Automática e Instrumentación - nº 465

Productividad y eficiencia del diseño a la producción

Automática e Instrumentación www.automaticaeinstrumentacion.com

465 / Septiembre 2014

@automatica_

Mecánica, Oleohidráulica, Electricidad, Electrónica, Informática, Medidas

Automática e Instrumentación

INDUSTRIA QUÍMICA

Grandes objetivos para grandes resultados

La química asume un nuevo protagonismo y lleva más allá su ambición de sostenibilidad para liderar la evolución de su modelo productivo alineándolo al de la economía circular. No será un proceso sencillo ni breve, pero sí altamente positivo en el que el sector involucrará al total de actores participantes en el ciclo de vida de sus productos. El cambio a gran escala acaba de comenzar.

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INFORME Analizadores de gases

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Incluye tabla de oferta.

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PERSONAS Entrevista a Peggie W. Koon, presidenta de la Sociedad Internacional de Automatización (ISA)

Septiembre 2014, n.º 465

TIEMPO REAL

Panorama Nuevas máquinas para una nueva química

Visión artificial INFAIMON Cámaras que controlan su producción

Verificación de posición

Detección de posición para captura

Verificación del nivel de llenado

Ausencia de componentes

Exceso o falta de material

Medición con precisión

Análisis e informes Cámara de refrigeración Este

14/09/2014 hasta 16/09/2014

Evaluación gráfica

14/09/2014

Registrador de datos 1 (°C)

15/09/2014

Registrador de datos 2 (°C)

16/09/2014

Registrador de datos 3 (°C)

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La portada

Automática e Instrumentación

Grandes objetivos para grandes resultados

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E 4

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Septiembre 2014 / n.º 465

Industria química

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SUMARIO

La química asume un nuevo protagonismo y lleva más allá su ambición de sostenibilidad para liderar la evolución de su modelo productivo alineándolo al de la economía circular. No será un proceso sencillo ni breve, pero sí altamente positivo en el que el sector involucrará al total de actores participantes en el ciclo de vida de sus productos.

El cambio a gran escala acaba de comenzar.

TIEMPO REAL 8

Panorama Nuevas máquinas para una nueva química La sostenibilidad, los materiales y la economía son las cuestiones que están marcando el desarrollo del sector de los bienes de equipo para la industria química. Las empresas españolas no detienen hoy sus desarrollos y confían en seguir consolidando su actividad, sobre todo a nivel internacional.

14 Mes a mes • La UE reconoce a la fotónica como una de las cinco tecnologías clave de futuro.

• FieldComm, fusión de Fieldbus Foundation y Hart.

• Mercado de la automatización: cuando los BRIC ya no son lo que eran.

• Paneles solares totalmente transparentes.

• Mercado europeo no demasiado optimista para los PLC. 24 Empresas • Rockwell y Cisco, colaboración para la formación.

• Los mercados emergen-

tes centran la atención de la nueva estrategia de ABB. • Éxito del roadshow de eficiencia energética de Siemens.

• Universal Robots lanza en España su nueva generación de robots industriales.

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Eventos • Buen arranque comercial de Bta.2015, el encuentro de tecnologías de la alimentación.

• India elegido el ‘país partner’ de la Hannover Messe 2015.

• Sensor+Test cerró con aumento de expositores y visitantes.

• Las JAI analizarán las tecnologías que permiten a la industria ganar competitividad en sus operaciones.

40 Mercados El mercado americano empujará las terminales de operador Según un informe publicado recientemente por la consultora IHS, con un 8,8% el mercado americano se proyecta como la región de mayor crecimiento en ingresos para la industria de terminales de operador en una estimación que evalúa su comportamiento hasta 2018.

Septiembre 2014 / n.º 465

SUMARIO

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I NFORME Renovando el sistema de control y monitorización de una subestación eléctrica

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Du Pont Ibérica moderniza la planta de fabricación de Nomex. Con la premisa fundamental de la integración de la parte de control y la monitorización de todos los elementos de energía bajo un mismo sistema estándar, se ha desarrollado una solución innovadora dentro del sector. El sistema de control Simatic PCS7, con Profinet y con las librerías de Power Control, han permitido abaratar la solución, así como escalar el proyecto y la inversión.

