Automática e Instrumentación - nº 454 by Versys Ediciones Técnicas, S.L.

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454 / Septiembre 2013

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Automática e Instrumentación

ENERGÍA EÓLICA Y MARINA

Un sector emergente vinculado a productos innovadores El desarrollo tecnológico de estas energías renovables debería suponer una reducción progresiva de los costes de la electricidad, puesto que ya pueden ofrecerse equipos más eﬁcientes, de mayor potencia y a un menor coste. INFORME Componentes de un sistema de visión artiﬁcial

Sistema de protección OK

Rediseñado. Reinventado. Extraordinario Pág. 66

Límite de seguridad alcanzado. Se recomienda sustitución

PAC diseñados por software La Directiva de compatibilidad electromagnética y las máquinas TIEMPO REAL

Septiembre 2013, n.º 454

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Sobrecarga. Sustitución necesaria

La protección contra sobretensiones transitorias inteligente

Pág. 45

Panorama Formación en Automática: la necesidad de avanzar con el mercado

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Automática e Instrumentación

SUMARIO

LA PORTADA

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Rediseñado. Reinventado. Extraordinario El nuevo controlador

CompactRIO 9068 ofrece rendimiento desde dentro

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Formación en automática: La necesidad de avanzar con el mercado

La formación en automatización y control mantiene una línea estable tanto en oferta formativa como en demanda de titulaciones oficiales y cursos. Desde el sector se reconoce la necesidad de adaptarse a las nuevas exigencias del mercado industrial, ofreciendo perfiles híbridos en los que disciplinas como la informática industrial o conocimientos específicos en sectores verticales no estén ausentes.

Según la consultora DBK, los 28 objetivos de saneamiento y

depuración establecidos por la normativa europea han motivado un incremento significativo de la capacidad instalada de depuración de aguas residuales en España. Así, entre 2008 y 2012 el número de plantas depuradoras aumentó en cerca de quinientas.

TIEMPO REAL 14 Mes a mes • 10 años de colaboración entre CAN y Ethernet Powerlink • Internet más rápido gracias a la fibra óptica •¿Una red Internet por satélite? 19 CEA • Acto de homenaje al Profesor Ricardo Marín en la Universidad de Vigo • Nace la asociación euRobotics AISBL 22 Empresas • Colaboración entre Krohne y Bayer Technology • Nuevos nombramientos y adquisiciones en ABB • Visión industrial: crecimiento sostenido para IDS • Siemens ha presentado importantes novedades en la EMO

SUMARIO

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Automática e Instrumentación

ENERGÍA EÓLICA Y MARINA Las energías renovables y la reforma energética Nadie en el mundo duda que el futuro del sector energético es renovable, 45 como apuntan todas las estimaciones para 2050 de la OIEA o el Roadmap

de la UE. De las decisiones que tome el gobierno depende que tengamos un sector industrial que contribuya a la competitividad de nuestra economía aprovechando el sol, el viento y los ríos; o bien que dependamos mañana de tecnología extranjera –igual que hoy importamos combustibles fósiles.

Aerogeneradores: diseño y control

Seguridad integral para aerogeneradores Los sistemas de genera58 ción con turbinas eólicas

son una de las fuentes de energía más limpias disponibles. Al igual que otros tipos de maquinaria, también deben cumplir con estrictos requisitos de seguridad.

Convertidor de plena potencia

Red AC

PMSM Turbina

El diseño y control de los aerogeneradores 50 requiere herramientas de varias disciplinas de la

Maquina eléctrica

Transformador

Aerogenerador con convertidor de plena potencia Convertidor de potencia parcial

Transformador

Red AC

DFIG Turbina

Reductora

Maquina eléctrica

Aerogenerador con convertidor de potencia parcial

ingeniería. En este artículo, se describen los principales elementos de un aerogenerador, sus funciones y sus zonas de operación, así como los controles que aseguran su adecuado funcionamiento.

El mar como fuente de energía En la actualidad 61 existen muchas tec-

Integración de algoritmos de control avanzados para control de aerogeneradores Gracias a las nuevas herramientas de ingeniería de 54 software, que ofrecen la posibilidad de integrar mode-

los de control avanzados en los controladores de los aerogeneradores, se consigue cumplir con los requerimientos del mercado global.

nologías en mayor o menor grado de madurez tecnológica para la explotación de la energía de las olas, aunque se puede afirmar que la gran mayoría se encuentran en un estado bastante embrionario y aún tienen un largo camino que recorrer.

5 30

Opinión “Sobre crecimientos y dos noticias relevantes” (Laura Tremosa)

“Mantenimiento extremadamente remoto” (Xavier Alcober)

S ELECCION DEL MES 34

Productos • Sistema de control descentralizado con dispositivo virtual • Simular también elementos de manipulación de materiales • Terminar con las conjeturas en la toma de decisiones

36 Empresas • Diseñar en 3D con DesignSpark Mechanical

E SPECIAL 38

Gestión del ciclo de vida en sistemas de control A la hora de realizar una inversión en automatización

hay que considerar el plazo estimado para el retorno de la inversión. Un punto clave para asegurar la recuperación de la inversión son las estrategias de los suministradores de tecnología de control, que deberán prolongar el ciclo de vida de sus equipos.

I NFORME 66 Componentes de un sistema de visión artificial Cada uno de los elementos de los sistemas de visión artificial han evolucionado notablemente en los últimos años, surgiendo nuevas combinaciones de componentes, como las cámaras inteligentes, que llevan integrado un software en la propia cámara, y los sistemas compactos inteligentes,

que integran el sistema de captura y el software en una plataforma tipo PC.

SOLUCIONES 78

Nuevas tendencias en SupplyChain Management. Las plataformas MES de nueva generación

80 PAC diseñados por software: pensando en subrutinas, no en subcontroladores 84

La Directiva de compatibilidad electromagnética y las máquinas

88 Cómo capacitarse en ciberseguridad industrial 92 La (in)seguridad de los sistemas de control de procesos

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EDITORIAL

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¿Perdiendo oportunidades, para variar?

nuestro entender, la adopción y la apuesta por las energías renovables, en concreto, por la energía eólica, va más allá del hecho de conseguir energía eléctrica a partir de elementos infinitos –como son el aire, el agua o el sol– de forma más respetuosa con el medio ambiente y sin tener encima la espada de Damocles que nos recuerda continuamente que los combustibles fósiles –carbón y petróleo– son finitos. Incluso va más allá de la independencia que supone, a nivel energético, que cualquier país –y más un país como España– sea capaz de generar por sí mismo la mayor parte de energía eléctrica que necesita para su supervivencia. Tal como señala uno de los colaboradores de este número, cuyo artículo hemos incluido en el dossier central dedicado a este tema, las energías renovables van asociadas a una apuesta industrial por un sector emergente vinculado a productos innovadores, de alto valor añadido e intensivo en mano de obra cualificada, como son la electrónica de potencia y los elementos de control y regulación vinculados también a la transformación de las redes energéticas en las denominadas smart grids, tan necesarias para el sistema energético del futuro. Sin ir más lejos, Alemania, la primera potencia europea, ha adoptado la denominada Energie wende (algo así como cambio energético radical), o sea, la transición energética a un sistema eléctrico basado en la generación descentralizada basada fundamentalmente en energías renovables y abandonando la energía nuclear. Es obvio que esta estrategia tiene por objetivo asegurar su suministro energético a largo plazo, reduciendo su dependencia externa así como los riesgos de la nuclear, pero, a su vez, ofrece una oportunidad de negocio para su industria. Y es a esta oportunidad a la que nos referimos en el título de nuestro editorial. En una de las ponencias impartidas durante la celebración de la última edición de las Jornadas de Automatización industrial de Vigo, José Manuel Pazo, consultor energético, General Advisor de la empresa japonesa Eurus y que ha sido presidente de la Asociación Eólica de

Galicia (EGA) durante cuatro años, aseguró que la energía eólica es la energía que genera más empleo –en la actualidad son aproximadamente 30.000 las personas que trabajan en este sector. Por otra parte, la eólica es la energía en la que se está invirtiendo actualmente una mayor cantidad de dinero en I+D: aproximadamente, 150 millones de euros anuales. En 2012, más del 30,5% de la electricidad generada en España fue de origen renovable, y en determinadas horas solo la energía eólica aportaba más de 2/3 de la potencia para cubrir la demanda, desplazando a la centrales fósiles. Como es sabido, el gobierno de España ha anunciado una reforma, que debería entrar en vigor a principios del próximo año, cuyo objetivo fundamental es restablecer el equilibrio financiero del sistema eléctrico y eliminar el déficit de tarifa, pero los borradores de esta reforma no se conocieron hasta el momento de la aprobación del RDL 9/2013 el pasado julio, y fueron preparados bajo el máximo secretismo y sin ningún diálogo con el sector. La propia CNE es muy crítica con determinados aspectos de esta reforma y señala que existen contradicciones con las directivas de la UE. Habrá que esperar en qué termina todo esto, pero de momento está muy claro que no beneficia a las energías renovables frente a las formas tradicionales de generación. De las decisiones que tome el gobierno con su reforma energética depende que tengamos un sector industrial que contribuya a la competitividad de nuestra economía. Algunos expertos en la materia comparan la evolución tecnológica producida en las energías renovables a la evolución que experimentan las tecnologías informáticas. Hay incluso quien va más lejos y compara la transición a un sistema eléctrico con generación distribuida de renovables a la transición que ha vivido el sector de las telecomunicaciones con la irrupción de los smartphones sustituyendo a las redes de telefonía fija. Parecería un error negarse a la evidencia..

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TIEMPO REAL

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Panorama

Formación en automática

La necesidad de avanzar con el mercado

egún datos del Ministerio de Educación, la oferta reglada de formación en automatización y control, la ofrecida en la actualidad por universidades y centros de formación profesional (FP), contempla algo más de 70 títulos de pregrado, grado y postgrado. Atendiendo tanto a las mallas curriculares de las titulaciones como al perfil educativo de los estudiantes, se puede afirmar que se trata de un ámbito de formación marcadamente tradicional en el que la efectividad de las fórmulas pedagógicas utilizadas durante años siguen teniendo vigencia. La automatización y control sigue ligada a carreras como Ingeniería Electrónica Industrial, o su variante con Ingeniería Eléctrica. Se encuentran también programas que agrupan automática y robótica, y en contadas ocasiones automática con visión o con ámbitos más concretos de la informática industrial. En el caso de la FP, la hegemonía de títulos es aún más absoluta: el de Técnico Superior en Automatización y Robótica Industrial es prácticamente la única oferta existente. Temáticas como comunicaciones, automatización aplicada a procesos industriales específicos, telemática o mecatrónica son conceptos aún escasos en los planes formativos de

n Fuente: ISA Sección Española.

los centros de estudio. Los avances e innovación en los procesos de la industria, ámbito natural de aplicación de la disciplina de automatización y control, han sido innegables en los últimos años. ¿Está respondiendo esta oferta formativa a los cambios que se experimentan en el entorno natural de aplicación de estos conocimientos? Antoni Sudrià, fundador y director de CITCEA, centro de transferencia de tecnología de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) especializado en mecatrónica y la enertrónica entre otras disciplinas, cree que pese a que se ha evolucionado para acercar ambos mundos, aún queda mucho por hacer. En formación profesional se ha avanzado mucho, pero en la universidad, pese

a que la automatización está muy presente en algunas ingenierías, es escasa en campos verticales críticos para su aplicación a día de hoy, como la industria química por ejemplo. En la mayoría de ingenierías, la automatización no se contempla como un tema troncal, se hacen asignaturas pero en un nivel muy poco práctico. En opinión del investigador, la propia naturaleza de los contenidos curriculares hace que los perfiles que egresan de las universidades sean marcadamente teóricos. El conocimiento en control y automatización por si solo es valido, pero su verdadero valor está en su aplicación en diferentes campos de la industria y la gestión, añade. Para José Ignacio Armesto, director del Máster Universitario en

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TIEMPO REAL

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Panorama

Formación para nuevos desafíos

a ciberseguridad industrial ha irrumpido con fuerza en los últimos años como un campo crítico en la gestión industrial. La formación en relación a esta disciplina parece ser una parcela aún por explotar, tanto a nivel de las empresas como por parte de organismos especializados en la materia. En el Mapa de ruta de la ciberseguri- n Fuente: CCI. dad industrial en España presentado por el Centro de Ciberseguridad Industrial (CCI) este año, se hace mención explícita a la falta de cultura en ciberseguridad de nuestro país. Para José Valiente, coordinador del CCI, la formación tiene mucho que aportar al respecto. Se requiere inicialmente de una labor de difusión, concienciación y participación de la industria y las administraciones públicas. La diseminación de información es complicada debido al gran número de actores implicados: fabricantes industriales, ingenierías, organizaciones industriales, organismos públicos y asociaciones, entre otros. Actualmente, organizaciones públicas como CNPIC, CCN e Inteco están empezando a participar en actividades de concienciación, facilitando guías y desarrollando programas formativos, explica. En su opinión, es crítico que propietarios y directores de planta conozcan el riesgo que están asumiendo en sus sistemas a nivel de protección tecnológica, y en segundo lugar, que los responsables de operar los sistemas de control se formen adecuadamente para responder a las amenazas. A día de hoy se están empezando a ofrecer cursos de experto en ciberseguridad industrial avalados por un título universitario, lo

Mecatrónica organizado por la Escuela de Ingeniería Industrial de la Universidad de Vigo y profesor titular del departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de esa universidad, se nota una cierta evolución en el caso de la automática. Cita como ejemplo la respuesta que su universidad dio a la demanda del mercado en relación a un perfil que conjugara formación en mecánica y automatización al ofrecer el Máster en Mecatrónica, titulación que también se ofrece desde CITCEA-UPC. La configuración de las nuevas máquinas industriales demandaba un perfil híbrido. Desde sus orígenes, la automática se encuentra

cual hace indicar que el salto a las educación formal se producirá en dos o tres años, al menos es uno de los objetivos que nos hemos marcado para impulsar desde el Centro de Ciberseguridad Industrial. Según han detectado desde el CCI, la oferta formativa en ciberseguridad industrial tiene de momento pocos canales, principalmente desde empresas muy especializadas en ciberseguridad e I+D, sin embargo, destacan que los pocos cursos existentes son de primer nivel y mucha calidad. Así, la formación en protección de los sistemas tecnológicos industriales es un escenario aún pendiente de desarrollo. El objetivo a medio plazo será contar con temarios que incluyan la ciberseguridad industrial en carreras universitarias, la difusión del conocimiento de los estándares por los distintos sectores de la industria y la existencia de certificaciones, explica José Valiente. En el largo plazo deberemos aspirar a tener profesionales especializados que permitan a las organizaciones industriales gestionar adecuadamente este nuevo riesgo y que la ciberseguridad industrial esté completamente integrada en la cultura de las organizaciones.

ligada de manera natural a carreras como ingeniería electrónica o eléctrica, pero el mercado había avanzado y esa oferta era escasa para sus necesidades de competitividad, explica. Escuchábamos a diario las demandas de los fabricantes en esa línea. De hecho, en mercados más avanzados ya es una titulación que

lleva años funcionando. Marga Marcos y Darío Orive, profesores de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao, dependiente de la Universidad del País Vasco, coinciden con los docentes del CITCEA-UPC y la Universidad de Vigo: En los nuevos

“Los avances e innovación en los procesos de la industria, ámbito natural de aplicación de la disciplina de automatización y control, han sido innegables en los últimos años. ¿Está respondiendo esta oferta formativa a los cambios que se experimentan en el entorno natural de aplicación de estos conocimientos?”

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Panorama

“En formación profesional se ha avanzado mucho, pero en la universidad, pese a que la automatización está muy presente en algunas ingenierías, es escasa en campos verticales críticos para su aplicación a día de hoy, como la industria química por ejemplo.”

programas de formación de grados en ingeniería, los contenidos que se imparten son básicos por motivos de créditos asignados a los mismos. Sin embargo, afirman que esta situación se corrige a través de una oferta de programas de máster centrados en temáticas específicas que dan acceso, además, a programas de doctorado. La crisis económica actual y la falta de recursos públicos podrían afectar a estos programas de formación que pretenden responder a la demanda creciente del sector industrial. Esperemos que la falta de recursos no afecte a la formación de los futuros profesionales. El complejo encaje entre empresa y universidad La necesaria conexión entre el mundo universitario y la realidad empresarial ha promovido en el campo de la automatización estrechas colaboraciones entre fabricantes de dispositivos y sistemas y los centros

n Fuente: Universidade de Vigo.

La oferta de empresas e instituciones

ran parte de la demanda formativa en automatización y control se cubre por parte de las empresas que ofrecen dispositivos y sistemas tanto para la gestión en industria como en infraestructuras. Con cursos especializados en sus tecnologías, hoy se abre también el abanico de formación a temas anexos como comunicaciones industriales o automatización y control para mercados verticales. • ABB. La ABB University tiene presencia en Barcelona, Madrid y Córdoba con una oferta dirigida a personal de operaciones, mantenimiento y desarrollo de proyectos que deseen profundizar conocimiento para el uso de los dispositivos de esta firma. www.abb.es • Ayri11. Jornadas técnicas y formación en automatización y robótica industrial celebradas en Mataró (Barcelona) que ofrecen diversas cápsulas formativas. En su última edición contó con seminarios de ABB, Adept, B&R, Coval, Fanuc, Festo, Kuka, Omron, Schunk, Stäubli, Tecnocim y Yaskawa. www.ayri11.com • B&R. Tecnología de control, control de movimiento, tecnología de seguridad, visualización y funcionamiento, así como sistemas de control de procesos son algunas de las áreas que cubre la Automation Academy de la compañía austriaca. www.br-automation.com/es • Competence Center de Logitek. Único centro en España homologado por Profibus Internacional para otorgar la certificación oficial en tecnología Profibus y Profinet. Cuenta, además, con un democenter para prácticas y ofrece servicios de auditoria en este estándar de comunicaciones industriales. www.competencecenter.es • ISA. La Sección Española de la ISA, en colaboración con el Centro Superior de Formación Repsol, imparte el Master ISA/CSFR de Instrudocentes. Así, prácticamente la totalidad de las escuelas de ingeniería cuentan con aulas patrocinadas en las que los alumnos tienen la oportunidad de simular situaciones cercanas a la realidad laboral. Con detractores que destacan la limitación de conocimientos que esta colaboración provoca, y defensores que la ven como la vía más efectiva de acercar el mundo laboral a quienes están en proceso de formación, la realidad determina que ni centros de estudio podrían complementar su oferta teórica sin la ayuda de esta colaboración privada, ni las empresas conseguirían los altos niveles de penetración que tienen entre los profesionales egresados. Es verdad que la estrategia de empresas como Siemens ha hecho que muchos profesionales estén más sensibles a ciertas marcas, generando sinergias de fidelización significativas, comenta José Ignacio Armesto

de la Universidad de Vigo. No se puede cerrar la puerta de las universidades a los fabricantes que tienen clara esa visión de colaboración, no podemos rechazar estos acuerdos porque son tremendamente útiles, explica, matizando que pese a que a nivel docente es difícil enseñar todo el abanico de marcas o protocolos, se debe hacer el esfuerzo de abrir las puertas a otras empresas e invitarlas a la universidad para participar en los currículos de formación. Desde la Universidad de Vigo ha sido una acción proactiva de introducir nuevas marcas. Bien por donación o bien por costes simbólicos, otras marcas quisieron estar en nuestra universidad, y nosotros hicimos lo posible por ampliar el abanico de dispositivos. Hoy tenemos aulas Siemens, Schneider, Rockwell, Fanuc, Kuka… Las posibilidades de colaboración universidad empresa son muchísimas y son vitales para universidades como la nuestra.

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Panorama

mentación y Control. De 590 horas de duración, a lo largo del curso se desarrolla un proyecto de instrumentación y control basado en un caso real. www.isa-spain.org • Phoenix Contact. Formación en sistemas de control, comunicaciones industriales, calidad y protección de alimentación y señales y optimización de montajes y cableados, entre otras temáticas. formacion.phoenixcontact.es • Pilz. A partir de este año, en colaboración con la empresa de certificaciones TÜV Nord, PiIz ofrece un programa de formación Certified Machinery Safety Expert que ahonda en procedimientos específicos para la evaluación, así como la aplicación de la seguridad funcional a los controles. www.pilz.com/es-ES • Siemens. A través de su academia Sitrain especializada en automatización y soluciones industriales, la multinacional ofrece formación en 10 centros repartidos por el territorio. www.siemens.es/sitrain • Schneider Electric. El Instituto pone a disposición del mercado cursos online y formación presencial en diversos ámbitos industriales: distribución eléctrica, automatización de edificios, automatización industrial, control, eficiencia energética, etc. www.schneiderelectric.es • Wonderware. La empresa de software para la gestión de sistemas industriales e infraestructuras imparte cursos enfocados a que los profesionales puedan sacar el máximo partido a su tecnología y ofrecer competencias certificadas al mercado. www.wonderware.es

En la misma línea, Antoni Sudríà de CITCEA-UPC reconoce que se debe evitar monopolizar la formación. Es labor del profesorado universitario tener una visión más amplia, lo que hay que evitar son las cátedras en exclusivas. Lo ideal es que se vean diferentes marcas, protocolos, estándares… Afortunadamente, la automatización ha sufrido un proceso de estandarización, con lo que los lenguajes de programación son bastante similares. Así, si practicas con un fabricante, seguramente podrás trabajar con cualquiera, afirma. Es misión del profesor ampliar vistas en relación a este punto. En la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao de la UPV/EHU también promueven la formación a través de aulas patrocinadas. Para Marga Marcos y Darío Orive este es un instrumento eficaz de colaboración entre la escuela y las empresas, tanto en actividades relacionadas

con la investigación, el desarrollo tecnológico y la innovación, como en todo lo referente a la formación, sea de los futuros ingenieros, sea en actividades relacionadas con el reciclaje y la formación continua de personal de las empresas. A esta fórmula, suman otras vías de colaboración como seminarios de empresas o realización de prácticas en la industria. La constante atención que los centros docentes prestan al entorno empresarial empuja, además, a la evolución de las temáticas que in-

n Fuente: Escola d'Enginyeria de Terrassa.

cluyen los programas de estudio de muchas universidades. Nuevos ámbitos de actividad para la aplicación de los conocimientos en automatización se abren cada día: si en un inicio fue la industria de procesos, hoy la gestión de infraestructuras en el campo de las smart cities, la apuesta del sector de la máquinaherramienta por ganar peso en el mercado exterior o campos como las energías renovables abren nuevas posibilidades para los profesionales formados en automatización. Pese a que existe consenso en la dificultad de introducir nuevos contenidos en los estrictos programas universitarios –obligados a someterse a un complejo proceso de validación normativa–, los profesores consultados apuntan los nuevos campos a los que desde sus cátedras están prestando atención. Desde CITCEA-UPC destacan que, a día de hoy, no es posible separar la automatización de las TICs, lo que ha exigido una evolución del perfil del profesional que forman. Hay una conexión innegable entre ambos mundos, explica el profesor Sudrià. Hoy se busca un perfil más informático, de pantalla y teclado,

“Desde sus orígenes, la automática se encuentra ligada de manera natural a carreras como ingeniería electrónica o eléctrica, pero el mercado ha avanzado y esa oferta es escasa para sus necesidades de competitividad. Escuchábamos a diario las demandas de los fabricantes en esa línea. De hecho, en mercados más avanzados ya es una titulación que lleva años funcionando.”

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Panorama

Al alcance de un ordenador

ímidamente, pero como una alternativa real, la formación online en automatización y control gana peso. Universia, portal de universidades españolas y latinoamericanas impulsado por el Banco Santander, pone a disposición de las universidades la plataforma Miríada X para la impartición de cursos online masivos en abierto. Con programas pedagógicos ya en marcha en el ámbito de la automatización y control, Jaume Pagés, consejero delegado de Universia, destaca que este formato facilita la cooperación iberoamericana en la materia. A nivel empresarial aún la oferta es escasa. Algunos ejemplos: Schneider Electric ofrece los cursos de automatización industrial, sensórica y autómatas, supervisión con sistemas HMI y de sistemas scada, de alrededor de 150 horas de duración en formato online, y Fagor pone a disposición del mercado diversos modelos de simuladores vía Internet para facilitar la puesta en marcha de sus dispositivos.

no tanto de operario o de planta. Además, nuevas herramientas a disposición del mundo de la automatización como la simulación, que han acortado el time-to-market de los proyectos de control, exigen un profesional más integral, explica. En la Escuela estamos volcados a dar especial énfasis a las tecnologías

“Nuevos ámbitos de actividad para la aplicación de los conocimientos en automatización se abren cada día: si en un inicio fue la industria de procesos, hoy la gestión de infraestructuras en el campo de las smart cities, la apuesta del sector de la máquina-herramienta por ganar peso en el mercado exterior o campos como las energías renovables abren nuevas posibilidades para los profesionales formados en automatización. aplicables a energías renovables –energía de las olas, energía eólica y smart grids– fomentando la investigación aplicada, detallan Marga Marcos y Darío Orive, y en la Universidad de Vigo, los programas están incluyendo temáticas como el diseño de maquinaria fina, e-machine o la robótica móvil. La presencia de la automatización en el mundo sanitario, robots móviles con posibilidad de navegación, visión artificial, eficiencia energética incorporada en la maquinaria como respuesta a las nuevas directivas de eficiencia energética, vehículos eléctricos, inteligentes y autónomos o redes con dispositivos que se comunican entre sí son algunos de los ámbitos que se están incorporando en nuestros programas, explica José Ignacio Armesto. Reciclaje formativo La velocidad a la que avanzan las tecnologías plantea un nuevo reto a la formación: la necesidad de ofrecer planes de continuidad para contribuir al reciclaje de perfiles que deben adaptarse a las innovaciones de una industria cada vez más informatizada. Sin embargo, y pese a que se ha evolucionado en la materia, la realidad demuestra que ni la oferta de cursos de formación continua ni la demanda de los mismos está a los niveles que los catedráticos consultados consideraría como óptimo. Pese a que desde la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao señalan que en los últimos años ha habido un movimiento de concienciación por parte de los profesionales de la necesidad de actualización de la formación en este campo, enfocada fundamen-

talmente a los estudiantes de grado, para Antoni Sudrià de CITCEAUPC, pocos alumnos y empresas valoran la necesidad real de formación continua: Constantemente hay novedades tecnológicas en la industria, lo que sumado a la escasa apuesta por el reciclaje formativo provoca que la industria española sea menos competitiva. Nuestra oferta de cursos para profesionales muy ligados al mundo empresarial y muy especializados tiene una respuesta más bien discreta. Es una de las cosas que nos diferencia de Alemania, país en el que realmente existe conciencia de la necesidad de formación continua. Coincidiendo con esta opinión, José Ignacio Armesto considera también que es un ámbito que falta cultivar. Es critico que participen en los nuevos másteres titulados que ya están trabajando en esa área de conocimiento. Además, con la crisis, los primeros que han salido son los profesores asociados, provocando un alejamiento entre la universidad y el mundo empresarial. Colegios profesionales y empresa privada entregan algunas herramientas, pero es imprescindible que la universidad se implique en programas de formación continua. Entregar una formación innovadora con el componente adecuado de práctica siempre tiene demanda. El desafío es superar la rigidez a la hora de incorporar nuevos contenidos a la oferta reglada, añade Antoni Sudrià. El mercado se ha dado cuenta de que ha de invertir, que la formación es rentable, por lo que las universidades debemos responder a esta necesidad. n AeI

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Mes a mes

Internet más rápido gracias a la fibra óptica

n las últimas semanas se han hecho públicas nuevas investigaciones llevadas a cabo por sendos equipos de científicos de las universidades de Boston y Southampton que permitirían aumentar la capacidad de trasmisión por fibra óptica. Por un lado, los investigadores de la Universidad de Boston (Massachusetts), dirigidos por el profesor de ingeniería Siddharth Ramachandran, han desarrollado una nueva tecnología de transporte de datos que se basa en rayos láser denominados vórtices ópticos (OAM, Orbital Angular Momentum), utilizando técnicas de multiplexado del momento angular orbital, debido a que la luz se desplaza como un tornado en vez de hacerlo con la forma de onda de los medios actuales. Según estos científicos, esta podría ser una solución al continuo

incremento de la demanda de ancho de banda, que es la cantidad de datos por segundo que pueden ser transmitidos a través de los canales de comunicación de la red. Por otra parte, en otros estudios realizados por la Universidad de Southampton, dirigidos por Franceso Poletti, han ideado fabricar una nueva fibra que consigue que la velocidad de la luz a través de ella se acerque a la transmisión en el vacío. Hay que tener en cuenta que, en condiciones normales, la velocidad de propagación de la luz a través de una fibra convencional de sílice es un 30% inferior a la velocidad de la luz en el vacío. Para acercarse a ese valor pensaron en una fibra en cuyo núcleo hubiese aire. Con esta

idea ya no solo se incrementa la velocidad de transporte, sino que se disminuye otro parámetro muy crítico para muchas aplicaciones de tiempo real: la latencia, es decir, lo que tardan los datos en alcanzar el extremo receptor desde que son enviados desde el extremo emisor. En este sentido, Fibernet, empresa española dedicada al diseño, suministro e integración de equipos de transmisión por fibra óptica, apoya todas las investigaciones y adelantos que se lleven a cabo en este ámbito. Y es que, en palabras de Esther Gómez, directora general de Fibernet, en un contexto de aumento de la demanda de Internet, que pone a prueba los límites de capacidad de la red, cualquie-

ra de estos avances permitirán incrementar el ancho de las bandas de transmisión para aliviar la congestión del tráfico. Con estas nuevas tecnologías, los proveedores de servicios de Internet (ISP), por ejemplo, podrían ofrecer una mejor conectividad, con una menor congestión en la red y un servicio de streaming más fluido. Precisamente, Fibernet sigue desarrollando y fabricando productos para llevar la más alta tecnología al campo de las comunicaciones de fibra óptica, contribuyendo al crecimiento y a la seguridad de estas conexiones en España. Nuestra inversión actual en I+D+i supera el 30% de la cifra global de negocio, lo que nos permite, por un parte, ofrecer la última tecnología del mercado a nuestros clientes, y por otra, implementar cualquier novedad en un breve periodo de tiempo, añade Esther Gómez.  AeI

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Septiembre 2013 / n.º 454

Mes a mes

10 años de colaboración entre CAN y Ethernet Powerlink

a estrecha colaboración entre la CAN in Automation (CiA) y Ethernet Powerlink Standardization Group (EPSG) celebra este año su décimo aniversario. Estas dos organizaciones de utilizadores con fines no lucrativos han hecho de CANopen uno de los protocolos más extendidos y más presentes en numerosos mercados, tanto sobre las infraestructuras CAN clásicas como sobre redes basadas en Ethernet. Con ocasión del aniversario, los directores de las dos organizaciones se esforzaron en llamar la atención sobre la complementariedad entre las tecnologías CANopen y Powerlink.

La actividad de la CiA está enteramente consagrada a la capa de unión de datos de CAN y al protocolo CAN open. Inscrita en Nuremberg (Alemania), esta organización de usuarios y fabricantes cuenta actualmente con 580 empresas asociadas. Vemos un futuro brillante para las redes CANopen debido principalmente a su robustez y fiabilidad, así como también porque el protocolo CAN mejo-

rado (también conocido como CAN FD) permite velocidades de datos de hasta 8 Mbit/s, afirma Holger Zeltwanger, CEO de CiA. Los autores de las especificaciones del protocolo de Ethernet Powerlink Industrial decidieron utilizar la capa de aplicación y los perfiles CANopen para asegurar la interoperabilidad con el estándar bien establecido. Para aplicaciones que precisan

gran ancho de banda, permite una migración más fácil y menos costosa en términos de software respecto a soluciones de Ethernet Industrial que no integran CANopen. Para los usuarios, la fuerte asociación entre la EPSG y la CiA es muy beneficiosa, ya que les permite combinar la estabilidad y confiabilidad del protocolo CANopen con la destacadas características de Powerlink, señala Stefan Schönegger, director general EPSG. n AeI

Europa, a la búsqueda de una i-capital de la innovación

ISA Automation Week 2013 en Nashville (Tennessee)

espués de la capital europea de la cultura, la Comisión Europea ha puesto ahora en marcha un concurso para nombrar su primera capital de la innovación. Este premio reconocerá a la ciudad de más de 100.000 habitantes que ofrece el mejor ecosistema de innovación, para lo que se tendrá en cuenta la conectividad de los ciudadanos así como la existencia de agencias gubernamentales, instituciones educativas y empresas. Un panel de expertos independientes evaluará a los candidatos en base a cuatro criterios. Las ciudades deben demostrar su capacidad de

innovación (en términos de ideas, métodos y herramientas), además de la motivación (la atracción de talento y la participación de los ciudadanos). La ciudad ganadora será elegida en la primavera de 2014. Recibirá 500.000 euros para ayudar a que intensifique sus esfuerzos. Las ciudades europeas tienen hasta el 3 de diciembre para presentar una solicitud.

n AeI

a International Society of Automation (ISA) ha anunciado el programa técnico, los socios del evento, las conferencias de prensa y otras actividades para la próxima ISA Automation Week 2013, que se celebrará del 5 al 7 de noviembre en el Centro de Convenciones de Nashville, Tennessee, EE.UU. El evento incluye un gran número de ponencias y comunicaciones, cuyo programa detallado puede encontrarse en la web de la manifestación, (www.isaautomationweek. org) así como encuentros profesionales y tutoriales de diversas tecnologías relacio-

nadas con la automatización y las comunicaciones industriales. La inauguración correrá a cargo de Robert Wheeler, perteneciente a la Secretaría de Estado de EEUU y responsable de la oficina de control, comunicaciones e informática. El título de su conferencia será La ciberamenaza en la industria de automatización. Otra de las conferencias plenarias correrá a cargo del doctor J. Patrik Kenedy, fundador y director general de Oslsoft, bajo el título Una visión del futuro de la fabricación. n AeI

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CEA

Nace la asociación euRobotics AISBL

n el próximo programa marco europeo de Investigación, desarrollo e innovación Horizon 2020 (2014-2020), las Alianzas Público-Privadas (Public Private Partnership, PPP) van a jugar un papel muy importante como prescriptoras de la Comisión Europea, involucrándose más activamente en la preparación de planes de trabajo (Roadmaps) multianuales para definir las líneas prioritarias de financiación de los proyectos. Por ello, en el ámbito de la robótica, el pasado mes de septiembre de 2012, la industria robótica junto con los centros de investigación y universidades fundaron euRobotics AISBL, una asociación sin ánimo de lucro que va a representar la parte privada

en la iniciativa Público-Privada Robotics 2020, siendo la Comisión Europea la parte pública en esta iniciativa. El trabajo estrecho entre euRobotics AISBL y la Comisión Europea quedó plasmado el 18 de septiembre de 2012 por la Vicepresidenta de la Comisión Europea, NeelieKroes, quien firmó el Memorandum de entendimiento entre euRobotics y la Comisión Europea, requisito previo al lanzamiento del PPP de 2013. Este acuerdo jugará un papel fundamental para fortalecer el sector europeo de la robótica. Hasta el momento, euRobotics cuenta con 42 miembros, 35 de los cuales se convirtieron en miembros fundadores. Uno de ellos es la Universidad Miguel Hernández de Elche, que

Acto de homenaje a Ricardo Marín en la Universidad de Vigo

l catedrático del Área de Ingeniería de Sistemas y Automática Ricardo Marín Martín falleció el pasado mes de abril a los 56 años víctima de una larga enfermedad. El profesor era uno de los referentes en investigación y transferencia de tecnología de la Escuela de Ingeniería Industrial de la Universidad de Vigo, donde desarrolló toda su vida profesional. De origen sevillano, Marín llegó a Vigo en el año 1981 de la mano de su profesor y mentor, el profesor Aníbal Ollero, para poner en marcha la especialidad de Automática y Electrónica de Ingeniería Industrial. De hecho, fue uno de los docentes veteranos homenajeados por la Escuela de Ingeniería Industrial durante la celebración del patrón de la Escuela el pasado mes de marzo, pero su estado de salud no le permitió acudir al acto. Destacaba su pasión por la universidad y su preocupación por transmitir conocimiento a sus alumnos.

