con más de 10 millones de tags.

• Es independiente de la plataforma utilizada: Linux, Windows, Solaris.

• Cuenta con las funcionalidades especiales de Hot Standby Redundancy y Disaster Recovery System que aseguran los máximos niveles de fiabilidad y disponibilidad.

• La plataforma puede ser editada para las necesidades específicas de cada cliente.

• Dispone de numerosas opciones de conexión: OPC DA Client&Server, OPC UA Client&Server, OPC A&E Client&Server, API, Cerberus, BacNet, S7, Modbus TCP(Open Modbus), Ethernet IP , Sinaut, SSI, IEC 60870-5-101/104, DNP3, XML, TCP/IP, RK512, 3964R, TLS, Teleperm M, etc.

Este scada, desarrollado por Siemens para su aplicación en industrias de proceso y exportado a la industria de la gestión y el tratamiento de agua, se basa en el concepto de orientación a objetos y ofrece la capacidad de gestionar proyectos con millones de puntos de control. Además, dispone de un visor GIS que puede integrarse en el sistema scada, lo que permite mostrar objetos de planta geográficamente en el mapa y supervisar grandes redes o sistemas distribuidos tales como grandes redes de riego, cuencas hidrográficas, redes de distribución, etc.

• Riego. El diseño robusto del MAG 8000 es resistente a altas/bajas temperaturas, a elevada humedad y a la corrosión, lo que asegura un rendimiento duradero, que junto con la no necesidad de filtros cazapiedras previos, supone un importante ahorro económico en las instalaciones de riego.

Su grado de protección IP68 / NEMA 6P permite su instalación tanto a la intemperie, en arquetas con riesgos de inundación o en instalaciones bajo tierra donde el sensor puede permanecer enterrado sin necesidad de cajas especiales.

Después de 6 años desde que comenzase la primera versión del

MAG 8000, son muchas las unidades instaladas en todo el mundo y utilizadas por entidades relevantes en el sector del agua, como por ejemplo Agbar, Consorcio de Aguas de Bilbao o Canal de Isabel II, entre otras, y está garantizada su autonomía por un periodo de 6 años con la batería interna y de hasta 10 años con el uso de batería externa adicional.

Gestión de la información Para supervisar desde cualquier lugar, de forma constante, móvil, sencilla y rápida la medición de caudal en todas las aplicaciones típicas de gestión del agua anteriormente comentadas, Siemens ha desarrollado también un módulo compacto de comunicación inalámbrica de integración directa en los caudalímetros MAG 8000. Dicho módulo GSM/GPRS registra todos los datos de medición de caudal y los transmite a los destinatarios deseados, por correo electrónico o SMS a intervalos personalizables a lo largo del día.

Adicionalmente, el sistema conecta con los caudalímetros remotos a través de la red de telefonía móvil (GPRS) para subir a los controladores locales Simatic S7-300/-400 las variables de registro que almacena el caudalímetro en su datalogger, y posteriormente son registradas y evaluadas en una o varias centrales de control de procesos basadas en WinCC, PCS7, WinCC OA (Open Architecture) o sistemas de control de otros fabricantes vía OPC. Sistema de telecontrol TeleControl es una solución para supervisar y controlar tanto máquinas e instalaciones remotas como también estaciones móviles a través

n La detección temprana de fugas contribuye a mejorar el servicio y a recortar costes en los procesos de gestión del agua.

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n Nuevo módulo de comunicación inalámbrica Sitrans F M MAG 8000 GSM/GPRS.

de la red de telefonía móvil (GPRS).

Este sistema podría estar formado por las remotas de un controlador local Simatic S7-1200 cuyo hardware es pequeño y compacto. Una particularidad especial son los módulos de comunicación del mismo tipo constructivo, que facilitan un acceso remoto fiable; por ejemplo, el procesador de comunicaciones vía GPRS CP 1242-7. Los datos se transmiten vía inalámbrica a través de una conexión GPRS segura (General Packet Radio Service). El procesador de comunicaciones CP 1242-7 hace que la comunicación inalámbrica para estaciones Simatic S7-1200 sea sencilla y flexible.

En la supervisión y el control

remotos de este tipo de aplicaciones, muy dispersas en el espacio, lo importante es contar con una comunicación de datos rápida y flexible y con un alto grado de seguridad de la información. Las medidas contra la falsificación y pérdida de datos constituyen un componente importante de TeleControl. Los protocolos de telecontrol se encargan de que los datos lleguen al destinatario sin ser falsificados.

Cada módulo de transmisión dispone de una memoria temporal de gran tamaño para varios miles de telegramas de datos. Así se pueden salvar los tiempos de caída del tramo de transmisión. Concretamente, las redes basadas en IP están protegidas

n Telecontrol con Simatic S7-1200 y CP 1242-7.

por soluciones de VPN/cortafuegos propios.

El resultado final: un rendimiento optimizado de la medición y control de caudal y máxima productividad y flexibilidad en los procesos de gestión del agua.

Marta Benito Cid, Juan Francisco Linares López y Javier Figueras Vaquerizo Siemens, S.A. Industry Sector

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Cambio de sistema en una EDAR biológica de Alemania

Asegurar una operación continua y sin interrupciones Migrar de un sistema de control de procesos a otro en una estación depuradora de aguas residuales requiere unas condiciones especialmente críticas, pues es necesario garantizar que el sistema esté siempre disponible incluso si sus componentes están muy alejados entre sí.

E

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n el año 1973 empezó a operar la EDAR biológica de Gendorf en Alemania, lo que representó un hito para la industria química de la Alta Baviera.

El sistema se dimensionó para tratar el agua necesaria para una población de 90.000 habitantes. Entre 2000 y 2001 se invirtieron más de 2 millones de euros en optimizar esta EDAR, lo que resultó en beneficios medioambientales al reducirse el olor y la contaminación acústica.

Gracias al sistema de pretratamiento, ahora también se pueden tratar correctamente las aguas problemáticas. Como resultado de que la solución implantada había quedado obsoleta, los gestores de la EDAR decidieron migrar a otro sistema.

Durante la migración de la instalación existente, se reemplazó la solución instalada por un sistema de periféricos descentralizados basados en Ethernet Powerlink, con el sistema de control de procesos APROL R3.0 de B&R. El reto más grande para los gestores de la instalación fue asegurar una operación continua y sin interrupciones. Hay que tener en cuenta que, en casos extremos, una interrupción o inestabilidad en una EDAR puede causar una parada forzada de la producción en las plantas químicas que yacen aguas arriba, ya que los máximos valores legalmente permitidos en la salida en ningún caso pueden ser excedidos.

Una de las características de esta EDAR es que las distintas partes de la estación están relativamente

apartadas entre sí, siendo estas partes el sistema de tratamiento de las aguas de infiltración, pretratamiento, tratamiento biológico, filtro de prensa y sistema de retención del agua. Los gestores de la instalación aprovecharon el cambio a otro sistema de control para replantearse completamente la estructura de la planta con el fin de tener una estructura más clara. Se creó la base de un sistema que indica a los operadores de forma rápida y fiable cuál es la causa de cualquier interrupción. La conversión de la planta tuvo que realizarse de forma gradual y sin interrumpir la operación.

Los gestores de la instalación determinaron que los requisitos más importantes para la selección de un nuevo sistema de control de procesos eran los siguientes:

• Acceso remoto a los autómatas y al estado de las E/S. • Servicio de atención al cliente desde la sede.

• Utilización de componentes de red estándar.

• Ingeniería simultánea desde múltiples sitios.

• Sistema de control de procesos universal, no una solución scada.

Durante el proceso de selección se consideraron diferentes sistemas, siendo el elegido el APROL R 3.0 de B&R porque cumplía los requisitos más importantes, además de disponer de una solución remota que permitía acceder a módulos de E/S del mismo fabricante.

Uno de los aspectos más valorados de este sistema fue su transparencia.

Las extensas funciones de diagnóstico y ayuda contextual hacen que

S

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Reconexión online En total, se usaron seis controladores System 2005, alguno de ellos con E/S remotas conectadas por Ethernet Powerlink. Mediante el uso de hubs se consiguió un diseño en estrella para conectar E/S remotas. La conexión mediante los controladores y los runtime servers redundantes corre sobre fibra óptica y switches industriales. Todos los ordenadores y servidores son PC

industriales de B&R. Al iniciar las actividades de ingeniería, se realizó un workshop para determinar cuáles eran los bloques de funciones de APROL R 3.0 que necesitaban ser adaptados a los estándares del ISG. También se especificaron los bloques de funciones específicos deseados.

Los nuevos controladores, runtime servers y estaciones de operación se construyeron como un sistema paralelo en el que posteriormente se pudiera crear el software de aplicación del ISG. Se descartó estrictamente la simple conversión del software antiguo, ya que muchos puntos de medida ya no existían y se quería

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eliminar cualquier discrepancia en el sistema.

Los trabajos de reconexión duraron ocho meses. Las diferentes secciones del sistema se convirtieron una a una. Esto hizo necesario identificar todos los puntos MSR en el diagrama de proceso e instrumentación, así como hacer una lista de ellos para que los operarios tuvieran claro en qué sitio tenían que realizar sus acciones.

De las seis estaciones de operación independientes, cinco se operan con dos pantallas cada una, con el fin de proporcionar una visión general al operador.

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el sistema sea muy transparente.

Por ejemplo, mediante el bloque de funciones Interlock, el operario recibe una explicación concreta de por qué un motor no puede moverse en una situación determinada.