42 Opinión • Austeridad, mundialización y Julio Verne Laura Tremosa

44 Personas Entrevista a Peggie W. Koon, presidenta de la Sociedad Internacional de Automatización (ISA) “ISA quiere ser motor de la industria alineando sus propuesta con lo que el mercado demanda”

S ELECCION DEL MES 49 Empresas • National InstrumentsNIWeek 2014: Soluciones efectivas para el Internet de las cosas

A PLICACIONES 86 Medición de interfase La medición de interfase es una tarea complicada porque es necesario conocer con exactitud las propiedades de los dos líquidos que describen cómo son normalmente y cómo cambian durante un proceso (dinámico).

94 Envase y embalaje para la industria farmacéutica Los requisitos técnicos para los envases farmacéuticos son altamente estrictos y además estos deben emitirse

en una amplia variedad de formas, tamaños y funciones.

El especialista suizo Dividella AG cubre todas estas necesidades con su versátil NeoTOP 804, que incluye una solución de automatización totalmente integrada de B&R con comunicación Powerlink en tiempo real y el protocolo openSAFETY integrado.

SOLUCIONES 96 Fugas en válvulas de control Muchos son los temas que rodean a las válvulas de control y que merecen ser conocidos y estudiados con profundidad. Unos tienen relación con los diversos factores que intervienen en el proceso de selección y cálculo. Otros afectan al diseño y calidad de fabricación, sin olvidar el adecuado montaje e incluso el posterior mantenimiento. La estanqueidad, tanto interna como hacia el exterior constituye un factor que merece su atención y estudio.

104 Mejora de la flexibilidad y productividad industrial con soluciones batch Las plantas con procesos de fabricación por lotes tienen que hacer frente a continuas

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Analizadores de gases En la actualidad, y con la calidad de los instrumentos existentes, en general debida a la aportación de nuevos materiales, al uso extensivo de la microelectrónica y a las comunicaciones y, también, a un cierto efecto rebote de colaboración diseñador del instrumentousuario, ya nadie duda de la fiabilidad de estos instrumentos.

exigencias para mejorar su producción y rendimiento.

Fabrican múltiples productos y deben adaptarse a continuos cambios sin reducir su capacidad productiva. Las soluciones batch ofrecen una metodología y unas herramientas orientadas a solucionar esta problemática.

112 Simplificación de la computación de alto rendimiento para el análisis sísmico Mediante herramientas avanzadas como MATLAB, los geocientíficos pueden centrarse en sus modelos y algoritmos sísmicos en lugar de en la programación de bajo nivel y escalar sus aplicaciones desde un equipo a un cluster sin tener que reescribir el código para las arquitecturas HPC específicas.

TECNOMARKET 116 Nuevos productos

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Septiembre 2014 / n.º 465

EDITORIAL

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“Economía circular” e internacionalización

S

e trate del sector industrial de que se trate, la eficiencia –energética y de reciclaje– y la internacionalización son dos aspectos que se encuentran presentes en la mayoría de los encuentros de industriales y expertos. No podía ser menos en el caso de la industria química.

El objetivo de la economía circular es mejorar la eficiencia energética y de recursos, afirmó el presidente de SusChem España Javier Brañas durante el III Forum SusChem, celebrado recientemente entorno a la industria química, donde se planteó el imprescindible papel que debe tener la industria química como impulsora de la denominada economía circular, un modelo económico basado en el diseño ecoeficiente de productos para facilitar la separación de sus componentes y su posterior reutilización, con el fin de generar el menor volumen de residuos. La industria química en este sentido no hay duda que puede jugar un papel muy protagonista, tal como se señala en un artículo del dossier central de este número: la industria química es el principal suministrador de muchos sectores industriales, por lo que el cambio de la química hacia la economía circular favorecerá este cambio en otros sectores.

Como se decía, la internacionalización es otra de las claves del mundo industrial actual y así parece que lo han entendido los organizadores de los salones Expoquimia, Eurosurfas y Equiplast que, desde su última edición (en el año 2011), han estado trabajando en un nuevo replanteamiento de estos salones que responda a potenciar al máximo su internacionalización.

Tal como han ido remarcando durante este tiempo, la pretensión es convertirse en lo que denominan el World Chemical Summit, y para cumplir con este objetivo han diseñado la fórmula que han bautizado como WICAP, siglas que corresponden a World, Investment, Cooperation and Innovation Lab, Application Forum y Project Forum. World, porque se ofrece un hub al que –si las negociaciones llevadas a cabo han tenido éxito– asistirán representantes de países como Argelia, Túnez, Turquía, Sudáfrica, Nigeria, Ghana, Colombia, Perú o Israel y en el que se darán cita oferta y demanda, mercados emergentes y

soluciones para reducir el tiempo de selección de proveedores.