Creó el grupo de Informática Industrial y fue director del departamento de Ingeniería de Sistemas y subdirector de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Supo llevar a cabo investigaciones que aunaban calidad científica y desarrollo industrial. Algunos de sus diseños para transporte y almacenamiento aéreo de piezas de automóvil son utilizados en diferentes empresas del sector de la automoción, como Citroën o Renault. El pasado 19 de septiembre tuvo lugar el acto de homenaje en el salón de actos de la Escuela de Ingeniería Industrial de Vigo, en el que intervinieron el profesor Ollero, su compañero de Departamento Rafael Sanz, el profesor Alfonso García Cerezo, antiguo alumno del profesor Marín y catedrático de la Universidad de Málaga, y el actual director de la Escuela, D. Juan Pou, quien también fue alumno del profesor Marín. n AeI

junto a la Universidad Carlos III de Madrid son las únicas dos universidades españolas que entran a formar parte de la sociedad como miembros fundadores. Además de estas dos universidades, la representación española como miembros fundadores de la sociedad está formada por Tecnalia, IK4 ResearchAlliance, Adele Robots e IXION Industry and Aerospace. La asociación se presentó en el ámbito de las Jornadas de Automática de Terrassa. El Dr. Uwe Hass, Secretario General euRobotics AISBL, quien hizo una exposición seguida de un turno abierto de preguntas, habló sobre la misión principal del euRobotics AISBL: colaborar con la Comisión Europea (CE) para desarrollar e implementar

una estrategia y un plan de trabajo para la investigación, el desarrollo tecnológico y la innovación en robótica, en vista de la puesta en marcha del próximo marco del programa Horizonte 2020. Su presentación se centró en las actividades de euRobotics, especialmente dentro de la asociación público-privada (PPP) en robótica, la forma en la que se establecen la Agenda Estratégica de Investigación SRA y el plan de trabajo plurianual MAR y cómo se integran en el concepto de PPP, así como otras actividades, como la creación de redes y la Semana Europea de Robótica. En el panel de discusión con el Dr. Uwe Hass estuvieron presentes los miembros del Consejo de Administración de euRobotics AISBL Irene López de Vallejo y Jon Agirre. n AeI

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Mes a mes

¿Una red Internet por satélite?

egún la agencia Bloomberg, el gigante del comercio electrónico Amazon ha realizado, en sus laboratorios de investigación en California, ensayos sobre una red de comunicaciones sin hilos con el suministrador de frecuencias de satélites Globalstar. Los tests han sido dirigidos por la Jarvinian Wireless Innovation Fund, colaborador técnico de Globalstar, red mundial de comunicación por satélites utilizada por la telefonía móvil. Globalstar busca actualmente convertir el 80% de su red para uso terrestre. Según la información, Ama-

BREVES • Del 5 al 6 de marzo del próximo año tendrá lugar en el hotel Mercure de Amsterdam el ARC’s European Industry Forum, centrado en el tema Security The Manufacturing Renaissance, donde se expondrán los últimos desarrollos en ciberseguridad industrial, incluyéndose también aspectos relativos a la eficiencia energética.

zon no es la única compañía interesada por una independencia de los suministradores de acceso: Google ya había creado su propia red gracias a la fibra óptica, desarrollada en una decena de ciudades americanas. n AeI

• Dassault Systèmes, líder en el mundo del diseño 3D, anunció la adquisición de SFE GmbH, líder a su vez en ingeniería conceptual y evaluación y optimización del diseño. La incorporación de la tecnología de SFE amplía las aplicaciones de la compañía francesa tales como catia y Simulia, llevando al mercado una tecnología innovadora para transiciones sin fisuras desde la ingeniería conceptual y de optimización del rendimiento del diseño detallado del cuerpo. • Emerson Process Management, del grupo Emerson, especializado en soluciones de automatización industrial, y Seatec Repair Services, que pertenece al grupo británico V.Group, acaban de firmar un acuerdo de colaboración con el objetivo de mejorar el soporte a los clientes del sector naval.

PONEMOS ORDEN EN EL CAOS

Si del movimiento llega el orden es debido a las soluciones con sensores SICK en todo el mundo: los pilotos aterrizan exactamente en la puerta adecuada; los contenedores de mercancías, en el pabellón adecuado; el equipaje de los pasajeros, en las manos adecuadas. Con temperaturas sofocantes y fríos polares, con granizo y nieve e incluso con la conocida niebla londinense. No es casualidad cuando la logística funciona a la perfección. Es gracias a la automatización inteligente de los procesos logísticos de SICK. Hasta en el mayor caos, los controla de forma fiable. Desde la clasificación de cartas hasta la seguridad de las personas en instalaciones y la protección de objetos en edificios, pasando por la gestión de contenedores navales. Cuando realmente importa, el mundo aterriza con ingenieros de SICK. Nos parece inteligente. www.sick.es

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Empresas

Bosch distingue a Schunk con el “Global Supplier Award”

obert Bosch ha distinguido a Schunk, firma especializada en técnicas de sujeción y sistemas de amarre, con el premio Bosch Global Supplier Award. Bosch otorga este premio a aquellas empresas que presentan resultados óptimos en producción y entrega de productos o servicios. El Bosch Global Supplier Award es a la vez un premio y un incentivo. De esta manera premiamos a nuestros mejores proveedores. Nuestro objetivo es animar a todos nuestros proveedores a conseguir excelentes resultados, afirmó

Volkmar Denner, presidente del consejo de administración de Bosch durante la ceremonia de entrega del premio en Stuttgart. Para Henrik A. Schunk, CEO de Schunk GmbH & Co. KG, este premio destaca la capacidad de innovación y el rendimiento global de Schunk. Nuestro objetivo

es desarrollar con nuestros productos y soluciones integrales mejoras eficientes en la automatización de producción. Con 2.000 empleados y una red global de delegaciones propias de venta y representaciones en más de 50 países, Schunk es líder en técnicas de sujeción y sistemas de amarre. La empresa familiar ha crecido durante los últimos 25 años en un promedio del 12% anual. Durante este espacio de tiempo, la facturación ha incrementado de 15 Me a aproximadamente 300 Me en 2013. Un 60 % del volumen de negocio se genera fuera de Alemania. n AeI

Nuevos nombramientos y adquisiciones en ABB 22

l grupo ABB acaba de anunciar el nombramiento de Pekka Tiitinen a la cabeza de la división Discrete Automation and Motion. Este finlandés de 46 años, que hasta ahora ha sido responsable del grupo Drives and Controls, reemplazará a Ulrich Spillhofer, que ha sido nombrado director general de ABB después de la salida de Joe Hogan.

Por otra parte, ABB ha aprovechado la etapa estival para finalizar la compra de

Power-One, número dos mundial de onduladores fotovoltaicos, para la adquisición de la actividad de motores anulares de Alstom y para adquirir la editora de software francesa Newrom System, una sociedad ubicada en Toulouse especializada en soluciones para la automatización de n AeI edificios.

Nuevo patrón a la cabeza de Siemens

l pasado 1 de agosto, Joe Kaeser, de 56 años, hasta entonces director financiero de Siemens, ha pasado a ser oficialmente el presidente y director general del conglomerado industrial alemán. Kaeser consiguió la unanimidad en el seno del Consejo de Administración del grupo dada su antigüedad en la compañía (en ella ha hecho toda su carrera) y su prestigio en el mundo de los inversores, pasando así a sustituir a Peter Löscher, que ocupaba la dirección

desde 2007. En otro orden de cosas, Siemens ha adquirido este verano la sociedad británica Preactor, especializada en soluciones de software para la mejora de la planificación de la producción automatizada. Esta adquisición se engloba dentro de la estrategia de Siemens iniciada en el 2011 en el campo del software industrial. En menos de dos años, el grupo alemán ha adquirido un gran número de empresas en este sector, entre las que cabe señalar Active

Tecnologia em Sistemas de Automação (producción farmacéutica y biotecnológica), Vistagy (diseño de materiales composites), IBS (gestión de la cualidad y de la producción), Innotec do Brasil (gestión integrada de instalaciones industriales), Perfect Costing Solutions (gestión des costes), VRcontext International SA (visualización 3D de instalaciones) o también LMS International (simulación mecatrónica). n AeI

Colaboración entre Krohne y Bayer Technology

a alemana Bayer Technology Services (BTS), suministradora de soluciones integradas para industrias químicas y farmacéuticas, y su compatriota Krohne, fabricante de instrumentación de proceso para la medida de caudal, nivel, presión, temperatura, etc., han firmado un acuerdo de distribución del sistema de espectrometría por infrarrojos (NIR) en línea denominado SpectroBay de BTS. Dado el éxito conseguido por SpectroBay, hemos decidido promocionarlo fuera del grupo Bayer y hemos seleccionado Krohne, con quien hemos venido trabajando desde hace ya tiempo en numerosos proyectos, como colaborador comercial exclusivo para la industria química. Se trata de un colaborador capaz de adaptarse perfectamente a las diferentes culturas empresariales y que dispone de un muy buen acceso a los mercados de Europa y de China, ha explicado Klaus Sommer, vicepresidente de BTS. Para el director general de Krohne, Stephan Neuburger, los industriales buscan soluciones de medida y de regulación en tiempo real. No pueden permitirse no hacer trabajar su fábrica a plena capacidad. Las grandes empresas, por tanto, se equipan cada vez más con sistemas de espectrometría NIR. n AeI

Un NUEVO controlador de alto rendimiento que lo tiene todo…

… y es escalable a todo tipo de aplicaciones. La gama de controladores CompactLogix™ de Allen-Bradley le ofrece un alto rendimiento y un control escalable. Permite integrar de manera rentable una máquina o aplicación sencilla en un sistema de control a nivel de toda la planta.

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Empresas

Frost & Sullivan concede a Siemens el Best Jornada Practice “Global Smart Machine Safety Networks” tecnológica los sectores industriales del e acuerdo con Frost & en un futuro próximo. dedicada al Sullivan, Siemens es Las nuevas innovaciones en mundo. Esta plataforma posiD software y hardware industrial bilita controlar desde un solo pionera en ofrecer una gran TwinCAT3 cantidad de conocimiento y experiencia, creando soluciones flexibles para una amplia gama de aplicaciones, por ello le ha concedido el premio otorgado cada año a las empresas que contribuyen a un crecimiento significativo de su mercado y a la identificación de nuevas tendencias antes de que se conviertan en algo estándar, así como al desarrollo de tecnologías avanzadas, que darán forma al mercado

ofrecidas por Siemens permiten a cualquier tipo o tamaño de industria incrementar su productividad, flexibilidad y eficiencia para poder competir más y mejor en los distintos mercados Con TIA Portal (Totally Integrated Automation), Siemens pone en práctica su visión de ofrecer un marco común de ingeniería que permite implantar soluciones de automatización en todos

ordenador todos los procesos productivos de una planta. Desde la etapa de diseño de un producto, puesta en marcha de la producción, operación y mantenimiento de la planta y hasta la actualización de nuevas soluciones con TIA Portal, se consiguen ahorros de tiempo, esfuerzo y de coste de hasta un 30% n AeI

Resolver los problemas de formación de hielo en turbinas de ciclos combinados

l peligro de la formación de hielo en las turbinas de gas es un problema habitual en las centrales térmicas durante los meses de invierno, especialmente en zonas húmedas. La acumulación de hielo en los elementos filtrantes del aire de entrada puede provocar la colmatación del filtro, reduciendo el caudal de aire y aumentando las pérdidas de carga, lo que se traduce en una pérdida de eficiencia térmica. En casos extremos incluso puede producir la entrada de hielo en el compresor causando daños físicos en la turbina. La firma Michell, representa-

da en España por Anisol, ha suministrado recientemente 16 sensores de humedad Optidew de alarma de formación de hielo para las turbinas de una de las centrales de ciclo combinado más grandes de Europa (1875MW), 2 por turbina. Según responsables de esta firma, el uso de estos analizadores de punto de rocío ayuda a prolongar la vida de las turbinas, asegurando que la planta trabaja en continuo y con mantenimiento mínimo. El analizador Optidew está basado en el principio de medida de espejo frío, que proporciona la precisión y

Omron España entra en el mercado a través de las redes sociales

ras un periodo de prueba y consolidación, Omron España integra en su estrategia de comunicación el uso de perfiles sociales basados en Twitter, Facebook y Linkedin, llegando ahora al mercado español de una forma más activa, directa y cercana (localmente y en español), tal y como ya se venía haciendo desde hace algo más de un año desde la matriz, Omron Europa. Desde Omron España

se desea utilizar el potencial que ofrecen las redes sociales; en primer lugar, para poder establecer un canal de comunicación más cercano y directo en el que se pueda establecer un diálogo bidireccional entre la marca y el usuario; y en segundo lugar, para gestionar la reputación de la marca a nivel local dentro del mundo On Line mediante Content Marketing, un servicio que aporta a los

estabilidad de un higrómetro de laboratorio pero en un formato robusto e industrial libre de mantenimiento. Anisol, compañía especialista en el campo de la analítica industrial, ofrece soluciones de análisis en continuo para la industria, con especial énfasis en los mercados químico, petroquímico, alimentario y farmacéutico.

rganizada por la firma Beckhoff Automation, el próximo día 25 de octubre tendrá lugar la Jornada Tecnológica TwinCAT 3, eXtended Automation Technology, en las instalaciones del estadio Camp Nou, en Barcelona. TwinCAT 3 da respuesta a las crecientes demandas del mercado de automatización con la integración de los ya conocidos lenguajes IEC611313, ahora con programación orientada a objetos, más la posibilidad de programar en C/C++ o tomar programas realizados en Matlab/Simulink y ejecutar cualquiera de ellos en tiempo real. Todo ello integrado en el entorno de programación de Microsoft Visual Studio y desarrollando aplicaciones para disciplinas de control tan diversas como PLC, Motion PTP (point to point), CNC, robótica, seguridad, e incluso scientific automation. La fecha límite para inscribirse es el próximo día 18 de octubre.

n AeI

seguidores ese valor añadido extra más difícil de conseguir en otros medios. Se desarrollarán contenidos de calidad y apoyo a través del Blog Omron Europeo, constantemente enriquecido con posts en español mediante contenidos de interés y calidad (artículos sobre tecnología, aplicaciones, máquinas, etc.); YouTube, que brinda una plataforma perfecta para compartir videos con la comunidad de seguidores; omron. es, web que ofrece todo tipo de información sobre productos y la propia empresa;

y myomron.com, portal de soporte técnico online disponible ya desde hace varios años en el que se ofrecen herramientas para el conocimiento y solución técnica a los problemas más habituales, así como la posibilidad de solicitar soporte vía online para resolver cualquier duda o problema de índole técnica. Ninguno de estos perfiles sociales supone un canal de soporte adicional a los convencionales, y ya consolidados, OffLine de Soporte Técnico y CustomerService. n AeI

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Siemens ha presentado importantes novedades en la EMO

as innovaciones presentadas por Siemens en EMO 2013, celebrada en Hannover del 16 al 21 de septiembre, estuvieron orientadas a mejorar las funciones inteligentes, lo que aumentará la comodidad en las operaciones CNC, incrementará la precisión de la pieza y dotará de mayor seguridad al mecanizado en todas las categorías de máquinas, desde las más compactas hasta las soluciones de gama alta. Siemens expuso, por ejemplo, una nueva función destinada a evitar colisiones indeseadas entre componentes, junto con otras mejoras a la interfaz de usuario Sinumerik Operate común, incluyendo la ampliación de las opciones de simulación. La cartera Sinumerik desempeña, además, un papel cada vez más importante a la hora de preparar el terreno para la industria 4.0 en el

CMY

ámbito de la producción CNC, así como dentro del marco de los sistemas de accionamiento integrados (IDS). En todas las aplicaciones Sinumerik se utilizan habitualmente componentes de sistema perfectamente coordinados, como los potentes accionamientos Sinamics y los motores Simotics. Además de la integración horizontal de todo el tren de accionamiento, con Sinumerik Integrate for Production, Siemens permite del mismo modo la integración vertical dentro de la arquitectura de control de la automatización industrial. Como demuestra el caso de un importante fabricante de turismos, este tipo de integración vertical y horizontal en el proceso de producción puede acelerar hasta un 50% el inicio de la fabricación en serie de un nuevo vehículo. La integración a lo largo de todo el ciclo de vida del

producto puede ser implementada a su vez empleando soluciones de software PLM de Siemens adecuadas. Este concepto ya ha sido puesto en práctica en las principales industrias de procesamiento de metales, como sucede en el sector aeroespacial y los sectores de automoción y tecnología médica. Esto conlleva la cada vez más frecuente ejecución del desarrollo del producto y de la planificación de la producción en pantalla antes de instalar una sola máquina-herramienta. Cuando se desarrolla una máquina virtual empleando esta tecnología desde cero a fin de simularla en su totalidad, es

posible lograr un ahorro de hasta un 40%. La simulación y la optimización continuas también hacen posible incrementar la productividad un 10% durante el funcionamiento regular. En la edición de EMO de este año, Siemens presentó los nuevos avances en su software de gestión del ciclo de vida de productos, que abarca soluciones escalables para la producción de componentes y mejora la integración con las TI, desde el modelo de la pieza hasta la máquina herramienta. Siemens reveló, asimismo, la próxima etapa en productividad en programación NC con la evolución de su software PLM, NX CAM. A partir de ahora este software incluirá funciones de mecanizado especiales para sectores específicos, además de acceso a una nueva biblioteca de recursos de fabricación. n AeI

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Visión industrial: crecimiento sostenido para IDS

l fabricante alemán de cámaras IDS (Imaging Development Systems) prevé una progresión récord de sus ventas para este año 2013, esperando alcanzar un incremento del 14% de sus cifras de negocio, un crecimiento notablemente superior al 3% previsto por la federación alemana VDMA para el sector de la visión industrial. A lo largo de los últimos seis meses, el nivel de pedidos

segundo semestre. IDS explica este crecimiento por la conquista de mercados nuevos. En el primer trimestre la tasa de exportación fue del 40% contra el 32% del mismo periodo del 2012. Por otra parte, la oficina de representación en Japón (creada en el 2010) ha pasado a convertirse en una sociedad independiente, IDS Imaging. Esta sociedad independiente

del fabricante ha crecido un 33% y la empresa prevé un progresión significativa en el

Festo apuesta por la formación

ctualmente, la firma Festo está destinando importantes recursos a la impartición de cursos de formación en cinco profesiones técnicas –incluyendo ingeniero en electrónica e ingeniero en mecatrónica– y en tres profesiones comerciales. La compañía también imparte

de la firma con mayor detalle: Nos referimos a nuestra responsabilidad social en el área de educación, tecnología y conocimiento como Responsabilidad Corporativa Educativa (CER). En todas las partes del mundo, la educación es la base para un futuro exitoso. Con diversos proyectos en los campos de automatización y didáctica, tenemos un papel activo en la formación básica y continuada y en la transferencia de conocimiento global. Apoyar a los jóvenes en su educación y promover un mayor interés en la tecnología es para Festo una inversión de futuro. Las competiciones World

seis programas de estudio combinado diferentes, que incluyen desde administración de empresas a mecatrónica. De este modo, Festo ofrece a su personal de prácticas, aprendices y estudiantes la oportunidad de participar en proyectos interesantes, trabajar en el extranjero y adquirir experiencia práctica con la compañía. Alfred Goll, miembro de la Junta directiva de Recursos Humanos e Intelectuales de Festo, explica el compromiso

constituye una mayor avanzadilla de nuestra expansión en Asia. En este contexto, tenemos planes para expandir nuestro equipo de ventas y asistencia técnica y fortalecer así nuestro compromiso en relación con los clientes locales, declara el CEO de IDS Torsten Wiesinger. También el lanzamiento de nuevos productos ha contribuido al éxito de IDS. De entre ellos, la cámara de visión 3D Ensenso N10 o las nuevas series de cámaras USB 3.0. n AeI

Skills son elementos clave del compromiso de la compañía en el área de educación. Festo está patrocinando el campeonato profesional de habilidades como Socio Patrocinador (Venue Naming Right Partner) y ha estado proporcionando el equipamiento oficial de la competición en forma de sistemas modulares de producción durante más de 15 años. n AeI

E+H adquiere Kaiser Optical Systems

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l grupo suizo Endress + Hauser, uno de los principales fabricantes de soluciones de medida para la automatización de procesos, acaba de anunciar la firma de un acuerdo con la americana Rockwell Collins para la compra de su filial Kaiser Optical Systems, cuya sede social está en Michigan y es conocida principalmente por sus espectrómetros Raman, además de redes y filtros holográficos. Con esta adquisición, esperamos extender nuestra oferta a los análisis avanzados de líquidos, gases y sólidos a la vez que reforzamos nuestras tecnologías de medida óptica y su fabricación, explica Klaus Endress, presidente del grupo suizo. n AeI

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Mercados

La depuración de aguas generó un negocio de 1.100 Me en 2012

egún la consultora DBK, los objetivos de saneamiento y depuración establecidos por la normativa europea han motivado un incremento significativo de la capacidad instalada de depuración de aguas residuales en España. Así, entre 2008 y 2012 el número de plantas depuradoras aumentó en cerca de quinientas, hasta situarse en el último año en algo más de 2.900. El incremento de la capacidad instalada ha sido el principal factor determinante del aumento del caudal depurado, el cual creció en ese periodo a un ritmo medio anual del 2,9%, hasta situarse en

5.270 hectómetros cúbicos en 2012. En este contexto, la facturación derivada de la actividad de depuración de aguas residuales en España experimentó un crecimiento del 3,8% en 2012, similar al del año anterior, hasta alcanzar los 1.100 millones de euros. Los cinco primeros operadores reunieron conjuntamente

una cuota sobre el volumen total de negocio del 53%. Los grandes grupos privados con actividad en el ciclo integral del agua tienden a ganar participación en el mercado de depuración, en un contexto de creciente externalización del servicio por parte de la Administración Pública. En esa línea, la consultora destaca que debido a los recortes en la inversión pública, en 2011 y 2012 las inversiones en materia de saneamiento y depuración se situaron por debajo de lo presupuestado en el Plan Nacional de Calidad de las Aguas. n AeI

El mercado de software de gestión de lotes, en expansión

al y como informa ARC Advisory Group, la mayor vocación por la calidad y rendimiento de la producción, la integración con los sistemas de negocio y el aumento de las regulaciones sobre alimentos y seguridad de los medicamentos están impulsando el crecimiento del mercado de software para la gestión de lotes. Las industrias farmacéutica y de biotecnología, alimentos y bebidas, así como productos

químicos, son los principales usuarios de estas soluciones. Juntos compran más de dos tercios de estos sistemas en todo el mundo. Los fabricantes de economías avanzadas están en procesos de modernización de plantas y están sustituyendo las soluciones de proceso por lotes personalizados con soluciones off-the-shelf. Por el contrario, en las economías emergentes, la consultora ha detectado que existe un

pesar de las barreras que se plantean para el cloudcomputing –principalmente la preocupación por la seguridad y la mayor complejidad–, según un reciente estudio presentado por Cisco e Intel, ocho de cada diez responsables de TI consultados a escala global creen que la nube impacta positivamente en sus organizaciones en las distintas etapas del ciclo de

consumo de TI. La visión del cloud difiere entre los mercados emergentes y los países avanzados. Los primeros consideran esta tecnología como un elemento principalmente transformador y capaz de mejorar la productividad del negocio, mientras el primer impulsor para adoptar el cloud en países como Estados Unidos, Canadá, Reino Unido o Alemania

a industria española del automóvil cerró el primer semestre del presente ejercicio con un superávit comercial de 4.292,5 millones de euros, lo que representa una subida del 24,4% en comparación con las cifras del mismo periodo de 2012. Esta cifra responde principalmente al empuje en un 5,9% de las exportaciones automovilísticas en los seis primeros meses del año, que alcanzaron los 17.194 millones de euros. Según los mismos datos del Ministerio de Economía, el sector de componentes de automoción registró un déficit de 2.907 millones de euros, un 15% menos en comparación al año anterior. n AeI

crecimiento continuo en los bienes de consumo, como alimentos, bebidas y cuidado personal. Muchas de estas operaciones de fabricación son principalmente operaciones manuales con poca o ninguna infraestructura de automatización. Estos factores hacen que sea más fácil de justificar el despliegue de un nuevo sistema de gestión de lotes, señala el informe. n AeI

El cloud se consolida como solución tecnológica

Superávit comercial en el mercado automovilístico

es su potencial de ahorro de costes. Aun así, el estudio detalla que la mayor barrera para la evolución hacia soluciones en la nube sigue siendo la preocupación por la seguridad, seguida por la complejidad de gestión y la falta de integración e interoperabilidad entre sistemas internos y los de proveedores externos. n AeI

Incentivos a la producción naval española

l Ministerio de Industria ha presentado un paquete de medidas de apoyo al sector naval basado en financiación blanda y créditos a la exportación, con el objetivo de recuperar la confianza de los inversores. A través de una oferta ampliada de préstamos ICO a unos intereses inferiores a los de mercado y coberturas mediante el fondo de apoyo a empresas CESCE para la exportación de buques, las ayudas se ajustan a los requerimientos del nuevo sistema de financiación de la construcción naval impuesto por la Comisión Europea, quien calificó de ilegales los beneficios fiscales del anterior mecanismo de promoción al sector. n AeI

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TIEMPO REAL

Septiembre 2013 / n.º 454

Opinión

La columna de Laura

Sobre crecimientos y dos noticias relevantes

Laura Tremosa Coordinadora del Consejo de Redacción Automática e Instrumentación

 Dicen los enterados que este año 2013 será, muy probablemente, el último año de caída del PIB español, tras cinco años de crecimiento promedio negativo. Después, parece que nuestros políticos quieren creer que paso a paso volverán los buenos tiempos. También los dirigentes europeos se muestran moderadamente optimistas creyendo descubrir signos de una vuelta al crecimiento en este viejo continente, que ha sufrido la peor recesión de su historia después de 1930. La pregunta es qué cabe esperar de este hipotético crecimiento para los sufridos ciudadanos que, en el mejor de los casos, han visto disminuir notablemente su poder adquisitivo. Es cierto que hubo un tiempo en el que el crecimiento resolvía todos los problemas. Producción industrial, consumo de masas, incremento de los beneficios de las empresas y también continuado aumento de los salarios llevaron a la vieja Europa a unos niveles de prosperidad sin precedentes en la historia. Pero todo empezó a tambalearse hace ya cuarenta años con las crisis del petróleo. Luego, la mundialización, el creciente poder de las finanzas sobre la economía y también la progresiva baja de beneficios de las empresas, ha llevado a un progresivo cambio de situación, quizás de forma más lenta en los países más ricos y más grave en países como el nuestro. Ante la nueva coyuntura, los dirigentes europeos y las instituciones económicas internacionales han dictado rigurosas medidas de austeridad que solo han venido a empeorar los efectos de la crisis, especialmente en países como el nuestro pero que también se hacen sentir en los del rico norte, donde el desempleo crece y los ciudadanos ven cómo se deteriora el llamado estado de bienestar (recientemente el nuevo rey de Holanda, en su primer Discurso de la Corona, ha venido a decir que el estado de bienestar no puede mantenerse y debería sustituirse por una sociedad participativa, sin que explicara claramente lo que ello significaba) . Y aquí estamos confiando que el bendito crecimiento de los ya viejos tiempos llegue de nuevo sin garantías de que ello implique recobrar la prosperidad que los ciudadanos europeos han vivido. Porque hay que tener muy presente que el crecimiento no es un bien en sí mismo, sino un medio para el bienestar de las sociedades.

¿No debería el crecimiento de mañana ser diferente del de ayer? Esperemos que pensadores, economistas y políticos, conscientes de que los tiempos han cambiado y dejando atrás la nostalgia de esplendores pasados, elaboren nuevas estrategias cuyo objetivo no sea otro que romper la tendencia actual a incrementar las desigualdades entre países y ciudadanos, objetivo que no cabe esperar del ya viejo modelo de crecimiento que unos y otros ahora nos anuncian. Y como la vida sigue y bueno es olvidar por un momento la crisis y sus consecuencias, el pasado verano nos ha traído dos noticias a las que no quiero dejar de hacer referencia, una necrológica y la otra empresarial. El pasado 2 de julio murió en el Silicon Valley (California) Engelbart, el padre del famoso ratón de ordenador y considerado como uno de los más grandes informáticos de la historia. Con más de 21 nuevos desarrollos patentados, ha tenido una gran influencia en el desarrollo del sector. Creo que merece un agradecido recuerdo. En verano el mundo empresarial no descansa y han sido varias las adquisiciones, fusiones e importantes nombramientos que han tenido lugar a lo largo de los meses veraniegos. Entre ellas, la compra de Nokia por parte de Microsoft. Me ha parecido especialmente relevante por lo que significa de símbolo de cómo una empresa pionera tecnológicamente en el mundo de los teléfonos móviles, pierde el tren del mercado debido a una reacción lenta frente a la nueva era de smartphones que comenzó con iPhone. Aunque anticipado, predicho y analizado desde hace unos meses, ha sido a primeros de septiembre cuando la adquisición ha sido confirmada por ambas compañías. Los entendidos en el mercado de los smartphones debaten ahora sobre cómo esta compra afectará al mercado y apuntan ganadores y perdedores derivados de la misma (basta visitar algunos blogs de Internet para descubrir la diversidad de opiniones), pero en todo caso creo que Nokia era un símbolo de que los fabricantes de tecnología europeos podían ser competitivos en el mercado actual. En este sentido, el fin de Nokia como fabricante deja Europa sin ejemplos que mostrar frente al vigor de la industria americana y, sobre todo, la asiática.