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La Sydney Water Corporation

Una planta desalinizadora que funciona mediante energía eólica La planta desalinizadora de Australia ha implementado una solución global que abarca la gestión eléctrica, la automatización y la gestión de la energía, satisfaciendo así todas las necesidades del cliente. El cien por cien de la energía que consume la infraestructura se obtiene a partir de la energía eólica.

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onsiderada la mayor planta desalinizadora de Australia, la Sydney Water Corporation se extiende a lo largo de más de 12.700 km2. En la actualidad, es capaz de producir más de 250 millones de litros de agua al día –cifra equivalente a la capacidad de cien piscinas olímpicas– y abastecer a más de 1,5 millones de personas de Sydney y sus alrededores. Además, el cien por cien de la energía que consume la infraestructura se basa en la energía eólica, ya que la planta desalinizadora recibe la energía de una macro planta eólica que cuenta con 67 turbinas.

En el año 2006, cuando Australia experimentó una de sus mayores sequías, el gobierno de Nueva Gales del Sur presentó su Plan Metropolitano de Agua. Este establecía cómo se llevaría a cabo el suministro seguro de agua para poder satisfacer las necesidades a largo plazo a través del reciclado de agua, la reducción de la demanda, el aumento de la oferta y la desalinización. Por ello, el principal objetivo de la Sydney Water Corporation era disponer de una fuente de agua potable que no dependiera de las precipitaciones, y que además fuera respetuosa con el medio ambiente.

Una solución global La planta desalinizadora necesitaba una solución global que abarcara la gestión eléctrica, la automatización y la gestión de la energía, satisfaciendo así, a través de un único operador, todas las necesidades del cliente.

La automatización y la instrumentación juegan un papel vital en el día a día de las operaciones de la planta.

Por ello, la Sydney Water Corporation necesitaba un proveedor capaz de garantizar la interoperabilidad de los más de 8.500 dispositivos, a través de la integración de los centros de control de motores y la instrumentación dentro de las redes de comunicación del sistema.

Schneider Electric se encargó del diseño y la implementación de todo el sistema de control de procesos, una solución homogénea que incluía el diseño y la fabricación de variadores de velocidad de 690 V y el suministro de más de 160 variadores de 400V y 690V. La solución también comprendía 17 controlado-

“En 2010, la Sydney Water Corporation ganó el premio GWI, que la convertía en la agencia del agua pública del año en Australia”.

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res PLC y 4 servidores CitecScada.

Este conjunto de elementos permite que el sistema de control de procesos sea completamente homogéneo, con componentes perfectamente integrados, lo que se traduce en una rápida puesta en marcha del ciclo.

Schneider Electric también se encargó de diseñar la construcción de un segundo espacio dedicado al proceso de pre-tratamiento para la filtración. En esta etapa, unos filtros eliminan la mayoría del material antes de que el agua pase a la desalinización mediante la ósmosis inversa. Además, se lleva a cabo la monitorización del volumen y de la limpieza del agua. Además, la misma firma se encargó de proveer los equipos de CCTV –64 cámaras IP–, transformadores, conmutadores de baja y media tensión y el mantenimiento.

Buscando la eficiencia energética Garantizar la eficiencia energética de la desalinizadora era uno de los objetivos. La planta desalinizadora, que trabaja a partir de un proceso de ósmosis inversa, emplea una gran cantidad de energía. Por este motivo, se construyó un parque eólico capaz de generar la energía suficiente para compensar el consumo energético de la desalinizadora.

El cien por cien de la energía que consume la infraestructura se obtiene a partir de la energía eólica, a través de la puesta en marcha de 67 turbinas. Schneider Electric proporcionó los conmutadores, los transformadores y los sistemas scada de cada turbina.

Además, para poder minimizar los impactos medioambientales, en los transformadores se utilizó aceite vegetal, un aceite que se obtiene a partir de fuentes renovables y gasta menos energía durante el proceso.

En caso de fuga, el aceite no es tóxico, ni nocivo para el medio ambiente y además, es biodegradable.

Gracias a la energía eólica y a la refrigeración del aire, se consiguió garantizar la eficiencia energética.

Además, los edificios de oficinas cuentan con detectores de presencia que permiten que las luces se

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“Schneider Electric se encargó del diseño y la implementación de todo el sistema de control de procesos, de diseñar la construcción de un segundo espacio dedicado al proceso de pre-tratamiento para la filtración, y de proporcionar los conmutadores, los transformadores y los sistemas scada de todas las turbinas.”

apaguen cuando no hay nadie en el edificio. La solución diseñada ha permitido ahorrar mensualmente 1.500 MWh. La Sidney Water Corporation dota de agua potable, agua reciclada y sistema de alcantarillado a más de 1,5 millones de personas. Tras 29 meses de construcción, entró en funcionamiento el 28 de enero de 2010. A

día de hoy, la planta desalinizadora funciona a pleno rendimiento y se ha convertido en un sistema seguro y fiable, con una disponibilidad del 100%. De hecho, en 2010, la Sydney Water Corporation ganó el premio GWI, que la convertía en la agencia del agua pública del año.

Schneider Electric

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Productividad y eficiencia del diseño a la producción

mation: El PLC como omunicaciones

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Gestión y tratamiento del agua Febrero 2012 / n.º 437

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Una solución para gestionar el consumo de agua en edificios BNSTAR System es una solución que permite auditar de forma automática el consumo de agua de los edificios e incorporar aplicaciones para optimizar tanto el agua que se consume como la energía que se utiliza para calentarla. Incide sobre cada punto de consumo de forma individualizada, pero a la vez en permanente conectividad con el resto de la instalación, creando redes inteligentes y facilitando el acceso al sistema on-line.

D

esde 1950, se ha triplicado con creces el uso del agua en el mundo. Durante los últimos 25 años, la disponibilidad de agua a nivel mundial disminuyó un 50%. Si continúa la tendencia actual, en los próximos 20 años los seres humanos utilizarán un 40% más de agua que en la actualidad.

Es evidente que el agua es un bien cada día más escaso.

Durante el Día del Agua de 2011, la OCDE recordó los retos que afronta todo el planeta para proteger el líquido elemento. Según sus cálculos, es necesario invertir hasta 30.000 millones de dólares (21.000 millones de euros) anuales solo para cumplir los Objetivos del Milenio en cuanto a suministro de agua en los países en desarrollo. Pero ese es el gasto mínimo. Estados Unidos, por ejemplo, necesitará invertir otros

23.000 millones de dólares anuales durante las próximas dos décadas para mantener sus niveles de suministro y calidad actuales.

En 1900, el consumo total de agua en todo el mundo fue de cerca de 770 kilómetros cúbicos, de acuerdo con un informe realizado en 2007 por la consultora Sustainable Asset Management de Zurich. Actualmente, la cifra es de 3.840 km3 y se estima que sobrepasará los 5.000 km3 en 2025. Este volumen es inferior a la precipitación pluviométrica anual en los lugares accesibles a los seres humanos (entre 9.000 km3 y 12.000 km3), pero la contaminación, la basura y la distribución consumen buena parte de ese total, así como el cambio climático, las sequías y el derretimiento precoz de la nieve que lo acompañan. Las consecuencias, como el racionamiento de agua

n Concepto del sistema desarrollado por BNSTAR.

Década de los 60

18.286,7 hm3/año

Década de los 70

15.507,7 hm3/año

Década de los 80

9.574,1 hm3/año

Década de los 90

8.253,8 hm3/año

Media del periodo 8.832 hm3/ año (media en 8 años) 2000-2008 n Evolución del caudal del Ebro en Torto-

sa, en el periodo 1960-2008. Estos datos tan contundentes se repiten en los ríos de todo el mundo, desde el Rio Amarillo, en China, hasta el Rio Colorado en los EE.UU. Fuente: Plan Hidrológico Nacional.

en California y la sequía esporádica de partes del río Amarillo en China, son cada vez más visibles.

En 2030, de acuerdo con estimaciones de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), más de la mitad de la población mundial vivirá en áreas en las que el abastecimiento de agua será precario.

De momento, el problema (y su impacto sobre la economía, la población y los negocios) ha despertado una atención relativa. Una investigación realizada en 2007 y patrocinada por Marsh Center For Risk Insights reveló que aunque un 40% de las empresas del ranking del Fortune 1000 creyeran que el impacto de la escasez de agua tendrá consecuencias entre severas y catastróficas, solo un 17% de ellas dijeron que estaban preparadas para una situación de ese tipo. Esto se debe a que, en muchos países, el precio del

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Gestión y tratamiento del agua Automática e Instrumentación

Caratula inicial.

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Ducha con regulación de caudal.

Bañera.

n Selección de temperatura y accionamiento.

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agua sigue distando mucho de ser el real, no reflejando prácticamente en ningún caso los denominados costes ambientales.

El precio del agua es enormemente variable según zonas geográficas y países. En el año 2007, en Europa los precios podían oscilar entre los 0,83 e/m3 de Roma hasta los 4,54 e/m 3 de Copenhague. Ese mismo año, en España la media del precio del agua para uso comercial fue de 1,53 e/m3, variando entre los 0,89 e/m3 de Castilla-León a los 3,48 e/m3 de las Islas Baleares.

Conceptualmente, desde hace 200 años gestionamos el agua en las edificaciones del mismo modo.