En relación a Investment, se justifica, según los responsables de Fira, porque reunirá a representantes gubernamentales de países como Brasil, Nigeria o Israel que presentarán en Barcelona sus proyectos de inversión, así como las vías para poder acceder a sus mercados.

Por su parte, el Cooperation & Innovation Lab acogerá la presentación de proyectos de desarrollo científico de ámbito mundial que podrán tener acceso a posibles partners y proveedores del sector.

Está previsto también un open market innovation, donde se presentarán a los mejores expertos y proveedores los productos y procedimientos más relevantes, y el Project Forum ofrecerá un espacio para que desarrolladores de proyectos del ámbito químico de todo el mundo puedan encontrar proveedores.

Finalmente, no podía faltar algún espacio con el calificativo de Smart y este es el Smart Place, un espacio común de exposición en el que se llevarán a cabo todo tipo de actividades divulgativas, y se podrá visitar el proyecto Smart Chemistry, Smart Future, liderado por la Federación Empresarial de la Industria Química Española (Feique).

Las principales compañías y organizaciones de la industria química internacional participarán en este proyecto con el objetivo de poner en valor la capacidad de generar riqueza y empleo del sector, así como su contribución a la mejora del bienestar de la sociedad.

En fin, que son muchas las actividades que se reunirán en esta edición de un encuentro con ya una larga tradición y que, si bien ha ido evolucionando, en este caso plantea realmente una nueva estrategia con el objetivo de la puesta en contacto entre el mayor número de agentes mundiales implicados de uno u otro modo con el sector químico, para facilitar el mayor número de buenos intercambios comerciales. No se puede negar que la propuesta es ambiciosa e interesante, lo que hace esperar que resulte atractiva tanto para los expositores de los tres salones como para los visitantes. En nuestro próximo número daremos amplia noticia de todo ello.

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TIEMPO REAL

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Panorama

Nuevas máquinas para una nueva química

Con la seguridad ya en niveles avanzados, es la sostenibilidad, los materiales y la economía las cuestiones que están marcando el desarrollo del sector de los bienes de equipo para la industria química. Las empresas españolas no detienen hoy sus desarrollos y confían en seguir consolidando su actividad, sobre todo a nivel internacional.  CONSTANZA SAAVEDRA

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l sector de la maquinaria para la industria química desarrolla hoy su actividad en un convulso escenario: la marcha económica y las exigencias técnicas y tecnológicas para la consolidación de procesos productivos más sostenibles y eficientes están influyendo de manera decisiva en su desarrollo.

A nivel macroeconómico, el Índice de Producción Industrial elaborado por el Instituto Nacional de Estadísticas (http://bit.ly/WMyVlS) muestra que, a julio de 2014, el sector de los bienes de equipo ha retrocedido en un 0,5%, acumulando una caída interanual que alcanza ya el 0,8%.

n Fuente: Riera Nadeu.

Los datos dan fe de un estancamiento, no de una caída; sin embargo, el sector es cauto: Notamos una progresiva recuperación, muy lentamente, ¡demasiado!, explica Ricard Fenollosa, sales manager de Riera Nadeu (www.rieranadeu. com), fabricante especializado en máquinas centrífugas. Dicen que los indicadores económicos de consumo en general suben, pero en el caso de la industria química es imperceptible. Y es que pese a que la producción industrial encadena ya seis meses en positivo, el mayor periodo de expansión en los últimos seis años, la razón de su crecimiento no está en la industria de procesos, sino en la fabricación de vehículos de motor.

El otro de los frentes abiertos para

la industria de bienes de equipo de la química, el de la innovación, obliga a revisar y proponer al mercado un portfolio de productos a la altura de las exigencias de sostenibilidad y eficiencia que se hace hoy al sector. Lo cierto es que, según el informe Claves de la competitividad de la industria española (http://sie. ag/1m12RGY) elaborado por PwC para Siemens, la industria química es precisamente uno de los sectores que invierte en bienes de equipo por debajo de la media de la Unión Europea, habiendo reducido su capacidad inversora en un 3,9% desde el año 2000.

En primer lugar, la energía Pese a que desde Feique (www. feique.org), la patronal del sector químico, recuerdan que desde 1990 esta industria ha reducido su intensidad energética en un 54% y el uso de gas en un 37%, el sector sigue siendo protagonista de más del 14% del consumo energético nacional, solo por detrás de la producción minera y la metalurgia. Sumado a ello, las crecientes voces que reclaman un verdadero compromiso del sector por ser pieza clave de la economía circular, aquella que busca superar el modelo de usar y tirar, empujan a los fabricantes de maquinaria a mejorar sus propuestas según las demandas específicas de cada tipo de proceso químico.