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Septiembre 2013 / n.º 454

Opinión

Mantenimiento extremadamente remoto

Xavier Alcober Miembro del Consejo de Redacción de Automática e Instrumentación

 Hace algunos meses, en esta publicación dedicamos un amplio espacio al tema de mantenimiento en sus distintas vertientes; una de las mayores inquietudes estaba en cómo llevar a cabo una apropiada gestión de mantenimiento en equipos que se encuentran alejados del Centro del SAT. A primera instancia, a uno se le ocurre pensar que un emplazamiento lejano podía estar situado en las antípodas, Nueva Zelanda por ejemplo. Pero no, hay casos más extremos, mucho más, como es atender a un artefacto que se encuentra a casi 19.000M km de la Tierra; esta es la situación de la nave no tripulada Voyager 1. En la trastienda de este largo viaje se ha ido tejiendo una rica historia en acciones de mantenimiento y mejora. Los planes originales para las Voyager 1 y 2 consistían en llegar a Júpiter y Saturno y enviar información e imágenes al centro del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA. El programa era ambicioso y se basaba en dos naves que se lanzaron al espacio secuencialmente, para así aumentar las posibilidades de éxito de la empresa. Después se ha comprobado que el resultado ha superado con creces los objetivos marcados. Han pasado 35 años desde que la Voyager 1 inició su periplo y, el pasado mes de agosto, pasó a ser el primer artefacto fabricado por humanos que abandona el sistema solar para adentrarse en el espacio interestelar. La resilencia de las Voyager está fuera de toda duda, gracias a un excelente diseño y a las acciones de mantenimiento regulares y singulares que se han ido sucediendo con el transcurso del tiempo. Previo a su lanzamiento, una novedad que se introdujo fue un diseño más resistente a la radiación para algunos de sus componentes críticos. Una experiencia anterior (en 1973) con la nave Pioneer 10 mostró que a su paso por Júpiter, la intensidad de radiación en ese enclave era más alta de lo previsto. Así que, antes de lanzar las Voyager, se decidió invertir 9 meses en el rediseño de algunas de sus partes para conseguir una mayor robustez frente a la radiación. Pero hablemos de los ordenadores de a bordo. La Voyager dispone de 3 ordenadores asignados a las siguientes funciones: control principal, vuelo y altitud/articulación. La mayor parte de su tecnología está implementada en TTL con varios chips custom. Cada ordenador dispone de su correspondiente unidad de respaldo (back-

up). El proyecto Voyager se aprobó en 1972 y despegó en 1977. En esa época la capacidad de memoria de programa y datos era muy limitada comparada con la de los dispositivos de memoria actuales, por lo que se decidió no almacenar todo el software de la misión. El compromiso más efectivo residía en enviar código nuevo desde la Tierra cada vez que se tenían que cambiar determinadas tareas. Con el tiempo, esta opción ha supuesto una gran ventaja para solucionar las múltiples situaciones que se han ido produciendo sobre la marcha. A medida que la nave se aleja de nuestro planeta, la transmisión de datos se hace más lenta (la señal se debilita siguiendo la ley cuadrática inversa). A su paso por Júpiter, el envío de imágenes se efectuó a tan solo una velocidad de 115 kb/s, mientras que, una vez superado Saturno, la velocidad descendió a 45 kb/s. Esto indicaba que cuando la nave alcanzara Urano y Neptuno, la velocidad disminuiría a 9 kb/s y 3 kb/s, respectivamente. Así que trasmitir tramas de una imagen hubiera sido poco operativo, y esto sin pensar en los errores de recepción que se pudieran producir, con el correspondiente descarte de tramas y su necesaria retransmisión. La primera idea de mejora consistió en aumentar el tamaño de las antenas de seguimiento en tierra, pasando de un radio de 64 m a otro de 70 m, con tal de aumentar la ganancia de este dispositivo; después se implantó un nuevo sistema capaz de combinar varias antenas disponibles en distintos tamaños, para así conseguir una antena virtual superior con una mayor sensibilidad. El resultado fue que se triplicó la velocidad de transmisión cuando la nave alcanzó Urano y, mediante el uso de más antenas, se consiguió multiplicar la sensibilidad por siete cuando la sonda se situó a la altura de Neptuno. A medida que los años pasaban, la decrépita tecnología de las Voyager distaba mucho del estado del arte que imperaba en la Tierra. No obstante, los técnicos pensaron que si en la nave se dispusiera de una mayor potencia de proceso o memoria, se podrían transferir algunas nuevas tecnologías y técnicas a bordo. Así que en un golpe de audacia se decidió utilizar la unidad de back-up del ordenador de vuelo como otro ordenador adicional y operativo; gracias a este nuevo recurso, se transmitió un programa que implementaba un algoritmo de compresión de imágenes para conseguir reducir un 40% el tamaño de las fotos que se

TIEMPO REAL Opinión

iban a enviar en el futuro. Otra mejora interesante se hizo en el sistema de control de errores de las tramas. La técnica preponderante de los 70 era la de incluir un solitario bit para el checksum, lo que permitía detectar un error por cada 7 bits transmitidos, pero ni mucho menos corregirlo. Así que se dotó al sistema de a bordo de un código nuevo que permitía la transmisión con protocolo de detección y corrección de errores, pudiendo restaurar los datos originales cuando se recibían alterados. Esto disparó la eficiencia de transmisión y el número de imágenes recibidas en el JPL. Hubo más problemas que atender. Falló el sistema de control de posición de la cámara. Cuando la Voyager 2 superó Saturno, se bloqueó el actuador de acimut de su cámara. De nuevo se recurrió a la reprogramación, pero esta vez enviando software para conseguir girar 90º la nave y utilizar el motor de elevación, para compensar el déficit del anterior dispositivo. Aunque la calidad de las fotos de Júpiter y Saturno era razonable, al llegar a Urano se enviaron imágenes mucho más nítidas. Esta mejora se consiguió gracias a la utilización de algo muy común en nuestros días: un algoritmo de compensación de movimiento. El nuevo software se instaló en el ordenador de control de altitud de la nave, lo que proporcionó una mayor estabilidad en el momento de registrar la señal. Este upgrade fue el responsable de las espectaculares imágenes recogidas de Urano y sus lunas a finales de los 80. Posteriormente, pasado Neptuno, la cámara está desactivada para ahorrar energía, aunque sería posible reactivarla de nuevo si se considera adecuado. Como puede deducirse de lo comentado, el ingenio y la perseverancia, combinado con una buena dosis de reflexión y audacia, estuvieron presentes en las acciones de mantenimiento y mejora de la funcionalidad de la nave. El hecho de disponer de dos naves también permitió aprender de una de ellas e introducir mejoras en la otra. El resultado ha sido fantástico. Además, el presupuesto de mantenimiento actual para la misión de las dos Voyager 1 es de 5 M$ por año, una bagatela para las cifras que maneja la NASA. En estos momentos, la Voyager navega por espacio inexplorado a una velocidad de 1,44 Mkm/día. La gestión proactiva de mantenimiento seguirá siendo clave para que prosiga la aventura y sus potenciales descubrimientos.

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Productos

PC embebido CX8093 con interfaz Profinet

Sistema de control descentralizado con dispositivo virtual

Este PC embedded de Beckhoff dispone de una interface Profinet-RT, diseñada como conmutador de 2 puertos para la realización de un cableado daisy-chain. Una característica especial es la función de un dispositivo virtual, a través del cual se puede duplicar el tamaño de los datos de proceso o conectar un segundo controlador.

racias al dispositivo virtual opcional (interfaz esclavo), el PC embedded CX8093 se comporta como dos dispositivos Profinet. De este modo, también se puede procesar el doble de la cantidad máxima de datos de salida/ entrada, que en el caso de Profinet es de aproximadamente 1000 bytes. Es decir, que el CX8093 puede procesar el doble de datos de proceso Profinet. El nombre de la red de

ambos dispositivos se establece mediante interruptor de direcciones o a través del TwinCAT System Manager. La configuración de IP es asignada por el controlador Profinet. Otra ventaja del dispositivo virtual consiste en la comunicación con un segundo controlador Profinet, lo que aumenta de forma muy sencilla la disponibilidad del sistema. Por un lado, el CX8093 como controlador local

puede realizar la comprobación de plausibilidad de las dos señales maestras entrantes y supervisar de este modo, por ejemplo, la función del cableado. Por otro lado, se puede reconocer el fallo de un maestro y reaccionar correspondientemente a través del segundo maestro. Con un tamaño de tan solo 65x100x80 mm, este PC dispone del sistema operativo Windows CE 6.0, de una CPU ARM9 de 400

Nueva versión del Arena Simulation

Simular también elementos de manipulación de materiales

as capacidades 3D del software Arena permiten a los usuarios visualizar mejor los resultados de sus simulaciones en un entorno más realista. Estas nuevas capacidades extienden esta visualización en el área de la manipulación de materiales. Implementado en el marco de Arena Visual Designer 3-D, los componentes de animación pueden arrastrarse y soltarse en el entorno de simulación sin necesidad de programación o codificación. Simulation posibilita todos los cambios o mejoras antes de la ejecución del proyecto. Por ejemplo, si se trata de una planta de

fabricación o de un almacén, permite determinar el número de carretillas elevadoras o de las características y dimensiones de los transportadores que serían necesarios en una instalación nueva o existente antes de la cons-

trucción de la misma o de la compra del equipo. Los usuarios también pueden importar los programas de modelado en 3D, como SketchUp, Autodesk o Blender. Al igual que la versión anterior, la V14.5 se ejecuta en la platafor-

MHz y de una RAM de 64 Mbyte, así como de una tarjeta MicroSD que puede ampliarse hasta 4 Gbyte. Además de los terminales de bus, también pueden agregarse directamente los terminales EtherCAT. El CX8093 reconoce automáticamente en la fase de arranque qué sistema de I/O está conectado. Otra particularidad es un SAI capacitivo de 1 segundo, para poder guardar datos persistentes en caso de fallo en la tensión de alimentación. El controlador se programa mediante el software de automatización TwinCAT PLC. La serie CX80xx también está disponible con otros sistemas de bus, como Ethernet, Profibus, BACnet/IP, CANopen u OPC UA. www.beckhoff.es Rockwell Automation acaba de publicar la última versión de su software Arena Simulation, Arena V14.5, que amplía sus capacidades de animación en 3D, incluyendo componentes de manejo de materiales, tales como cintas transportadoras y transportadores. ma Microsoft. NET Framework proporcionando las funcionalidades comunes con las aplicaciones de Windows. El marco de .NET proporciona acceso a informes y gráficos disponibles en Microsoft para crear cuadros de mando gráficos personalizados para elaborar presentaciones. www.rockwell.es

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Productos

Nuevo software Predictive Maintenance and Quality V1.0 de software

Terminar con las conjeturas en la toma de decisiones

l nuevo software de IBM Predictive Maintenance and Quality V1.0 ayuda a los usuarios a reducir los costes operativos, mejora la productividad de los activos y aumenta la eficiencia del proceso, proporcionando información de la operación, el mantenimiento y diversos puntos de vista de calidad directamente a quienes toman las decisiones. En definitiva, pues, el nuevo software ofrece funcionalidades tales como: • Análisis predictivo avanzado. • Toma de decisión rápida y exacta. • La inteligencia de negocios. • Capacidades en tiempo real. • Arquitectura abierta. Con el aumento de las cadenas globales de suministro, la volatilidad del precio de las materias primas, el mayor cumplimiento de los requisitos legislativos y una fuerza de trabajo en rápida evolución, las organizaciones

buscan más que nunca mejorar sus operaciones (también la forma de reducir los costes). Y es que a menudo las organizaciones no solo carecen de visibilidad, sino también de previsibilidad respecto a la salud y el rendimiento

de sus activos. Maximizar la productividad de los activos y asegurar que los procesos asociados son tan eficientes como sea posible son aspectos clave para las organizaciones que se esfuerzan por ganar los fuertes rendi-

mientos financieros. IBM Predictive Maintenance and Quality V1.0 viene en ayuda de las organizaciones para vigilar, mantener y optimizar los activos de mayor disponibilidad, su utilización y el correspondiente rendimiento. Los usuarios pueden utilizarlo para ayudar a obtener una mejor visibilidad de los activos a través de la monitorización en tiempo real, la gestión de decisiones y las capacidades de análisis predictivo. Ayuda, por tanto, a predecir la insuficiencia de activos para que los usuarios puedan trabajar hacia la optimización de los procesos de la cadena de suministro con la máxima calidad, utilizándolo como una de sus herramientas para ayudar a predecir fallos así como ampliando el análisis predictivo y proporcionando una visión global de activos y procesos. www.ibm.es

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Empresas

Desarrollado en colaboración con SpaceClaim

Diseñar en 3D con DesignSpark Mechanical

El pasado día 12 de septiembre, RS Components y Allied Electronics presentaron en su rueda de prensa anual, en esta ocasión celebrada en la ciudad de Budapest, su nuevo software DesignSparkMechanical, una herramienta de diseño en 3D con un alto grado de sofisticación, intuitiva y muy potente, que está disponible de forma gratuita para los ingenieros de todo el mundo dedicados al diseño de tarjetas de circuitos impresos (PCB).

n De izquierda a derecha, K. Reville, Global Marketing Director, K. Gölbenbot, Global Sales Director, C. Page, Global Offer Director, y M. Keenan, en un momento de la rueda de prensa.

esarrollado en colaboración con SpaceClaim, proveedor de software de modelado en 3D, el nuevo DesignSpark Mechanical, tal como demostraron los responsables de RS Components en la citada rueda de prensa, es una herramienta altamente intuitiva y fácil de utilizar, que está disponible en varios idiomas y que supone un importante paso en la evolución del centro de recursos online de la comunidad virtual de ingeniería DesignSpark. Se trata de la comunidad online de ingenieros electrónicos de más rápido crecimiento, con más de 130.000 miembros registrados desde su lanzamiento en 2010. Ha tenido más de 2 millones de visitas desde su lanzamiento y cuenta ya con más de 175.000 activaciones de DesignSpark PCB desde su lan-

zamiento en julio de 2010. Con el nuevo desarrollo presentado en Budapest, RS Components rompe las barreras con las que se encuentran los ingenieros al desarrollar sus prototipos y productos a partir de herramientas 3D, como son el precio –el software que nos ocupa se ofrece de forma gratuita– y el elevado tiempo requerido para el aprendizaje de su utilización –la facilidad de uso del DesignSpark Mechanical posibilita que tanto ingenieros como cualquier persona involucrada en el desarrollo de productos puedan trabajar con la herramienta sin grandes tiempos de aprendizaje. Es decir, su interfaz de usuario intuitiva hace que la transición del diseño en 2D a 3D y la adopción por parte de ingenieros no especializados en CAD resulte muy

fácil y rápida, tal como afirman sus responsables. Gracias a su potente e intuitivo modelado, cualquier persona puede crear geometría de modelos sólidos sin la complejidad de las funcionalidades CAD tradicionales, se afirmó en la rueda de prensa. Con acceso a los más de 38.000 modelos en 3D disponibles en la librería de online de DesignSpark, DesignSpark Mechanical está basado en el modelado directo, mientras que los paquetes de software 3D tradicionales se basan en funcionalidades paramétricas. Este modelado directo permite editar y realizar cambios en tiempo real a través de cuatro herramientas básicas: Pull, Move, Fill y Combine (tirar, mover, rellenar y combinar), además de las típicas funciones de Windows cortar/pegar, deshacer/rehacer. Es precisamente esto lo que hace que el software sea muy intuitivo para los nuevos usuarios. También puede utilizarse como una herramienta de 3D complementaria a las herramientas 3D CAD que se utilizan hoy día, como por ejemplo para la creación de los prototipos iniciales. Los diseños en 3D también se pueden exportar en STL, además de ofrecer la posibilidad de obtener rápidamente la lista de materiales y el presupuesto a través de RS Online, de manera que el cálculo del coste del proyecto pasa a ser una tarea sencilla dentro del proceso de diseño, desde el prototipo inicial hasta la producción. DesignSparkMechanical también puede importar archivos de diseño de circuito impreso en formato IDF desde cualquier software de diseño PCB, incluido el software

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Empresas DesignSpark PCB, también de RS Components. Son otras de las características del nuevo DesignSpark Mechanical: • Capacidad para dibujar figuras en 3D (extruidos, giros y barridos) sin tener que abandonar la sección transversal en 2D. • Se pueden esbozar nuevos prototipos y conseguir diseños sólidos en 3D sin tener que realizar un trabajo extra. • Los valores dimensionales se pueden editar de forma sencilla con tan solo seleccionar el elemento. • No es necesario configurar sistemas complejos de restricciones. • Los diferentes usuarios pueden configurar y guardar sus propios conjuntos de dimensiones. • Las piezas diseñadas se pueden convertir en un ensamblaje y viceversa. • Las estructuras ensambladas completas se pueden crear incluso antes de dibujar una forma. • Se pueden realizar cambios incluso en elementos relacionados entre sí. • No es necesario cambiar de modo, las mismas herramientas se pueden utilizar para editar conjuntos, partes, vistas de dibujos y marcas en 3D. • Es posible descargarse el DesignSpark Mechanical de forma gratuita en www.designspark.com/ mechanical Las cifras Con operaciones en 32 países, RS distribuye más de 550.000 productos a través de Internet, catálogo y puntos de venta a más de un millón de clientes en todo el mundo, entregando alrededor de 46.000 pedidos el mismo día en que son recibidos. Sus productos, de más de 2.500 de los principales fabricantes, incluyen las gamas de electrónica, automatización y control, prueba y medida, electricidad y mecánica. La estrategia del grupo Electrocomponents plc, el mayor distribuidor de productos de electrónica y mantenimiento en el mundo al que pertenecen las marcas comerciales RS Components y Allied, pasa por priorizar, entre otros, los siguientes

n El poder de convocatoria de RS Components aumenta año tras año. Fuimos muchos los periodistas presentes en la rueda de prensa.

aspectos: aumentar la base de clientes, proporcionar una oferta global, potenciar el toque humano en las operaciones de e-Commerce, seguir mejorando la relación calidad-precio y contar con un equipo humano de alto rendimiento. En estos momentos emplean ya a unas 6.300 personas a nivel mundial. En el último año fiscal, que finalizó el pasado 31 de marzo de 2013, sus ingresos globales fueron de 1,24 billones de libras esterlinas, mientras que las ventas globales crecieron un 1%. Las ventas internacionales crecieron una media de 6% interanual desde 2006 y el 70% de la facturación global proviene de las ventas internacionales (fuera del Reino Unido). Con operaciones en 32 países y distribución en otros 37, lo que representa alrededor del 90% del PIB mundial, el grupo cuenta ya con 1,6 millones de clientes en todo el mundo. Durante el último ejercicio se añadieron más de 70.000 nuevos productos a su oferta global y distribuyen alrededor de 800.000 catálogos en papel cada año. Cuentan con 17 centros de distribución en todo el mundo: 2 en el Reino Unido, 7 en el resto de Europa, 7 en Asia Pacífico y 1 en Norteamérica, desde los que se entregan más de 46.000 paquetes al

día con productos de más de 2.500 fabricantes líderes a nivel mundial. La oferta de productos de electrónica y mantenimiento representa un 41 y 59% de las ventas del grupo respectivamente. La importancia del e-Commerce Según los datos facilitados por la empresa en la rueda de prensa, el 56% de los ingresos del grupo se generan a través de e-Commerce, cuyos ingresos crecieron un 4% en el último ejercicio. Esto significa que el e-Commerce ha crecido cuatro veces más rápido que el grupo durante los últimos siete años, del 25% al 56% de participación en el negocio. Más cifras: cuentan con 60 páginas web en todo el mundo, la mayoría de ellas traducidas al idioma local, más del 75% de la búsqueda y selección de productos se realiza a través de la web y de las plataformas móviles, sus clientes en Reino Unido y el resto de Europa solicitan alrededor de 6.000 presupuestos online al mes, sus páginas web reciben alrededor de 760.000 vistas de productos al día y cada mes, sus páginas web globales reciben alrededor de 10 millones de visitas. Las cifras hablan por sí solas. Cristina Bernabeu

Especial

 OBSOLESCENCIA DE LOS COMPONENTES Y SISTEMAS DE CONTROL

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Septiembre 2013 / n.º 454

Las novedades tecnológicas condicionan la vida útil de hardware y software

Gestión del ciclo de vida en sistemas de control A la hora de realizar una inversión en automatización hay que considerar tanto las necesidades funcionales a cubrir como el presupuesto disponible, pero también el plazo estimado para el retorno de la inversión. Un punto clave para asegurar la recuperación de la inversión son las estrategias de los suministradores de tecnología de control, que deberán prolongar el ciclo de vida de sus equipos, durante todos los años que ha de permanecer en funcionamiento el sistema.

Ventas

a rápida evolución tecnológica, tanto en hardware como en software, hace posible el uso de sistemas de control de muy altas prestaciones. En muchos casos estas capacidades, junto con el coste de adquisición, determinan la selección de una tecnología concreta, que permita asumir los objetivos esperados. Pero hay otros factores de decisión que no siempre se tienen en cuenta, y que en muchos casos resultan determinantes, como es indicar el número de años CRECIMIENTO MADUREZ INTRODUCCIÓN que será posible mantener El ciclo de vida de un producto en perfecto funcionamiento el sisSe define como ciclo de vida de un tema, y en este caso, definir los producto al periodo que transcurre costes asociados de mantenimiento entre su aparición en el mercado que conlleva. Solo de este modo es posible establecer un adecuado rehasta que deja de suministrarse. Este torno de la inversión. tiempo se divide habitualmente en

n Ciclo de vida de un producto.

cinco grandes fases: • Introducción: Consiste en la etapa de lanzamiento del producto al mercado. Cuando el equipo es muy novedoso hará falta un cierto tiempo para que se dé a conocer y se afiance en los sectores para los que ha sido diseñado. • Crecimiento: Si el producto introducido cumple con las expectativas, se producirá una fase de rápida adopción, hasta alcanzar la base instalada o cuota de mercado objetivo. • Madurez: Una vez OBSOLESCENCIA DECLIVE conseguido el crecimiento rápido, se establece una fase de venta continuada, donde el incremento es menor, pero poco a poco se llega al nivel de saturación. En función del producto esta etapa puede durar desde unos pocos meses hasta muchos años. En cualquier caso, el soporte proporcionado y las innovaciones que van siendo añadidas en el tiempo son las que permiten alargar este plazo. • Declive: Llega un momento que por circunstancias tecnológicas, normativas o de mercado ya no es posible mantener la fabricación del producto. Es cuando empieza la caída de su suministro. Este periodo suele coincidir en el tiempo con la

Tie

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etapa de crecimiento de un producto o tecnología más novedosa. • Obsolescencia: Es el momento en que el producto ya no puede adquirirse, siendo necesario optar por otra opción equivalente (si existe) o mejorada, que cubra al máximo las necesidades. Los servicios y soporte sobre el producto pueden ser limitados en esta fase. La evolución tecnológica afecta al ciclo de vida Las constantes novedades tecnológicas que aparecen en el mercado de consumo están condicionando la vida útil de productos de hardware y software. Un primer ejemplo lo tenemos con la telefonía móvil. Hace muy pocos años, la vida útil de un teléfono móvil se consideraba de 2,5 años de media. Actualmente esta cifra se estima de 18 meses en Estados Unidos, 15 meses en Europa, y de solo 8 meses en Japón. En el caso del software ocurre algo parecido; los sistemas operativos se están renovando de forma completa en periodos de 3 a 4 años. Por ejemplo, si consideramos los productos más recientes de Microsoft: Windows Vista se presentó el año 2006, Windows 7 lo hizo el 2009, Windows 8 apareció en 2012, y se estima que Windows 9 esté disponible a mediados de 2014. Las prestaciones de los productos nuevos hacen que el consumo se desplace hacia ellos, y aunque los anteriores no estén obsoletos, en muchos casos es difícil poder fabricarlos. Los motivos son varios: las líneas de producción se destinan a los nuevos equipos que son mucho más rentables, los componentes utilizados desaparecen, no hay masa crítica para mantener otras fabricaciones, etc. La evolución de la electrónica de consumo, cuyo mercado es enorme, acaba impactando directamente en la fabricación de los productos de hardware y software destinados a los sistemas de control industriales, cuyo mercado es bastante más reducido. La aparición de una nueva tecnología, por ejemplo, pantallas táctiles, memorias rápidas, procesa-

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Escoger un producto en un estado u otro del ciclo de vida depende del perfil del decisor

a teoría de la difusión de las innovaciones define cinco perfiles de comportamiento ante un producto que el usuario percibe como nuevo o como una innovación. Se trata de obtener un patrón de cómo los individuos, ante la posibilidad de aceptar una innovación, procesan la información y su motivación individual para reducir la incertidumbre. Así pues, aquellos decisores que encajen en la categoría de Innovadores o Primeros seguidores se caracterizarán por percibir las ventajas del nuevo producto, y no se cuestionarán otros aspectos como si es una tecnología suficientemente probada, los cambios de hábito de uso que pueda implicar u otros aspectos colaterales que la rápida adopción de un producto nuevo pueda conllevar. Los retos principales serán la inversión en formación del personal y la inversión en adquisición de repuestos. La Mayoría precoz y tardía valora utilizar un producto o tecnología ampliamente probada, y que es utilizada por muchos, o ya es un estándar de facto. El esfuerzo en formación del personal será menor y es probable que ya se disponga de repuestos. Los Rezagados son aquellos que tienen más dificultad para aceptar el cambio, y buscan el confort y la seguridad del producto sobradamente probado y conocido. Las necesidades de formación y repuestos serán mínimas, pero nos enfrentaremos al reto del final de ciclo de vida cercano. Sin duda las preferencias de quien toma la decisión de utilizar uno u otro producto conllevarán el utilizar un producto en fase de introducción, crecimiento, madurez o declive y obsolescencia, con sus pros y contras. dores de varios núcleos, etc., puede acabar condicionando totalmente el mantenimiento de tecnologías anteriores, hacer escasear un tipo determinado de componentes y

obligar a cambiar las prestaciones de los equipos básicos. Y estas afectaciones pueden ser muy graves para el mantenimiento de un sistema industrial.

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Coste total de la propiedad de un sistema de automatización industrial

e considera que el coste de compra e instalación inicial de un sistema de control para automatización industrial es apenas un 50% del coste total a lo largo de su vida útil. Es decir, a lo largo de los años se invertirá un capital como mínimo igual o superior al coste de compra en cambios, re-ingeniería, modificaciones y mantenimiento. Si bien es cierto que en distintas industrias los ciclos de vida de un sistema de control son muy distintos –las franjas de tiempo pueden ir de los 5 a 10 años de la industria de los semiconductores o el automóvil a los 20 a 25 años de la industria del metal o la petrolífera–, también lo son las necesidades de cambios, re-ingeniería, modificaciones y costes asociados al mantenimiento. Por otro lado, si nos fijamos en los elementos que componen el sistema de control, y de acuerdo al estudio de ARC AdvisoryGroup* sobre estrategias de migración en sistemas de control de proceso, podemos ver también ciclos de vida entre 5 a 25 años.

Componente

Ciclo de vida

Estación de trabajo

5 años

Estrategias de control

Variable

Gráficos

Variable

Controladores

Hasta 15 años

Entrada / Salida

20 años o más

Cableado

25 años o más

(*) ARC Strategies Process Control System Migration Strategies, by Dick Hill, Larry O’Brien, Dave Woll, February 2003

Así pues, deberemos valorar en cada caso la viabilidad de extender el ciclo de vida, y el impacto que tiene en el coste total de la propiedad y en su distribución, a lo largo de la vida del sistema de control. El ciclo de vida de un sistema automatizado Los sistemas de control se construyen a partir de productos tecnológicos que tienen ciclos de vida como los descritos anteriormente. Un sistema de control aplicado a una instalación a automatizar dispondrá de un periodo de vigencia, que dependerá tanto del ciclo de vida del hardware y software que lo conforman (considerando las opciones de mantenimiento, actualización y/o ampliación con nuevas capacidades), como de las opciones de migrarlo a otras alternativas más avanzadas cuando el paso del tiempo lo requiera. Las inversiones en automatización actuales buscan rápidos periodos de retorno de la inversión. Habi-

tualmente oímos hablar de plazos que oscilan entre los 10 y 20 años, dependiendo de la complejidad de la instalación. Pero no son infrecuentes los diseños de instalaciones de alta complejidad y elevado coste cuyos retornos están previstos en plazos superiores a los 25 años. Un caso típico de tiempos de retorno muy prolongados son las instalaciones de generación con energías renovables. Por tanto, necesitamos sistemas de control que permitan mantenerse vigentes en periodos de muchos años. Vigencia de un sistema automatizado Un sistema de control se personaliza, en la fase de proyecto, para cumplir con los requerimientos para los que

ha sido diseñado. Podemos pensar que a partir de su puesta en marcha y ajuste, ya no va a ser necesario modificarlo. Y la realidad es justo la contraria; en muchos casos, es a partir de su puesta en producción y durante el transcurso de los años cuando requiere más modificaciones y adaptaciones. ¿A qué se deben estos cambios? Si el sistema ha sido diseñado correctamente, ¿no debería resolver las nuevas necesidades? En muchos casos, si el sistema de control es suficientemente flexible permitirá adaptarse a las necesidades de cambios futuras, pero a veces hay cambios imponderables a priori que pueden obligar a modificaciones de más calado. Veamos algunos casos: • Variaciones del proceso productivo, que implican cambios físicos en las instalaciones. • Integración con otros sistemas de control, gestión o corporativos. • Incorporación de nuevos controles de calidad o seguridad. • Modificaciones legislativas a nivel de trazabilidad e informes del proceso. • Etc. Por ejemplo, si analizamos algunos de los cambios que han existido durante los últimos 20 años en sistemas de control podríamos citar: • Cambios de sistemas operativos de ordenador. • Incorporación de sistemas ERP corporativos con módulos de fabricación. • Lectura de información por códigos de barras, códigos QR o RFID. • EtherNet Industrial y Wireless. • Gestión y tratamiento de imágenes. • Normativas de informes, tendencias y trazabilidad. • Firma electrónica, registros y normativa 21-CFR-11 • Normativas ISA S88, S95. • Normativas de seguridad EN ISO 13849, IEC/EN 62061, IEC/ EN 61508 • Etc. Es decir, si hubiéramos instalado un sistema en el año 1993, para ser vigente en la actualidad seguramente

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hubiéramos tenido que realizar una o varias modificaciones importantes para adaptarnos a estos cambios. En cualquier caso es crucial conocer en qué punto del ciclo de vida se encuentra nuestro sistema de control, para tomar las decisiones y acciones encaminadas a extender su vigencia, o llegado el caso planificar una migración. En resumen, cualquier sistema de control se verá abocado a importantes cambios durante su ciclo de vida. Cuanto mejor sea su estrategia de longevidad más fácil será poder adaptarnos a los mismos. El factor humano El envejecimiento del personal de ingeniería, operaciones y mantenimiento es un hecho que conlleva la

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problemática de retener el conocimiento en la planta. En muchas ocasiones el nuevo personal puede encontrarse con el reto de tener que dar soporte a un sistema de control para el cual no hay disponible formación, equipos de entrenamiento, o la documentación solo está disponible en formato papel, sin las ventajas de las nuevas tecnologías. Otra situación que suele darse es la de no poder disponer de un mentor con conocimientos de esa tecnología o gama de productos, que pueda facilitar la transferencia hacia las nuevas generaciones. Este hecho dificulta los relevos generacionales, e incluso ha creado situaciones donde se ha tenido que recurrir a personal ya jubilado.

A título de ejemplo casi anecdótico, en el mundo de los sistemas de información y ante el denominado efecto 2000, tuvo que recurrirse a programadores de Cobol ya jubilados para que modificaran las aplicaciones programadas en los años 70 para incluir cuatro dígitos para identificar el año en el campo fecha, en lugar de los dos que se habían previsto originalmente. Así pues, es un aspecto clave asegurar que, bien con recursos internos, bien con el soporte del fabricante o a través de empresas de servicios, podemos asegurar que se preserva el conocimiento de los sistemas de control, y que el relevo generacional no implica acortar el ciclo de vida innecesariamente.

Ejemplo de estrategia para extender el ciclo de vida de un sistema de control

continuación exponemos la táctica diseñada por Rockwell Automation para sus productos de control, que puede representarse mediante el siguiente gráfico:

En este caso, el producto se encuentra en cuatro posibles etapas: • Producto Activo: Cuando está disponible para su venta, y el soporte es total. El plazo depende del tipo de producto, por ejemplo en estos momentos Rockwell Automation mantiene familias de hardware que se encuentran en esta fase desde hace más de 25 años. • Producto Silver Series: Se anuncia la discontinuidad en un plazo de 6 a 24 meses, dependiendo de las posibilidades de fabricación. Se define una fecha final de venta y en paralelo las opciones de sustitución o migración compatibles. • Producto Descontinuado: El producto ya no está a la venta, pero se mantienen los procesos de reparación y/o sustitución por productos reparados. Este periodo depende de la existencia de componentes que permitan la reparación, pero oscila de media de 5 a 7 años (aunque en algunos casos se siguen reparando productos más allá de los 10 años desde su descontinuación). • Producto Obsoleto: Ya no es posible ni la venta ni la reparación del mismo. Por tanto, la estrategia de Rockwell Automation es procurar amplios periodos de vigencia de sus productos, permitiendo las amortizaciones de las instalaciones donde se encuentran funcionando. Un ejemplo claro es la familia de PLC-5, que lleva 28 años de venta ininterrumpida y que aún tiene que pasar por las fases de Silver Series y producto descontinuado, por tanto, su vida completa seguramente se podrá extender hacia los 35 años.

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Estrategias para ampliar el ciclo de vida Los suministradores de sistemas de control habitualmente diseñan estrategias para alargar la vida útil de los equipos, de forma que permitan extender la vigencia de las instalaciones industriales en las que se encuentran instalados. Estas estrategias abarcan múltiples aspectos como: • Diseño mediante plataformas modulares de hardware y software. • Escalabilidad de software y hardware en toda la gama de producto. • Compatibilidad del hardware y software con familias de producto anteriores. • Procedimientos de rediseño de hardware manteniendo compatibilidad. • Procedimientos y herramientas de migración entre familias de hardware y software. • Servicios de disponibilidad de repuestos, componentes y reparaciones de productos hardware garantizados durante un periodo de tiempo posterior a la entrada en obsolescencia. • Servicios de soporte técnico de la base instalada asegurando la permanencia del conocimiento sobre productos obsoletos • Servicios de extensión de periodo de servicio. La virtualización amplía el ciclo de vida del software Los cambios de sistemas operativos y software en general son mucho más frecuentes que los que afectan a los equipos físicos. Una estrategia cada vez más utilizada para prolongar el ciclo de vida del software es la virtualización. La virtualización, procedimiento utilizado desde hace décadas en entornos informáticos, consiste en separar el hardware de un ordenador

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tiempo ya existen aplicaciones de software totalmente validadas para correr bajo entornos virtualizados. Debido a las importantes ventajas que aporta, se considera la tendencia a seguir en los próximos años.

del sistema operativo y software que se ejecuta en el mismo, a través de una capa de abstracción denominada máquina virtual. Con este mecanismo es posible compatibilizar un hardware físico con diversas máquinas virtuales, cada una de ellas con un sistema operativo y software concreto. Las ventajas son muchas, por ejemplo: • Reducción de costes en infraestructura: Menor número de servidores y clientes. • Mejora del mantenimiento: Facilidad para realizar imágenes y copias de seguridad, y aumento en la rapidez para transportar el software entre plataformas de hardware diferentes. • Mayor tolerancia a fallos: Si disponemos de varios servidores físicos soportando las aplicaciones, el fallo de uno de ellos no implica la parada de las mismas. A nivel industrial, desde hace un

A modo de conclusiones Las nuevas inversiones en sistemas de automatización deben considerar tanto la estrategia de ciclo de vida de las tecnologías aplicadas, como los servicios de soporte que el fabricante propone. Un ciclo de vida largo del sistema de control no solo ahorrará costes de reemplazo de equipamientos, sino que evitará tener que realizar nuevas inversiones en horas-hombre de ingeniería para las migraciones de automatización, que es la parte realmente costosa (tanto en valor como en tiempo), para cualquier sistema de producción industrial. Ante instalaciones existentes es importante conocer el estado en el que se encuentran los sistemas de control de la planta. Para ello es importante hacer un estudio a modo de inventario de la base instalada incluyendo información del estado de ciclo de vida. Es recomendable actualizar con una periodicidad anual esta información con los cambios que nos comunique el fabricante. Ello no solo nos permitirá identificar, mitigar y planificar riesgos de obsolescencia, sino valorar el ciclo de vida que cada fabricante nos propone como una característica clave. Antoni Rovira Responsable Arquitecturas Integradas Rockwell Automation Iberia Andreu Cuartiella Responsable Servicios Técnicos Rockwell Automation Iberia

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Las energías renovables y la reforma energética Nadie en el mundo duda que el futuro del sector energético es renovable, como apuntan todas las estimaciones para 2050 de la OIEA o el Roadmap de la UE. De las decisiones que tome el gobierno depende que tengamos un sector industrial que contribuya a la competitividad de nuestra economía aprovechando el sol, el viento y los ríos; o bien que dependamos mañana de tecnología extranjera –igual que hoy importamos combustibles fósiles.

n Fuente: Siemens.

n Fuente: Phoenix Contact.

n la última década hemos asistido a un crecimiento espectacular de las instalaciones de energías renovables, que han pasado a formar parte del paisaje de nuestro territorio en forma de molinos de viento y ocupando muchas de las cubiertas de los edificios con módulos solares. Igualmente, floreció un sector industrial que situó a España en una posición de liderazgo internacional, con fabricantes nacionales que pasaron a ser referencia a nivel mundial, como Ecotécnia, Isofotón o Abengoa –por citar tres nombres vinculados a eólica, fotovoltaica y termosolar respectivamente. A su vez, lo que antaño suponía un volumen de generación simbólico restringido a un nicho de mercado de pequeñas instalaciones aisladas allí donde la red eléctrica no llegaba, ha pasado en muy poco tiempo

a copar una parte muy relevante en el mix de generación eléctrica de nuestro país. En 2012, más del 30,5% de la electricidad generada en España fue de origen renovable, y en determinadas horas solo la energía eólica aportaba más de 2/3 de la potencia para cubrir la demanda, desplazando a la centrales fósiles. Este vuelco ha coincidido en nuestro país con el proceso de liberalización del sector eléctrico que se puso en marcha por la Ley 54/1997, transformando un sector regulado bajo la planificación estatal de tarifas e infraestructuras a un mercado en libre competencia. En este esquema se mantienen actividades reguladas como la gestión del sistema, la distribución y el transporte, por ser monopolios naturales, por lo que concurren costes de mercado (generación y comercialización) y costes regulados por la administra-

n Fuente: GE Energy.

ción (denominados también peajes, para el resto de actividades). Por cuanto el gobierno mantiene algunas tarifas para pequeños consumidores y, por otra parte, bien por desviación en las previsiones o por no trasladar los incrementos de costes del sistema a los consumidores, se permite la existencia de un desfase entre ingresos y costes: El conocido déficit de tarifa. Dado que este ha devenido en estructural y alcanzó en 2012 más de 26.000 millones de euros de deuda viva, es el talón de Aquiles del sistema que ha obligado a la reforma anunciada por el gobierno. La transformación del sector eléctrico Nuestro país afrontó el siglo XXI con las centrales eléctricas de Régimen Ordinario totalmente amortizadas gracias a los Costes de Transición a

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Dado que el denominado déficit de tarifa se ha convertido en estructural y alcanzó en 2012 más de 26.000 millones de euros de deuda viva, es el talón de Aquiles del sistema que ha obligado a la reforma anunciada por el gobierno.

la Competencia (CTC) y con incentivos a la inversión para construir nuevas plantas previstos en la Ley 54/1997. Las eléctricas, tratando de ampliar su area de influencia más allá de sus reductos originales en un entorno de crecimiento de la demanda y financiación asequible, y en una perspectiva de reposición de las plantas existentes (carbón, nuclear) que agotaban su vida útil prevista en la próxima década, construyeron 27 GW de nuevas plantas de ciclo combinado de gas natural. El doble de la demanda prevista. En el mismo periodo se instalaron más de 20 GW eólicos y 4 GW solares, pese a que el crecimiento explosivo de las tecnologías solares (se instalaron 3 GW solo en 2008, casi 10 veces más que el año anterior) supuso la imposición inmediata de cupos para limitar la instalación de todas las tecnologías desde ese momento. Al finalizar 2010, el sistema eléctrico español contaba con 105 GW de generación, 70 GW en centrales de régimen ordinario y 35 GW en régimen especial, cuando la demanda máxima histórica es de 45 GW.