Evidentemente, los avances en el diseño y fabricación de las griferías han sido enormes, y también se han mejorado las prestaciones y la eficiencia en los consumos, pero siempre partiendo del mismo concepto inicial: un dispositivo accionado y controlado por un usuario de forma directa e individual sobre cada punto de consumo en que la interacción se limita a abrir y cerrar, regular caudal y temperatura.

En la actualidad, la gestión inteligente de un edificio ya es posible.

Todos los servicios de un edificio relacionados con los consumos energéticos pueden ser controlados y gestionados mediante redes inteligentes (smart grids). Es posible gestionar la iluminación, natural y artificial, la climatización, las alarmas, los accesos, las cortinas, las persianas, los electrodomésticos, etc., pero el agua sigue sin poder gestionarse.

En este sentido, cabe preguntarse si no ha llegado el momento de plantear la gestión del agua al mismo nivel que la gestión energética.

“La idea que subyace en este desarrollo es conseguir gestionar el agua del mismo modo que se gestiona el consumo energético. Dado el incremento del uso del agua en todo el mundo, hay que planteárselo como una necesidad.”

¿Por qué es posible controlar la iluminación de una habitación en particular, o la de todas en general, de modo que si aumenta el flujo de luz natural procedente del exterior esta disminuya su intensidad automáticamente, o a la inversa, y no es posible ejercer el mismo tipo de control y gestión sobre los puntos de consumo de agua?

Tal vez la única diferencia entre el agua y la energía es el importe de ambas facturas.

La escasez de agua asociada a la masificación de la población llevará inevitablemente a un aumento progresivo de la factura del agua.

Será entonces cuando la demanda de nuevas tecnologías aplicadas a la gestión del agua se generalizará.

Por otro lado, hay que tener en cuenta que la gestión inteligente del agua no repercute únicamente en ahorro en la factura del agua, sino también en la factura energética.

En grandes edificios, tales como hoteles, en función de su tamaño y categoría, el consumo energético derivado de la producción de ACS (Agua Caliente Sanitaria) oscila entre un 15% y un 25% del total.

La solución Hoy en día, la sociedad es software.

Las nuevas tecnologías forman parte de nuestra vida cotidiana y su presencia es cada vez mayor.

La empresa BNSTAR Innovations ha desarrollado una herramienta que incide sobre cada punto de consumo de forma individualizada, pero a la vez en permanente conectividad con el resto de la instalación, creando redes inteligentes y facilitando el acceso al sistema on-line desde cualquier dispositivo dotado de acceso a Internet situado en el mismo edificio o en el otro extremo del mundo. La gestión y recopilación de datos se lleva a cabo mediante el software más adecuado a las necesidades del usuario. Dicho software puede ser de propiedad BNSTAR o bien externo, para instalaciones más estándar. Evidentemente, la aparición de aplicaciones descargables para la gestión global de viviendas serán habituales.

El concepto de eficiencia hídrica

Gestión y tratamiento del agua Febrero 2012 / n.º 437

Automática e Instrumentación

n Diferencia entre una instalación de fontanería convencional y una instalación con colector centralizado.

de este sistema se fundamenta en la gestión inteligente y en la sustitución de procesos manuales por procesos automáticos, no en ahorros en los caudales de servicio en cada punto de consumo.

Hasta ahora, todos los productos y sistemas dedicados al ahorro de agua se basan en la reducción de caudal de los grifos mediante perlizadores, aireadores, en duchas y rociadores más eficientes, y realmente la industria del sector ha avanzado muchísimo en este sentido, con resultados muy positivos y contrastados. No obstante, esto no es suficiente, ya que el uso inadecuado de cada grifo seguirá generando enormes derroches de agua. ¿De qué sirve reducir el caudal de una ducha de 9 l/min. a 6 l/min. si el usuario antes de meterse en la ducha deja correr el agua durante 5 minutos o si en lugar de estar cinco o diez minutos en la ducha está veinte? ¿De qué sirve ahorrar en caudales de servicio si no se administra la producción de ACS (Agua Caliente Sanitaria)?

Los conceptos Smartgrid y Smartcities son la respuesta a las necesidades de optimizar los recursos energéticos en los edificios y por extensión a las ciudades. BNSTAR posibilita la integración de estos conceptos en la gestión del agua, introduciendo las nuevas tecnologías en un sector totalmente cerrado hasta ahora.

El sistema que nos ocupa permite auditar de forma automática el consumo de agua de los edificios e incorporar aplicaciones para opti-

“En la era de las nuevas tecnologías, es inconcebible que estas no tengan un papel principal en la gestión de un recurso tan vital como es el agua”.

mizar al máximo tanto el agua que se consume como la energía que se utiliza para calentarla, además de incluir aplicaciones y soluciones adaptadas a las necesidades de cada edificio y sus usuarios. La incorporación de nuevas aplicaciones o posibles modificaciones de las mismas puede realizarse on-line a medida que cada instalación vaya generando información, posibilitando de este modo incidir en los puntos y/o aspectos más apropiados.

Se trata de una herramienta para todos los sectores y para cualquier tipo de edificación, pero donde mejor puede desarrollar su potencial es en grandes edificios y/o grandes consumidores de ACS, como son hoteles, gimnasios, clínicas, hospitales, etc. Se adapta a las necesidades de cada proyecto y las prestaciones y aplicaciones que incorpora pueden ampliarse y/o cambiarse gracias a su conectividad y acceso on-line.

Dichos cambios y/o modificaciones pueden llevarse a cabo sobre la interface táctil y/o sobre el software de gestión.

Descripción técnica La gama de productos que compone BNSTAR System es tan reducida a nivel físico como amplia a nivel virtual. El único componente físico al que el usuario tiene acceso son las pantallas, que al ser totalmente independientes del resto de la instalación de fontanería siempre son las mismas, indistintamente del elemento que deban gestionar, ya que la configuración tanto a nivel digital (imagen y prestaciones de la pantalla) como a nivel de software de gestión puede hacerse antes, durante o después de la instalación.

La única variable de las HMI (pantallas) se encuentra en la apariencia externa. La existencia de diferentes formatos estéticos permite la adaptación a las diferentes tipologías de decoración y/o ámbito laboral.

A parte de las pantallas táctiles, otro componente de gran importancia son las válvulas. Como ocurre con las HMI, la válvula inteligente BNSTAR es la misma para cada punto de consumo, indistintamente del elemento que deba gestionar (ducha, bidet, lavamanos, fregadero, bañera, etc.). La instalación de las válvulas puede realizarse de forma centralizada en cada núcleo de baño, en formato colector registrable, por ejemplo, en el falso techo del mismo baño, etc.

Este tipo de instalación genera un ahorro enorme en las instalaciones de fontanería del interior de cada baño, ya que se reducen en gran medida los costes en mate-

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Gestión y tratamiento del agua Automática e Instrumentación

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“Como ocurre en el sector energético, la comunicación telemática entre los grandes consumidores y las empresas suministradoras será imprescindible, igual que la previsión en los consumos”.

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riales y en mano de obra (alrededor de un 40%).

Las válvulas son de vital importancia y su papel en el funcionamiento del conjunto de la instalación debe ser impecable. Se describen como válvulas inteligentes porque incorporan cierta autonomía en sus procesos. Son válvulas motorizadas de alta capacidad de reacción y precisión que incorporan una sonda de temperatura autónoma básica para la autorregulación en la entrega del agua a la temperatura seleccionada, es decir, cada válvula recibe una consigna de temperatura mediante la interface táctil. Si la instalación dispone de recirculación de agua caliente sanitaria, el tiempo de media de entrega del agua a la temperatura seleccionada es de 2” y esta temperatura se mantendrá estable y lineal independientemente de las fluctuaciones en los caudales y presiones de servicio. Por otro lado, otro aspecto fundamental del estas válvulas es la fiabilidad.

El resto de componentes del sistema son procesadores central y secundarios (en caso de grandes edificios), fuentes de alimentación y módulos de comunicación.

Así, pues, son 5 los componentes básicos que forman toda la gama de productos BNSTAR, el resto de productos son accesorios y complementos de montaje.

Añadiendo inteligencia al sistema y manteniendo una comunicación constante y fluida entre la instala-

n Aplicación del sistema propuesto.

ción y la propiedad gestora de la misma, se consigue optimizar al máximo todos los recursos. En edificios públicos, es posible por ejemplo establecer límites de tiempo para cada uso en cada punto de servicio de forma discriminada, así como establecer valores de temperatura, caudales y presión en función de las épocas del año y la demanda en cada momento, o programar de forma automatizada los choques térmicos para la prevención de la legionela.

En el caso específico de los hoteles, tan solo con las reservas de habitaciones el sistema podrá anticiparse a la demanda hídrica y energética de un día determinado con semanas de antelación. Las pantallas mantienen informado al usuario, en tiempo real, de los consumos adecuados e inadecuados, y se pueden visualizar en litros, Kw, euros, etc. Por otro lado, con este sistema es posible registrar los consumos individuales de cada habitación. De este modo, los establecimientos pueden bonificar a los huéspedes más responsables e identificar a los irresponsables.

Otras opciones son facturar los consumos extras o limitar el uso del agua y su temperatura en los horarios de limpieza de habitaciones. En el caso concreto de los gimnasios, cada usuario queda identificado

mediante la introducción de un código en cada uso de la ducha.

La propiedad del establecimiento puede reflejar en la factura mensual de cada usuario los consumos e importes.