Modestamente debo indicar que ofrecemos un nivel óptimo de eficiencia energética, aunque la toma

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TIEMPO REAL

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Panorama

Eficiencia energética para maquinaria del caucho y plástico

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n Fuente: Feique.

de decisiones sobre inversiones de clientes y usuarios finales de nuestros equipos no siempre viene definida únicamente por este parámetro, destaca Ricard Fenollosa, de Riera Nadeu. Y es que tal y como recuerda la consultora energética Ipsom (www.ipsom.com), la factura energética es bastante dispar: mientras supone el 50% de los costes totales en las industrias de cloro-álcali, en la química fina representa solo el 5%. En términos generales, el ahorro potencial medio de una empresa química se estima en torno al 20%.

Pero, ¿dónde radica la clave de la contención energética? Depende.

Así, en las compañías del sector químico en las que se genera calor para su aplicación a un proceso, pueden conseguir una mayor eficiencia energética de los hornos, quemadores y calderas a través de las medidas como el control de la relación estequiométrica, análisis de los gases de combustión, utilización del tipo de quemador correcto, precalentamiento del comburente, aprovechamiento del calor desperdiciado en otras zonas del proceso productivo o utilización de economizadores.

Asimismo, para la mayoría de subsectores, existe una parte importante del gasto energético que se invierte en el transporte de fluidos con el uso de bombas, en cuyo caso la utilización de variadores de frecuencia, a falta del reemplazo de la

misma, ayuda a equilibrar necesidades de potencia y conseguir con ello un importante ahorro. La maquinaria para el transporte neumático y los sistemas de trituración también mejoran su comportamiento energético con soluciones de este tipo.

En la misma línea, en el caso de los motores, parece ser más sencillo de lo que aparenta: bastaría casi con un correcto dimensionado.

Los equipos auxiliares a la producción también ofrecen oportunidades de ahorro: para los sistemas de refrigeración técnicas como el free cooling pueden reducir en más de un 20% el gasto energético con un ROI que en la mayoría de ocasiones no sobrepasa los cuatro años.

Posibilidades hay muchas. Según explica Fenollosa, para Riera Nadeu las vías de investigación se centran especialmente en la recuperación máxima de energía térmica en los

“Uno de los frentes abiertos para la industria de bienes de equipo de la química, el de la innovación, obliga a revisar y proponer al mercado un portfolio de productos a la altura de las exigencias de sostenibilidad y eficiencia que se hace hoy al sector”.

uromap, la Asociación Europea de Fabricantes de Maquinaria para Plásticos (www.euromap.org), ha anunciado que a partir de octubre de 2014 estará disponible una nueva etiqueta de consumo energético para las máquinas de transformación de plásticos y caucho.

La creciente importancia de la eficiencia energética llevó a Euromap a publicar unas mediciones estándar de los consumos de energía de inyectoras y extrusoras sopladoras. Sin embargo, hasta ahora, los fabricantes de maquinaria habían utilizado etiquetas propias para identificar los consumos y clasificación energéticos de sus máquinas.

Con el objetivo de ofrecer transparencia en la clasificación energética de las máquinas y facilitar a los clientes el poder realizar comparaciones objetivas en atención a los consumos, se ha desarrollado esta etiqueta común y neutral, que será de uso voluntario, cuyas especificaciones pueden encontrarse en una nueva recomendación de Euromap.

procesos de secado y en la aplicación de dispositivos que incrementen eficiencia energética en los sistemas de accionamiento de centrífugas, ya sean de tipos continuo –procesos más intensivos– o discontinuo.

Nuevos materiales: en la máquina y para el proceso Los nuevos componentes irrumpen hoy no solo como materias primas de la fabricación de los productos finales que ofrece la industria química, sino también como material clave para un nuevo tipo de maqui-

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TIEMPO REAL

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Panorama

n Fuente: Lleal.

n Fuente: Feique.

Maquinaria de hoy para materiales del futuro 10

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a nanotecnología aplicada a la química, además de las ventajas que ofrece a nivel de materiales para las máquinas, representa una oportunidad para los proveedores de equipo y centros de investigación volcados en el diseño de nuevos procesos.