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n Fuente: Abengoa.

n Fuente: Omron.

El Régimen Especial, definido en el RD 2818/1998 y actualizado en los RD 436/2004 y RD 661/2007, ha sido el marco que ha impulsado la implantación de energías renovables y cogeneración, puesto que ha proporcionando unos retornos predecibles a la inversión gracias a la prioridad de despacho y a la tarifa garantizada o bien una prima sobre el precio de mercado. Su característica de generación distribuida o cogeneración vinculada a un proceso productivo ha supuesto la

Al finalizar 2010, el sistema eléctrico español contaba con 105 GW de generación, 70 GW en centrales de régimen ordinario y 35 GW en régimen especial, cuando la demanda máxima histórica es de 45 GW.

incorporación al sistema eléctrico de más de 60.000 plantas, mayoritariamente de pequeño tamaño. La crisis de 2008, con una caída de la demanda por primera vez en la historia, sacó a la luz los desequilibrios que concurren en el sector: se incrementan los costes y se reducen los ingresos. Por el lado de los costes de mercado, las plantas generadoras sufren el incremento de coste de combustible que trasladan al precio. Por el de los costes regulados, estos crecen por un aumento de primas asociadas a la mayor potencia instalada y un rendimiento superior al estimado; por los mayores costes de distribución y transporte; y por las anualidades de amortización de déficits anteriores. Desde entonces se han sucedido medidas encaminadas a reducir los costes regulados y en particular en las primas, sin cambiar el marco general. Así, el RD 1578/2008 establecía cupos de instalación anual para la fotovoltaica, y el RD 1610/2010 para otras tecnologías, así como una prima decreciente para las nuevas plantas; el RD 1565/2010 supuso una reducción de primas a nuevas instalaciones; el RDL 14/2011 limitó la producción primada de las plantas existentes, así como la obligación de pago de peaje a los productores; finalmente, el RDL 1/2012 eliminó las primas para cualquier nueva instalación y estableció una moratoria a nuevas instalaciones.

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Es necesaria una en cada momento dada reforma pero... ¿es ésta su rápida evolución –la la que necesitamos? fotovoltaica redujo sus La reforma anunciada por costes un 80% en 5 años– el gobierno tiene como oblo que hace temer que no jetivo fundamental restase ajustarán a la realidad; blecer el equilibrio finany en el hecho de que las ciero del sistema eléctrico primas ya percibidas se y eliminar el déficit de considerarán totalmentarifa. Comprende una te aplicadas a amortizar nueva ley del sector elécinversión, con lo que trico, 7 reales decretos y condicionan los ingresos 4 órdenes ministeriales futuros. Igualmente, el para regular las distintas complemento propuesto actividades, los borradores -un término fijo- no inde los cuales no se conocentiva la eficiencia de cieron hasta el momento las plantas, ni premia la de la aprobación del RDL calidad o eficiencia de los 9/2013 el pasado julio, equipos instalados. puesto que el gobierno ha En lo que se refiere al preparado las normas bajo autoconsumo, el borran Fuente: GE Energy. el máximo secretismo y dor no contempla el basin ningún diálogo con el lance neto –que permitiLos borradores de las nuevas leyes, reales ría a usuarios domésticos sector. En el mes de septiembre compensar su producción decretos y órdenes ministeriales para se ha remitido el proyecto diurna con su consumo regular las distintas actividades de ley a las cortes para su nocturno– y establece un aprobación junto con el peaje de respaldo –figura no se conocieron hasta el momento de preceptivo informe de la sin ningún precedente la aprobación del RDL 9/2013 el pasado en el mundo y criticada CNE, que es muy crítico con algunos aspectos y por la CNE y la CNC por julio, puesto que el gobierno señala las contradiccioinjustificada y discrimiha preparado las normas bajo nes con las directivas de natoria– que el usuario la UE. Se espera que en debería abonar al sistema el máximo secretismo y sin ningún las próximas semanas por la energía producidiálogo con el sector. se vayan publicando los da por su instalación y decretos y órdenes, que consumida instantáneaafectan a a todo el sistemente en la misma, que ma a excepción del mercado pool, Esta situación supone un giro penaliza su aplicación a procesos para que la reforma entre en vigor copernicano respecto al marco anindustriales donde producción y a principios del próximo año. terior, pues mientras los promotores demanda coinciden. Las plantas de energías renoconocían los ingresos futuros antes El mismo borrador fija arbitrariavables, cogeneración y residuos de realizar la inversión, ahora se ven mente unos valores para este peaje anteriormente acogidas al Régimen a expensas del complemento que de respaldo que son mucho mayores Especial (que desaparece con la decida establecer el Ministerio para que el peaje de acceso que incluye reforma) pasarán a obtener sus las inversiones ya realizadas. Nada el uso de las redes de transporte y ingresos en el mercado más un se sabe del detalle de los parámetros distribución (que no usa el autocomplemento –solo para las plantas de dichos complementos, más allá consumidor). La motivación de este existentes, pero no para las nuede las ambiguas definiciones de qué peaje no es otra que mantener los vas– para compensar los costes que considerarán costes de inversión ingresos del sistema aun cuando un no puedan recuperar a través del estándar para una empresa eficiente usuario reduzca su consumo, lo que precio. Este tendrá un término fijo y bien gestionada. El Ministerio ha conceptualmente bloquea cualquier anual en función de la potencia contratado a 2 consultoras internainversión en ahorro. Sin incentivos –para amortizar el valor neto de cionales para su cálculo y para la para las nuevas plantas en renola inversión– y eventualmente un eventual defensa ante los previsibles vables y con barreras artificiales término variable por energía prolitigios en los tribunales. para el autoconsumo, las energías ducida si los costes de operación se Las principales inquietudes en el renovables y la cogeneración son estiman superiores a los que cubre sector radican en la dificultad de expulsadas del sector y los inverel mercado. ajustar los costes de cada tecnología sores difícilmente confiarán en el

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La crisis de 2008, con una caída de la demanda por primera vez en la historia, sacó a la luz los desequilibrios que concurren en el sector: se incrementan los costes y se reducen los ingresos.

n Fuente: ACC.

n Fuente: Tempel.

mercado español para nuevos proyectos, por lo que los objetivos para 2020 de la UE están gravemente comprometidos. Epílogo Las energías renovables van asociadas a una apuesta industrial por un sector emergente vinculado a productos innovadores, de alto valor añadido e intensivo en mano de obra cualificada, como son la electrónica de potencia y los elementos de control y regulación vinculados también a la transformación de las redes energéticas en las denominadas smart grids que requieren el sistema energético del futuro. Igualmente la cogeneración, asociada a procesos industriales, mejora su

eficiencia y es un elemento clave en su competitividad. Alemania es la mejor muestra de esta opción industrial, pues ha adoptado la denominada Energiewende (Transición energética) a un sistema eléctrico basado en generación descentralizada de energías renovables y abandonando la energía nuclear. Esta estrategia tiene por objetivo asegurar su suministro energético competitivo a largo plazo reduciendo su dependencia externa y los riesgos de la nuclear, y a su vez ofrece una oportunidad de negocio para su industria, que ha devenido lider mundial exportando la tecnología desarrollada para su potente mercado doméstico. Frente a un escenario de combus-

Sin incentivos para las nuevas plantas en renovables y con barreras artificiales para el autoconsumo, las energías renovables y la cogeneración son expulsadas del sector y los inversores difícilmente confiarán en el mercado español para nuevos proyectos, por lo que los objetivos para 2020 de la UE están gravemente comprometidos.

tibles fósiles que necesariamente se van a encarecer, el desarrollo tecnológico de las energías renovables supone una reducción progresiva de costes de la electricidad, puesto que las curvas de aprendizaje y las economías de escala ofrecen cada año equipos más eficientes de mayor potencia a menor coste, con un comportamiento similar al que experimentan los tecnologías informáticas. Igualmente, se compara a menudo la transición a un sistema eléctrico con generación distribuida de renovables desde el anterior de producción centralizada con grandes centrales fósiles, al cambio que ha vivido el sector de las telecomunicaciones donde los smartphones han sustituído a las redes de telefonía fija. Nadie en el mundo duda que el futuro del sector energético es renovable, como apuntan todas las estimaciones para 2050 de la OIEA o el Roadmap de la UE. De las decisiones que tome el gobierno depende que tengamos un sector industrial que contribuya a la competitividad de nuestra economía aprovechando el sol, el viento y los ríos; o bien que dependamos mañana de tecnología extranjera –igual que hoy importamos combustibles fósiles. ¿Quién no quiere ser dueño de su futuro? Ignasi Prat Sopeña Ingeniero Industrial Miembro de la Subcomisión de Energías Renovables del Col·legi d’Enginyers Industrials de Catalunya

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Aerogeneradores: diseño y control El diseño y control de los aerogeneradores requiere herramientas de varias disciplinas de la ingeniería. Las palas se diseñan en base a criterios aerodinámicos y la innovación en sus materiales es constante. Las estructuras se optimizan para soportar elementos muy pesados y vibraciones extremas, especialmente en instalaciones marinas. En este artículo, se describen los principales elementos de un aerogenerador, sus funciones y sus zonas de operación, así como los controles que aseguran su adecuado funcionamiento.

a industria eólica La figura adjunta muesha revolucionado el tra un esquema donde se Movimiento panorama eléctrico, identifican los principales Góndola de pitch siendo sinónimo y motor de elementos de un aerogeneinnovación tecnológica y de rador. Dos movimientos perenergía con bajo impacto miten optimizar la potencia Buje ambiental. En el año 1997, extraída o frenar la máquina se habían instalado a nivel en caso de necesidad. El Movimiento mundial 7,6 GW de potenprimero es el movimiento de yaw cia eólica (el equivalente al de pitch, que consiste en Pala parque nuclear español). girar las palas para reducir Actualmente, la potencia la potencia capturada. El eólica instalada supera los segundo es el movimiento Torre 280 GW. de yaw, que consiste en la En España, la energía eórotación de la góndola para lica representa alrededor orientarla en la correcta didel 18% del total de energía rección del viento. eléctrica generada. En el marco de la UE, España es Cadena de potencia el segundo país con mayor Sus principales elementos potencia eólica instalada para un aerogenerador de n Principales partes y movimientos de un aerogenerador. (después de Alemania), velocidad variable son: la según datos de la Asociaturbina, la reductora, el eje ción Europea de Energía Eólica maximizar la potencia extraída. Sus de transmisión, el generador eléctri(EWEA), situándose alrededor de principales componentes son: co y el convertidor estático, ubicados los 23 GW. Así, la energía eólica • Las palas que conforman la generalmente en la góndola. En puede considerarse una tecnología turbina, que son los elementos de función de la topología de aerogemadura para la generación de eleccaptación de energía del viento. nerador de velocidad variable (con tricidad. La potencia nominal de los • El buje es la unión de las palas convertidor de plena potencia o con aerogeneradores ha evolucionado con el eje de la cadena de tracconvertidor de potencia parcial), sede pocos kilovatios a 6-10 MW. ción. gún la figura de la página siguiente, • La góndola es un habitáculo la interconexión y ubicación de los Descripción situado en la parte superior de un elementos de la cadena de potencia de un aerogenerador aerogenerador que alberga los prinpuede variar. Un aerogenerador es un dispositicipales elementos de la cadena de Los aerogeneradores con convervo de conversión electromecánico tracción (generador, convertidores tidor de potencia parcial se comque transforma la energía cinética de potencia, etc). ponen de una turbina, una caja de del viento en energía eléctrica. Un • La torre es el elemento estruccambios y un generador eléctrico aerogenerador de eje horizontal tural que sostiene la turbina aerocon una máquina de inducción tripala se compone de la cadena de dinámica y la góndola, y realiza la doblemente alimentada. Este tipo potencia y los elementos estructuimportante misión de desviar las de máquina fue la más instalada en rales necesarios para sostenerla y vibraciones. los aerogeneradores durante la dé-

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Convertidor de plena potencia

Red AC

PMSM Turbina

Maquina eléctrica

Transformador

Aerogenerador con convertidor de plena potencia Convertidor de potencia parcial

Transformador

Red AC

DFIG Turbina

Reductora

Maquina eléctrica

Aerogenerador con convertidor de potencia parcial cada de los noventa y principios del siglo XXI. Los aerogeneradores con máquina doblemente alimentada sustituyeron a los de jaula de ardilla debido a que con un convertidor de reducido tamaño (solo el rotor se conecta con un convertidor) eran capaces de regular la velocidad, aportar energía reactiva y soportar faltas en la red eléctrica. En los aerogeneradores con convertidor de plena potencia, todo el estator está conectado a un convertidor con estructura back-to-back. Esto representa un total desacoplo entre la máquina eléctrica y la red, permitiendo una total tolerancia a faltas y más flexibilidad de control. Desde un punto de vista mecánico, como la velocidad de rotación no se encuentra sujeta a la velocidad de la red eléctrica, se pueden construir máquinas eléctricas que giren a la misma velocidad que la turbina. Por este motivo la mayoría de máquinas de los aerogeneradores con convertidor de plena potencia son síncronas, siendo la de imanes permanentes la más extendida, pero pudiéndose construir de rotor bobinado. Operación de un aerogenerador La operación de un aerogenerador depende de la velocidad del viento de cada momento. Un aerogenerador trabajando por debajo de su potencia nominal optimiza la captura de energía cinética del viento mediante el control del aerogenerador.

Operando por encima de la potencia nominal, se limita la potencia extraída para no quemar ni destruir el sistema. Para velocidades del viento extremas, el aerogenerador debe frenarse y mantener una velocidad límite (velocidad denominada cutoutspeed). A continuación, se explican con más detalle las zonas de operación de un aerogenerador. Regiones de operación de un aerogenerador Cuando un aerogenerador de velocidad variable se encuentra conectado a la red, se distingue básicamente entre funcionamiento a carga parcial y funcionamiento a plena carga. Entre estas dos zonas de operación (designadas por I y III respectivamente, según la figura de la página siguiente), existe una región de transición (designada por II, según la citada figura). A modo de resumen, las tres regiones de operación del aerogenerador son las siguientes: I. Potencia parcial. En esta zona de trabajo, se está generando potencia eléctrica de valor inferior al nominal (entre 10 y 16 m/s); el objetivo es maximizar la extracción de potencia, mediante algoritmos de MPPT (Maximum Power Point Tracking, Seguimiento del punto de máxima potencia). El ángulo de las palas se ajusta para ofrecer la mínima resistencia aerodinámica y el control del generador eléctrico regula la velocidad de giro.

n Esquema de los aerogeneradores con convertidor de plena potencia y potencia parcial.

II. Transición entre potencia parcial y potencia constante. Esta región tiene como objetivo suavizar la transición entre la zona de carga parcial (o potencia parcial) y la de plena carga (limitación de potencia). III. Limitación de potencia, que se consigue con el control aerodinámico de las palas y velocidad de rotación contante. En esta zona de funcionamiento, la velocidad de viento supera el valor nominal y el generador funciona a plena carga. El control aerodinámico (control de pitch) y el control del generador (control de la velocidad de rotación) aseguran el seguimiento de unos valores de velocidad de giro y de potencia, establecidos por el sistema de supervisión, así como que estas variables nunca superen los máximos fijados y que podrían dañar el aerogenerador. Control de un aerogenerador Los controles del aerogenerador garantizan su correcto y óptimo funcionamiento en cada una de las zonas de operación anteriormente descritas. Dichos controles se pueden clasificar en función de la parte del aerogenerador a la que afectan. Uno de ellos es el control aerodinámico y mecánico, responsable de optimizar la energía capturada por la turbina mediante algoritmos de MPPT, así como de reducir la potencia capturada cuando es ne-

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Potencia (MW)

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velocidad de cut-in

velocidad nominal

velocidad de cut-out Potencia nominal

III

Velocidad del viento (m/s)

n Zonas de operación de un aerogenerador de velocidad variable a lo largo de su curva de potencia.

cesario mediante mecanismos como el pitch y de orientar la turbina en la dirección del viento a través del sistema yaw. El otro control que existe es a nivel de convertidor y afecta, por un lado, al generador (es el convertidor conectado a la máquina) y, por el otro, a la integración a la red a la que se conecta el aerogenerador (es el convertidor conectado a la red). El control del convertidor conectado a la máquina controla la corriente del generador para entregar el par requerido para el control mecánico y la reactiva intercambiada con la máquina eléctrica. El control del convertidor conectado a la red controla la corriente inyectada a la red para regular tensión del bus DC y para cumplir con los requisitos de reactiva exigidos por los códigos de conexión a red. Otra posible clasificación de los controles de un aerogenerador sería en dos niveles: alto nivel y bajo nivel. El control de alto nivel incluiría el control aerodinámico, mecánico, mientras que el control de bajo nivel afectaría al control de corriente de los convertidores. La figura de la página siguiente muestra un esquema conceptual de los niveles de control. Control de alto nivel. Control de potencia, control de velocidad y mitigación de cargas El control de un aerogenerador incluye, fundamentalmente, el control de potencia, el control de velocidad y el control para la mitigación de cargas. El control de potencia ase-

gura que en todo momento se está trabajando en el punto de máxima potencia y que cuando sea necesario actuarán los sistemas de reducción de potencia. El control de velocidad tiene en cuenta las restricciones de ruido. La mitigación de cargas permite una operación estable limitando las fuerzas que actúan sobre el aerogenerador. Gracias al control de potencia del aerogenerador, este genera energía eléctrica a partir del cut-in speed (en torno a 3 m/s) y deja de generarla cuando la velocidad de viento es demasiado elevada, pudiendo poner en peligro la estabilidad del aerogenerador (cut-outspeed, próxima a los 25 m/s). Pero no solo asegura la generación de energía eléctrica en este rango de velocidades, sino que también permite orientar la góndola en la dirección del viento (yaw system); garantiza que la potencia generada sea máxima en todo momento y además permite regular la potencia capturada (sistemas de pitch y stall). • Seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT). Existen varios algoritmos que garantizan el seguimiento del punto de máxima potencia, pero fundamentalmente se pueden distinguir 3: son el TSR (tipspeed ratio control), PSF (power signal feedback control) y HCS (hill climb search control). El TSR regula velocidad de rotación del generador para determinar el TSR que garantiza la máxima extracción de potencia. El PSF garantiza el seguimiento de la curva de máxima potencia del aerogenerador. Finalmente, el HCS busca de forma continua la potencia

máxima que se puede extraer, en función del punto de operación y de la relación entre cambios de potencia y velocidad. • Sistema de orientación de la góndola (yaw system). Se basa en un mecanismo que orienta la góndola del aerogenerador en la dirección del viento gracias a motores eléctricos o hidráulicos y multiplicadores, que se activan a través de un controlador electrónico que monitoriza la posición de la veleta del aerogenerador cada varias fracciones de segundo. El correcto funcionamiento del sistema yaw es esencial, pues si se da algún error de orientación (eje del rotor de la turbina no perpendicular a la dirección del viento), se captura menos energía y, además, el área del rotor más orientado en la dirección del viento predominante se ve sometida a mayores esfuerzos mecánicos y, por consiguiente, mayor fatiga. • Sistemas de regulación de potencia: pitch y stall. Tanto el control de pitch como el stall permiten reducir las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre las palas del rotor de la turbina. El control de stall pasivo es sencillo, económico y robusto y se basa en la reducción de la potencia capturada por el aerogenerador cuando la velocidad del viento supera determinado valor en la pérdida de carga aerodinámica en las palas gracias al diseño del rotor. A diferencia del control de stall, en el que el ángulo con que las palas se anclan al hub es fijo, el control de pitch regula el ángulo de inclinación de las palas para capturar más o menos energía cinética del viento. Este último implica mayores fluctuaciones de potencia a elevadas velocidades de viento, especialmente durante ráfagas y debido a la dinámica lenta del mecanismo. El control de stall activo (menos económico que el stall pasivo) se basa en los principios de pérdida aerodinámica del stall, incluyendo un sistema de pitch. A bajas velocidades de viento, el ángulo de inclinación de las palas es modificado por el pitch para maximizar la energía capturada. A velocidades de viento elevadas, con el objetivo de limitar la potencia

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Control mecánico y eléctrico de la máquina

Control de integración a red Control de alto nivel

Control de convertidor

Full power converter

Red AC

PMSG

DC Chopper

cuando se excede su valor nominal, las palas son inclinadas en sentido opuesto de un aerogenerador con control de pitch. Control de bajo nivel Los controles de bajo nivel representan el control más cercano al flujo de potencia. Este se realiza a partir del accionamiento de los convertidores estáticos. Estos dispositivos están formados por interruptores de potencia, normalmente IGBT (Isulated Gate Bipolar Transistors, en inglés), que conmutando a una frecuencia superior a la de la red, permiten crear la señal de tensión deseada por los controles. Normalmente, se utilizan dos convertidores, una para el control de la máquina eléctrica y otro para el control de la potencia inyectada a la red. Los convertidores basados en transistores tienen la capacidad de regular dos variables de un sistema dado. En aplicaciones clásicas de accionamientos eléctricos, esta regulación se consigue a partir de la modificación del ángulo de la tensión, en el caso de la potencia activa (o par) o de la modificación de la amplitud de la tensión en el caso de la potencia reactiva (o flujo magnetizante). Así, en control de aerogeneradores, podemos referirnos al control del convertidor de lado de la red y el convertidor del lado de la máquina. El convertidor conectado a la má-

Control de bajo nivel

quina eléctrica regulará el par, que equivale a la potencia requerida por un punto de operación dado y flujo magnetizante que requiere la máquina para extraer dicha potencia. El control impone el par necesario para conseguir la velocidad de rotación óptima designada por el algoritmo MPPT. El control del flujo afecta a la energía reactiva intercambiada por el estator en una máquina tipo DFIG o al campo magnético en el caso de una máquina síncrona. El convertidor del lado red permite la inyección de potencia activa y reactiva a la red eléctrica. La potencia activa inyectada vendrá dada por un regulador de la tensión de bus que intentará mantenerla constante, equilibrando así el flujo de potencia del generador con el intercambiado con la red. La potencia reactiva puede variarse según convenga al operador de red. Monitorización y supervisión Todo el sistema de control basa su actuación en las señales recibidas gracias a la monitorización del aerogenerador y que contienen información sobre el estado de sus distintos componentes (señales internas) y del entorno del aerogenerador (señales externas). El sistema de supervisión también utiliza las señales monitorizadas, con la finalidad de gestionar los modos de operación del aerogenerador, asegurando su correcto funcionamiento tanto en

n Control de un aerogenerador de velocidad variable con convertidor de plena potencia.

condiciones normales como en casos de perturbación. La supervisión por parte de un humano puede ser local a nivel de máquina o parque o las señales pueden ser enviadas a un centro de control remoto a partir de una red de comunicaciones. Sistemas auxiliares y protecciones Además de los elementos y accionamientos comentados, un aerogenerador tiene más sistemas para garantizar su correcto funcionamiento como los sistemas de refrigeración, por aire o agua, los sistemas de lubricación, los sistemas hidráulicos de las reductoras o los sistemas de control y comunicación. Los aerogeneradores están equipados con un gran número de sensores de corriente, tensión y temperatura para la parte eléctrica, de velocidad y dirección del viento para optimizar la potencia extraída, de presión y temperatura para la parte hidráulica y de vibraciones para la parte estructural. También disponen de un conjunto de protecciones tanto eléctricas como mecánicas que frenan la turbina superados unos límites. En particular, se dispone de un freno mecánico del eje para asegurar el frenado total del dispositivo. Agustí Egea, Mònica Aragüés, Toni Sudrià CITCEA-UPC/teknoCEA

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Con Simulink

Integración de algoritmos de control avanzados para control de aerogeneradores Los fabricantes de turbinas eólicas compiten en un mercado global cada vez más exigente que demanda máquinas más eficientes, con alta disponibilidad y fiables. Gracias a las nuevas herramientas de ingeniería de software, que ofrecen la posibilidad de integrar modelos de control avanzados en los controladores de los aerogeneradores, se consigue cumplir con los requerimientos del mercado global. del suministro del parque eólico cumpla con esos niveles de eficiencia, disponibilidad y fiabilidad. 54

n Arquitectura de control de aerogenerador.

a industria de la energía eólica en Europa ha sido la responsable en mayor medida del desarrollo de nuevas tecnologías para el sector y las previsiones auguran un futuro prometedor. La Agencia Internacional de la Energía estima que la Unión Europea contará con una potencia eólica instalada de aproximadamente 199 GW en 2020. Además, la suma de los planes de acción nacionales de los países de la UE alcanza los 213 GW eólicos para 2020, 130 GW adicionales a los ya instalados. Las innovaciones de producto y las nuevas tecnologías han permitido hacer de los aeroge-

neradores máquinas más fiables y eficientes. Los sistemas de control han experimentado significativamente estas innovaciones con el objetivo de convertir al aerogenerador en una máquina cada vez más eficiente. Los fabricantes de turbinas eólicas compiten en un mercado global cada vez más exigente. Por esa razón, sus clientes les exigen que sus máquinas sean cada vez más eficientes, que ofrezcan altos índices de disponibilidad y que alcancen unos altos niveles de fiabilidad. Y no solo se lo exigen a nivel de máquina independiente, sino que el conjunto

Herramientas de software para el control eficiente de los aerogeneradores Las herramientas de software de control han tenido que adaptarse a los requerimientos del mercado y a los desafíos que este les ofrecía. Inicialmente los controladores se programaban con lenguajes tradicionales de programación que tienen su origen en la automatización industrial. Estos lenguajes permitían la creación de código eficiente en las tareas de control y también una estructuración sencilla del código. Más tarde, se introdujeron mejoras en los procesadores y en las memorias utilizadas en estos sistemas de control. En paralelo nacieron los sistemas de control con arquitecturas de hardware basadas en PC. Estas innovaciones permitieron que aumentara la complejidad de las tareas de control y también abrieron la puerta a nuevos lenguajes de programación de alto nivel utilizados tradicionalmente en entornos de programación informática con los que se consigue un alto rendimiento en la programación. Esto permite a los fabricantes de aerogeneradores añadir a sus sistemas de control tareas cada vez

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más complejas, mejorana lenguaje de PLC. do significativamente el WinAC Target es una comportamiento de sus herramienta que se inteaerogeneradores y augra totalmente en el enmentando su rendimientorno Mathworks. A partir to y su rango de aplicadel modelo de control deciones. sarrollado en el entorno, En muchas ocasiones, se genera una DLL (o una los algoritmos de control RTDLL si se desea ejecuson creados con progratar la librería en un enmas de diseño y simulatorno de tiempo real) que ción de modelos como se integra en la ejecución Simulink de Mathworks. del controlador Simatic Los ingenieros de desaofreciendo al integrador rrollo diseñan los algoritdel sistema de control una n Interfaz de control basado en PC Simatic WinAC RTX. mos con esta herramienta interfaz de entradas y salique les permite conseguir das, así como de parámemodelos de control muy tros internos del modelo, avanzados y también les dentro del programa del permite simular el comcontrolador. portamiento de estos bajo Esta manera de integrar un gran número de concódigo ofrece reducidos diciones. De este modo tiempos de integración, se consigue aumentar el protege totalmente el corendimiento del contronocimiento de la compalador del aerogenerador ñía y a su vez permite que y minimizar el riesgo dula ejecución de la librería rante su funcionamiento se produzca en tiempos en producción. Una vez realmente reducidos: realizado el diseño y la • Tiempos reducidos de simulación del modelo, integración: Normalmenla tarea a realizar es inte los equipos de ingen PC industrial Simatic IPC427D de la gama Microbox PC. tegrar el código generado niería que desarrollan el en el sistema de control. Para ello han desarrollado herramientas con modelo son diferentes a los equipos es necesario compilar el modelo las que se consigue prácticamente de personas que realizan la integray obtener un código que pueda eliminar la fase de adaptación y ción de los controladores. Suelen ser interpretado y ejecutado en depuración del código generado a la ser personas con perfil y formación el controlador. Para realizar esta hora de integrarlo en el controlador, diferentes. Con la utilización de esta tarea existen varios métodos, deconsiguiendo reducir el tiempo de herramienta, la persona encargada pendiendo del controlador utilizado. ingeniería y llevando a la mínima de realizar el diseño del modelo úniEs habitual que el controlador no expresión los riesgos debidos al camente generará la DLL (o RTDL) admita directamente la integración factor humano. junto con un interfaz de entradas, del código que genera Simulink y es En conclusión, una herramienta salidas y parámetros directamente necesario adaptarlo a lenguajes de eficiente debe ser capaz de intepartiendo del modelo en Simualto nivel para que pueda ser ejecugrarse completamente en Simulink link. Posteriormente, la persona tado en el controlador. Esta tarea y generar código que se integre encargada de la integración del conlleva riesgos, debido al factor directamente en el controlador del controlador copiará esta DLL en el humano, y sobre todo es necesario aerogenerador sin necesidad de taequipo y añadirá el interfaz de datos invertir tiempo de ingeniería en proreas adicionales de ingeniería. para integrarlo en el programa del gramación y depuración del código. controlador. Esta tarea no implica Además, ante cualquier cambio en Integración de algoritmos invertir mucho tiempo de ingenieel modelo original, es necesario de control modelados con ría. Además, ante cualquier cambio volver a realizar todas estas tareas, Simulink en el modelo, tan solo será necesario con lo que se reduce la flexibiliCon la nueva herramienta WinAC generar nuevamente la DLL y copiar dad ante los futuros cambios. Para Target de Siemens, es posible inen el equipo donde se va a ejecutar. conseguir reducir los tiempos de tegrar en el controlador Simatic Esto permite una gran flexibilidad integración del código generado en WinAC RTX (controlador basado antes los cambios durante toda la Simulink en los controladores, alguen PC) el código generado por Sivida útil del aerogenerador. nos proveedores de estas tecnologías mulink sin necesidad de adaptarlo • Protección del conocimiento de

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Con el Simatic IPC427D, PC industrial libre de mantenimiento dotado de procesadores Intel i7, los tiempos de procesamiento de programa son muy rápidos, llegando a alcanzar en una aplicación estándar tiempos de ejecución de RTDLL del orden de nanosegundos. Los ejemplos de aplicación para los que se ha diseñado especialmente esta solución son el control de aerogeneradores o sistemas de regulación de generación de energía eléctrica en los parques eólicos con tiempos de respuesta muy reducidos, siempre partiendo de modelos en entorno Simulink de Mathworks. En definitiva, todas aquellas aplicaciones donde la base del algoritmo sea un diseño de un modelo en Simulink y exista la necesidad de proteger el conocimiento y se requieran tiempos de ejecución reducidos.

n Esquema de la integración del modelo de Simulink en el controlador Simatic WinAC RTX.

diseñado en Simulink permanece en Simulink. Con la herramienta WinAC Target solo pondremos a disposición del integrador una caja negra (la DLL) con un interfaz de entradas, salidas y parámetros. Por lo tanto, ninguna persona no autorizada podrá conocer cómo se ha diseñado el algoritmo de control, manteniendo así todo el conocimiento dentro de la compañía. • Ejecución del algoritmo en tiempos reducidos: Con las plataformas de hardware actuales, la ejecución de una DLL o una RTDLL de control generada desde Simulink se realiza en tiempos muy reducidos.