En residencias especiales (geriátricos, residencias para discapacitados, etc), es posible incorporar alarmas en duchas para la gente de avanzada edad o de movilidad reducida, así como sistemas de reconocimiento de voz para discapacitados físicos. También está especialmente indicado para laboratorios, quirófanos, etc.

Además de todas las funciones a nivel de gestión inteligente, existen muchas más posibilidades, como integrar control de la iluminación, música, cortinas, identificación de usuario, memorización tipos de baño, etc.

Como ocurre con el sector energético, la comunicación telemática entre los grandes consumidores y las empresas suministradoras será imprescindible igual que la previsión en los consumos, y esta posibilidad constituye una de las aportaciones más importantes de BNSTAR. Joan Pintiado www.bn-star.com

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INFORME

Automática e Instrumentación

Caudalímetros: de tecnologías tradicionales a tecnologías emergentes En la revista correspondiente al mes de noviembre de 2009 se incluyó un informe dedicado a los caudalímetros cuya principal misión fue la de aportar ideas sobre cómo seleccionar el mejor equipo para un proceso determinado, dado que se trata de una decisión compleja en la que influyen muchos factores. Pasados tres años desde su publicación, en el informe de este año hemos tratado de actualizar algunos datos, incluyendo algunos puntos de vista diferentes.

E

n los últimos años, la evolución de los caudalímetros ha sido prácticamente nula en cuanto a la aparición de nuevas tecnologías, pero sí se ha evolucionado con respecto a su utilización y aplicabilidad en los procesos. Aparte de la precisión o la rangeabilidad, muy importantes a la hora de seleccionar un dispositivo, se están empezando a tener en cuenta aspectos como la instalación y su coste asociado, el mantenimiento e incluso al consumo eléctrico. Es esto lo que hace que las tecnologías llamadas emergentes se estén considerando ya como primera opción, cuando no hace muchos años no eran tenidas en cuenta, sobre todo porque el precio seguía siendo sensiblemente más alto. La posibilidad de utilizar caudalímetros que no incorporen partes móviles, que no requieran muchos tramos rectos, que puedan ser no intrusivos, que puedan ser de inserción para grandes diámetros o, simplemente, que puedan ser a 2 hilos cuando antes eran a 4, ha hecho que los usuarios finales hayan decidido dar un paso adelante en cuanto a qué equipos instalar en sus procesos. Evidentemente, el coste

de estos equipos sigue siendo un aspecto muy importante a tener en cuenta, pero también es cierto que si se hace un análisis de coste del ciclo de vida del caudalímetro nos llevaríamos más de una sorpresa.

En relación con el coste, es importante analizar aspectos como la pérdida de carga que puede producir un equipo en el proceso: pérdida de carga equivale a pérdida de energía y, por lo tanto, a pérdida de dinero.

Otro tema importante es la longitud de tramos rectos necesaria para la correcta instalación del dispositivo.

Muchas de las tecnologías requieren de unos tramos rectos que muchas veces no están disponibles en el proceso. A modo de ejemplo, si una

tubería es de 12 pulgadas y se requieren 15 diámetros antes y 5 después, se requieren unos 6 metros de tubería recta. Este concepto se debe incluir al hacer la valoración de un caudalímetro frente a otras tecnologías que no requieren tramos rectos para su correcta medición.

Dicho de otra manera: 6 metros de tramo recto suponen más tubería, más soldaduras, más accesorios, más espacio necesario en la instalación (hay que tener lo que cuesta el metro cuadrado de la instalación), más peso (análisis de stress, soportes, etc.), etc.

Por tanto, valorando dos factores tan ocultos en las tomas de decisión habituales como son la pérdida de carga y los tramos rectos, se pueden conseguir ahorros importantes que muchas veces no se tienen en cuenta.

Tecnologías emergentes vs tradicionales Hablar de conceptos como tecnologías emergentes, tradicionales o nuevas tecnologías no es fácil. Si partimos de la base de que las llamadas nuevas tecnologías nacieron en los años 60 y 70 del siglo pasado,

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INFORME

Automática e Instrumentación

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Tecnologías más utilizadas

H

acer un análisis de mercado de cualquier tecnología en el mundo de la instrumentación es complicado y posiblemente nunca estará bien enfocado, ya que depende mucho de a quién se pregunte, en qué sector, en qué aplicaciones e incluso en qué país. Lo que está claro es que existen una serie de tecnologías a las que podríamos llamar top five. Después de analizar diversos estudios de mercado, puede afirmarse que las tecnologías más utilizadas son las siguientes: presión diferencial por placa de orificio, magnéticos, caudalímetros másicos por efecto coriolis, medidores tipo turbina y ultrasónicos.

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Medida de caudal por presión diferencial con placa de orificio Esta tecnología de medición es ampliamente utilizada en cualquier tipo de industria, especialmente en líquidos limpios, gases limpios y vapor de agua. Como principales ventajas destacan el coste, simplicidad y facilidad de instalación. La variable medida es caudal volumétrico. Su uso es poco recomendable en fluidos sucios y viscosos y cuando las condiciones de proceso no son estables. Su pérdida de carga permanente es elevada con respecto a otras tecnologías y requiere de diámetros rectos antes y después (20/5). La rangeabilidad está entre 3:1 y 4:1 y requiere de un transmisor de presión diferencial.

n Conjunto de bridas/placa orificio/transmisor (Fuente: Endress+Hauser).

Medidores electromagnéticos Se trata de una tecnología de medición para líquidos ampliamente utilizada en la industria de tratamiento de aguas y efluentes, así como en el sector papelero, entre otros. El principal problema de este tipo de tecnología es que se requiere que

n Caudalímetro magnético (Fuente: ABB).

Precisión (% rango)

Pérdida carga

Tramos rectos

Rangeabilidad

Coste

Desplazamiento positivo

± 0.1

Alta

No

20:1

Alto

Electromagnéticos

± 0.2

Nula

Sí

20:1

Medio

Elementos deprimógenos

± 0.75

Alta

Sí

4:1

Bajo

Másicos coriolis

± 0.1

Media

No

50:1

Alto

Turbinas

± 0.1

Media

Sí

20:1

Alto

Ultrasónicos

± 0.3

Nula

Sí

20:1

Medio

Vortex

± 0.5

Media

Sí

20:1

Medio

n Esta tabla incluye datos generales, pudiendo existir mejores datos en algunas tecnologías por parte de algunos suministradores.

el líquido sea conductor, es decir, existen unos límites inferiores de conductividad por debajo de los cuales esta tecnología no funciona.

Este valor ronda los 5 microSiemens/ cm, aunque depende del modelo.

Por esta razón, no es apto para medir hidrocarburos, por lo que en el sector petroquímico no tiene mucha salida.

Por el contrario, funciona perfectamente con líquidos sucios, viscosos, corrosivos, lodos, etc. Su pérdida de carga es prácticamente nula, la precisión es del 0.2% del rango y la rangeabilidad suele ser de 10:1 hasta 30:1, pero su precio es alto para grandes diámetros, aunque menor que los másicos por efecto coriolis.

Requiere menos tramos rectos que la solución de placas de orificio (5/3) y no necesita transmisores adicionales.

Caudalímetros másicos por efecto Coriolis Esta tecnología de medición de caudal tiene un amplio abanico de posibilidades, sobre todo para todos los líquidos, e incluso en algunas aplicaciones de gases y vapores de baja presión. La variabilidad de las condiciones del proceso no afectan a su medición. Su principal problema es el alto coste inicial, aunque su bajo coste de mantenimiento y la no necesidad de tramos rectos abaratan su coste de ciclo de vida.

Hasta ahora, estos caudalímetros no y que las tradicionales aparecieron a principios del siglo veinte, es preferible llamar a las primeras tecnologías emergentes, ya que son sistemas de medición que han evolucionado, mejorado sus prestaciones, y por qué no decirlo, se han ajustado al mercado.

Los grandes foros de la instrumentación consideran como tecnologías tradicionales a los elementos de presión diferencial (salvo el V-Cone –que se considera emergente por sus prestaciones y momento de aparición), las turbinas, los dispositivos

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n Caudalímetro másico efecto coriolis a dos hilos (Fuente: Endress+Hauser).

se fabricaban para grandes diámetros, pero Endress+Hauser acaba de lanzar al mercado el nuevo PromassX con diámetros de hasta DN350, con 4 tubos y caudal de 4.100 toneladas métricas/ hora.

En cuanto a la precisión, posiblemente sea una de las mejores soluciones, con precisiones que rondan el 0.25%, y pueden llegar incluso al 0.1%, con rangeabilidades desde 20:1 hasta 50:1. Producen una pérdida de carga a tener en consideración y en su favor tienen que no se requieren tramos rectos. Este tipo de instrumentos tiene la ventaja de dar un caudal másico e incluso a veces medidas adicionales de temperatura y densidad. Este tipo de tecnología ya está aprobada por API (American Petroleum Industry), para aplicaciones de Custody Transfer.

Por último, ya existen aplicaciones que utilizan la tecnología de a 2 hilos, lo cual constituye un avance significativo. de desplazamiento positivo y los equipos de área variable. Como se puede apreciar por las tecnologías indicadas, se trata de equipos que en algunos casos requieren tramos rectos, en otros presentan altas pérdidas de carga, en otros utilizan partes móviles y en otros, además, añaden baja precisión. Los costes de mantenimiento y la posibilidad de taponamiento son otros aspectos a tener en cuenta. De cualquier modo, siguen siendo usados en multitud de aplicaciones.

Como tecnologías emergentes,

INFORME

Medidores tipo turbina Estos medidores se utilizan habitualmente en procesos con líquidos y gases limpios, ya que con fluidos sucios y muy viscosos tienden a ensuciarse debido a su configuración. Poseen una buena precisión, son fáciles de instalar, tienen alta rangeabilidad y pueden ser instalados en aquellos tamaños donde los coriolis no llegan. Su principal problema radica en el coste, que podría decirse que es medio con respecto a todas las tecnologías. También tienen partes móviles, por lo que el mantenimiento necesario es elevado, requieren de tramos rectos y, en algunos casos, de enderezador de flujo.

En cuanto a la precisión, posiblemente sea una de las mejores soluciones, con precisiones que rondan el 0.1%. Con rangeabilidades desde 10:1 hasta 20:1, producen una pérdida de carga media.

Este tipo de tecnología tiene un nicho de mercado bastante interesante en aplicaciones como Custody Transfer, parques de almacenamiento de productos derivados del petróleo, etc.

Medidores ultrasónicos Esta tecnología de medición tiene como principal característica que no tiene partes móviles, por lo que la pérdida de carga es nula y su mantenimiento es muy bajo. Otra ventaja es que, debido a sus configuraciones, se puede utilizar en fluidos sucios y corrosivos; además, es bidireccional.

n Caudalímetro Vortex para aceite térmico (Rosemount 8800 DF, de Emerson Process).

Automática e Instrumentación

n Caudalímetro tipo ultrasónico para Custody Transfer (Cortesía de Instromet).

Su principal problema es que necesita velocidad para medir. Otra desventaja de esta tecnología es que necesita un medio de contraste para su calibración. A veces da errores de medición en líquidos con gases ocluidos.

Se utiliza habitualmente en procesos con líquidos y gases. Para tuberías de gran diámetro es la mejor solución en términos de precio versus precisión, ya que existen soluciones no intrusivas (clamp on) que son muy económicas. En cuanto a la precisión, se pueden encontrar equipos desde 0,3 a 1% del rango, con rangeabilidades desde 10:1 hasta 20:1 e incluso hay equipos de hasta 50:1. Produce una pérdida de carga nula y requiere de tramos rectos (15/5). Este tipo de tecnología ya está aprobada por API (American Petroleum Industry) para aplicaciones de Custody Transfer, y está aprobada por AGA para la medida de gas natural.

Los caudalimetros por ultrasonidos son quizás la tecnología más emergente y que más ha evolucionado en los últimos años. o nuevas tecnologías, siempre se habla de caudalímetros másicos por efecto coriolis, másicos térmicos, electromagnéticos, ultrasónicos y vortex. Su utilización depende de la aplicación, del sector e incluso del continente. Si analizamos estas tecnologías de medición, casi todas tienen en común el hecho de que no presentan partes móviles, constituyendo este concepto un gran avance para la mejora del mantenimiento y de la pérdida de carga. Todas estas tecnologías nacieron a partir de la segunda mitad del siglo pasado, y

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INFORME

Automática e Instrumentación

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Aplicaciones especiales

R

ealmente, lo difícil es seleccionar correctamente una tecnología de medición de caudal para aquellas aplicaciones no habituales y con las que nos encontramos en pocas ocasiones.

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Medidor tipo Wedge Este es un tipo de tecnología de medición por presión diferencial o deprimógeno, originalmente utilizada en aplicaciones de fluidos muy viscosos, como puede ser el crudo o el fuel oil pesado, y que actualmente ha evolucionado para medir cualquier tipo de fluido y en cualquier condición de proceso.

Dentro de los instrumentos de presión diferencial, su porcentaje de instalación es muy pequeño, alrededor del 1% (frente al cerca del 50% de la placas de orificio).

Es una de las tecnologías más rentables si se suma toda la vida del instrumento (compra, instalación, operación y mantenimiento) y puede instalarse en múltiples aplicaciones.

Pero en algunas aplicaciones en las que se utiliza esta tecnología, es necesario instalar un sistema de flushing, lo que hace que exista una cantidad de fluido de flushing que se pierde.

Cabe indicar que últimamente este tipo de tecnología se está sustituyendo por los caudalímetros ultrasónicos.

todas ellas nacieron con el afán de mejorar lo existente en ese momento.

Las prestaciones de estos equipos son en general mejores que las de los llamados tradicionales. En contra está su coste, especialmente para grandes tamaños de tuberías.

En algunos casos, las tecnologías emergentes no solucionan algunos de los problemas tradicionales, como las mediciones con bajos caudales o bajas velocidades, etc.

Según algunas previsiones, las

Medidores tipo másico térmico Como su nombre indica, se trata de un caudalímetro másico especialmente diseñado para medir gases y líquidos. Aunque su precisión no es tan alta como la de los de efecto coriolis, su pérdida de carga es bastante más pequeña o casi despreciable, ya que no dispone de partes móviles.

Una aplicación típica es la medida de caudal en aire comprimido. n Medidor tipo Wedge (Fuente: ABB).

Medidores tipo V-Cone Al igual que el medidor del tipo Wedge, este es un tipo de tecnología de medición por presión diferencial o deprimógeno, pero a diferencia de otros, su precisión es bastante más alta, pudiendo llegar a ser del 0.5%, con una rangeabilidad del 3:1 a 15:1. Otra particularidad de este instrumento es que cuando se dispone de pocos tramos rectos, su aplicación es ideal, ya que no se requieren casi (como mucho 3/1).

La pérdida de carga permanente es mínima y puede ser utilizada tanto para líquidos como para gases y vapores.

La instrumentación secundaria requerida es un transmisor de presión diferencial. Su coste total tampoco es muy elevado, si se considera su precisión, necesidades de instalación, etc.

tecnologías que más van a crecer son los equipos por ultrasonidos y los electromágnéticos, siendo los electromagnéticos los más confiables para los usuarios en servicios para líquidos.

Plantas termosolares: una fuente de aprendizaje Las tecnologías utilizadas para medir caudal en las plantas termosolares han sido una continua fuente de aprendizaje, tanto para los usuarios

Medidores tipo Parshall Esta tecnología está pensada para canales abiertos, donde se quiere tener una medida aproximada del caudal de líquido que está pasando por un canal de riego, un pequeño arrollo o un vertido de una planta a un río o canal.

Se puede considerar que se trata una variante de un venturi, ya que dispone de una sección convergente, de una garganta y, por último, de una sección divergente.

Estos equipos suelen llevar asociado un transmisor de nivel por ultrasonidos para poder medir el caudal.

Medidores de caudal de sólidos A pesar de que no es una aplicación conocida, la medición de sólidos también tiene su importancia, ya que en plantas de producción de productos sólidos también interesa saber la producción en continuo, aunque tradicionalmente en estas

como para los suministradores. Debido a los fluidos manejados, este tipo de aplicaciones han tenido que buscar las mejores tecnologías disponibles, ya que los condicionantes de proceso así lo han requerido. En unos casos el uso de aceite térmico y en otros, de sales fundidas, junto con otras particularidades como son los funcionamientos intermitentes y los tamaños de tuberías, han hecho que tanto los técnicos como las ingenierías y los suministradores hayan

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n Caudalímetro sólidos LVDT Sitrans WF (Fuente: Siemens).

plantas se utiliza el pesaje como unidad de medida. A veces, y con el fin de poder controlar la producción, es interesante poder medir el caudal de producción. Una de las tecnologías de medición está basada en el principio de Deflexión (LVDT), que consigue precisiones de hasta el 1%, y las principales aplicaciones son en carbón y coque pulverizado. Otra tecnología es por impacto sobre células de carga extensométricas.

Es importante aclarar que existen muchas más tecnologías de medición de caudal que las indicadas aquí, como por ejemplo rotámetros de área variable, tubos pitot, annubares, toberas, tramos calibrados, venturis, vortex, de desplazamiento positivo, etc. pero necesitaríamos de mucho más espacio para hablar de cada una de ellas.

aprendido conjuntamente hasta encontrar las mejores soluciones para estas complejas aplicaciones.

Si empezamos por las aplicaciones más instaladas, en las plantas termosolares con aceite térmico, con unas condiciones de presión entre 15 y 30 barg y con unas temperaturas de hasta 400º C, la tecnología más utilizada y probada, sin lugar a dudas, son los caudalímetros Vortex, ampliamente utilizados tanto en el lado frío como después de pasar por el campo solar.

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n Caudalímetro ultrasónico para sales fundidas (PanaFlow, de GE Sensing).

Además, esta tecnología puede ser instalada en grandes diámetros utilizando la modalidad de Vortex por inserción. Otra posible tecnología a instalar en el lado frío es la basada en ultrasonidos, tecnología que presenta problemas en el lado caliente por los efectos de burbujeo que a veces tiene el aceite térmico.

Para las plantas con sales fundidas, con condiciones de presión de 1.5 barg y con unas temperaturas que pueden oscilar entre 290º C y 550º C, el tema se complica mucho más, ya que la base instalada es menor.

A día de hoy solo los medidores ultrasónicos pueden ser utilizados para este tipo de procesos. Estos instrumentos, así como el resto de la tubería, requieren de un perfecto sistema de traceado para mantener

las sales fundidas entre los límites antes indicados. El sistema a instalar debe tener además la particularidad de que las partes en contacto con el fluido se puedan mantener sin tener que desmontar el equipo en línea.