Jose Luis Doñoro División Industry Automation Siemens

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la compañía: En la actualidad es muy importante proteger el conocimiento interno de la compañía para ser capaz de participar en el mercado con una ventaja competitiva. Es por ello que las empresas intentan proteger todo su conocimiento, o knowhow, lo mejor que pueden. Los modelos realizados en Simulink suelen ser fruto de un trabajo a largo plazo en el que se invierte mucho tiempo y recursos en investigación y desarrollo. Si todo ese trabajo es visible para los competidores, se pierde competitividad en el mercado. Utilizando una DLL se asegura que toda la información del modelo

MetalliCard Nuestro marcaje debería destacar siempre Tus instalaciones están expuestas a condiciones extremas. El marcaje ideal tiene que ser especialmente resistente, sin que para ello necesites una solución demasiado compleja. Hemos ampliado nuestra gama de marcadores con las nuevas placas metálicas MetalliCard. A través de un software y una impresora, proporciona un etiquetado excelente. Lo que significa que no tienes que recurrir a un proveedor externo: puedes hacerlo tú mismo. www.weidmuller.es

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Cumpliendo la normativa IEC 61400 para turbinas eólicas y la Directiva para la certificación de aerogeneradores de GL

Seguridad integral para aerogeneradores

Los parques eólicos son un elemento cada vez más común del paisaje en muchas regiones. Y hay que celebrarlo. Después de todo, los sistemas de generación con turbinas eólicas son una de las fuentes de energía más limpias disponibles. Al igual que otros tipos de maquinaria, también deben cumplir con estrictos requisitos de seguridad.

os aerogeneradota de siete milisegundos, res deben diseñardesde que se reciben los se para operar de datos en una entrada forma segura bajo todo del módulo de seguridad tipo de condiciones, inhasta que se envían a cluyendo las inclemencias otro módulo de segurimeteorológicas extremas. dad, incluyendo el ciclo Existen varias normativas de procesamiento. Una que regulan todos los asreacción así de rápida n Para la comunicación de los datos de seguridad, B&R utiliza pectos de la generación de permite ajustar los paráel protocolo de código abierto openSAFETY, que no está ligado energía eólica y, al mismo metros consiguiendo que a ningún bus de campo específico. Los clientes finales pueden tiempo, también sirven el sistema se desactive de utilizar su bus de campo preferido, y pueden mezclar y combinar productos de diferentes fabricantes, según sea necesario. como directrices para los forma más gradual. Las fabricantes. La certificarespuestas inteligentes ción de acuerdo con la normativa ridad de la maquinaria. Concretaa los riesgos de seguridad (como IEC 61400 para turbinas eólicas y mente, requiere una evaluación de aquellas que tienen en cuenta el la Directiva para la certificación todos los componentes críticos en modo de funcionamiento actual) de aerogeneradores de Germanismateria de seguridad. La edición de pueden reducir aún más la presión cher Lloyd (GL) proporcionan un 2010 sustituye a la anterior edición sobre el sistema. sello de calidad para los gigantes de 2003 con un periodo de transiEsta tecnología de seguridad se del viento. ción hasta 2015. puede integrar en el sistema de conEl principal objetivo de la directiva La tecnología de seguridad intetrol principal. Desde la perspectiva GL es definir todos los escenarios grada de B&R ha sido desarrollada de este sistema, los componentes de carga que pueden producirse para satisfacer todos los requisitos de seguridad se comportan como durante la vida útil prevista de una y proporcionar la máxima seguricualquier otro módulo de E/S. Pero turbina. Cualquier condición que dad. El sistema se ha clasificado a diferencia de ellos, los módulos quede fuera de estos escenarios según el Nivel de Rendimiento e, de seguridad tienen acceso a todos puede resultar en un comportade acuerdo con la Normativa ISO los datos de dicho sistema. Esto miento indefinido de la turbina. En EN 13849, y SIL 3, de acuerdo con posibilita implementar secuencias el peor de los casos, podría incluso la Normativa IEC 61508. La tecnode pasos, algoritmos de control en representar un peligro para el persología de seguridad de B&R puede lazo cerrado complejos e inclunal y el equipo. El propósito de una gestionar fácilmente incluso los so secuencias de posicionamiento solución de seguridad es garantizar entornos más exigentes, tal y como coordinadas en el sistema de control que esto no suceda. Y este es el lo confirma la Certificación GL para principal sin restricciones. Tamprincipal motivo de la importante uso marítimo. bién, directamente desde el mismo, actualización de la última versión es posible utilizar herramientas de la Edición 2010 de la Directiva Sistemas de seguridad más convencionales testadas y controlar GL, que requiere un sistema de rápidos: reducción de cargas las salidas de seguridad. El sistema seguridad moderno, de acuerdo con Con la tecnología de seguridad de de control de seguridad lleva a cabo la Normativa ISO EN 13849 SeguB&R, se logran tiempos de respuesla supervisión en segundo plano, y

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se activa solo cuando se detecta un estado crítico. Otra ventaja de integrar los sistemas de control estándar y de seguridad es que se reduce el cableado al mínimo. Un módulo de seguridad se coloca en proximidad a un sensor de seguridad, como por ejemplo una seta de emergencia. Puesto que el sistema estándar tiene acceso a dicho módulo, no es necesario realizar una conexión cruzada entre los dos sistemas. Los datos de seguridad se transmiten a través del bus de sistema, lo que permite su descentralización a través de distintos tipos de cableado (por ejemplo, de cobre o de fibra óptica). No se requiere ningún cableado de seguridad adicional entre la cubierta de la turbina y la base de la torre. El entorno de desarrollo para la aplicación de seguridad se integra en la herramienta de automatización de B&R Automation Studio. La programación gráfica y los bloques de funciones certificados consiguen que la programación de las aplicaciones de seguridad sea simple e intuitiva. Los usuarios también pueden desarrollar sus propios bloques de funciones de seguridad en lenguajes de programación de alto nivel, como ANSI C o C++, para crear aplicaciones complejas o portar las soluciones existentes. Validación de errores y actualizaciones de software desde una estación remota B&R ha implementado un interface de acceso remoto certificado, de forma que es posible llegar al sistema de seguridad desde los lugares más distantes. Este interface se puede utilizar, por ejemplo, para actualizar la aplicación de seguridad. Si se han tomado las medidas apropiadas para garantizar la seguridad del sistema (a través de una cámara de vigilancia o de sensores especiales), la estación remota también puede reconocer los errores. Las directrices de Germanischer Lloyd permiten este tipo de solución de forma explícita. La validación remota reduce el número de llamadas de servicio, que pueden resultar lentas y costosas, y aumenta significativamente la

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n La integración de los sistemas estándar y de seguridad reduce el cableado al mínimo. Un módulo de seguridad se coloca en proximidad a un sensor de seguridad, como por ejemplo una seta de emergencia.

disponibilidad del sistema. Para la comunicación de los datos de seguridad, B&R utiliza el protocolo de código abierto openSAFETY. Los fabricantes de sensores y componentes de seguridad solo deben certificar la funcionalidad del propio sensor o componente. Además, openSAFETY no está ligado a ningún bus de campo específico. Los paquetes de datos son seguros y se pueden transmitir en cualquier canal. Los clientes finales pueden utilizar su bus de campo preferido, y pueden mezclar y combinar productos de diferentes fabricantes, según sea necesario. Solución de seguridad para todo el sistema La transparenciade la tecnología de seguridad de B&R y el uso del estándar openSAFETY permite que

los autómatas de seguridad de B&R se comuniquen libremente, lo que posibilita establecer redundancia o distribuir una red de seguridad global para todo el parque eólico, en la que cada turbina se configura como un subsistema. De esta forma, ya no es necesario que cada turbina disponga de sus propios sensores de velocidad y dirección del viento o de acumulación de hielo, y pueden seguir monitorizándose por seguridad. Cuando una sola turbina se cierra por exceso de viento, las otras reciben la advertencia. Esto les permite desactivarse progresivamente, de forma que los componentes no sufran ningún daño. Peter Kronberger Project Manager-Energía eólica B&R

Máxima seguridad en la medición de nivel.

Levelflex FMP54 Radar guiado para condiciones extremas con compensación de fase gas La nueva familia Levelflex proporciona una medición de nivel segura y precisa. El Levelflex FMP54 forma parte de esta generación y está diseñado para trabajar a altas temperaturas; hasta 450°C y altas presiones, hasta 400 bar. A alta presión la velocidad de propagación de las microondas se ve reducida en las fases gas/vapor en medios polares, como el agua o el amoniaco. La constante dieléctrica cambia en su fase gas a alta temperatura y alta presión, como resultado los rádares guiados indican un nivel demasiado bajo. En cambio, el FMP54 dispone de compensación de la fase gas, que corrige dicho error. Levelflex FMP54 también cuenta con: • Hardware y software desarrollados según la IEC 61508 (SIL). • Certificados para calderas de vapor EN12952/12953. • Medida continua de nivel con total fiabilidad: Levelflex calcula automáticamente la constante dieléctrica del producto de proceso, mostrando siempre el nivel real. • HistoROM, registro de todos los parámetros de configuración y diagnóstico en una memoria interna alojada en el cabezal. Permite un cambio de electrónica fácil y rápida. • Medición de interfase, fácil y segura. www.es.endress.com/familia_levelflex

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Energía undimotriz

El mar como fuente de energía En la actualidad existen muchas tecnologías, en mayor o menor grado de madurez tecnológica, para la explotación de la energía de las olas, aunque se puede afirmar que la gran mayoría se encuentra en un estado bastante embrionario y aún tiene un largo camino que recorrer. Los sistemas de captación de la energía se encuentran solo en fase experimental en diferentes puntos de todo el mundo, donde destaca Escocia. En cuanto al territorio español, hay prototipos situados en la costa cantábrica y en la costa de Gran Canaria.

a energía undimotriz (energía de las olas del mar) es una de las fuentes de energía menos explorada, debido principalmente a que el mar es un medio hostil y a los requisitos técnicos relacionados con esta fuente de energía. El continuo incremento de la demanda energética y la actual situación geopolítica de los principales recursos energéticos hacen que los gobiernos y las empresas estén destinando grandes cantidades de recursos a la investigación y desarrollo de nuevas fuentes de energía. Estas nuevas fuentes de energía han de cumplir una serie de requisitos para modificar el actual panorama energético, que principalmente son: • Disponibilidad del recurso energético en cuestión en el propio territorio para conseguir una autonomía energética total o parcial. • Fuente de energía ilimitada (renovable). • No contaminante o con un impacto medioambiental mínimo y gestionable. • Y, por último, y quizás el más relevante actualmente, que la explotación de la tecnología sea económicamente rentable y competitiva. Ante esta situación se han dirigido muchas miradas hacia el mar en la búsqueda de una fuente de energía barata, limpia y con alta disponibilidad. El potencial energético del mar se presenta básicamente en cuatro formas: • Olas.

• Mareas. • Gradientes térmicos. • Corrientes marinas. Las olas del mar son una forma de energía terciaria proveniente en última instancia de la radiación solar. La radiación solar incidente sobre la tierra es en parte transformada en energía térmica del aire, creando diferencia de densidades y gradientes de presión asociados, que originan el viento. Este viento, a su vez, a causa de la fricción y pequeñas perturbaciones de presión sobre la superficie del mar, genera el oleaje. Consecuentemente, podemos afirmar que las olas actúan como acumuladoras y transportadoras de la energía solar. Las olas pueden desplazarse a grandes distancias sin perder prácticamente energía y, por lo tanto, toda

n Esquema de absorbedor puntual.

la energía en forma de ola acaba en las costas continentales, lo que evidencia dos de los aspectos más interesantes de la explotación de este tipo de energía: • Relativa proximidad a los puntos de consumo potenciales. • Baja intermitencia en la disponibilidad (aunque no así en su intensidad). A diferencia de otras fuentes de energía renovable como la radiación solar directa o el viento, que presentan una elevada intermitencia en su disponibilidad, las olas se caracterizan por tener una alta disponibilidad cerca de las costas continentales, ya que multitud de oleajes generados en puntos distantes de los océanos acaban incidiendo en la costa, de manera que se puede afirmar que esta ejerce como punto acumulador

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Prototipos más avanzados de agua oscilante. Construida en 2001 por la empresa Wave Gen Ltd. y la Queen’s University de Belfast (QUB), está ubicada en la isla de Islay, situada en la costa occidental de Escocia. La central cuenta con dos turbinas del tipo Wells con una potencia instalada de 500 kW.

n Pelamis. www.pelamiswave.com

• Pelamis es un sistema atenuador off-shore, desarrollado por la empresa escocesa Pelamis Wave Power. Su nombre proviene del griego que significa serpiente marina. Este dispositivo está formado por una estructura cilíndrica de entre 3 y 5 módulos, semi-sumergida y orientada en paralelo a la dirección de propagación de la ola. El oleaje provoca el movimiento en sus articulaciones, accionando un sistema hidráulico acoplado a un generador eléctrico. Los módulos están anclados en varios puntos de forma que permiten tener movimiento vertical y horizontal. Cada uno de los módulos tiene una potencia nominal de 250 kW. Tiene una estructura larga y articulada de 30 metros de longitud, una sección cilíndrica de 3,5 m y un peso por cada módulo de 210 Tn. Este tipo de dispositivo ha sido diseñado para ser situado a una distancia entre 5 y 10 km de la costa y a una profundidad de entre 50 y 70 m. El principal parque undimotriz de tecnología Pelamis se encuentra a 5 km de la costa de Aguaçadoura, al norte de Oporto, Portugal. Es una planta formada por 3 generadores Pelamis de 750 kW.

n Limpet. Isla de Islay, Escocia. www.wavegen.co.uk

• Limpet (Land Installed Marine Powered EnergyTransformer) es una planta shore-line de columnas

de la energía undimotriz. Se estima que en las costas, la densidad media mundial de energía undimotriz es de unos 8 kW/m y que, en ciertas zonas costeras especialmente favorables, este valor puede ir de los 25 a los 60 kW/m, valores que dan una idea de la potencialidad de explotación de este tipo de energía. La energía de las olas del mar presenta una potencialidad más que importante, ya que la mayoría de los países dispone de litoral costero y se

• En Mutriku (País Vasco) hay una planta shore-line de columna de agua oscilante. Desarrollada por la empresa Wave Gen Ltd e inaugurada en julio de 2011, la planta está formada por 16 cámaras con un grupo turbogenerador, con turbina tipo Wells, de 18,5 kW de potencia nominal. La potencia total del conjunto es de 296 kW. • Tapchan (Tapered Chan- n Mutriku. País Vasco. nel Wave Energy) es una planta www.mutrikukoudala.net shore-line de desbordamiento. En 1985, se construyó en la isla Toftestallen, Noruega, un prototipo Tapchan con un canal de 170 m de longitud y 10 metros de alto (7 metros debajo del mar y 3 metros por encima). El depósito, con una superficie de 8.500 m2, alimenta una turbina kaplan de 350 kW con un caudal de 14 n Tapchan. Isla de Toftestaa 16 m3/s. llen, Noruega. www.sintef.no • Wave Dragon es un dispositivo off-shore de desbordamiento desarrollado por la empresa danesa Wave Dragon Ltd. Se trata de un

puede extraer energía de manera predecible y estable. Por otro lado, aparte de las densidades energéticas de esta fuente de energía, el impacto visual es mucho menor que el de la eólica off-shore, energía con la que probablemente compartirá zonas de explotación dentro del mapa oceanográfico costero. En la actualidad existen multitud de tecnologías en mayor o menor grado de madurez tecnológica para la explotación de la energía de las

olas, aunque se puede afirmar que la gran mayoría se encuentra en un estado bastante embrionario y aún tiene un largo camino por recorrer. Los sistemas de captación de la energía se encuentran solo en fase experimental en diferentes puntos de todo el mundo, donde destaca Escocia. En cuanto al territorio español, hay prototipos situados en la costa cantábrica y en la costa de Gran Canaria. La energía undimotriz puede ser captada de diferentes maneras,

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n Wave Dragon. www.wavedragon.net

dispositivo flotante anclado formado por dos reflectores de ola que dirigen las oleadas hacia una rampa desde donde llegan a un gran depósito de almacenamiento situado por encima del nivel del mar. El agua sale a través de unas turbinas de tipo kaplan acopladas a un generador eléctrico. Existe un prototipo situado en Redning Nissum, Dinamarca, con una potencia energética de ola de 0,4 kW/m. Los reflectores de este prototipo miden 27 m de largo y 3,5 m de altura. • AWS es un sistema absorbedor puntual off-shore desarrollado por la empresa AWS Ocean Energy Ltd. El dispositivo, totalmente n AWS. Viana do Castello, Portugal. sumergido, está www.awsocean.com formado por dos cilindros, uno fijo colocado en el fondo marino y el otro que hace de flotador. Un sistema hidráulico acoplado al generador eléctrico lineal aprovecha el movimiento vertical relativo entre el flotador y la parte inferior fijada al fondo marino para generar energía eléctrica. En 2004 se instaló un prototipo, formado por 4 torres, en Viana do Castello, Portugal. • Sistema APC-PISYS (Absorbedor Puntual Complementado de PIPO Systems). Es un sistema absorbedor

dependiendo de la localización del dispositivo respecto a la costa, al nivel del mar y a la posición en que el dispositivo se encuentra respecto al movimiento de las olas. Las tecnologías de captación de la energía según la localización del dispositivo respecto a la costa son las siguientes: • En la costa (shore-line). Son dispositivos de generación fijos. El potencial energético no es muy elevado e inferior al del mar adentro. Tienen la ventaja de ser dispositivos

puntual off-shore desarrollado por una empresa española. Ese dispositivo contempla los sistemas en que boyas sumergidas de volumen variable trabajan n Boya Sistema APC-PISYS. Gran Canasimultáneamen- ria. www.plocan.eu te con otras en superficie. Se trata de un sistema físico adaptativo y capaz de reaccionar a estímulos externos, respondiendo así ante cualquier situación que amenace su estabilidad. La innovación de este sistema radica en una boya sumergida de volumen variable, que trabaja conjuntamente con otra boya de superficie de volumen constante. • PowerBuoy es un sistema absorbedor puntual off-shore desarrollado por la empresa americana Ocean Power Technologies Inc, que obtiene energía a partir del mon Boya PowerBuoy de OPT. Santoña, vimiento relativo Cantabria, España. www.oceanpowerentre un flota- technologies.com dor y un mástil, mediante un sistema hidráulico que acciona un generador eléctrico. Existe un prototipo de 40 kW situado en la localidad de Santoña, Cantabria. Este prototipo formará parte de una planta de 10 boyas PowerBuoy, con una potencia total instalada entre 1,25 y 2 MW. Cada boya tiene unas dimensiones de 6 m de diámetro y una altura aproximada de 20 metros.

de instalación y mantenimiento simples; normalmente son construidos sobre las rocas y, por lo tanto, de fácil acceso. Son sistemas que no necesitan ningún tipo de amarres ni de cables eléctricos submarinos. • Cerca de la costa (near-shore). Son instalaciones que se sitúan a una distancia inferior a 500 m de la costa, de forma que la profundidad está en un rango de 20 a 30 m. La mayoría de los dispositivos situados a menos de 500 m son estructuras fijas.

• Mar adentro (off-shore). Las instalaciones situadas en alta mar, también denominadas de tercera generación, explotan los regímenes de oleadas más potentes disponibles en las aguas profundas. Estos dispositivos están asociados a dificultades de accesibilidad, de instalación, de mantenimiento y de fijación. Presentan una mayor dificultad en el transporte de energía. Según la posición respeto al nivel del mar, las tecnologías son: • Fijos. Son aquellos dispositivos

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que se encuentran construidos normalmente en las rocas o en el fondo marino de aguas poco profundas, hasta unos 30 m de profundidad. • Flotantes. Son sistemas que flotan independientemente de la posición relativa de la costa. • Sumergidos. Son aquellas tecnologías que se encuentran fijadas al fondo marino de aguas profundas. Según la posición en que el dispositivo se encuentra respecto al movimiento de las olas, destacan las siguientes tecnologías: • Atenuadores. Son estructuras flotantes largas y articuladas. En estos sisn Sistema APC-PISYS de Pipo Systems. temas la energía se extrae www.piposystems.com del movimiento relativo de las articulaciones que componen que sobrepasa y llega al embalse. El el dispositivo. Dentro de este grupo agua se devuelve al mar a través de se encuentra el sistema Pelamis, una turbina generando electricidad. entre otros. Su funcionamiento es similar a • Columnas de agua oscilantes. una central hidroeléctrica. Dentro Son estructuras parcialmente semide este grupo se encuentran los sumergidas y abiertas por debajo sistemas Tapchan y Wave Dragon, de la superficie del agua, dentro entre otros. de las cuales existe una cavidad de • Absorbedores puntuales. Son aire que se expansiona y comprime estructuras flotantes que absorben gracias al movimiento oscilatorio de la energía de las olas en todas sus la superficie interna libre producidirecciones gracias a sus reducidas do por las olas incidentes. El aire, dimensiones en comparación a la comprimiendo y descomprimiendo longitud de ola. Son dispositivos alternativamente, circula a través oscilantes. Las olas proporcionan un de una turbina acoplada a un gemovimiento de oscilación vertical nerador eléctrico. Básicamente, la que se transforma en un movimienestructura está formada por un tubo to mecánico mediante un sistema con un diámetro suficientemente hidráulico o mecánico, y este acciogrande en la parte sumergida, y a na un generador eléctrico. Hay dos medida que se aleja de la base o tipos de dispositivos, los que realizan cuando se acerca a la turbina, este un movimiento lineal o rotativo. diámetro disminuye. Dentro de Los absorbedores puntuales se pueeste grupo se encuentra el sistema den definir básicamente como un Limpet, entre otros. elemento capaz de transformar la • Desbordamiento. Son sistemas energía cinética y potencial de las basados en un canal estrechado que olas en energía mecánica de transalimenta a un embalse situado a lación (figura de la primera página). una cierta altura del nivel del mar. Dentro de este grupo se encuentran El estrechamiento del canal hace dispositivos como Power Buoy de que aumente la altura de las olas OPT, APC-PISYS de Pipo Systems cuando se acercan a la pared. A y AWS, entre otros. medida que la ola se propaga por el Esta configuración de explotación canal, su altura aumenta de forma de la energía undimotriz presenta

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una serie de ventajas e inconvenientes respecto a las otras mencionadas, pero todas las tecnologías de energía undimotriz deben superar una serie de desventajas comunes, que son los principales retos tecnológicos que presenta actualmente este tipo de energía renovable: • Baja velocidad. Un oleaje típico de periodo 10 segundos da una frecuencia de 0,1 Hz, cuando la mayoría de generadores comerciales deben trabajar a una frecuencia 500 veces superior. • Irregularidad. Como se ha mostrado previamente, a pesar de la alta disponibilidad de energía de las olas, estas presentan el inconveniente de tener un carácter muy irregular, lo que complica mucho la optimización de un sistema para conseguir un buen rendimiento y óptimo funcionamiento en la multitud de rangos de trabajo en que tendrá que operar. Y no solo eso, este amplio rango de condiciones de trabajo puede ocasionar fácilmente que se solicite al generador trabajar por encima de su potencia nominal y, por lo tanto, este debe tener la capacidad de autogestionar las sobrecargas a las que se verá sometido. En el recuadro adjunto se describen algunos de los prototipos que están en una fase más avanzada de desarrollo: • Atenuadores: Pelamis. • Columna de agua oscilante: Limpet, Mutriko. • Desbordamiento: Tapchan, Wave Dragon. • Absorbedores puntuales: AWS, PowerBouy OPT, AP-SYS Pipo Systems. Juan Antonio García-Alzórriz Pardo, Joan Grau Barceló Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Barcelona. Universidad Politécnica de Cataluña

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Componentes de un sistema de visión artificial Un sistema de visión está compuesto por la iluminación, la óptica, la cámara, el sistema de captura y el software de proceso. Cada uno de estos elementos han evolucionado notablemente en los últimos años, surgiendo nuevas combinaciones de componentes, como las cámaras inteligentes, que llevan integrado un software en la propia cámara, y los sistemas compactos inteligentes, que integran el sistema de captura y el software en una plataforma tipo PC.

n Cámara Inteligente BOA de Teledyne Dalsa.

a visión artificial está siendo una herramienta fundamental para resolver los problemas de control de procesos de fabricación y para la ayuda en la producción en los procesos de automatización industrial. El creciente interés en la utilización de estos sistemas ha llevado a los fabricantes de los componentes de los sistemas a desarrollar productos con prestaciones y precios apropiados para resolver con mayor efectividad las distintas aplicaciones. Los sistemas de visión se utilizan en miles de aplicaciones de inspección automatizadas y en las más variadas industrias, incluyendo automoción, alimentación, bebidas, envase y embalaje, electrónica, farmacéutica, etc. Un sistema de visión está integrado por distintos componentes, y

cada uno de ellos tiene su relevancia específica. Por tanto, se debe tener en cuenta que un sistema de visión está compuesto por la iluminación, la óptica, la cámara, el sistema de captura y el software de proceso. Cada uno de estos distintos elementos ha tenido una evolución en los últimos años, surgiendo nuevas combinaciones de componentes, como las cámaras inteligentes que llevan integrado un software en la propia cámara y los sistemas compactos inteligentes, que integran el sistema de captura y el software en una plataforma tipo PC. Iluminación La iluminación se puede considerar la parte más crítica dentro de un sistema de visión. Las cámaras, de momento, son mucho menos sensibles y versátiles que la visión humana

y las condiciones de iluminación deben optimizarse al máximo, para que una cámara pueda capturar una imagen que el ojo humano podría distinguir sin necesidad de una iluminación tan especializada. Esto se hace mucho más evidente cuando el objeto a iluminar presenta formas complejas o superficies muy reflectantes. Las cámaras capturan la luz reflejada de los objetos. El propósito de la iluminación utilizada en las aplicaciones de visión es controlar la forma en que la cámara va a ver el objeto. La luz se refleja de forma distinta si se ilumina una bola de acero o una hoja de papel blanco y, por tanto, el sistema de iluminación debe ajustarse al objeto a iluminar. En los últimos años se ha visto una gran evolución de los sistemas de iluminación basados en LED y actualmente son los más utilizados. Sin embargo, los sistemas basados en fibra óptica permiten resolver también un gran número de aplicaciones. Es importante destacar también los sistemas basados en luz estructurada láser, especialmente para aplicaciones relacionadas con 3D. Iluminación por LED Un LED (Light-Emitting Diode) es un dispositivo semiconductor que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión p-n del mismo y circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia. El color (lon-

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gitud de onda) depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo y puede variar desde el ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo. Actualmente, en la mayoría de aplicaciones de visión artificial se utilizan los LED, debido a su reducido tamaño, eficiencia energética y bajo precio. Los LED proporcionan una intensidad de iluminación relativa a un coste muy interesante, y además tienen una larga vida, de aproximadamente 100.000 horas.

el punto láser en un patrón. Aunque a primera vista este sistema parece correcto, la intensidad lumínica a lo largo de la línea presenta una forma gausiana, haciendo la detección mucho más difícil a nivel de software. Los sistemas de láser más avanzados utilizan sistemas complejos no gausianos, que proporcionan una iluminación relativamente constante a lo largo de toda la línea, y de esta forma facilitan las medidas en las aplicaciones de visión. Los sistemas láser pueden tener diferentes intensidades y longitudes de onda y pueden suministrarse con diferentes Iluminación por fibra patrones: puntos, líneas recóptica tas, circunferencias, cruces, Actualmente, la iluminacuadrados, matrices de puntos ción por fibra óptica es la y múltiples líneas. que puede proporcionar la Dependiendo de la longitud n Aplicación de reconocimiento de caracteres en circuitos luz más intensa de todos de onda y de la potencia, los electrónicos. los tipos de iluminación láseres se clasifican según su que se utilizan en visión grado de afectación o peligrosiartificial. La idea básica es conducir dimensión de un objeto. El método dad. Los láseres utilizados para visión la luz procedente de una bombilla utilizado se basa en colocar la fuente artificial acostumbran a corresponhalógena, o de xenón, que se encuende luz láser en un ángulo conocido der a las Clases II, IIIA o IIIB. tra en una fuente de iluminación, a con respecto al objeto a iluminar y través de un haz de fibras ópticas que con respecto a la cámara, de forma Ópticas termina en un adaptador específico que viendo la distorsión de la luz Las ópticas se utilizan para transmitir para cada tipo de aplicación. Estos puede interpretarse la profundidad la luz al sensor de la cámara de una adaptadores pueden tener forma de los objetos a medir. Las líneas láser forma controlada y de esta forma circular, lineal, puntual o de panel, también se utilizan en numerosas obtener una imagen enfocada de y pueden ser de distintos tamaños ocasiones para indicar el trazado por uno o varios objetos. y dimensiones. el que se debe ajustar un proceso, Para saber exactamente qué óptica En los haces de fibra óptica hay por ejemplo en aplicaciones de corte debe utilizarse para la aplicación cierta pérdida de intensidad con de madera o roca. que se desea resolver hay que tener relación a la longitud o distancia. La luz estructurada se utiliza en Normalmente no se aconseja utimuchas aplicaciones para obtener lizar haces de fibra óptica de una la percepción de profundidad y para longitud superior a 5 metros, ya inspecciones en 3D. Para hacerse que por una parte se pierde intenuna idea, se genera una línea de luz sidad y, por otra, el precio se hace y se visualiza de forma oblicua. Las un factor determinante. Una de las distorsiones en la línea se traducen ventajas de la fibra óptica es que en variaciones de altura, y de aquí se proporciona luz fría y, por tanto, pueden desprender los cambios de es ideal en aplicaciones donde los profundidad o altura de un objeto. sistemas que puedan emitir calor Por tanto, se puede también detersean un inconveniente o también minar la falta o exceso de material, en entornos deflagrantes. o bien se puede llegar a hacer una reconstrucción en tres dimensiones Iluminación laser del objeto. La iluminación mediante láser o luz La mayoría de láseres que se utiestructurada se utiliza normalmente lizan en visión industrial utilizan n Cámara inteligente 3D en aplicación de alimentación. para resaltar o determinar la tercera lentes cilíndricas para convertir

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en cuenta una serie de parámetros. Por una parte, se debe conocer el tamaño del sensor de la cámara, también se debe saber a qué distancia estará el objeto de la cámara y, por último, hay que conocer el campo de visión que deseamos abarcar en nuestra aplicación. Una vez conocidos todos estos parámetros es posible calcular la óptica a utilizar mediante la siguiente fórmula: Distancia=(Tamaño del sensor * Distancia al objeto)/ Tamaño del objeto En los sistemas de visión artificial es necesario utilizar ópticas de calidad para tener la mejor imagen posible y permitir las medidas con la mayor precisión. Para definir el tipo de óptica n Sistema Infaimon estéreo para bin-picking. se deben seguir una serie de consideraciones: • El tipo de iluminación utilizay que pueda ser interpretada, almado. cenada y/o visualizada. Este sistema • Las especificaciones del sensor puede ser un monitor para visualizar de la cámara. la imagen, o un PC para visualizar, • El tamaño y geometría del obalmacenar, procesar y medir. jeto. Las cámaras de vídeo han tenido • La distancia y el espacio disuna rápida evolución en los últimos ponible. años, desde las primeras cámaras de La correcta selección de una óptica vídeo que iban equipadas con tubos en la mayoría de ocasiones no es obVidicon hasta las más modernas via. Algunas veces, si no se selecciona cámaras provistas de sensores CCD, correctamente, aun utilizando una CMOS, InGaAs y microbolómetro. óptica de excelente calidad, no se Las cámaras que se utilizan en obtiene el resultado deseado. visión artificial requieren una serie Existen ópticas estándar, de alta de características específicas, como resolución, alta luminosidad, ultrael control del disparo para capturar violetas, gran angulares, para 2 y las piezas que pasan por delante de 3CCD (prisma), de gran formato, la cámara exactamente en la posición específicas para cámaras de 5 o requerida. Las cámaras de visión 10 megapíxeles, telecéntricas, peartificial son más sofisticadas que ricéntricas, catadióptricas, zooms las convencionales, ofreciendo un estándar, zooms de precisión, etc., completo control de los tiempos y seque complementadas con anillos ñales, de la velocidad de obturación, extensores, multiplicadores y filtros de la sensibilidad y de otros factores conforman el conjunto óptico del fundamentales tanto en aplicaciones sistema de visión. científicas como industriales. Es complejo hacer una división en Cámaras cuanto a los tipos de cámaras, debido La función de las cámaras de visión a que muchos aspectos de ellas se es capturar la imagen proyectada en solapan. Tanto si se intenta definir el sensor, vía las ópticas, para poder las cámaras según su salida analógica transferirla a un sistema electrónico o digital en todas sus formas actua-

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les: CameraLink, MiniCameralink, CameraLink HS, Firewire, GigE, Ethernet-IP, USB2, USB3, o CoaXPress, como si se decide hacerlo según la tecnología de sus sensores: CCD, CMOS, microbolómetro, InGaAs, como si se resuelve utilizar su resolución, su velocidad o en el espectro en que trabajan, la superposición entre tipologías es inevitable. La siguiente es una de las muchas maneras de separar las cámaras según distintos grupos. • Cámaras matriciales: El término cámaras matriciales o de área se refiere a que el sensor de la cámara cubre un área o que está formado por una matriz de píxeles. Una cámara matricial produce una imagen de un área, normalmente de forma rectangular. Los sensores de estas cámaras pueden ser tanto CCD como CMOS. En cuanto a su resolución, varía entre lo que se denomina resolución estándar (640x480 píxels – 0,3 Megapíxeles) hasta la muy alta resolución superior a los 29 Megapíxeles. En cuanto al modo de trabajo, se podrían diferenciar cámaras matriciales monocromas y color. • Cámaras Lineales: El concepto de barrido lineal se asocia a la construcción de una imagen línea a línea, utilizando un sensor lineal, de forma que la cámara se desplaza con respecto al objeto a capturar, o bien el objeto se desplaza con respecto a la cámara. La tecnología de cámaras lineales hace mucho tiempo que fue desarrollada para aplicaciones de inspección de materiales fabricados en continuo, como papel, tela, planchas metálicas, etc. Las cámaras lineales utilizan sensores lineales que acostumbran a tener entre los 512 y 16.000 elementos (píxeles), con una gran calidad con el fin de obtener la mejor sensibilidad y prestaciones. • Cámaras con múltiples CCD: Cuando una aplicación requiere muy alta calidad de color o imágenes combinadas (visible-IR) se

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utilizan cámaras de 2 o 3 CCD. Al incrementar el número de sensores se aumenta la calidad de la imagen. Actualmente, las cámaras multi-CCD pueden tener 2, 3 o más sensores. Se utilizan mayoritariamente en aplicaciones multi-espectrales o en aplicaciones muy especiales donde cada sensor investiga una parte de la aplicación desde puntos de vista distintos. • Cámaras de alta velocidad: Aunque en el pasado se consideraba cámara de alta velocidad toda aquella que excedía a las 30 imágenes por segundo, hoy en día se considera cámaras de alta velocidad todas las que exceden las 200 imágenes por segundo. Existen cámaras en el mercado capaces de capturar más de 200.000 imágenes por segundo. Las aplicaciones son múltiples y cada vez más numerosas, pero quizás las más conocidas son el control de pruebas de crash de automóvil, investigaciones en fluidos, control de maquinaria que funciona a muy alta velocidad, pruebas de balística,…. • Cámaras 3D: En los últimos años se ha producido un notable incremento en el desarrollo de aplicaciones basadas en el tratamiento de imágenes y otras tecnologías de visión artificial con especial énfasis en la obtención de información tridimensional. Las diferentes tecnologías aplicadas, así como los nuevos dispositivos de captura y tratamiento de imágenes, han permitido que las aplicaciones 3D hayan pasado de ser temáticas a convertirse en técnicas habituales en la industria. Las cámaras más habituales utilizadas en la industria se basan en técnicas de triangulación láser, estéreo y TOF (time of flight). Las cámaras 3D basadas en tecnologías de triangulación láser permiten hacer medidas de formas en 3D a velocidades superiores a los 30.000 perfiles por segundo. Cada uno de ellos incluye 1.200 coordenadas 3D de alta calidad. El sistema completo está compuesto por un láser de línea y la cámara, además del software de triangulación, que posibilita obtener las medidas 3D. Los cálculos de triangulación se ejecutan dentro de la

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Cámaras inteligentes y sistemas compactos

a constante miniaturización de los componentes electrónicos ha permitido introducir dentro de esta industria nuevos conceptos, como por ejemplo las cámaras inteligentes, que son cámaras que incorporan procesadores a bordo y que, por tanto, no tienen necesidad de estar conectadas a un PC o procesador externo, o los sistemas compactos, que son sistemas que integran en un solo producto las cámaras, el procesador y el software de visión pudiendo funcionar de forma totalmente autónoma. Las cámaras inteligentes incluyen, en un reducido espacio, el sensor de captura, la memoria de almacenamiento, el procesador y los mecanismos de entrada y salida, todo en uno. Sin embargo, habitualmente requieren de una placa de entrada/salida adicional para que puedan conectarse al resto de sistemas de automatización de una factoría. Su diseño suele ser muy robusto, para poder soportar los ambientes típicamente agresivos de los entornos industriales. Los sistemas compactos están diseñados para resolver aplicaciones más complejas que las cámaras inteligentes, gracias a la mayor potencia de hardware y mayor número de funciones en el software que incorporan. Estos sistemas pueden estar integrados por cámaras de muy alta resolución o velocidad, matriciales o lineales, acostumbran a incluir varias cámaras en el mismo sistema y requieren una gran potencia de cálculo, con el fin de poder asumir aplicaciones en las que se requieran una gran cadencia de fabricación y un importante número de elementos a analizar en cada imagen. Es habitual que estos sistemas estén basados en plataformas tipo PC industrial de alto rendimiento. Otra de las ventajas que presentan los sistemas compactos con respecto a las cámaras inteligentes tradicionales es que, con un solo elemento de proceso, se pueden conectar varias cámaras, lo que reduce el coste en aplicaciones donde se requieran varias tomas de la misma pieza. Ambos sistemas incluyen potentes programas que permiten resolver la mayoría de aplicaciones de visión sin necesidad de saber programar, y solo utilizando interfaces gráficas de usuario de fácil configuración. Aunque la mayor parte de estos sistemas acostumbran a llevar integrado un software de fácil manejo, existen algunos fabricantes que comercializan la cámara o sistema compacto con la opción de que cada usuario pueda integrar en ella su propio software. Esto es especialmente interesante para integradores de sistemas y/o fabricantes de maquinaria que diseñan sus propios algoritmos con software especializado para su aplicación. cámara y se transfieren al ordenador a través de su conexión digital. Las cámaras TOF se basan en el principio en que cada uno de los píxeles determina la distancia de la cámara al objeto mediante la medida

muy precisa del tiempo de retardo. Estas cámaras permiten la captura de imágenes 3D en ‘tiempo real’ sin necesidad de movimiento. Se envía una señal óptica modulada por un transmisor que ilumina la

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n Ópticas y filtros para visión artificial.

escena sobre la cual pretendemos extraer la información 3D. La luz reflejada se detecta por el sensor (smart sensor), el cual determina el tiempo de vuelo para cada uno de los píxeles. La información 3D se captura en paralelo para cada uno de los píxeles, sin necesidad de procesado adicional. Las cámaras TOF proporcionan medidas de alta calidad y son ideales para aplicaciones donde se requiere alto rendimiento. Se consiguen medidas estables en repetitividad y precisión, incluso en objetos de distintos colores y reflectividad dentro de la misma imagen. Ofrecen, además, la posibilidad de hacer medidas con multicámaras mediante la utilización de múltiples frecuencias de iluminación (hasta 3 cámaras). • Cámaras infrarrojas: Existen muchas aplicaciones de visión que requieren soluciones más allá del espectro visible, debido a las características de emisión de los objetos o de la aplicación a evaluar. Dentro de estos tipos de aplicaciones se encuentran todas aquellas que deben resolverse dentro del infrarrojo lejano más allá de 1µm. Las cámaras térmicas son capaces de determinar la temperatura de los cuerpos a partir de su radiación infrarroja. Existen tres longitudes de onda por excelencia donde trabajan las cámaras térmicas: de 0.9 a 2.5 µm, de 3 a 5 µm y de 7 a 12 µm. • Cámaras multiespectrales: Las cámaras multiespectrales generan

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imágenes del objeto con decenas o centenares de longitudes de onda simultáneamente. Estas cámaras son la combinación compacta de un espectrógrafo con una cámara matricial, que genera una imagen multiespectral, pudiendo resolver aplicaciones colorimétricas tanto en aplicaciones industriales como científicas. Comparado con los sistemas de imágenes basados en filtros, las cámaras multiespectrales proporcionan alta resolución espacial y espectral, selección flexible de las longitudes de onda por software y una amplia cobertura espectral desde el ultravioleta hasta el infrarrojo, pasando por el espectro visible. Sistema de captura (frame grabber) Las cámaras basadas en tecnología analógica, así como las cámaras digitales tanto en formato CameraLink, CameraLink HS o CoaXPress, requieren de placas de captura que se instalan en el PC. A estas placas se las denomina frame grabbers. Estos sistemas de captura han sido utilizados desde hace mucho tiempo para poder capturar las imágenes a alta velocidad. El desarrollo de este tipo de placas de captura ha ido paralelo al rápido avance de la velocidad de los ordenadores y al tipo de salida de las cámaras.

n Sistema VGR (Vision Guided Robotic) de Infaimon.

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n Microcámara XS de IDS7.

En el caso de los sistemas digitales basados en USB, FireWire o Gigabit Ethernet, la conexión entre la cámara y el PC puede ser directa; sin embargo, en muchas ocasiones se necesitan placas de captura, bien porque en el PC no se dispone de conexión o bien porque son necesarias mayores prestaciones de las que la conexión estándar del PC puede proporcionar. En el pasado, la baja capacidad de proceso de los PC limitaba la velocidad y la mayoría de frame grabbers incorporaban procesadores a bordo. En la actualidad, los frame grabbers con procesadores a bordo son menos frecuentes y se utilizan en aplicaciones donde se requiere una gran velocidad o una gran potencia de cálculo, que los PC convencionales actuales aún no son capaces de proporcionar. Con la llegada del bus PCI se consiguió aumentar la velocidad de transferencia y, por tanto, realizar la visualización de la imagen en tiempo real sin necesidad de hardware gráfico adicional. El bus PCI también permitió transportar la imagen hasta el procesador en tiempos muy cortos, y mediante los modernos procesadores se ha logrado hacer gran parte de los procesos en tiempo real. En la actualidad, se ha dado un salto adelante y la mayoría de frame grabbers funciona sobre bus PCIExpress, que alcanza unas tasas de transferencia que permiten solventar las aplicaciones más exigentes. Los frame grabbers inteligentes con procesadores a bordo se utilizan en aplicaciones donde la velocidad o la potencia de proceso no pueden ser

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resueltas por los ordenadores convencionales a la velocidad requerida por la aplicación. Ofrecen una gran potencia de proceso y análisis, liberando al PC para que pueda realizar otras tareas de control. Software de proceso En la actualidad, el software que se está utilizando en los sistemas de visión puede resolver gran número de aplicaciones de todo tipo. Mayoritariamente se solucionan aplicaciones de control de calidad, es decir, se determina si el producto examinado cumple con los requisitos esperados. También se está utilizando cada vez con más frecuencia en producción, en aplicaciones donde es necesario saber la localización de los objetos y enviar esa posición a otro elemento de la fabricación, por ejemplo un robot, para que este actúe en consecuencia. Entre las muchas aplicaciones que se pueden resolver mediante el software de visión se encuentran: medida de distancia entre puntos, control dimensional, medida de todo tipo de objetos, reconocimiento de patrones, reconocimiento de caracteres, control de impresión, determinación de color, lectura de códigos de barras, lectura de código de matriz, identificación y posicionado, etc. Las nuevas tendencias en software de visión utilizan algoritmos relacionados con redes neuronales y sistemas de inteligencia artificial. Mediante estos nuevos algoritmos se pretende que los sistemas de visión sean capaces de tener reacciones parecidas a las humanas. Así, estos nuevos sistemas son capaces de autoaprender a partir de elementos correctos e incorrectos, y posteriormente determinar a partir de este aprendizaje si los elementos que se están analizando son de un tipo o de otro. Al mismo tiempo se está trabajando en algoritmos capaces de reducir los efectos de la iluminación en los objetos a analizar. Uno de los aspectos donde se están desarrollando más esfuerzos es en todos los procesos de identificación de colores y texturas. Hasta hace pocos años la imple-

n Cámaras de visión artificial para aplicaciones industriales.

mentación de sistemas de visión requería un extenso conocimiento del software de bajo nivel y del hardware de visión. Actualmente, el panorama ha cambiado radicalmente, ya que se encuentran disponibles numerosos entornos de programación escalables y fáciles de utilizar, que combinados con los nuevos procesadores hacen muy fácil la implementación de un sistema de visión. La base del software de un sistema de visión es la interpretación y análisis de los píxeles. El resultado final puede ser, desde la medida de una partícula, a la determinación o lectura de una serie de caracteres (OCR), pasando por cualquier otro proceso que podamos imaginar sobre las imágenes. El software puede ser clasificado según si se trata de software de adquisición, donde habitualmente encontramos los SDK de los fabricantes de cámaras, o software de proceso, donde podemos encontrar los entornos GUI (Graphic user interface), que son entornos de programación gráficos de fácil utilización o librerías de visión. Otro tipo de clasificación podría ser por sector de aplicación (industrial, científico, seguridad, etc.) o bien por la aplicación concreta para la que han sido diseñados o incluso por las herramientas que incluye (procesado, filtrado, morfología matemática, corrección geométrica y calibración, medida de intensidad, detección y medida de límites o contornos,

identificación y medida de objetos, análisis de contornos, reconocimiento de patrones, OCR, lectura códigos de barras, lectura códigos matriz, detección e identificación de texturas, análisis del color, control de calidad e impresión, herramientas 3D, etc.). A modo de conclusiones Siempre que se adquiere un producto se acostumbra a seguir un proceso que se inicia por conocer las características de ese producto, ver sus funcionalidades, informarse de los diferentes modelos disponibles en el mercado, recurrir a las compañías que lo comercializan para tener una información más detallada y evaluar el precio, para finalmente adquirir el producto más adecuado esperando no haberse equivocado. Si en todo este proceso se puede contar con el asesoramiento de un especialista, entonces la garantía de éxito está asegurada. Si una vez adquirido este producto, el especialista que le ha asesorado le proporciona todos los conocimientos necesarios para utilizarlo de la forma más eficiente, habrá contado con numerosas ventajas, entre las que se pueden destacar: tener el producto que realmente necesita, reducir las horas de trabajo y disminuir costes al poder utilizar ese producto en un tiempo muy reducido. Salvador Giró CEO Infaimon Group

INFORME

Automática e Instrumentación

Septiembre 2013 / n.º 454

CCD y CMOS

Progresivo

102 - 26

C/M/I

Sí

Visible y NIR

C/CS

Sí

Guppy Pro FireWire

658x492 2588x1940

CCD y CMOS

Progresivo

123 - 13

C/M

Sí

Visible

Sí

Prosilica GC

Gigabit Ethernet

659x493 2448x2050

CCD y CMOS

Progresivo

120 - 15

C/M

Sí

Visible

C/CS

Sí

Prosilica GT

Gigabit Ethernet

1280x960 6576x4384

CCD y CMOS

Progresivo

62 - 4

C/M/I

Sí

Visible y NIR

C/F

Sí

Prosilica GS

Gigabit Ethernet

650x493 2448x2050

CCD

Progresivo

120 - 15

C/M

Sí

Visible

C/CS

Sí

Prosilica GX

Gigabit Ethernet

1024x1024 6576x4384

CCD

Progresivo

112 - 4

C/M

Sí

Visible

C/F

Sí

Manta

Gigabit Ethernet

656x492 3384x2710

CCD y CMOS

Progresivo

125 - 9

C/M/I

Sí

Visible e NIR

C/CS

Sí

Stingray

FireWire

656x492 2452x2056

CCD

Progresivo

84 - 9

Sí

Visible

Sí

BigEye

Gigabit Ethernet

1280x1024 4024x2680

CCD

Progresivo

12.5 0.67

C/M/I

Sí

Visible e infrarrojo

C/F

Sí

Bonito

CameraLink 2320x1726

CMOS

Progresivo

386 - 193

C/M

Sí

Visible

C/F/ EF

Sí

PearlEye

Gigabit Ethernet

320x240 640-480

Microbolometro

Progresivo

40 - 24

Sí

LWIR

M65

Sí

GoldEye

Gigabit Ethernet Etherne/ RS232 Video: PC o NTSC

320x256 636x508 640 x 480 pixels

InGaAs

Progresivo

118 - 30

Sí

SWIR

C/F

Sí

48 fps

No No

Sí

Presence Plus P4 OMNI 1.3

Ethernet / RS232 Video: PC o NTSC

1280 x 1024 pixels

26,8 fps

No No

Sí

Presence Plus P4 Color

Ethernet / RS232 Video: PC o NTSC

752 x 480 pixels

17 fps

No No

Sí

Optica _ zoom incorporada C Sí

Banner/Elion www.elion.es

Presence Plus P4 (Datos no actualizados) OMNI

PhotonFocus de alto rango (Datos no actualizados) dinámico (LinLog) Flir A615

GigabitEthernet (GigE)

1312x1082

CCD 90º: 55.6 x 66.8 x 124.5 mm a 180º: 34.3 x 66.8 x 147.3 mm CMOS 90º: 55.6 x 66.8 x 124.5 mm a 180º: 34.3 x 66.8 x 147.3 mm 3 CCD 90º: 55.6 x 66.8 x 124.5 mm a 180º: 34.3 x 66.8 x 147.3 mm _ _

Ethernet

640x480

Dalsa/Infaimon www.infaimon.com

Genie

Gigabit Ethernet

640x480 1600x1200

CCD y CMOS

Progresivo

300 - 15

C/M

Infrarrojo lejano. LWIR (8-12 μ) Sí Visible

Genie TS

Gigabit Ethernet

2048x1080 4096x3072

CMOS

Progresivo

70 - 12

C/M

Sí

Visible

CS/ M42

Sí

BOA

Gigabit Ethernet

640x480 1600x1200

CCD

Progresivo

60 - 15

C/M

Sí

Visible

Sí

Falcon

CameraLink 640x480 2352x1728

CCD y CMOS

Progresivo

300 - 60

C/M

Sí

Visible

C/F

Sí

Falcon2

CameraLink 2432x1728 4096x3072

CMOS

Progresivo

168 - 58

C/M

Sí

Visible

M42

Sí

Icon

Gigabit Ethernet

CCD

Progresivo

60 - 22

C/M

Sí

Visible

C/CS

Sí

BCB Informática y Control www.bcb.es

640x480 1280x960

Visible

Rango de precios

Espectro

Frame rate

Modo de escaneo

Resolución

Control exposición

658x492 2048x2048

Montura lente

Gigabit Ethernet

Mako

Tipo de sensor/tamaño

Sincronización

Allied/Infaimon/ www.infaimon.com

Interface

Fabricante/ Suministrador/ Web

Modelo

En esta relación sólo aparecen aquellas empresas conocidas por esta redacción que han respondido a nuestra demanda de información.

C:color I: infrarrojo M: monocromo

Equipos de visión. Cámaras suministradas en España

INFORME

Septiembre 2013 / n.º 454

Automática e Instrumentación

Dalsa (cont.)

Rango de precios

Control exposición

Montura lente

Espectro

Sincronización

C:color I: infrarrojo M: monocromo

Frame rate

Modo de escaneo

Tipo de sensor/tamaño

Fabricante/ Suministrador/ Web

Resolución

Modelo

En esta relación sólo aparecen aquellas empresas conocidas por esta redacción que han respondido a nuestra demanda de información.

Interface

Equipos de visión. Cámaras suministradas en España

Spyder2

CameraLink 512x1 4096x1

CCD

Lineal

65 - 9 kHz M

Sí

Visible

C/F

Spyder3

Camera1024x2 Link/Gigabit 4096x2 Ethernet

CCD

Lineal

68 - 18 kHz

Sí

Visible

M58/ Sí M42/F

Piranha2

CameraLink 1024x1 8192x1

CCD

Lineal

68 - 9 kHz M

Sí

Visible

M72/ C/F

Piranha4

CameraLink 4096x2 8192x2

CCD

Lineal

200 - 50 kHz

Sí

Visible

M58/ Sí M42/F

Gigabit Ethernet/ USB2

752x480 3840x2748

CMOS

Progresivo

87 - 3.2

C/M

Sí

Visible

C/CS

Sí

Gigabit Ethernet/ USB2

752x480 3840x2748

CMOS/CCD

Progresivo

100 - 3.2

C/M

Sí

Visible

C/CS

Sí

USB2

752x480 3840x2748

CMOS/CCD

Progresivo

100 - 3.2

C/M

Sí

Visible

C/CS

Sí

USB2

1280x1024 1600x1200

CMOS

Progresivo

25 - 17

C/M/I

Sí

Visible

C/CS

Sí

USB2

2592x1944

CMOS

Progresivo

Sí

Visible

C/CS

Sí

USB3/Giga- 752x480 bit Ethernet 2560x1920 _ 640 x 480

CMOS

100 - 14

C/M

Sí

Visible

C/CS

Sí

1/3”

Progresivo _

60 fps

Insight 5403 Insight 5605 Insight 5400C Micro Insight 1100 Micro Insight 1100C Micro Insight 1100 IQinVision/Infaimon Serie iQeye www.infaimon.com Pro 7

1600 x1200

1/1.8”

15 fps

2448 x 2048

1/1.8”

640 x 480

1/3”

60 fps

640 x 480

1/3”

60 fps

640 x 480

1/3”

60 fps

640x480

1/3”

60 fps

Digital Ethernet

1280 a 2560 CMOS x 1024 a 1920

Progresivo

10 a 30

Sí

Visible

Sí

JAI/Infaimon www.infaimon.com

Elite

CameraLink 1920x1440

CCD

Progresivo

C/M

Visible

Sí

Apex

Camera659x494 Link/Gigabit 1620x1236 Ethernet

3 CCD

Progresivo

120 - 15

Visible

Sí

Fusion

Camera659x494 Link/Gigabit 1296x966 Ethernet

2 CCD

Progresivo

C/M

Visible

Sí

Sweep+

CameraLink 512x3 4096x3

4CCD - 4CMOS Lineal

70 19kHz

Visible/ NIR

C/F

Sí

A Series

Camera1600x1200 Link/Gigabit 4872x3248 Ethernet

CCD

Progresivo

68 - 3

C/M/ UV

Visible/ ultravioleta

C/F

Sí

B Series

Camera1392x1040 Link/Gigabit 2456z2058 Ethernet

CCD

Progresivo

30 - 15

C/M/I

Visible/ NIR

Sí

C Series

Camera659x493 Link/Gigabit 1620x1220 Ethernet

CCD

Progresivo

120 - 16

C/M/I

Visible/ NIR

Sí

IDS/Infaimon www.infaimon.com

Ikusmen www.ikusmen.com

(Datos no actualizados)

Insight 5100

C/M

Sí

INFORME

Automática e Instrumentación

Septiembre 2013 / n.º 454

JAI (cont.)

Keyence/Bitmakers www.bitmakers.com

Rango de precios

Control exposición

Montura lente

Espectro

Sincronización

C:color I: infrarrojo M: monocromo

CameraLink/Analogica

648x492 1620x1220

CCD

Progresivo

60 - 11

C/M/I/ UV

Visible/ ultravioleta/ NIR

Sí

RM Series

Camera640x480 Link/Gigabit 2048x2048 Ethernet

CCD

Progresivo

200 - 15

C/M/ UV

Visible/ ultravioleta

C/F/ M42

Sí

TM Series

CameraLink 768x484

CCD

Progresivo

M/I/ UV

Sí

640 x 480

CCD, 1/3

Progresivo

200 img/s

M/C

Sí

Visible/ ultravioleta/ NIR Visible

Sí

Keyence

1600 x 1200

CCD, 1/1,8

Progresivo

34 img/s

M/C

Sí

Visible

Sí

Keyence

2432 x 2050

CCD, 2/3

Progresivo

16 img/s

M/C

Sí

Visible

Sí

USB 2.0 y ethernet

176 x 144

TOF

Sí

CMOS

Progresivo

563

C/M

Visible

C/F

Sí

1696x1710

CMOS

Progresivo

523

C/M

Visible

C/F

Sí

CV-H035M Keyence

CVH200M/ CV-H200C CVH500M/ CV-H500C Mesa Imaging/ Serie Infaimon SR4000 www.infaimon.com - 3D Mikrotron/Infaimon Eosens www.infaimon.com

Camera2336x1728 Link/Gigabit 1280x1024 Ethernet/ CoaXPress

Motion blitz Eosesens Mini

Sí

Motion blitz Cube

Gigabit Ethernet

1696x1710

CMOS

Progresivo

523

C/M

Visible

C/F

Sí

Eosens TS3

USB/SD CARD/ HDMI

1280x1024

CMOS

Progresivo

500

C/M

Visible

C/F

Sí

Ethernet

2448x2050

Progresivo

15 fps

Desde VGA hasta 5 Mpixels

Diferentes modelos de CCD, desde 1/3 inch hasta 2/3 inch

Electronic shutter

Diferentes C/M modelos, desde 16 fps a 80 fps

Sí

Cámaras _ 659 x 494 pix 1/3 inch sistema de visión ZFX MV CameraLink 1024x1024 CMOS

Electronic shutter Progresivo

90 fps

C/M

Sí

Mon- _ taje tipo C o lente integrada Idem _

150-37

Sí

Visible

C/CS

Sí

MV1

Camera1312x1082 Link/Gigabit 2080x2080 Ethernet

CMOS

Progresivo

170-34

C/M/I

Sí

Visible/ NIR

C/CS

Sí

MV1-L

Gigabit Ethernet

CMOS

Lineal

27300 kHz

C/M/I

Sí

Visible/ NIR

C/CS

Sí

MV-3D

Camera1024x1024 Link/Gigabit 2048x1088 Ethernet

CMOS

Progresivo

358-150

Sí

Visible

C/CS

Sí

DS1

CameraLink 1312x1082

CMOS

Progresivo

108-27

Visible

C/CS

Sí

HD1

Camera1312x1082 Link/Gigabit Ethernet

CMOS

Progresivo

108-55

Visible/ NIR

C/CS

Sí

National Instruments spain.ni.com Omron http://industrial. omron.es

NI 1778 Smart Camera Cámaras sistema de visión (Datos no actualizados) Xpectia

Photonfocus/ Infaimon www.infaimon.com

Frame rate

CV Series

(Datos no actualizados)

Modo de escaneo

Resolución

Modelo

Fabricante/Suministrador/Web

Interface

En esta relación sólo aparecen aquellas empresas conocidas por esta redacción que han respondido a nuestra demanda de información.

Tipo de sensor/tamaño

Equipos de visión. Cámaras suministradas en España

2048x1088

_ 11003500

9002000

INFORME

Septiembre 2013 / n.º 454

Automática e Instrumentación

Equipos de visión. Cámaras suministradas en España

CMOS

Progresivo

135-85

C/M/I

Visible/ NIR

C/CS

Sí

SM2

Gigabit Ethernet

1024x1024 1312x1082

CMOS

Progresivo

108-75

M/I

Visible/ NIR

C/CS

Sí

EL1

CameraLink 1312x1082

CMOS

M/I

C/CS

Sí

4 a 11

M/C

Sí

Visible/ NIR Visible

Sí

50Hz

Sí

Integrada

Sí

Integrada

Sí

Serie Digital Retiga Firewire B Serie HOT- USB 2.0 FIND

1392-2048 x CCD 1024-2048 160-384x 120 Microbolómetro -288

Satir/Infaimon www.infaimon.com

Serie Hotfind

USB 2.0

160-384 x 120-288

Progresivo

50/60Hz

Sick www.sick.es

Ranger

GigE

Upto 3072x1 CMOS

Rolling

Up 35000 M/C

Unitronics www.unitronics www.unitronicsvisionip.com

Scout

GigE Vision y VGA-2 1394b Mpixels

CCD y CMOS¼’’ a 2/3’’

Progresivo

Hasta 120 C/M fps

Sí

Visible y NIR

Pilot

GigE Vision

CCD – ½’’ a 1’’

GigE Vision y Camera Link GigE Vision

Progresivo Progresivo

Hasta 210 C/M fps Hasta 120 C/M fps

Sí

Aviador

VGA-5 Mpixels 1 a 4Mpixels

Visible y NIR Visible y NIR

VGA2Mpixels 752x480 2592x1944

CCD/CMOS- ¼’’ Progrea 1/1.8’’ sivo CMOS Progresivo

Hasta 100 C/M fps 60-11 C/M/I

Sí

Microbolómetro

Infrarrojo 8~14 μm No Infrarrojo 8~14 μm _ Visible

(Datos no actualizados)

ACE Vision Components/ Infaimon www.infaimon.com

Xenics/Infaimon www.infaimon.com

CCD – ½’’ a 1’’

Sí

CSoftMount ware configurador C y CS Software y externo C Idem C

Idem

Visible y C NIR Visible y C NIR

Idem

VC Nano

Ethernet/ RS-232

Sí

VC Nano 3D

Ethernet/ RS-232

Lineal

400 Hz

Sí

Visible

Sí

VC Base

Ethernet/ RS-232

640x480 1024x768

CCD

Progresivo

32-16

C/M

Sí

Visible

Sí

VC Profes- Ethernet/ sional RS-232

640x480 1280x1024

CCD

Progresivo

242-15

C/M

Sí

Visible

Sí

VC Optimum

Ethernet/ RS-232

640x480 1600x1200

CCD

Progresivo

242-10

Sí

Visible

Sí

VC Line

Ethernet/ RS-232

2048x1

CMOS

Lineal

11 kHz

Sí

Visible

Sí

VC Vision Sensor

Ethernet/ RS-422

640x480

CCD

Progresivo

Sí

Visible

Sí

BobCat

Ethernet/ 320x256 CameraLink

InGaAs

Progresivo

60 Hz

Sí

SWIR

Sí

Cheetah

CameraLink 640x512

InGaAs

Progresivo

1730 120 Hz

Sí

SWIR

Sí

Cougar

CameraLink 640x512

InGaAs

Progresivo

1,42 Hz

Sí

SWIR

Custom

Sí

Xeva

USB/CameraLink

320x256 640x512

InGaAs

Progresivo

350-25 Hz

Sí

SWIR

Sí

USB

320x256

InGaAs

Progresivo

60 Hz

Sí

SWIR

Sí

Onca

Gigabit Ethernet

320x256 640x512

InSb - MCT

Progresivo

488-30 Hz

Sí

MWIR

Bayoneta

Sí

Gobi

Camera384x288 Link/Gigabit 640x480 Ethernet

Microbolometro

Progresivo

50-9 Hz

Sí

LWIR

Diver- Sí sos

Rango de precios

Espectro

Frame rate

Resolución

Interface

Qimaging/Infaimon www.infaimon.com SAT/Infaimon www.infaimon.com

Progresivo Progresivo Progresivo

Control exposición

1312x1082 2048x1088

Montura lente

Sincronización

Photonfocus (cont.)

Modo de escaneo

Gigabit Ethernet

Fabricante/ Suministrador/ Web

Tipo de sensor/tamaño

DR1

Modelo

C:color I: infrarrojo M: monocromo

En esta relación sólo aparecen aquellas empresas conocidas por esta redacción que han respondido a nuestra demanda de información.

250010000

500/ 2200

75 1500/ 2500 1800/ 2500 300/ 800

INFORME

Automรกtica e Instrumentaciรณn

Septiembre 2013 / n.ยบ 454

Dalsa/Infaimon www.infaimon.com

IDS/Infaimon www.infaimon.com

PCMCIA

Procesador integrado

Nรบmero bits

E3000104 PCMCIA 1394b, 1x6, 2x9 pol

Color: C Monocromo: M

Allied/Infaimon www.infaimon.com

Frame rate

Modelo

Nยบ cรกmaras

Fabricante/ Distribuidor/Web

Interface PC

En esta relaciรณn sรณlo aparecen aquellas empresas conocidas por esta redacciรณn que han respondido a nuestra demanda de informaciรณn.

Formato video

Dispositivos de adquisiciรณn de video para PC: Frame Grabber suministrados en Espaรฑa

Digital firewire

64 MByte/s

C/M

E3000119 Express Card1394b, PCI Ex1x9 pol press

Digital firewire B

64 MByte/s

C/M

K0000206 Placa FireWire(a) 2 Bus OHCI, 2 conectores

PCI

Digital firewire

64 MByte/s

C/M

K0000207 Placa FireWire(a) 2 Bus OHCI, 4 conectores

PCI

Digital firewire

64 MByte/s

C/M

K0000348 Placa PCI 1394B con conexiรณn Fibra รณptica

PCI

Fibra รณptica

64 MByte/s

C/M

K0000349 Placa PCI Express 1394B con conexiรณn Fibra รณptica

PCI Express

Fibra รณptica

64 MByte/s

C/M

PC2 Comp Express PCIe x1

PCI Express

Analรณgico progresivo

C/M

8-bit/pixel o 16-bit YUV

PC2-Camlink Frame Grabber

PCI-32

Digital cameralink

C/M

8, 10, 12, 14 & 16 bits/pixel

PC2Vision Express FrameGrabber PCIe x1

PCI express

Analรณgico progresivo

C/M

8-bit/pixel

PC2-Vision Frame Grabber

PCI-32

Analรณgico progresivo

8-bit/pixel

X64 XCelera-CL DUAL

PCI Expre- Digital cameralink ss (x4)

C/M

8, 10, 12, 14 & 16 bits/pixel

X64 XCelera-CL Full

PCI Expre- Digital cameralink ss (x4) full

C/M

8, 10, 12, 14 & 16 bits/pixel

X64-Analogo QUAD 4 canales independientes

PCI-64/ PCI-X 66

Analรณgico progresivo

C/M

8-bit pixel

X64-CL Dual- 66/85MHz32MB/2GB

PCI-64/ PCI-X 66

Digital Cameralink

C/M

8, 10, 12, 14 & 16 bits/pixel

X64-CL Express 85MHz32MB Ram 2 canales CameraLink Base

PCI Express

Digital cameralink

C/M

8, 10, 12, 14 & 16 bits/pixel

X64-CL Full66/85MHz 32MB/2GB

PCI-64/ PCI-X 66

Digital cameralink full

C/M

8, 10, 12, 14 & 16 bits/pixel

X64-CL iPro con 32MB, 85MHz con Shading Correction y Bayer

PCI-64/ PCI-X 66

Digital cameralink

C/M

8, 10, 12, 14 & 16 bits/pixel

X64-CL iProLite 32MB, 85MHz

PCI-64/ PCI-X 66

Digital cameralink

C/M

8, 10, 12, 14 & 16 bits/pixel

X64-LVDS 32MB

PCI-64/ PCI-X 66

Digital LVDS

8, 10, 12, 14 & 16 bits/pixel

XCelera-AN LX1 Quad 4 entradas analรณgias -128MB memoria

PCI Express

Analรณgico progresivo

C/M

8 bit/pixel

XCelera-CL LX1 Base PCIex1, PoCL, 85Mhz

PCI Express

Digital cameralink

C/M

8, 10, 12, 14 & 16 bits/pixel

XCelera-CL PX4 SE Full special edition

PCI Expre- Digital cameralink ss (x4) full

C/M

8, 10, 12, 14 & 16 bits/pixel

XCelera-CL PX8 Full

PCI Expre- Digital cameralink ss (x8)

1Gbyte/s

C/M

Hasta 16bits/pixel

XCelera-HS PX8

PCI Expre- HSLink ss (x8)

1,5Gbytes/s

C/M

Hasta 8bits/pixel

XRI-1600 CL -Placa de Proceso especial aplicaciones rayos X

PCIe x4

Digital Cameralink

C/M

10, 12, 14 & 16 bits/pixel

Falcon color/M 3 entradas video

Analรณgico PAL

Falcon Express 3 video inputs

Analรณgico PAL

INFORME

Septiembre 2013 / n.º 454

Automática e Instrumentación

IDS (cont.)

National Instruments spain.ni.com

Omron http://industrial. omron.es

Procesador integrado

Número bits

Color: C Monocromo: M

Frame rate

Modelo

Nº cámaras

Fabricante/ Distribuidor/ Web

Interface PC

En esta relación sólo aparecen aquellas empresas conocidas por esta redacción que han respondido a nuestra demanda de información.