En muchos casos, los suministradores han tenido que innovar para poder medir con precisión y linealidad tanto el aceite térmico como las sales fundidas, y en la actualidad ya se ha conseguido evitar los grandes problemas encontrados en las primeras instalaciones. En esta misma línea, los usuarios también han aprendido que en muchas ocasiones los grandes errores de medición se producen por una puesta en mar-

n Caudalímetro Vortex por insercción para aceite térmico (PanaFlowTM MV 82, de GE Sensing).

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Suministradores de caudalímetros en España En la web de nuestra revista:

www.tecnipublicaciones.com/automatica pueden consultar la tabla de oferta, en la que se incluyen los equipos suministrados por estas firmas, junto con sus características técnicas.

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ABB/ABB ..................................................................................www.abb.es Analab ..................................................................................www.analab.es Ateq/Sistemas Ateq ............................................................... www.ateq.es Badger/Iberfluid ........................................................ www.iberfluid.com Bronkhorst-HI-TEC/Iberfluid ............................... www.iberfluid.com Bürkert ..............................................................................www.burkert.es Desin Instruments ...........................................................www.desin.com Dresser/Contagás ...................................................... www.contagas.com Dwyer/Equitrol .......................................................www.dwyer-inst.com Emerson Process .............................. www.emersonprocess.com/spain E+H/Endress +Hauser ........................................ www.es.endress.com Euromag/Dosis ................................................................ www.dosim.com Faure Herman/Aplein ............................... www.apleiningenieros.com FCI/Iberfluid .............................................................. www.iberfluid.com FIP/Aiqsa............................................................................www.aiqsa.com FMC Smith Meter/Tecnoil .................................www.smithmeter.com Foxboro/Iberfluid ...................................................... www.iberfluid.com Fuji/Mesel..........................................................................www.mesel.com Gemü/Elion ............................................................................ www.elion.es Georg Fischer .......................................................... www.georgfischer.es Guadarrama Flow/Quilinox ................... www.guadarrama-flow.com www.quilinox.com Honeywell ................................................................ www.honeywell.com Honsberg/Elion ..................................................................... www.elion.es Iberfluid/Iberfluid..................................................... www.iberfluid.com Intra/Equitrol...............................................................www.equitrol.com Isco/Instrumentación Analítica ......................................www.instru.es Isoil//Iberfluid ............................................................ www.iberfluid.com Kem/Ortrat .......................................................................... www.ortrat.es Kral/Iberfluid ............................................................. www.iberfluid.com Kurz/Equitrol ...............................................................www.equitrol.com Lana Sarrate .............................................................www.lanasarrate.es Mabeconta .................................................................www.mabeconta.net Magnetrol/Tecnoil.................................................. www.magnetrol.com Macnauhgt/Elion .................................................................. www.elion.es Meriam/Iberfluid ...................................................... www.iberfluid.com Monitor/Equitrol .........................................................www.equitrol.com Mutec/Matelco .............................................................www.matelco.com Polysonics/Equitrol .....................................................www.equitrol.com Rheonik/Iberfluid...................................................... www.iberfluid.com Sick/Sick Optic-Electronic ................................................... www.sick.es Siemens/Siemens .............................................. www.siemens.com/flow Sierra/Matelco .............................................................www.matelco.com Sika/Equitrol .........................................................................www.sika.net Spirax Sarco ..........................................................www.spiraxsarco.com SWR/Iberfluid ............................................................ www.iberfluid.com Tecfluid .......................................................................... www.tecfluid.com Toscano .............................................................................. www.toscano.es Turck/Elion ............................................................................ www.elion.es Ultraflux/Matelco ........................................................www.matelco.com Vidmar ................................................................................ www.vidmar.es

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cha errónea de los caudalímetros, siendo el error mas habitual el hecho de no incluir en el sistema de control la curva de variación de densidad por la temperatura, con el fin de compensar correctamente la medida de caudal. Sería de gran ayuda que los suministradores incluyesen en las electrónicas estas curvas ya programadas y certificadas en función de las características de los aceites y sales fundidas.

A modo de conclusiones Como se ha comentado en numerosas ocasiones, el criterio de selección de los caudalímetros depende de muchos factores y criterios de selección, que tienen que ver con cada aplicación y lugar o instalación donde serán utilizados.

Lo que parece claro es que el primer criterio de selección depende de la aplicación, siendo datos como las condiciones de proceso, el tipo de fluido a medir, los tamaños de tuberías, etc. factores importantes a la hora de hacer la primera selección de las tecnologías. Otro criterio importante a tener en cuenta son las prestaciones requeridas.

En esta línea, no es lo mismo un proceso para facturación o custody transfer que uno que no lo sea. El factor económico es otro criterio importante. Se debe valorar no solo el coste del equipo, sino también el de su ciclo de vida (instalación, mantenimiento, durabilidad). Por último, datos como situación física y cercanía del posible suministrador, confianza y servicio local, base instalada en la planta, etc. deben ser tenidos en cuenta a la hora de hacer una selección.

Utilizando correctamente todos los factores anteriores la selección será mejor, y más adecuada a las necesidades.

Juan Carlos Maraña Fernández IDOM Ingeniería y Consultoría Miembro Comité ISA España

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Máxima fiabilidad en medición de caudal.

Nuevo Proline Prosonic Flow B 200 Medición fiable del caudal de biogás Endress+Hauser presenta el Prosonic Flow B 200, un caudalímetro ultrasónico optimizado para el uso industrial que mide de forma fiable y muy precisa el caudal volumétrico de biogás, gas de vertedero o digestor, incluso en condiciones de grandes fluctuaciones en el proceso.

• Fácil monitorización del proceso y balance energético.

• Amplia gama de aplicaciones. Ideal para aplicaciones con condiciones de proceso cambiantes, en condiciones de baja presión y alta humedad o con gases contaminados.

• Balance energético sencillo y transparente: - Medición directa del contenido de metano (CH4) en la tubería - Cálculo de valores característicos adicionales (valor calorífico o índice Wobbe) • Resultados de medición traceables. Verificación de cada equipo en bancos de calibración acreditados (ISO/IEC 17025).

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Soluciones

 AUTOMATIZACIÓN DE MÁQUINAS

Automática e Instrumentación

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Lean Automation de Omron

Diferentes configuraciones para pequeñas soluciones El concepto Lean Automation presentado por Omron Eletronics está pensado para la automatización de máquinas pequeñas y compactas sin tener que renunciar a la posibilidad de interconectar todos los dispositivos con la unidad de control, es decir, el PLC. Omron ofrece una amplia gama de PLC compactos que permiten un gran abanico de posibilidades de comunicaciones, interconexión e integración.

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as posibles combinaciones de configuraciones para pequeños controles pueden ser muy variadas, dependiendo de las necesidades de cada instalación.

Por ejemplo, es posible controlar desde el PLC un grupo de variadores, mediante el protocolo Modbus-RTU, y conectar un terminal para la monitorización y control de la instalación. El PLC (CP1E) puede actuar como maestro en una comunicación Modbus en RS485 y como maestro en la comunicación con el terminal (NQ), usando una conexión serie RS-232 con el protocolo NT-Link (ver figura superior).

Otro ejemplo de interconexión de dispositivos puede ser el siguiente: un PLC (CP1L) gobernando un variador MX2 a través de una comunicación RS485, y un servo de la serie GT controlado mediante entradas/salidas del PLC. Además, un terminal NQ está conectado al PLC mediante una conexión Ethernet (ver figura inferior).

Si fuera necesaria la conexión a un dispositivo con un protocolo serie no soportado de fábrica o sencillamente no estándar, se podría resolver fácilmente por programación mediante programa de PLC o incluso para modelos de PLC compacto como el CP1H con la incorporación de una tarjeta de comunicaciones serie, las denominadas SCU, con las que se pueden desarrollar macros de protocolo de una forma muy sencilla a

Soluciones

AUTOMATIZACIÓN DE MÁQUINAS  Febrero 2012 / n.º 437

través de una herramienta software. También es posible conectar varios terminales a un mismo PLC, permitiendo la monitorización y/o actuación desde diferentes puntos de la instalación.

Otra necesidad que surge con la realización de pequeños controles distribuidos es la de realizar la interconexión de los diferentes controles para intercambiar información o tener una monitorización centralizada de los procesos. Para realizar esta interconexión se pueden utilizar varias opciones. La más sencilla y económica es utilizar una comunicación RS-422/485. En este tipo de conexiones, los PLC intercambian información entre ellos, configurando uno como maestro de la comunicación y los demás como esclavos.

Existen otras posibilidades de incorporar estos “controles locales”

Automática e Instrumentación

a redes de control superiores para una gestión centralizada de procesos. Pueden incorporarse estos PLC como esclavos de DeviceNet o CompoBus/S, teniendo toda la información de proceso fácilmente centralizada.

Cuando es necesario un gran intercambio de información entre PLC y/o es necesaria más velocidad de intercambio, se puede mon-

tar una comunicación Ethernet, mediante los módulos CP1W-CIF41 o, en un futuro próximo, modelos de PLC Compacto con un interface Ethernet integrado en la propia CPU. Este tipo de comunicación permite el intercambio de información entre PLC a alta velocidad e incorporar los equipos en redes de comunicación estándar.

Además, la incorporación de comunicaciones Ethernet en los PLC posibilita monitorizar y gestionar procesos en y desde ubicaciones remotas. Esto sería posible instalando un router con conexión a Internet; y de esta forma se dispone de niveles funcionales habitualmente pertenecientes a PLC de gamas superiores de una forma sencilla (ver figura). www.omron.es

¿De qué manera pueda optimizar sus procesos de producción?