Formato video

Dispositivos de adquisición de video para PC: Frame Grabber suministrados en España

Falcon plus Frame Grabber color/M 4 video inputs

Analógico PAL

Falcon quattro 16CVB inputs, 4 trig inputs 768x576

Analógico PAL

Falcon quattro Express 4-16 video inputs

Analógico PAL

120 fps

NI PCIe-8236

PCIe

GigE

NI PCIe-8237R

PCIe

GigE

FPGA

NI PCIe-1473R

PCIe

Cámara Link

FPGA

NI 1483 + NI FlexRIO

PXIe

Cámara Link

FPGA

NI PXIe-1435

PXIe

Cámara Link

NI PCI-8252

PCI/PXI

IEEE 1394a

NI PCIe-8253

PCIe

IEEE 1394b

NI EVS-1464RT

Ethernet

IEEE 1394 y GigE

Sí

Xpectia

Controlador industrial. Comunicaciones Ethernet, E/S y serie con PC

Analógico

Hasta 4

1/10 a 1/50000

Desde _ VGA a5 Mpixel

ZFX

Idem

Analógico

(Datos no actualizados)

77 Hasta 4

1/170 a 1/20000

VGA

Camara y Analógico controlador todo en uno (sistema industrial)

1/250 a 1/30000

VGA

PT1000ANL-1-6V2E6 analog multiplexed to Gige enclosed unit -1 canalx6mux

Analógico PAL

PT1000ANL-2-12V2-board 12 analog multiplexed to Gige, 2 canalesx6mux

Analógico PAL

PT1000ANL-2-6V2E board 6 _ analog multiplexed to Gige enclosed unit - 2 canalesx3mux

Analógico PAL

MicroEnable IV Serie V

PCIe x1 / PCIe x4

Cameralink/ Gigabit Ethernet

900MBy- C/M te/s

FPGA

Silicon Software/ Infaimon www.infaimon.com

MicroEnable V

PCI x8

CoaXPress/CameraLink HS

3,6 Gb/s

C/M

8-16-24-48

Unitronics www.unitronics

Morphis

PCI/PCIe

Analógico estándar

Hasta 16

25 por canal

PAL/ EIA

Compresor Jpeg 2000 opc.

Solios

PCI/PCIe

Analógico, cameralink y GigE

Hasta 4

Hasta 85MHz

FPGA opc.

Radient

PCIe

Cameralink

Hasta 4

Hasta 85MHz

FPGA opc.

VIO

PCIe

Analógico HD y SDI

Hasta 2

Hasta 60 _ fps

Pleora/Infaimon www.infaimon.com

(Datos no actualizados)

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 INTEGRACIÓN DE SISTEMAS

Automática e Instrumentación

Septiembre 2013 / n.º 454

Nuevas tendencias en SupplyChain Management

Las plataformas MES de nueva generación La implantación de sistemas MES reporta grandes beneficios en la gestión de la producción. Ya hace años que es fundamental contar con registros de trazabilidad y cálculo de OEE en muchos procesos. Sin embargo, la tendencia es a automatizar todos estos registros de forma que la información fluya entre el nivel de proceso y el nivel de planificación. Las plataformas MES de nueva generación pretenden seguir dando respuesta a estas problemáticas, al tiempo que evitan el callejón sin salida en que se convirtieron muchos proyectos MES de la primera época.

omo es sabido, MES es el acrónimo para Manufacturing Execution Systems. Se trata de sistemas software que tienen como objetivo dar visibilidad a los datos de producción de un proceso industrial, facilitando el análisis y la toma de decisiones dentro del marco de la gestión de operaciones. En el contexto de los sistemas de gestión, los sistemas MES actúan como puente entre los ERP y el control de planta. Facilitan, por tanto, el flujo de información entre el mundo de la gestión orientada al negocio y el mundo del control en tiempo real. La normativa ANSI/ISA-95 es la encargada de definir directrices básicas para su implantación. La observación de estas directrices permitirá reducir riesgos, costes y errores en los proyectos MES, además de facilitar la integración con el resto de sistemas de planta y asegurar la escalabilidad ante futuras ampliaciones. Las principales áreas funcionales de un sistema MES son las siguientes: • Gestión de la producción: Uso de materias primas, energía, equipos, personal e información necesaria para la producción, así como sus costes, calidades, cantidades y seguridad. • Gestión del rendimiento y eficiencia: Caracterización del rendimiento del proceso y sus recursos. Estudio de la disponibilidad de los equipos,

cálculo del OEE y gestión de acciones de mejora. • Gestión de la calidad: Seguimiento de la calidad del proceso, registro de ensayos y muestras. • Gestión de la genealogía y trazabilidad: Registro del movimiento de materiales dentro del proceso, trazabilidad y genealogía. Estas áreas funcionales básicas se complementan con funcionalidades como la publicación de informes, gestión de la configuración y de la documentación, gestión de accesos seguros para los usuarios, etc. Paso intermedio entre los ERP y los scada El ámbito de operación de los sistemas MES se sitúa por encima de los sistemas de control de proceso (sistemas scada) más enfocados hacia la supervisión y control en tiempo real. A diferencia de estos, los sistemas MES buscan concentrar en tiempo real información clave para gestionar una planta productiva,

analizar su rendimiento y registrar sus principales transacciones. Esta gestión a nivel de planta puede implicar meta-datos de tipo relacional, o fruto de cálculos complejos a partir de variables del proceso. Por otro lado, los sistemas MES suelen convivir también con sistemas ERP (Enterprise Resource Planning (Sistemas de Planificación de Recursos Empresariales). Estos sistemas presentan un grado de abstracción todavía más elevado con respecto al proceso industrial o la planta productiva, estando más enfocados hacia la gestión de negocio. Los sistemas MES son el núcleo que integra todas las operaciones de la planta. Por un lado se encargan de dialogar con el control de proceso, practicado a través de los sistemas scada o directamente por autómatas (PLC). Por otro lado, comunican con el nivel de gestión, regido este a través de los sistemas ERP. De esta forma se establece un flujo vertical de información que posibilita el con-

INTEGRACIÓN DE SISTEMAS  Septiembre 2013 / n.º 454

trol y gestión de las operaciones en tiempo real. Este esquema integrado permite aumentar la productividad del proceso, mejorar la calidad y los plazos de ejecución de las operaciones. Adicionalmente, permite reducir el uso del soporte papel dentro de la gestión de las operaciones.

Historia de los proyectos de implantación MES Entre finales de los 90 y principios de los 2000 se produjo una gran expansión de los sistemas ERP. Esta expansión trascendió más allá de las áreas financieras, alcanzando la gestión de las cadenas de suministros (SupplyChain: compras, fabricación, logística y planificación). Gran parte de estos sistemas incluían la gestión de fabricación entre sus funcionalidades, aunque desde un punto de vista puramente transaccional (off-line). Este hecho los limitaba sensiblemente como solución para la gestión de la ejecución de las operaciones. Para cubrir este hueco

Soluciones Automática e Instrumentación

aparecieron los sistemas MES, que complementaban a los ERP pudiendo integrar el mundo transaccional con el mudo de las operaciones en tiempo real. De esta forma, a mediados de la década del 2000 empezaron a desarrollarse bastantes proyectos de sistemas MES. Con todo, la tendencia no acabó de consolidarse debido al planteamiento de proyectos complejos con altos costes de implantación. En el contexto actual, la necesidad de implementar sistemas MES sigue más vigente que nunca, pero para dar una respuesta adecuada es necesario disponer de plataformas MES de nueva generación, plataformas que permitan vencer estas dificultades iniciales a través de nuevas características: • Soluciones compactas y paquetizadas. Con una funcionalidad adecuada, fácilmente parametrizables y que eviten tener que realizar desarrollos software adicionales. • Sistemas de ágil instalación, funcionalidades bien acotadas y fácil

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curva de aprendizaje. • Fácil integración a todos los niveles, tanto con sistemas ERP como con dispositivos de campo, gracias al uso de estándares de comunicaciones. • Soluciones sin sobrecostes o costes ocultos, en caso de crecimiento de número de usuarios y numero de procesos y líneas. • Arquitectura tecnológica avanzada: Multiplataforma, web, ORM (Object Relational Mapping), etc. • Enfoque de implantación realista, basado en los drivers de negocio vs. automatización por la automatización. Las nuevas aplicaciones MES resultantes llegan allá donde los scada y los ERP no dan respuesta, sin incurrir en proyectos faraónicos y plataformas complicadas que en algunos casos solapan funcionalidades con los ERP y scada de planta. Se trata en esencia de dar un enfoque más concreto y acotado a las necesidades del cliente final. A modo de conclusiones En el contexto actual, la preocupación de la mayoría de los gestores industriales no es producir más, sino producir de una forma más eficiente. La implantación de sistemas MES reporta grandes beneficios en la gestión de la producción, con lo que puede ser una herramienta clave. Ya hace años que es fundamental contar con registros de trazabilidad y cálculo de OEE en muchos procesos. Sin embargo, la tendencia es a automatizar todos estos registros de forma que la información fluya entre el nivel de proceso y el nivel de planificación. Las plataformas MES de nueva generación pretenden seguir dando respuesta a estas problemáticas, al tiempo que evitan el callejón sin salida en que se convirtieron muchos proyectos MES de la primera época. Todo ello, al tiempo que actualizan nuevas tecnologías y permiten en suma, evolucionar hacia una mejor y más eficiente gestión de los procesos.

La Industria Química y medio ambiente El Transporte de Mercancías

José Joaquín Mohedano Robles Product Manager de blauFactory www.blaufactory.com

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 PAC y PLC

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Septiembre 2013 / n.º 454

Arquitectura simplificada

PAC diseñados por software: pensando en subrutinas, no en sub-controladores La necesidad de máquinas inteligentes en algunos sectores de la industria está impulsando la demanda de una mejor tecnología de diseño de control de máquinas. Los PAC y controladores embedded que utilizan la última tecnología de procesamiento híbrido simplifican el diseño de máquinas al cambiar la arquitectura de varios PAC/PLC de naturaleza exclusiva o los diseños personalizados por un número menor de controladores diseñados por software más consolidados.

os ingenieros de control de hoy en día reciben presiones para simplificar la complejidad de los sistemas, ya que en sus tareas los retos son cada vez más complejos. Desafortunadamente, por lo general las soluciones a estos problemas son difíciles de definir con claridad y en su lugar se analizan las tendencias del mercado industrial en un intento de simplificar su complejidad creciente. Los motores, que se han visto como grandes piezas de hierro que durarían décadas, en la actualidad están siendo supervisados y examinados para detectar la primera señal de fallo o el menor indicio de pérdida de eficiencia. Por otra parte, las entradas de control para las herramientas de corte han evolucionado desde el método digital de "cortar o dejar de cortar" a los diseños complejos de realimentación de la fuerza guiada por visión artificial, que permiten detectar los bordes y la densidad del material, respondiendo con el empleo de una cantidad precisa de fuerza de corte. Estos ejemplos ilustran la necesidad real de integrar la tecnología comercial para hacer frente a las presiones del mercado y a los problemas de control, cada vez más complejos. Afortunadamente, la tecnología disponible en el mercado continúa avanzando para los diseñadores de

controles. El controlador diseñado por software de National Instruments cRIO-9068 incorpora una nueva tecnología de procesamiento para PAC. Los elementos de procesamiento de este controlador se basan en la última tecnología de silicio de Xilinx conocida como Zynq. Este sistema SoC (System On a Chip) combina los núcleos de procesamiento en coma flotante, la estructura de FPGA y varios DSP en un solo chip, lo que ayuda a los diseñadores de los sistemas de control a reducir los subsistemas avanzados de máquinas a un pequeño número de contro-

ladores, creando una arquitectura más simplificada. Todo esto suena un poco a desconocido para los diseñadores de controles que están más familiarizados con la lógica en escalera que en la lógica basada en puertas, pero todos los PAC, PLC y controladores embedded contienen elementos de procesamiento. Algunos incluso contienen FPGA o ASIC utilizados para el procesamiento y temporización de señales. Estos diferentes elementos de procesamiento pueden compararse con una herramienta básica, tal como es un martillo. Por

PAC y PLC  Septiembre 2013 / n.º 454

Automática e Instrumentación

n Los nuevos PAC y controladores embedded convierten la integración de subsistemas en diseño de software.

ejemplo, en una ferretería puede encontrarse una gran cantidad de opciones de martillos. Pese a que la mayoría de ellos podrían servir para varias funciones (por ejemplo, clavar clavos o romper objetos), es importante utilizar la herramienta adecuada para cada tarea. La automatización basada en PC es como un martillo sacaclavos de propósito general - lo suficientemente versátil para la mayoría de las aplicaciones, pero con deficiencias en las operaciones más avanzadas-, ya que es demasiado duro para que funcione correctamente como un mazo de golpe seco, demasiado ligero para actuar como una maza y demasiado pequeño para servir como un buen martillo de encofrar. El procesador estándar de coma flotante es ideal para una amplia gama de aplicaciones, pero se queda corto en aplicaciones que requieren sincronización de alta velocidad, disparos y latencias ajustadas, donde las FPGA tienen ventajas. Los procesadores de coma flotante se pueden utilizar también para el procesamiento de la señal y del control, sin embargo, estos son costosos en comparación con las FPGA o los DSP que se utilizan para algoritmos repetitivos. Por otro lado, mientras que las FPGA son ideales para el procesamiento de algoritmos que requieren cálculos intensivos, están limitadas en la flexibilidad del tiempo de ejecución. Es la combinación de todos estos elementos de procesamiento lo que hace que los

Soluciones

nuevos PAC/PLC y controladores embedded sean tan prometedores cuando se trata de simplificar los subsistemas. Un solo núcleo flexible A un nivel básico, los subsistemas unen el hardware y el software para servir a una función específica, como por ejemplo, un sistema de control de temperatura. En este caso, las entradas de hardware son sensores de temperatura, las salidas controlan un ventilador o un calentador y la lógica del software para el sistema podría variar desde una simple función de límite a un algoritmo de PID más avanzado. En las máquinas complejas con múltiples componentes, este controlador de temperatura es un diseño separado en una placa personalizada que se comunica con el controlador principal a través de un bus cableado. En lugar de exigir diseños separados de hardware optimizado para los controladores de subsistemas, los diseñadores pueden utilizar los controladores embedded más recientes para confiar más fácilmente en un solo núcleo flexible. Esto ayuda a simplificar las máquinas con un menor número de controladores que son diseñados por software, lo que permite lograr un lanzamiento más rápido al mercado y un coste más bajo del diseño. Los subsistemas de máquinas se simplifican como módulos de software que se pueden ejecutar en el procesador

de coma flotante del host o en los recursos disponibles de la FPGA o de los DSP. En lugar de pensar en sub-controladores, se debe pensar en subrutinas. En cuanto al hardware, muchos controladores de subsistemas ya utilizan E/S modulares y las capacidades avanzadas de los nuevos controladores embedded que ayudan a reducir la necesidad del diseño personalizado del hardware basado en FPGA y ASIC. Esta tecnología es ideal para aplicaciones que incluyen cualquier máquina de alto rendimiento junto con varios subsistemas. Pongamos como ejemplo una sierra láser que se utiliza en el proceso de fabricación de obleas de silicio. Esta tecnología permite un menor desperdicio de material y mayor rapidez que los cortadores mecánicos menos avanzados. Para ello, estas máquinas disponen de varios subsistemas interoperativos que incluyen controladores separados para control de la temperatura, control del láser, entradas analógicas de alta velocidad con procesamiento en línea y un PC de control con una interfaz de operador. Debido a que es necesario disponer de un marco de comunicación con el control central para todos los subcontroladores, los diseñadores de máquinas de hoy en día desarrollan un diseño separado para cada sub-sistema. Con el uso de un controlador embedded dotado de la última tecnología de procesamiento, un diseñador de controles puede unificar varios de estos subsistemas en un solo controlador, como se ve en la imagen adjunta. El conjunto de instrucciones del software/firmware fijado para cada controlador existe como un subprograma independiente en el controlador principal y los diseñadores del sistema pueden ampliarlo copiando/pegando las subrutinas apropiadas y añadiendo otros módulos de E/S. Pero las máquinas de alto rendimiento no se limitan al entorno limpio de la fabricación de obleas. El procesamiento intensivo de señales y la calidad de las medidas de las E/S son más frecuentes en la actualidad, especialmente en lo relacionado con el mantenimiento

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 PAC y PLC

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n NI cRIO-9068 añade al procesador de coma flotante tradicional elementos únicos de proceso para la temporización, control de alta velocidad y análisis de la señal.

predictivo de equipos pesados. Ahora mismo, resulta más intuitivo diseñar estos sistemas con controladores embedded disponibles a nivel comercial, mientras que tradicionalmente era necesario el diseño de ASICs o FPGA/ DSP personalizados. En cuanto a los motores, las medidas de mantenimiento predictivo de los equipos rotativos incluyen cálculos de RMS y FFT. Estos algoritmos consumen más recursos de la CPU a medida que crece el número de canales, lo que deja a la CPU con menos "reservas" para otras tareas, o bien limita la capacidad del controlador o aumenta su coste. Desplazar estos procesos a una combinación de unidades de procesamiento basadas en FPGA o DSP reduce algo la carga de trabajo de la flexible CPU y mejora el rendimiento del manejo de los datos, ya que las FPGA manejan múltiples procesos de manera más eficiente. Mientras la FPGA disponga de espacio disponible, ofrece una capacidad casi ilimitada para añadir procesos paralelos dentro de dicho espacio. Como se mostraba en la analogía anterior, utilizar un martillo con sacaclavos para demolición puede funcionar, pero en algún momento un mazo es más apropiado, ya que ofrece una mayor eficiencia. Nuevos entornos de programación Debido a que algunos de los diseños están enfocados al cambio a software, es importante que las herramientas de software estén disponibles para hacer uso de la tecnología utilizable de procesamiento. El estándar más común de programación para PAC/ PLC es una variante de IEC 61131. El

61131 es un lenguaje abstracto que se centra en el proceso y control secuencial de datos digitales masivos, pero que no está diseñado para manejar la programación avanzada o para hacer blanco en estructuras de FPGA/DSP. Muchos diseñadores de controles avanzados buscan un lenguaje de programación estándar como C para el diseño embedded y aunque C puede manejar casi cualquier tarea o blanco de procesamiento, es un lenguaje de bajo nivel que requiere más experiencia y tiempo para implementar el diseño de una subrutina. Existen otros entornos de programación dentro de ese espacio. A modo de ejemplo, el software de diseño de sistemas NI LabVIEW ofrece un equilibrio entre estos dos entornos de software, ya que puede simplificar el proceso de programación, incluyendo el manejo de memoria, el hilado de procesos y la gestión del núcleo, al mismo tiempo que ofrece acceso de bajo nivel a los elementos de procesamiento y E/S en el núcleo o en la estructura de la FPGA. Poder dejar a un lado la sintaxis de programación, garantizando el acceso de los diseñadores de sistemas a la tecnología comercial, es esencial para superar los retos cada vez más complejos, tales como el cambio de estándares y la presión para innovar más rápidamente a un coste menor. Al final, los elementos de procesamiento no son beneficiosos para el diseñador si no hay manera de programarlos. Muchos de los elementos y firmware de procesamiento disponibles en los sistemas de control avanzados de hoy en día están bloqueados o inaccesibles. Cuanto más abierto es un controlador embedded,

más fácil es para los diseñadores de controles fusionar estas máquinas complejas en un menor número de subsistemas. Como ejemplo, los PAC/PLC con módulos de medida de formas de onda y salidas de solo los valores de post-procesados o chips de control PID incluyen la lógica codificada en hardware. Estos diseños son más baratos desde el punto de vista del coste del hardware para realizar la implementación, pero no proporcionan al diseñador la flexibilidad para depurar o modificar el firmware de procesamiento que ha quedado bloqueado. Además, cuando estos componentes finalizan su vida útil (EOL: End Of Life) puede resultar difícil realizar la réplica de los algoritmos exactos, lo que da como resultado muchos problemas potenciales. El nuevo controlador cRIO-9068 (ver imagen superior) describe el procesador de coma flotante, la estructura FPGA con varios DSP e incluso el sistema operativo, que es una versión en tiempo real de Linux. Gracias al acceso a una consola, los diseñadores pueden aprovechar la vasta comunidad de Linux para obtener una máquina en marcha y funcionando en menos tiempo y con menos recursos. Además de las aplicaciones comerciales de Linux, los diseñadores de controles pueden reutilizar el código existente en C como el nuevo procesador de coma flotante compatible con el software LabVIEW y los entornos de desarrollo Eclipse. Al ofrecer lo mejor de ambos mundos, los usuarios pueden instalar el software existente en el hardware más reciente con las menores molestias. La próxima generación de controladores embedded no reemplazará a muchos de los antiguos baluartes del mundo del proceso, pero son ideales para la próxima generación de máquinas inteligentes y se adaptan mejor a los diseñadores más avanzados que buscan llegar al mercado más rápidamente con una arquitectura más simplificada. Brett Burger Director de sistemas embedded National Instruments

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 COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA

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Septiembre 2013 / n.º 454

Estrategias a adoptar para su cumplimiento

La Directiva de compatibilidad electromagnética y las máquinas La Directiva de compatibilidad electromagnética (CEM) 2004/108/ CE, de obligado cumplimiento desde el 20 de julio de 2007, aplica obligatoriamente también a todas las máquinas e instalaciones fijas. Cualquier fabricante o importador de máquinas debe preocuparse por cumplir esta Directiva al mismo nivel que se preocupa por cumplir la Directiva 2006/42/CE de seguridad y la Directiva de baja tensión 2006/95/ CE. El nivel de obligación legal es el mismo. El objetivo de la Directiva es proteger el espectro radio-eléctrico y así proteger las comunicaciones.

otencialmente, un problema de CEM también puede provocar un problema de seguridad. Cuando se detectan errores o mal funcionamiento en los circuitos electrónicos de la máquina, puede haber implicaciones negativas de seguridad funcional. Cumpliendo la Directiva de CEM y evitando problemas de interferencias electromagnéticas (EMI) internas y externas, se aumenta la calidad de la máquina y también su seguridad, aportando mayor fiabilidad. Así se establece una línea básica de calidad del producto, asegurando al cliente usuario un buen nivel de confiabilidad y seguridad. La solución no pasa solo por cumplir la Directiva de CEM, pero puede ayudar. Específicamente, la Directiva de CEM no se ocupa de los asuntos de seguridad. De hecho, la Directiva de seguridad trata temas de CEM con muy poco detalle y, como consecuencia, los efectos de las interferencias electromagnéticas (EMI) sobre los riesgos de seguridad funcional no se consideran con el nivel que se debe. La figura superior muestra los riesgos en una máquina debidos a las EMI. La tendencia continua al aumento de la velocidad de los circuitos electrónicos provoca un aumento de

n Incremento de los riesgos en una máquina debido a las interferencias electromagnéticas.

emisiones y disminuye la inmunidad de los equipos de control. Es vital entender que la Directiva CEM, en realidad, no requiere que se realice ninguna prueba en concreto, simplemente requiere que se cumpla con los requisitos de CEM. En equipos electrónicos simples que contienen solo los controles electromecánicos y motores, se puede asegurar razonablemente que el equipo cumplirá con estos requisitos de CEM y será conforme con los niveles definidos en las normas sin llegar a tener que hacer pruebas.

Puede ser que solo se necesiten pruebas parciales para determinar el rendimiento en un aspecto en particular. Pueden adoptarse una serie de estrategias para hacer frente a la Directiva de CEM. Poner a prueba cada módulo de una máquina por separado es costoso y no garantiza realmente el cumplimiento, ya que es posible que las normas no sean las apropiadas para la aplicación real de la máquina. Otra estrategia poco responsable consiste en ignorar completamente el tema

COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA  Septiembre 2013 / n.º 454

Soluciones Automática e Instrumentación

CEM, o asumir que los productos cumplen y que las pruebas solo son una manera costosa de probarlo. Los peligros de este enfoque son obvios y no se puede recomendar a ningún fabricante que desee tener un alto nivel de calidad. La mejor estrategia es aprender lo suficiente acerca de CEM y los requisitos de la Directiva, dedicando un presupuesto razonable para asesoramiento y pruebas de forma que aporten la información necesaria y cierta confianza de que las máquinas cumplen con la Directiva que nos ocupa. La Directiva de compatibilidad electromagnética 2004/108/CE La CEM está definida en la Directiva como la capacidad de los equipos para funcionar de forma satisfactoria en su entorno electromagnético, sin introducir perturbaciones electromagnéticas intolerables para otros equipos situados en ese mismo entorno, y abarca dos principios básicos: • Emisiones: no perturbar a los otros equipos, es decir, no emitir perturbaciones por encima de un nivel determinado por la norma correspondiente. • Inmunidad: no ser perturbado por otros equipos, es decir, tener un nivel de protección suficiente para no ser perturbado fácilmente. Debido a sus características específicas, en las máquinas grandes o en las instalaciones fijas no es obligatorio adosar la marca CE ni la Declaración de Conformidad. La Directiva ofrece tres procedimientos de evaluación de la conformidad, dos para los llamados aparatos y uno para las instalaciones fijas. Los procedimientos de evaluación para los aparatos son: • La correcta aplicación de todas las normas armonizadas que hayan sido publicadas en el Diario Oficial de la UE. • Si no se aplican las normas armonizadas o se aplican solo en parte, se puede realizar una evaluación de la CEM del aparato, según los aspectos pertinentes, con el fin de cumplir los requisitos de protección de la Directiva. El diagrama del proceso de mar-

n Proceso del Marcado CE.

cado CE se presenta en la figura superior. La implicación de un Organismo Notificado (denominado Organismo Competente en la Directiva de CEM anterior 89/336/CE) no es obligatorio, incluso si se sigue el segundo procedimiento, pero puede estar implicado en el procedimiento de evaluación de la conformidad si así se desea. Según el procedimiento de evaluación de las instalaciones fijas, estas deberán instalarse aplicando unas buenas prácticas de ingeniería y respetando la información sobre la función y uso de sus componentes, con el fin de cumplir los requisitos de protección de la Directiva. Dichas buenas prácticas deberán estar documentadas, y mientras la instalación fija se encuentre en servicio, la documentación correspondiente deberá ser guardada por la persona o personas responsables, y a disposición de las autoridades nacionales pertinentes para su posible inspección. Su incumplimiento puede ser causa de sanción administrativa en caso de inspección. Esto también es válido en los aparatos y las máquinas. Aplicación de la Directiva de CEM a las máquinas El fabricante o el importador de la máquina es responsable de su producto y esta responsabilidad se define mediante una Declaración

de Conformidad con la Directiva de CEM. La Directiva de CEM indica que se considerará que existe una presunción de conformidad con los requisitos de protección de CEM (emisión e inmunidad) por parte de todos los equipos (aquí máquinas) que cumplan las normas armonizadas (EN) identificadas como relevantes para ese producto. El camino más sencillo para dicho cumplimiento es que el fabricante utilice las normas que abarcan todos los requisitos de protección CEM de la Directiva, aplicando todos los requisitos normativos CEM de las normas indicadas en el Diario Oficial de la Unión Europea, cuyo alcance es aplicable al producto en particular. En ausencia de normas de producto apropiadas, para demostrar el cumplimiento se aplicarán las normas genéricas. Se puede proponer un enfoque pragmático para validar las soluciones innovadoras de CEM basándose en el principio de CE+CE = CE, según el cual si cada elemento de una máquina cumple la Directiva, al instalarlos juntos también se cumplirá. Sin embargo, esta práctica es arriesgada y no garantiza el cumplimiento de la Directiva al 100%. Hay que considerar que los riesgos típicos debidos a las EMI pueden ser causados por el uso de walkie-talkies o teléfonos móviles cercanos, por perturbaciones de los equipos de

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 COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA

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Septiembre 2013 / n.º 454

dos, la instalación de los filtros para CEM, la separación de los cables por familias en función de la naturaleza de la señal transportada, el respeto de las distancias de separación entre familias de cables, etc.

n Elección del procedimiento para gestionar la Directiva de CEM en máquinas.

medida integrados, distorsiones de las señales digitales de comunicación, fallos creados en la máquina que exigen una reinicialización, pérdida de referencias espaciales (encoders), fallos funcionales esporádicos, etc . Procedimientos de ensayo a elegir Los fabricantes de máquinas pueden utilizar libremente tres procedimientos para comprobar si sus productos cumplen las normas (figura superior): • Ensayar la máquina completa. • Ensayar todas las partes eléctricas y electrónicas. • Ensayar los módulos. La selección será realizada en función del tamaño de la máquina, la naturaleza de los componentes de la máquina que van a ser subcontratados, los conocimientos de CEM de la empresa, la dificultad para realizar las pruebas, los medios específicos de ensayo y medida, la cantidad a producir, el presupuesto asignado a las evaluaciones de CEM y si existe o no un laboratorio de CEM próximo. Ensayos de CEM de la máquina completa En el caso de máquinas pequeñas se deben realizar ensayos de la máquina completa. La definición de “máquina pequeña” hace referencia a la posibilidad de ser validada en el

interior de una cámara de ensayos típica, cuyas características pueden variar entre los diferentes laboratorios. Incluso si la cámara es grande, es difícil realizar pruebas de CEM en una máquina de tamaño medio, debido principalmente a razones prácticas, tales como la dificultad del transporte, su instalación en la cámara de ensayo y la necesidad de desplazar a los operarios. Deben escogerse las normas correspondientes según el tipo de máquina. Ensayos de CEM de todas las partes eléctricas y electrónicas Este procedimiento se utiliza en máquinas que tienen la instrumentación y el control descentralizados. No es apropiado para configuraciones convencionales con grandes armarios de control que contienen los equipos de instrumentación y control. Este ensayo permite validar una máquina en condiciones bastante próximas a la realidad. En las pruebas, el programa, la disposición de los sensores y de los actuadores, así como las longitudes de los cables deben ser similares a la máquina final. Opcionalmente, se recomienda realizar una inspección visual de toda la máquina por un experto de CEM. Esta inspección permite la comprobación del cumplimiento de las reglas de buen diseño de CEM, en especial la arquitectura de las masas y las tierras, las conexiones de los blindajes de los cables apantalla-

Ensayos de CEM por módulos Este procedimiento es aplicable a máquinas que incluyen módulos o subconjuntos que cumplen con los requisitos de CEM. En el caso de los módulos que no cumplen, deben efectuarse los ensayos tal y como establecen las normas CEM del producto (módulo), o deben aplicarse las normas armonizadas. Siempre que sea posible, el fabricante de la máquina debe respetar las instrucciones de instalación dadas por el fabricante del módulo en las instrucciones técnicas que lo acompañan. Este procedimiento incluye varios pasos: pruebas por módulos, inspección visual y ensayos adicionales de la máquina completa. El fabricante debe dividir la máquina en módulos de acuerdo con los siguientes criterios: el módulo es o no es electromagnéticamente relevante, la forma de realizar las conexiones eléctricas, la posibilidad de sufrir interferencias (EMI) debidas a una perturbación procedente del exterior de la máquina y el respeto de las instrucciones de instalación de los diferentes módulos. Finalmente, el fabricante deberá realizar una inspección visual de la máquina completa con criterios de CEM. Decisiones estratégicas Las normas CEM pueden ser utilizadas también para validar una gama de productos. Las normas proporcionan información sobre cómo escoger la configuración de máquina más compleja desde el punto de vista de la CEM, para una gama de productos. Si la configuración más completa y compleja cumple, una sub-configuración también cumplirá. Esto supone un ahorro de costes en el proceso de conformidad con la Directiva. Los fabricantes de máquinas pueden subcontratar la fabricación de los módulos de instrumentación y control, y especialmente el cableado

COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA  Septiembre 2013 / n.º 454

de los armarios y cajas de control. En este caso, el fabricante debe solicitar a sus proveedores el respeto de los requisitos impuestos por las normas de CEM armonizadas. Si la arquitectura de control está “descentralizada”, el fabricante deberá escoger el segundo procedimiento de prueba. El fabricante de máquinas debería escoger el tercer procedimiento, si en la empresa hay un especialista en CEM o subcontrata un asesor externo. El fabricante de máquinas debe considerar las dificultades técnicas inherentes a la problemática CEM, como la testabilidad o capacidad de la máquina para ser sometida a pruebas, la posibilidad de realizar mediciones previas y durante los ensayos, el riesgo de defectos en los equipos y/o dispositivos de la máquina, el riesgo de perturbar a equipos que se encuentran cerca de la máquina, el riesgo de crear fallos latentes debido a descargas electrostáticas, etc. Aplicación de la Directiva de CEM en las máquinas grandes El fabricante tiene libertad para decidir qué procedimiento va a utilizar. Esta elección depende de varios factores: si existen o no normas armonizadas aplicables al producto, el nivel de capacitación técnica en CEM de la empresa y el coste y duración de las pruebas. Estos tipos de equipos presentan las siguientes dificultades: son equipos que no pueden ser sometidos a los ensayos CEM convencionales debido a su tamaño y peso y a la necesidad de utilizar circuitos neumáticos o hidráulicos en algunos

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n Tasa de fallo en las pruebas de compatibilidad electromagnética en el laboratorio: hay empresas que deben pasar una misma máquina más de una vez por no haber tenido en cuenta la CEM desde el principio de su diseño.

casos. A veces se trata de equipos incluidos en instalaciones fijas. El fabricante de la máquina es frecuentemente un integrador de componentes, pero debe autoevaluar si su máquina cumple o no la Directiva CEM. Esto simplemente significa que debe emitir una Declaración de Conformidad CE y que debe guardar todos los documentos pertinentes (Declaración de Conformidad de los elementos integrados, copia de los informes de ensayo, instrucciones para el usuario, etc.) durante un periodo de tiempo de diez años (desde la venta de la última máquina) para su comprobación por las autoridades, si fuera necesario. Aunque esta solución es frecuentemente la única económicamente viable para las grandes máquinas e instalaciones fijas, está lejos de ser técnicamente ideal. Por ejemplo, el personal no siempre está formado sobre los procedimientos de las normas CEM, y los equipos integrados

Para saber más • Francesc Daura, Guia: cómo pasar la directiva 2004/108/ce de compatibilidad electromagnética a la primera, Revista Española de Electrónica. Junio, 2013. • Electromagnetic Compatibility for Functional Safety, IET and Nutwood UK Ltd, 2008. • Ken Webb, The New EMC Directive-Good News for System Integrators?, The EMC Journal. Noviembre, 2006. • Directiva 2004/108/CE del Parlamento Europeo y del Consejo. 15 de diciembre, 2004.

no se suministran siempre con las Declaraciones de Conformidad CE relativas a la Directiva CEM. Si el fabricante de la máquina no respeta estrictamente los procedimientos sugeridos (utilización de componentes no conformes, incumplimiento de las instrucciones de utilización, etc.), es esencial validar las opciones técnicas seleccionadas mediante ensayos CEM o recurriendo a la ayuda de un experto en CEM. Conclusiones Para evitar sobrecostes y problemas de última hora es necesario tener en cuenta el buen diseño de CEM y saber qué normas deberá cumplir desde el principio del diseño de la máquina. Cumpliendo la Directiva de CEM, automáticamente estamos aumentando la calidad de la máquina y también su seguridad, aportando mayor fiabilidad y evitando problemas de interferencias internas y externas. Así se establece una línea básica de calidad del producto de base, asegurando al cliente un buen nivel de confiabilidad y seguridad. Francesc Daura Luna Ingeniero Industrial, experto en compatibilidad electromagnética. Director de CEMDAL. Consultoría en diseño de compatibilidad electromagnética www.cemdal.com

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Un mercado en crecimiento

Cómo capacitarse en ciberseguridad industrial Muchos profesionales del ámbito industrial y de tecnologías de la información son conscientes de la importancia de la ciberseguridad industrial y aspiran a capacitarse en la gestión del riesgo derivado del uso, procesamiento, almacenamiento y transmisión de información utilizada en las organizaciones e infraestructuras industriales. Pero, ¿por dónde empezar?

U 88

n gran número de infraestructuras esenciales dependen de los sistemas de control industrial para su correcto funcionamiento. Tanto las infraestructuras críticas como sus sistemas se han convertido en un objetivo terrorista e incluso militar. Esto no solo afecta a las grandes corporaciones propietarias de infraestructuras importantes para la nación, sino que, debido a las interdependencias existentes entre dichas infraestructuras y los actores involucrados en su manejo y gestión, la ciberseguridad industrial también debe ser una preocupación de muchas pequeñas y medianas empresas cuya supervivencia podría verse afectada por la ocurrencia de incidentes de ciberseguridad. Los propietarios y gestores de los sistemas de control industrial tienen gran experiencia en el establecimiento y desarrollo de medidas de seguridad física, medio ambiental y de prevención laboral, lo que, indudablemente, ha salvado muchas vidas y protegido a las instalaciones industriales de ataques físicos (que requieren presencia física). Sin embargo, desde un punto de vista lógico, la gran mayoría de los sistemas de control industriales son vulnerables (malware, botnets, DDoS). Esto supone un cambio de tendencia importante, ya que debido a la integración de las redes de control con las corporativas, hoy en día los ataques ya no requieren

presencia física en las instalaciones y pueden ser realizados de manera remota a través de redes públicas. Esta situación se ve agravada por el hecho de que las instalaciones ya no deben defenderse solo de los ataques dirigidos a ellas, sino que también son vulnerables a ataques casuales o al azar que tan solo buscan un objetivo vulnerable. Por estas razones, muchos profesionales del ámbito industrial y de tecnologías de la información son conscientes y aspiran a capacitarse en la gestión del riesgo derivado del uso, procesamiento, almacenamiento y transmisión de información utilizada en las organizaciones e infraestructuras industriales. Una visión global y multidisciplinar ¿Por dónde empezar? es una pregunta que cualquier profesional que espere capacitarse en ciberseguridad industrial, sea responsable de planta, técnico de automatización, ingeniero industrial, consultor de seguridad TIC o cualquier otro perfil, se plantea. Lo más importante inicialmente es adquirir un conocimiento que proporcione una visión global que permita conocer la situación actual, identificar y entender los conceptos existentes tras la ciberseguridad industrial y la protección de infraestructuras industriales, sus relaciones, y comprender los riesgos asociados y su impacto en el negocio y en

nuestras vidas personales, desde distintas perspectivas: cumplimiento, tecnología, seguridad, personas, procesos, etc. Es fundamental la asistencia de perfiles multidisciplinares, con conocimientos TIC, de automatización de procesos, de sistemas de gestión de la seguridad y otros. Este componente multidisciplinar de los asistentes, junto al componente participativo, permite tomar conciencia de la importancia de trabajar en equipo para proteger un entorno industrial. Las personas que forman parte del Centro de Ciberseguridad Industrial (CCI) vienen impartiendo desde hace algún tiempo el curso titulado: Ciberseguridad Industrial y Protección de infraestructuras Críticas con una metodología participativa que permite que los asistentes, mediante la discusión, puesta en común y trabajo en equipo, tengan la oportunidad de adquirir una visión global del estado del arte de la ciberseguridad industrial y orientar más efectivamente los conocimientos adquiridos. A lo largo del curso de tres días se plantea una hoja de ruta, en la que se comienza identificando un caso de uso, que puede ir desde una planta termosolar a un proceso de fabricación de vino, para el cual cada grupo de trabajo identifica los activos, las amenazas, las vulnerabilidades y contramedidas y los estándares que mejor aplican hasta elaborar y presentar un plan

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El Centro de Ciberseguridad Industrial

entro que nace desde la industria y sin subvenciones, independiente y sin ánimo de lucro, tiene la misión de impulsar y contribuir a la mejora de la ciberseguridad industrial en España y Latinoamérica, entendiendo por ciberseguridad industrial el conjunto de prácticas, procesos y tecnologías, diseñados para gestionar el riesgo del ciberespacio derivado del uso, procesamiento, almacenamiento y transmisión de información utilizada en las organizaciones e infraestructuras industriales, utilizando las perspectivas de personas, procesos y tecnologías. El Centro cuenta con el apoyo de la industria. Actualmente dispone de una gran representatividad, con más de 300 miembros (usuarios finales, consultoras, ingenierías, organismos, instituciones y profesionales de la industria) y aspira a convertirse en el punto independiente de encuentro de los organismos, privados y públicos, y profesionales relacionados con las prácticas y tecnologías de la ciberseguridad industrial, así como en la referencia hispanohablante para el intercambio de conocimiento, experiencias y la dinamización de los sectores involucrados en este ámbito. La actividad del centro para proporcionar el máximo beneficio a sus miembros y patrocinadores se rige por los siguientes objetivos estratégicos: de ciberseguridad industrial. Este recorrido práctico por cada uno de los pasos, junto a otros profesionales con conocimientos multidisciplinares, permite adquirir una base de conocimiento que luego se podrá ampliar y desarrollar. Es evidente que la mejor forma de capacitarse es a través de las experiencias vividas por otros profesionales. Por ello, en cada curso que se imparte se aprende a través de las respuestas de los asistentes a preguntas polémicas como ¿la actitud que están tomando de forma general los fabricantes de sistemas de control es la adecuada?, ¿qué

• Aglutinar a los principales actores y expertos implicados en la ciberseguridad industrial con objeto de que colaboren, intercambien experiencias y conozcan los últimos avances y desarrollos en esta materia. • Proporcionar un ciber-estado de situación, prestando especial atención a la evolución de las ciber-amenazas y las nuevas formas de ataque. • Establecer canales de interlocución con autoridades y reguladores, para facilitar la comunicación entre los diferentes actores involucrados en la ciberseguridad industrial (administración, organizaciones industriales e infraestructuras críticas, ingenierías e integradores, fabricantes, consultoras, asociaciones, organismos de estandarización y buenas prácticas y los ciudadanos). • Mejorar la concienciación de todos los actores mencionados mediante cursos, eventos, seminarios, publicaciones y la presencia en los medios de comunicación. • Cualificar a profesionales en ciberseguridad industrial con el fin de facilitar a las empresas su contratación. • Fomentar la dinamización y difusión del mercado español de la ciberseguridad industrial.

papel deben desempeñar las ingenierías y grandes integradores en este ámbito? o ¿toda instalación debería contar al menos con una maqueta, piloto o similar, en la que probar sus dispositivos de forma exhaustiva en lo que a ciberseguridad se refiere? Las opiniones, vivencias o dificultades que se transmiten entre los asistentes siempre son muy enriquecedoras. El próximo18 de noviembre, en Madrid, se celebrará una nueva edición de este curso. Puede obtenerse información más detallada en www.cci-es.org. Del mismo modo que disponer de una visión global permitirá orientar

las capacidades propias en ciberseguridad industrial, es fundamental empezar a familiarizarse con las guías de buenas prácticas, normativas y soluciones tecnológicas, así como con noticias y documentación sobre ciberseguridad industrial para complementar el conocimiento actual de cada profesional y de cada perfil. Por este motivo, desde hace varios meses desde el CCI se edita un boletín semanal con toda la información actual sobre ciberseguridad industrial, que ya reciben cientos de profesionales de forma gratuita, tan solo registrándose en el portal www.cci-es.org. Es una forma de

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empezar a tomar conciencia de lo que está sucediendo en el ámbito de la ciberseguridad industrial en el mundo. Es fundamental relacionarse con los actores, asistiendo a eventos, seminarios y talleres. Existen claros ejemplos en nuestro país de formación complementaria, como es el caso del Master ISA de instrumentación y control de procesos, en el que desde hace dos años se ha incluido una sesión de ciberseguridad industrial. Puede encontrarse más información en www.isa-spain.org. Además, el Centro de Ciberseguridad Industrial celebrará varios talleres introductorios y especializados durante los días 1 y 4 de octubre que permitirán a profesionales TI completar su conocimientos, con talleres sobre la ciberseguridad en la cadena de suministro, de introducción a los sistemas de control para profesionales TIC o de introducción a la ciberseguridad para profesionales de la automatización e instrumentación. Puede encontrarse información sobre estos talleres y

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el Congreso Iberoamericano de Ciberseguridad Industrial en www. cci-es.org/congreso. Muchas iniciativas de capacitación Cada día existen más organizaciones públicas y privadas que incluyen dentro de sus actividades acciones para la concienciación y formación en ciberseguridad industrial. Inteco, el Instituto Nacional de Tecnologías de la Comunicación, está preparando una serie de cursos MOOC sobre ciberseguridad industrial dirigidos a profesiones de seguridad de la información. También Tecnalia, uno de los mayores centros tecnológicos de España, celebrará en noviembre un curso especializado en seguridad en SmartGrid (www.sec4scada.com/ cursosg.html). Por su parte, ISA España, la Asociación Internacional de Automatización, celebrará en diciembre un curso sobre la aplicación del Modelo ISA 99 para proteger los sistemas de automatización y control industrial. La firma Logitek organiza de forma

periódica Teknowebinars gratuitos sobre tecnologías y ciberseguridad industrial. También S21SEC ofrece formación especializada en gestión de la seguridad y protección de infraestructuras críticas basadas en sistemas de control y automatización industrial (ICS) y scadas (www.s21sec.com/es/institute/seguridad-en-sistemas-de-control-yautomatizacion-industrial). Estos son algunos ejemplos de iniciativas de capacitación en ciberseguridad industrial en nuestro país. La capacitación en ciberseguridad industrial tiene de momento pocos canales, pero los que existen son muy activos. Uno de los objetivos del Centro de Ciberseguridad Industrial es impulsar estos canales, sobre todo porque el mercado de la ciberseguridad industrial está empezando a demandar cada vez más profesionales. José Valiente Coordinador del Centro de Ciberseguridad Industrial (CCI)

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20 años de RFID industrial – Un sistema IDENTControl para todas las aplicaciones, en todo el mundo ■ Un sistema IDENTControl modular al que pueden conectarse todos los buses de campo más comunes ■ Una unidad de evaluación para todos los cabezales de lectura/escritura LF, HF y UHF ■ Robusta carcasa metálica IP67 con conexión toma a tierra ■ Gran variedad de formatos de cabezales de lectura/escritura y tipos de portadatos www.pepperl-fuchs.com/RFID

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Ciberseguridad

La (in)seguridad de los sistemas de control de procesos Debido a las amenazas existentes, la ciberseguridad se ha convertido en una prioridad para los entornos de control. Originariamente, los sistemas de control de procesos fueron creados como sistemas independientes y aislados, por lo tanto, la seguridad no tenía el peso que tiene hoy. Con la estandarización de Internet y el uso de los protocolos IP, el diseño ha cambiado hasta el punto de que, en muchos casos, la red de control ha pasado a ser una extensión protegida de la red corporativa, siendo potencialmente accesible desde Internet y vulnerable a los riesgos que esto conlleva, obligando a adoptar una estrategia que nos ayude a crear un entorno seguro para reducir las amenazas existentes.

os entornos de control de procesos, cada vez más, utilizan y dependen de las tecnologías de la información. Estas tecnologías están reemplazando las tecnologías propietarias convencionales, permitiendo así reemplazar el software hecho a medida por software comercial. Esta transformación trae consigo dos grandes hándicaps: • Los sistemas de control de procesos tradicionalmente eran sistemas cerrados diseñados para ser funcionales, seguros y fiables donde la principal preocupación era la seguridad física. Con la integración de estos sistemas en un entorno informático, el entorno de control queda expuesto a nuevas amenazas (virus, malware, intrusiones, etc.). • El software comercial utilizado para reemplazar los sistemas de control de procesos propietarios a menudo no cumple con las particularidades y la complejidad del entorno de control. Muchas de las medidas de seguridad informática utilizadas con estas tecnologías no han sido adoptadas y, por consecuencia, puede haber medidas de seguridad insuficientes para proteger los sistemas de control y mantener el entorno seguro. Las consecuencias de exponer

dichas vulnerabilidades al exterior pueden ser graves. El impacto de un ataque electrónico en el entorno de control puede incluir la pérdida de servicio, pérdida de integridad, pérdida de confidencialidad y pérdida de reputación, entre otros. Comprender el riesgo del negocio. Principios de buenas prácticas Solo con un buen conocimiento del riesgo que suponen las amenazas, vulnerabilidades e impacto para el negocio, una organización puede tomar decisiones con los niveles de seguridad adecuados y necesarios para mejorar las prácticas de trabajo. Los procesos deben quedar sujetos a una continua evaluación para adaptarse al cambio constante. Evaluación formal Es conveniente llevar a cabo una evaluación formal de los riesgos de los sistemas de control: •Sistemas: – Realizar una auditoría de inventario y una evaluación de los sistemas de control. Qué sistemas existen, cuál es el papel de cada sistema, cómo interactúan, funcionalidad y responsable del sistema. • Amenazas:

– Identificar y evaluar las amenazas que afectan a los sistemas de control de procesos. La revisión debe incluir la evaluación de la infraestructura, sistemas operativos, aplicaciones, componentes software,

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conexiones de red, conectividad de acceso remoto y procesos y procedimientos. • Impacto: – Identificar el impacto y consecuencias. • Vulnerabilidades: – Evaluar la infraestructura, sistemas, aplicaciones y procesos para revisar y analizar las vulnerabilidades. Marco de seguridad Para garantizar la seguridad de la red de control y poder evaluar el riesgo, se debe llevar a cabo un seguimiento para identificar y mitigar las vulnerabilidades que permitan a un atacante alterar o tomar el control del sistema. Cuando se implementa una arquitectura segura, se tiende a focalizar el esfuerzo en los elementos tecnológicos. Aunque importantes, la tecnología es insuficiente por si misma para proveer una protección robusta. No es suficiente instalar y configurar un firewall si no se han tenido en cuenta las particularidades del entorno de control de procesos. Aunque los sistemas de control están basados en los estándares de TI, su entorno operacional difiere significativamente. Las soluciones para garantizar la seguridad en entornos informáticos no suelen ser las apropiadas para el entorno de control. Mientras que algunas herramientas y técnicas de seguridad estándar se pueden utilizar para proteger los sistemas de control de procesos, se puede necesitar una cuidadosa adaptación para su integración. A modo de ejemplo, puede que no sea posible la instalación de un antivirus en los sistemas de control debido a la falta de potencia del procesador, la antigüedad del sistema operativo o la certificación del proveedor. Las pruebas de seguridad en los sistemas de control de procesos también deben ser adoptadas con sumo cuidado: un escaneo de seguridad puede afectar significativamente el funcionamiento de determinados dispositivos de control y causar efectos adversos en los sistemas

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Objetivos de la seguridad IT

Control

Confidencialidad

Disponibilidad

Integridad

Disponibilidad

Confidencialidad

analizados. Dichos tests escanean los puertos y vulnerabilidades a través de peticiones continuas a direcciones IP con datos ficticios. Rara vez se crean entornos de prueba para realizar el análisis y hay pocas oportunidades de tener los sistemas con la línea de producción parada para poder instalar los parches de seguridad o realizar las tareas de mantenimiento oportunas. Objetivos Para el entorno de control, el orden del objetivo de seguridad es inverso al del entorno informático, ya que la disponibilidad de los sistemas se posiciona como el factor más importante. En un entorno de control, el término seguridad suele referirse a fiabilidad y alta disponibilidad. Proteger, detectar, actuar Una evaluación de vulnerabilidades identifica e informa de un fallo de seguridad para su posterior análisis. La principal finalidad de un test de seguridad es duplicar las acciones de un atacante para encontrar los puntos débiles de la red que podrían permitir el acceso al entorno de control a través de Internet o desde la propia red corporativa. Existen varias herramientas y técnicas utilizadas por los atacantes para identificar vulnerabilidades. • Proteger: Implementar las medidas de seguridad y protección adecuadas para prevenir los ataques electrónicos. • Detectar: Establecer mecanis-

mos para la rápida identificación de los ataques electrónicos. • Actuar: aplicar las medidas de prevención adecuadas para solventar las incidencias de seguridad. El éxito de cualquier procedimiento de seguridad depende del factor humano. Los empleados son el recurso más importante y la mayor amenaza para la seguridad. El personal de los sistemas de control de procesos no suelen estar familiarizados con la seguridad de TI y el personal de seguridad de TI no suele estar familiarizado con los sistemas de control ni su entorno operativo. Esta situación se puede mejorar aumentando la comprensión general a través de programas de formación. Tipos de test de seguridad Un test de seguridad se centra en analizar las debilidades del entorno que quedan expuestas al exterior y puedan permitir a un atacante el acceso no autorizado. Estas pruebas suelen estar pensadas para entornos informáticos y rara vez pueden aplicarse al entorno de control, ya que los protocolos utilizados en ambos entornos difieren significativamente. Los proveedores de control utilizan protocolos propietarios para los procesos internos. Estos protocolos fueron desarrollados cuando los sistemas de control de procesos estaban aislados del entorno corporativo y la seguridad no era una amenaza. Desde que el entorno de control

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ya no está totalmente aislado, los protocolos propietarios han puesto al sistema en riesgo de ser atacado debido al bajo nivel de seguridad. Debido a la inseguridad inherente del entorno de control, las pruebas de análisis se centran en la seguridad de las electrónicas de red responsables de las entradas y salidas. El equipo debe evaluar la arquitectura de red para formar una estrategia de defensa apropiada que implique el uso de firewalls. La red corporativa y la de control no deberían comunicar directamente, todas las comunicaciones corporativas de entrada/salida hacia/desde la red de control tienen que ser filtradas y analizadas por un firewall y un detector de intrusiones, valorando la posibilidad de crear DMZs u otras arquitecturas para los sistemas más críticos.

Proceso de escaneo de vulnerabilidades Previo a una evaluación de seguridad, se debe revisar la estructura del sistema y definir su configuración, estableciendo los problemas conocidos y la lista de dispositivos a excluir del análisis. A diferencia de las pruebas de seguridad de TI, las cuales establecen hasta dónde puede llegar un atacante, en el entorno de control lo que queremos saber es si existen vulnerabilidades en el hardware o software y si las protecciones de seguridad existentes son suficientes para limitar el acceso.

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Riesgo asociado Un test de seguridad puede suponer un riesgo significativo para los sistemas de control de procesos. Como mínimo, puede ralentizar el tiempo de respuesta de la red debido al escaneo en búsqueda de vulnerabilidades. Las actividades generadas por el test pueden hacer que los componentes de control queden inoperativos. Este riesgo puede verse reducido si se utilizan las reglas de escaneo adecuadas por personal cualificado. Implementar una arquitectura segura Los siguientes puntos detallan un conjunto de buenas prácticas para el diseño de medidas que nos ayuden a mitigar las posibles vulnerabilidades: • Arquitectura de red: – Reducir al mínimo el número de conexiones con el sistema e identificar todas las conexiones. – Aislar la red de control mediante un firewall para aislarla de los fallos del entorno de TI. • Firewalls: – Implementar reglas de acceso estrictas para proteger las conexiones entre sistemas de control y otros sistemas. – Los firewalls deben ser gestionados por administradores con experiencia. – Establecer un sistema de monitorización 24/7. • Acceso remoto: – Asegurarnos del conocimiento de

los riesgos y las normas de seguridad por parte de los proveedores que accedan a la red. – Mantener un inventario de todas las conexiones remotas. – Implementar mecanismos de autenticación apropiados y seguros. – Realizar auditorías con regularidad. Implementar un procedimiento para habilitar y deshabilitar conexiones remotas. – Restringir los accesos remotos a servidores/workstations específicos por usuario y ventana horaria. • Anti virus: – Proteger los sistemas con un software antivirus. • Procedimiento de conexión de dispositivos: – Establecer un procedimiento para verificar que los dispositivos están libres de virus antes de ser conectados a la red. • Acceso a Internet y email: – Restringir el acceso a Internet y a servidores de correo. • Consolidación de sistemas: – Deshabilitar servicios y puertos en desuso para prevenir un uso no autorizado. – Conocer qué puertos están abiertos y qué servicios y protocolos los utilizan. – Restringir el uso de CDs, disqueteras, USB, etc. • Seguridad física: – Implementar medidas de protección para proteger el acceso físico a los equipos de red y sistemas de control. • Monitorización del sistema: – Monitorizar en tiempo real los procesos, puertos y servicios para identificar comportamientos inusuales. – Implementar sistemas de detección de intrusión. – Revisar y analizar regularmente los archivos log. • Redes inalámbricas: – Las redes inalámbricas están experimentando una gran acogida en los entornos de control debido a las importantes ventajas que proporcionan. Sin embargo, los sistemas inalámbricos pueden suponer un riesgo importante debido al cambio tecnológico continuo al que están sometidos. Los sistemas inalámbricos

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Bibliografía • Guide to Industrial Control Systems (ICS) Security.[en línea] Disponible en: http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-82/ SP800-82-final.pdf • Using Operational Security (OPSEC) to Support a Cyber Security Culture in Control Environments.[en línea] Disponible en: http://energy. gov/sites/prod/files/oeprod/DocumentsandMedia/OpSec_Recommended_Practice.pdf • BS 7858:2006: Security screening of individuals employed in a security environment. Code of practice.[en línea] Disponible en: www. bsi-global.com/en/Standards-and-Publications/Industry-Sectors/ Security/Security-Products/BS-78582006/ deben ser protegidos utilizando las buenas prácticas de la industria. • Parcheado de seguridad: – Implementar procedimientos para la instalación de parches de seguridad en los sistemas operativos. Previo a una instalación, se debe comprobar que el parche ha sido certificado y validado por el proveedor. • Contraseñas y claves: – Implementar políticas de caducidad y complejidad de contraseñas

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para todos los sistemas de control. Se recomienda que las contraseñas se cambien con frecuencia siempre que sea posible. – Revisar regularmente los premisos de acceso y deshabilitar las cuentas antiguas. – Cambiar las contraseñas por defecto de los dispositivos. • Auditorías de seguridad: – Realizar auditorías de seguridad con regularidad para identificar, enumerar y posteriormente describir

las diversas vulnerabilidades que pudieran presentarse. • Gestión de vulnerabilidades: – Implementar un sistema de gestión de vulnerabilidades para garantizar que estas se reducen al mínimo. • Pruebas de seguridad: – Se deben ejecutar tests de seguridad siempre que sea posible en entornos dedicados para tal efecto. • Gestión del cambio: – Certificar que todos los sistemas quedan sujetos a un proceso estricto de control de cambios aprobados por todos los departamentos afectados. • Copias de seguridad: – Probar regularmente la integridad de las copias de seguridad a través de un proceso de restauración completa. – Almacenar copias de seguridad dentro y fuera del CPD. Diego Martín Sistel Control www.sistelcontrol.com

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NUEVOS PRODUCTOS PARA LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

Nuevas sondas de temperatura de Endress + Hauser  Las sondas modulares de temperatura iTHERM TM4xx de la firma Endress + Hauser han sido diseñadas para satisfacer todas las exigencias de la industria sanitaria. Ofrecen una segmentación clara, con únicamente dos sensores para una rápida y sencilla selección. En el modelo de tecnología básica, el TM401, el elemento no es intercambiable, mientras que en el modelo TM411, que incluye tecnología avanzada, sí lo es. El conjunto iTHERM TM401 ofrece la calidad Endress+Hauser para aplicaciones estándares, mientras que la tecnología avanzada de la iTHERM TM411 aporta destacadas innovaciones para aplicaciones más exigentes: iTHERM QuickSens: Un sensor con un tiempo de respuesta T90 de 1,5 s para sensores de 6 mm y de 0,75 segundos para sensores de 3 mm. Además, la longitud de inmersión necesaria para medir correctamente se ve reducida drásticamente, ideal para tuberías de pequeño diámetro. iTHERM StrongSens: Robusto sensor de temperatura que soporta vibraciones de hasta 60g, muy por encima de los 3 g que marca la normativa IEC60751. iTHERM QuickNeck: Un nuevo cuello separable sin herramientas, que ahorra hasta un 25% del tiempo de calibración de los sensores de temperatura. iTHERM TA30R: Nuevo cabezal en acero inoxidable con protección IP69K y una accesibilidad óptima a los terminales. www.es.endress.com/itherm_tm4xx

Nuevos módulos buffer de extrema potencia

 Los módulos buffer MB Cap Ultra de Murrelektronik son la solución correcta a los problemas ocasionados por las oscilaciones en la tensión o las interrupciones: amortiguan la energía para prevenir fluctuaciones en el voltaje que puedan generar paros y ayudan a asegurar un funcionamiento continuo y correcto de los sistemas y las máquinas. El nuevo MB Cap Ultra 40/24 3,6s. es un módulo buffer de extremada potencia que asegura 40 A de carga de corriente con una tensión nominal de 24 V DC durante 3,6 segundos, un factor importante que garantiza el pleno funcionamiento de la máquina sin que esta se vea afectada por fluctuaciones. Equipado con ultracapacitadores libres de mantenimiento, constituye una alternativa más eficiente y económica a las baterías tradicionales. www.murrelektronik.es

Nuevo switch Gigabit económico  Ideal para redes de datos pequeñas y medianas, donde el foco principal es la usabilidad, el switch ECO de Wago (852-1111) no requiere preconfiguración. Conecta 5 dispositivos de red en una red de datos Ethernet con valores de transmisión de 10, 100 o 1000 Mbit/s. Las características del switch ECO industrial son las estándar de un switch de red, como el ajuste automático de datos o el cable de detección automático de transmisión/ recepción (Auto-MDIX). Diseñada para ahorrar espacio en el montaje en carril DIN 35, la carcasa metálica ofrece IP-30 con medidas 74 x 110 x 24 mm. Se pueden gestionar hasta 2.000 dispositivos vía dirección MAC. La comunicación Full-Duplex cumple la norma IEEE 802.3x y permite operaciones en el rango de temperatura de 0 a 60ºC. El panel frontal de LED posibilita una visualización rápida de diagnóstico. El rango de tensión está entre 18 y 30 VDC. Además, incorpora protección contra sobrevoltaje, aportando seguridad adicional. www.dicomat-asetyc.com

Nuevo variador para aplicaciones básicas

 Cada día se incrementa el número de aplicaciones en instalaciones y fabricantes de máquinas que exigen automatizar procesos sencillos con requerimientos flexibles asociados para aplicaciones bajas y medias con gran eficiencia. Gracias al diseño compacto de Sinamics V20, Siemens ofrece una solución de accionamiento simple y rentable para este tipo de aplicaciones. Se distingue por sus rápidos tiempos de puesta en marcha, facilidad de uso, robustez y eficiencia de costes. Destaca por su tamaño compacto, está disponible en FSA hasta 2.2 kW y cubre un rango de potencia desde 0,12 kW hasta 15 kW en tensiones de red 1 AC 220 V y 3AC 400 V. Entre las ventajas destacan también su fácil uso e instalación y su gran ahorro económico. www.siemens.com/ sinamics-v20

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Sistema de control configurable altamente eficiente  Los sistemas de control configurables de Pilz supervisan funciones de seguridad en numerosos campos de la construcción de máquinas e instalaciones. En las líneas de producción intervienen hasta 100 controles. En consecuencia, merece la pena comparar el consumo de energía. El sistema de control configurable PNOZmulti 2 de la firma Pilz consume hasta un 80% menos energía que los productos comparables. El dispositivo base PNOZ mB0 de este sistema de control es especialmente eficiente: tiene un consumo de energía de solo 0,8 vatios. Gracias a este valor tan bajo, el dispositivo consume hasta un 80% menos de energía que otros productos comparables. En términos de consumo de CO2, significa que en 4.800 horas de funcionamiento se consigue ahorrar hasta 6,39 kg de dióxido de carbono al año por cada control instalado.

tecnoMarket

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Tecnología de terminación para cámaras interiores y exteriores  La tecnología PushPull de Harting en la variante 4 es ideal para prácticamente cualquier aplicación, ya sea en entornos industriales severos con suciedad y polvo o en escenarios exteriores sometidos al calor y frío. La tecnología de fabricación modular de los conectores de la familia PushPull de esta firma permite ofrecer una multitud de bases para empotrar, pasamuros y conectores adecuados para dar respuesta a las necesidades de las aplicaciones con cámaras que se desarrollan en la actualidad. Uno de los conectores de esta familia es el RJ45 para 1/10 Gbit Ethernet para transmisión Cat 6/Clase EA. Está disponible en versión sobremoldeada o como un conector instalable en campo con tecnología de desplazamiento de aislante. Esta serie también presenta conectores USB 2.0 (tipos A y B) y USB 3.0 (tipo A) para ofrecer soluciones ópticas basadas en el sistema LC dúplex. Con un diseño compacto y de gran robustez, alta velocidad de transferencia de datos y protección IP65/67, una de las características esenciales de esta familia es la facilidad que ofrecen para la puesta en marcha en campo. www.harting.com 97

Dispositivos de medición de caudal de gas

 La firma ER- Soft ha lanzado al mercado el PLC Analyzer Pro 5, que posibilita diagnosticar fallos en autómatas programables, detectar y localizar errores esporádicos e identificar tiempos muertos en los procesos de producción. De manera que con su utilización se consigue reducir tiempos de ciclo y una fuerte optimización de procesos. Ofrece una visión general de las señales del autómata analizando su comportamiento en el tiempo.

 El nuevo medidor de gas ultrasónico de Sick, el Flowsic 500, se ha diseñado para mediciones específicas de transferencia de custodia en la distribución de gas natural. Permite realizar mediciones con una gran precisión y es perfecto para compañías de servicios municipales y consumidores industriales. De diseño compacto, no ocupa mucho espacio y no requiere tuberías rectas de entrada o salida. Efectúa mediciones a prueba de fallos con una batería de respaldo y con un funcionamiento en red intrínsecamente seguro. Alternativamente, su uso con batería llega a ofrecer una autonomía de hasta diez años. Además, el procedimiento de recalibración in situ que ofrece es rápido y sencillo: tan solo tiene que sustituir el cartucho y listo. El Flowsic 500 funciona sin piezas mecánicas móviles, por lo que no está sujeto a desgaste. Sick ha desarrollado específicamente para el Flowsic 500 unos transductores ultrasónicos que son insensibles a interferencias. El medidor no se ve afectado por sobrecargas y procesa los cambios en cargas dinámicas sin ninguna pérdida de precisión. Incorpora un sistema de autodiagnóstico que ofrece un gran nivel de fiabilidad y precisión en la medición. Al eliminar el riesgo de bloqueo del caudal de gas, puede utilizarse en aplicaciones en las que es vital disponer de un suministro de gas continuo, por ejemplo en hospitales.

www.er-soft.com

www.sick.com

www.pilz.com

Analizador de PLC

Automática e Instrumentación

ANUNCIANTES

Anunciante

Página

Anisol .......................................................................19 B&R .........................................................................31 Beckhoff Automation ....................................... 18 y 83 Bürkert ....................................................................33 Endress + Hauser ........................................... 13 y 60 ER-Soft ....................................................................14 Festo ........................................................................65 Igus ..........................................................................35 Infaimon ..................................................................21 Logitek ............................................................. 15 y 17 Mesurex .....................................................................4 Mitsubishi Electric .................. Interior contraportada National Instruments ..................................... Portada Omron .....................................................................27 Pepperl + Fuchs .....................................................91 Phoenix Contact .....................Contraportada, 25 y 44 Rockwell Automation ..............................................23 RS Components................................ Interior portada Schneider Electric...................................................49 Sick Optic Electronic ..............................................20 Siemens .....................................................................3 Tempel ....................................................................43 Vipa .........................................................................29 Weidmüller........................................................ 6 y 57

EN EL PRÓXIMO NÚMERO Sistemas de radiofrecuencia

Panorama

Industria ferroviaria Informe Equipos para la medida y monitorización de la energía eléctrica (Se incluye tabla de oferta)

Automática e Instrumentación DIRECTOR GENERAL EDITORIAL Francisco Moreno DIRECTORA Cristina Bernabeu bernabeu@tecnipublicaciones.com COLABORADORES Y CONSEJO ASESOR Xavier Alcober, Jordi Ayza, Xavier Pi, Antoni Sudriá, Francesc J. Suelves, Laura Tremosa, Constanza Saavedra

www.tecnipublicaciones.com/automatica EJECUTIVOS DE CUENTAS Víctor Bernabeu vbernabeu@tecnipublicaciones.com Francisco Márquez fmarquez@tecnipublicaciones.com SUSCRIPCIONES Teléfono de atención al cliente: 912 972 000 Horario: 08:00-14:00 h.

CEA (Comité Español de Automática) César de Prada (Presidente), Joseba Quevedo (Vicepresidente), Miguel Ángel Mañanas (Secretario)

Precio de la Suscripción Suscripción papel: Nacional 160 e, Extranjero 168 e Suscripción digital: Nacional 60 e, Extranjero 60 e Suscripción multimedia (papel y digital): Nacional 180 e, Extranjero 220 e

DOCUMENTACIÓN documentación@tecnipublicaciones.com

Precio del ejemplar España: 19 e, Extranjero: 27 e

DISEÑO, MAQUETACIÓN Y FOTOGRAFÍA Departamentos propios

Avda. Cuarta, 1-2º - 28022 Madrid Teléfono: 912 972 000 Fax: 912 972 155 Josep Tarradellas, 8. Entlo. 4 08029 Barcelona Teléfono: 932 431 040

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Septiembre 2013 / n.º 454

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454 / Septiembre 2013

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ENERGÍA EÓLICA Y MARINA

Sistema de protección OK

Rediseñado. Reinventado. Extraordinario Pág. 66

Límite de seguridad alcanzado. Se recomienda sustitución

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Septiembre 2013, n.º 454

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La protección contra sobretensiones transitorias inteligente

Pág. 45

Panorama Formación en Automática: la necesidad de avanzar con el mercado

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