La Feria Industrial Automation le ofrece la visión completa del mercado:

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NUEVOS PRODUCTOS PARA LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

Reproductor compacto de bajo consumo energético  Advantech, fabricante taiwanés de hardware industrial para la automatización, control y comunicaciones industriales, presenta en España a través de Tempel el nuevo reproductor ARKDS306 que integra un procesador AMD G-Series APU con el chipset de sistema AMD A50M Fusion Controller Hub, garantizando un excelente rendimiento gráfico. El procesador AMD G-Series APU ofrece una potencia de diseño térmico (TDP) muy baja (9 vatios) y no requiere de ventilador. El nuevo reproductor cuenta con una estructura compacta de 204 x 44,2 x 118,2 mm y múltiples puertos de entrada/salida: 2 puertos de salida de vídeo: VGA y HDMI, 2 x USB, 2 x COMs (RS-232), audio in/out y también soporta un interface Mini PCIe interno para funciones adicionales, tales como redes WiFi y tarjetas sintonizadoras de TV. www.tempel.es

Lector manual industrial para entornos agresivos

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 Con un grado de protección IP 65 y capaz de resistir hasta 50 caídas a una altura de 2 m, el lector manual IDM160 que presenta Sick permite a los usuarios identificar de modo fiable códigos de barras de diferentes dimensiones a una distancia de lectura de hasta 800 mm. Gracias a su robusta carcasa, así como a sus módulos de conectividad para integración de bus de campo, está especialmente indicado para su utilización en los sectores de automatización industrial y logística. El equipo incorpora, además de un potente motor, una función de escaneado rápido con triple aviso de lectura: mediante pitido, LED y vibración. Las versiones inalámbricas están equipadas con baterías de ión de litio de larga duración fácilmente sustituibles sin necesidad de herramientas. El lector puede cargarse en estaciones de carga de sobremesa y pared provistas de imanes, sin peligro de que caiga.

Se comercializa en versiones con cable, con Bluetooth y con Wi-Fi IEEE 802.11 b/g. www.sick.com

Paneles PC resistentes a la intemperie para temperaturas extremas  Resistentes a la intemperie y completamente insensibles a la humedad, Phoenix Contact amplía su serie VMT 3000 de Panel PC con un nuevo Panel PC de 10,4”, clase de protección IP65 y pantalla LED de alta resolución.

La pantalla ha sido especialmente desarrollada para su uso en entornos industriales duros, con una resolución de 1024 x 768 píxeles. Ofrecen una carcasa fabricada en un sólido aluminio inyectado a presión de tipo de protección IP65, completamente protegida del polvo y el agua.

Además, estos equipos pueden utilizarse dentro de unos rangos de temperaturas desde -20 °C a +55 °C, lo que permite su uso en exteriores o en instalaciones de refrigeración. Opcionalmente, y para el trabajo bajo la radiación solar directa, pueden equiparse con una pantalla optimizada para la lectura a la luz del sol.

Por otro lado, la plataforma Intel Atom garantiza su eficiencia desde el punto de vista energético, funcionando con una frecuencia de 1,1 GHz o de 1,6 GHz y una potencia TDP (Thermal Design Power) de 2,5 W. www.phoenixcontact.es

Cámara inteligente de altas prestaciones  La cámara BOA PRO comercializada por Infaimon combina la robustez de la cámara inteligente BOA con el poder y flexibilidad del software avanzado de inspección Sherlock, resultando una solución de visión compacta para diversas aplicaciones en casi todos los sectores industriales. El software, incluido en el equipo, se configura a través de una conexión de PC local conectado a la BOA a través de Ethernet. Una vez configurados para la ejecución, el enlace Ethernet se puede desconectar o se utiliza para comunicarse con otros dispositivos en la fábrica, tales como PLC, robots y HMI. Además de Ethernet, las cámaras BOA ofrecen conexiones directas RS-232, discreto I/O y control de iluminación. La BOA PRO, así como toda familia BOA, es compatible con varios hardware y accesorios de software para simplificar la integración en la fábrica. www.infaimon.com

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Servomotores para la industria alimentaria, química y farmacéutica

Basados en la serie de motores de Beckhoff AM8000, que se complementó con una carcasa completa de acero inoxidable en AISI 316L construida según las directrices FDA y con un eje del motor en acero inoxidable, la nueva serie de servomotores de acero inoxidable AM8800 que presenta Beckhoff, fabricada en Hygienic Design para una hermeticidad permanente de los motores, ha sido especialmente diseñada para su utilización en ambientes extremadamente duros o propensos a la corrosión, por lo que está indicada para su aplicación en la industria alimentaria, química o farmacéutica.

Estos servomotores requieren de una única conexión de cable al motor y disponen de tecnología feedback de un solo cable que garantiza un ahorro considerable de los costes de material y montaje e ingeniería. La serie se comercializa en tres tamaños con tres longitudes respectivamente.

El rango de potencia se extiende desde 1 hasta 8 Nm de par en reposo. Por lo que respecta al diseño del motor y con el fin de evitar la formación de suciedad, se ha prescindido de esquinas, cantos y, en gran medida, de orificios y atornillamientos. www.beckhoff.es

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Transductor de par para aplicaciones en turbinas eólicas  Con el objetivo de incrementar el ahorro energético, HBM, fabricante de equipos y componentes para la medida de magnitudes mecánicas y pesaje, ha presentado un nuevo transductor de par personalizado en versión giratoria o no giratoria con un par nominal de 1,5 MN·m para aplicaciones en turbinas eólicas.

Dado que el rotor de una turbina de viento gira de forma relativamente lenta, una caja de cambio aumenta el par de giro hasta valores usuales para el generador, que se encarga de convertir la energía eólica en energía eléctrica. Como el par de giro es muy alto (varios MN.m) en el lado del rotor, se garantiza la mejor respuesta posible. www.hbm.es

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Automática e Instrumentación

Manómetro digital compacto de alta precisión

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 El nuevo manómetro digital de Wika ha sido especialmente diseñado para aplicaciones industriales universales y ofrece una elevada precisión y corto tiempo de respuesta, además de una tasa de captación de 100 mediciones/segundo, lo que permite el registro de picos de presión y fluctuaciones rápidas. Por otro lado, alcanza una precisión de 0,25% del span. El modelo CPG500 es un complemento al manómetro digital CPG100, que ofrece una precisión de 0,05 % del span y homologación ATEX. Un datalogger incorporado en el CPG1000 permite el análisis de los valores en un PC. Esta gama de manómetros digitales se completa con los maletines, con los que el usuario dispone de un equipo de calibración móvil y un dispositivo para la generación de presión in situ. www.wika.de

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Nuevo controlador de seguridad  El PLC de seguridad compacto RFC 470 PN 3TX de Phoenix Contact, diseñado para su montaje en armarios de distribución, cumple los requisitos de las máximas categorías de seguridad SIL 3 (EN ISO 61508), SIL CL 3 (EN ISO 62061), PLe/cat.4 (EN ISO 13849) y cat.4 (EN 954). Antes de establecer una salida segura, el controlador de seguridad Profisafe, que está técnicamente desacoplado del hardware, comprueba que la lógica de seguridad sea consistente y correcta. Para programar la lógica de seguridad se utiliza la herramienta segura Safetyprog, que se puede integrar directamente en el entorno de ingeniería PC Worx. El modo de simulación permite un test completo de la lógica estándar y de la lógica de seguridad antes de que el programa se ejecute en el hardware. Por otro lado, dispone de interfaces Ethernet e Interbus. Debido a su doble función como controlador/dispositivo Profinet IO, el controlador funciona, según se necesite, bien como un PLC Profisafe superpuesto en una red Profinet, bien como un dispositivo Profinet IO dirigido por un controlador superpuesto compatible con Profinet. Cuando funciona como PLC Profisafe, pueden conectarse hasta 170 dispositivos Profisafe, dependiendo de la longitud de telegrama del participante Profisafe.

La pantalla gráfica de diagnóstico integrada en el controlador de seguridad muestra el estado de cada modo de funcionamiento, así como mensajes de error o de diagnóstico en forma de texto. Con el software de diagnóstico Diag+, ya sea como componente de PC Worx o como solución independiente, se obtiene un amplio diagnóstico en el PC.

Sistema de E/S distribuidas descentralizadas

www.phoenixcontact.es

Sensores RTD de estator

 La gama básica del nuevo sistema de E/S descentralizadas TB20 de Systeme Helmholz, representada en nuestro país por AN Consult, se compone de acopladores de bus de campo para Profibus y CANopen con entradas y salidas analógicas y digitales, si bien se prevé una ampliación con más sistemas de bus.

Permite la conexión de hasta 64 módulos y dispone de herramientas de diagnóstico en tiempo real y visualización de mensajes de error de las E/S. El módulo consta de 3 piezas: el módulo base, el electrónico con 2, 4, 8 y 16 canales y conector frontal para facilitar el mantenimiento de forma sencilla. Un módulo individual se puede desconectar y reemplazar sin que el sistema se pare. Los módulos de potencia están integrados en los acopladores de bus y también como módulos de separación.

 Minco, empresa representada en España por Anatronic, presenta su serie S209 de sensores RTD que, usados en los slots entre las bobinas del estator, permiten monitorizar la temperatura y prevenir recalentamientos.

Los nuevos sensores proporcionan mejoras de robustez durante la instalación y la operación en aquellas aplicaciones que requieren un RTD de perfil plano (grosor de 0.030” – 0.762 mm). Estos RTD, que ofrecen mayor resistencia a la resina VPI, se caracterizan por una parte flexible del stick que permite curvar las bobinas para prevenir posibles daños. Además, las cargas AWG 18 y unos tubos de contracción incrementan aún más la protección. La serie S209 se puede configurar con una gran variedad de elementos y diferentes longitudes y anchos para responder a los requerimientos de cualquier aplicación.

www.anconsult.com

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Construcción clásica: con ladrillos.

Construcción inteligente: con los componentes de automatización de Beckhoff.

Construcción segura: con acero.

www.beckhoff.es/building Gracias a la automatización de edificios de Beckhoff podrá integrar en todos los trabajos de construcción un concepto de automatización de edificios integral, universal, basado en PC y Ethernet. El resultado: reducción de costes de inversión, optimización del mantenimiento y la flexibilidad, disminución de costes de ingeniería y cumplimiento de todos los criterios para la automatización de edificios conforme a la clase de eficiencia energética A. El sistema de control modular de Beckhoff permite la conexión de todos los puntos de datos y subsistemas mediante los terminales de bus de Beckhoff, así como un manejo flexible, desde smartphones hasta pantallas táctiles.

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Nuevo variador de velocidad de bajo contenido en armónicos  Schneider Electric ha presentado su nuevo variador de velocidad Altivar 61 Plus-LH, de bajo contenido en armónicos, indicado para las potencias desde 55 a 630 kW, tanto en IP23 como en IP54.

Ofrece un diseño innovador de etapa rectificadora activa en IGBT y se instala sin impacto en los otros equipos de la red (cargas o transformadores), emitiendo un THDi y THDu inferior al 5% en cualquier estado de carga. Además, el bajo impacto de este variador le permite estar acorde con las normativas, regulaciones y recomendaciones más exigentes, como la IEEE 519, incluso en el caso de redes débiles o generadores diesel. Este nuevo variador de velocidad está diseñado siguiendo la línea de la gama Altivar 61 Plus, con sus opciones de modularidad, entorno de programación y diseño conceptual. Así, también cuenta con armario cableado y probado en fábrica, con la ingeniería eléctrica, mecánica y térmica desarrollada manteniendo la garantía del conjunto y asegurando su ciclo vital. El conjunto se entrega con panel de operador en IP65 instalado en el frontal para su correcta configuración y monitorización. www.schneiderelectric.es

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Antenas en PVDF para transmisores de radar de alta frecuencia  La división Industry Automation de Siemens ha desarrollado una nueva opción de antena encapsulada en PVDF con conexión roscada de 2” para el transmisor de nivel de radar Sitrans LR250. La antena permite usar el transmisor en condiciones extremas, por lo que abre nuevos campos de aplicación en sectores del tratamiento de aguas, la industria alimentaria, la industria química, etc. Sitrans LR250 es un transmisor de nivel compacto de radar a dos hilos y 25 GHz para rangos de medida hasta de 20 m. Está disponible con los protocolos Hart, Profibus PA o Foundation Fieldbus. Gracias al asistente de inicio rápido, puede ponerse en marcha en cuestión de minutos. Además de amplias funciones de diagnóstico según Namur NE 43, Sitrans LR250 posee una probabilidad de SFF (Safe Failure Fraction) de 86% para la seguridad funcional con SIL 2. www.siemens.com/sitranslr250

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Microcontroladores basados en tarjetas de desarrollo embedded  RS Components, uno de los principales distribuidores a nivel mundial de productos de electrónica y mantenimiento y marca comercial de Electrocomponents plc, anuncia la disponibilidad de los nuevos NXP LPC11U24 32bit ARM Cortex-M0 basados en placas de desarrollo embedded que proporcionan un desarrollo rápido y profesional de sistemas basados en microcontroladores, con un riesgo mínimo.

El NXP LPC11U24 está especialmente diseñado para el desarrollo de prototipos de dispositivos USB de bajo coste, aplicaciones alimentadas por pilas y diseños basados en controladores Cortex-M0 de 32-bit, ARM. El encapsulado DIP permite la creación de prototipos con PCB comunes, stripboards y breadboards, e incluye un programador flash USB drag ‘n’ drop. Funciona a 48 MHz y los dispositivos periféricos incluyen 32 KB de memoria flash, de hasta 8 KB de SRAM de memoria de datos, controlador de dispositivos configurable Full-Speed USB 2.0, un bus interface Fast-mode Plus I2C, dos interfaces SPI, UART, seis ADC y 54 pines GPIO). www.rs-components.com

Sistema de toma de muestras automática en filtros de OI  Bürkert, empresa dedicada al control de fluidos, ha lanzado al mercado un nuevo equipo que realiza la toma de muestras de agua en filtros de OI de los bastidores de plantas desalinizadoras de forma totalmente automática.

Puede ser implementado tanto en plantas que ya están en funcionamiento como en plantas de nuevo desarrollo.

Posibilitan la realización de muestreos de forma automática, detectando de forma automática e inmediata los posibles problemas que puedan surgir en los filtros. Esto evita el deterioro prematuro y el daño de los mismos, así como producciones de permeado no al uso. Con este sistema es posible proteger las garantías de los filtros mediante documentación completa de trazabilidad, llevándose a cabo un sistema de mantenimiento predictivo y preventivo que evita las tareas de muestreo manual, en la mayoría de ocasiones lenta, engorrosa y expuesta a errores. Otra de las principales ventajas del sistema es el de la trazabilidad y archivo de datos en formatos exportables a sistemas compatibles Windows.

El sistema está compuesto por un cuadro fluídico con electroválvulas especiales para trabajar con agua osmotizada, un cuadro de control y PC industrial para la monitorización del proceso, un dattalogger y un transmisor de conductividad inductivo, que es el que se encarga de realizar las mediciones de forma automática. www.burkert.es

ACT20M La novedosa e innovadora solución de 6 mm de ancho para convertir y aislar señales analógicas

Ahorro de espacio Hasta dos canales en 6 mm de ancho ahorran espacio en el armario de distribución.

Configuración sencilla Rápido y sencillo de configurar mediante microswitches o el software compartido por varios proveedores FDT/DTM (p. ej., WI-Manager).

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Múltiples aplicaciones posibles Mediciones precisas, amplia gama de temperaturas

La separación galvánica de 2,5 kV (tensión nominal 300 V)

(-25...+70ºC) y homologaciones internacionales

garantiza la elevada fiabilidad de los procesos.

(cULus, ATEX Zona 2, FM Div. 2, GL, DNV): todas estas características permiten su uso mundial en múltiples aplicaciones diferentes.

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Automática e Instrumentación

ANUNCIANTES

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Página

B&R .........................................................................29 Beckhoff .....................................Interior portada y 87 Bürkert ....................................................................85 Endress + Hauser .............................Portada, 18 y 81 Hannover Messe ......................................................83 Lana Sarrate ............................................................59 Mesurex .....................................................................4 Mitsubishi Electric ..................................................35 Nacional Instruments..............................................25 Omron .....................................................................27 Phoenix Contact ...........................74 y contraportada Rittal .......................................................... 16, 17 y 73 Schneider Electric........................................... 21 y 55 Schunk ....................................................................65 Side .........................................................................51 Siemens ...................................................................15 Tempel ......................................................................3 Vega ............................33 e interior de contraportada Vipa ................................................................... 6 y 23 Weidmüller...................................................... 60 y 89 Wonderware ............................................................13

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EN EL PRÓXIMO NÚMERO Tendencias en sistemas de control de procesos continuos

Fuente: Phoenix Contact.

Panorama

Industria eléctrica

Informe

Switches para Ethernet Industrial

Ferias

Crónica de la feria Smagua (Zaragoza)

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Automática e Instrumentación

www.tecnipublicaciones.com/automatica Director generAl eDitoriAl Francisco Moreno

Director generAl comerciAl Ramón Segón

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ejecutivos De cuentAs Víctor Bernabeu vbernabeu@tecnipublicaciones.com Francisco Márquez fmarquez@tecnipublicaciones.com

colAborADores y consejo Asesor Xavier Alcober, Jordi Ayza, Xavier Pi, Antoni Sudriá, Francesc J. Suelves, Laura Tremosa, Constanza Saavedra ceA (comité español de Automática) César de Prada (Presidente), Joseba Quevedo (Vicepresidente), Miguel Ángel Mañanas (Secretario) DocumentAción documentación@tecnipublicaciones.com Diseño, mAquetAción y fotogrAfíA Departamentos propios

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El nuevo sensor radar VEGAPULS WL 61 es ideal para todas las aplicaciones de medición de nivel, nivel del agua y caudal en el tratamiento de aguas y aguas residuales. La tecnología radar no se ve afectada por las condiciones meteorológicas ni por la espuma de la superficie del agua, permitiendo así una medición precisa del nivel del agua y, por tanto, proporcionando datos de medición fiables y un funcionamiento sin mantenimiento. www.vega.com/innovation

Productividad y eficiencia del diseño a la producción

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Las principales tendencias que se observan en este importante y variado sector –motor de nuevos desarrollos– son el telecontrol, la monitorización centralizada y el mantenimiento preventivo, ntre e . otras Pág. 34 INFORME Caudalímetros: de las tecnologías tradicionales a las Pág. 75 emergentes

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