Ese es el caso de Advanced Nanotechnologies (www.advancednanotechnologies.com), una spin off de la Universitat de Barcelona dedicada al desarrollo de procesos y equipos específicos para materiales y aplicaciones de superficie.

Entre sus lanzamientos destaca el sistema CNTMAN-09, herramienta semiautomática para los procesos basados en Chemical Vapor Deposition(CVD) térmico –un proceso químico utilizado para producir productos de alta pureza y de alto rendimiento de materiales– y de plasma para un procesamiento CNTs completa; el GraphMan-12, para los procesos basados en CVD térmico y de plasma para un procesamiento completo de grafeno, y el Plasman-11, sistema completo de los procesos de deposición química en fase vapor utilizando plasma. naria más acorde con las exigencias de resistencia, seguridad y consumo energético que se le demanda a la química de la economía circular.

La Plataforma Tecnológica de Materiales Avanzados y Nanomateriales, en su informe Roadmap de

Innovación Tecnológica Materplat 2020 (http://bit.ly/1usHZdg), detalla algunos de los avances clave en el campo de los materiales, ofreciendo detalles sobre las innovaciones aplicables al diseño y construcción de maquinaria. En la mayoría de

“Las crecientes voces que reclaman un verdadero compromiso del sector por ser pieza clave de la economía circular, aquella que busca superar el modelo de usar y tirar, empujan a los fabricantes de maquinaria a mejorar sus propuestas según las demandas específicas de cada tipo de proceso químico”.

casos, la capacidad de aportar competitividad al desarrollo es un factor determinante para su aplicación industrial.

Por ejemplo, el campo de las aleaciones ligeras es uno de los ámbitos donde mayor oportunidades se dan en la actualidad. El desarrollo de aleaciones de aluminio para altas temperaturas, en condiciones de trabajo que superan los 200º como requieren las refinerías, permite la construcción de elementos de tratamiento del material sin reducción sustancial de las propiedades mecánicas y de fatiga. Propone también el desarrollo de nuevas aleaciones de aluminio de bajo coste y más adaptadas a los procesos de fabricación mediante tecnologías de partículas, con ventajas competitivas en numerosas aplicaciones.

Multimateriales de base aluminio, titanio, magnesio, en combinaciones diversas con otros materiales metálicos, plásticos, inorgánicos y con diferentes formatos –láminas, nidos de abeja, espumas, etc.– con objeto de alcanzar en el híbrido propiedades funcionales superiores, e incluso, el reforzamiento de las aleaciones de aluminio, magnesio y titanio mediante nanomateriales, puede proporcionar nuevas propiedades y características funcionales a estas aleaciones incrementando su aplicabilidad y funcionalidad en la maquinaria.

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Panorama

“La numerosa normativa a la que está sujeta el sector químico hace que la seguridad sea uno de los asuntos prácticamente resueltos tanto en lo que se refiere a maquinaria como a procesos”.

En relación a materiales inorgánicos, Materplat 2020 propone el desarrollo de componentes cerámicos porosos avanzados –de base alúmina, circonia, titania...– para membranas-soporte de catalizadores y productos activos específicos –oxidos, nitruros, tierras raras, etc.– que se incorporan mediante tecnologías diversas en función de la aplicación o actividad a desarrollar en los procesos de separación de productos y componentes moleculares: procesos de ultra, micro y nanofiltración, tratamiento de líquidos y gases, incluida la eliminación de bacterias y considerando en especial las aplicaciones en biotecnología y en la industria farmacéutica.

Asimismo, apunta a las oportunidades en relación a la fabricación y utilización de componentes en cerámicas avanzadas –Al2O3, CSi, ZrO2, y otros– y cerámica–metal para aplicaciones en medios y entornos que requieran una importante resistencia a corrosión, desgaste y erosión; o para aplicaciones estructurales a elevadas temperaturas en refinerías de petróleo o componentes para energía solar térmica.

En el ámbito de los nanomateriales, recomienda la creación de nuevos materiales compuestos reforzados con nanopartículas, nanotubos o nanometales con propiedades multifuncionales como es la capacidad para alimentación y almacenamiento de energía, autosensores e inteligentes activos-adaptativos y con propiedades de magnetoresistencia gigante, resistividad o conductividad eléctrica mejorada, entre otros.

Por último, en relación al tratamiento de aguas, un aspecto clave

La maquinaria española continua su avance

D

iversos son los proyectos y tecnologías que ofrecen las principales empresas proveedoras de maquinarias e ingenierías que consolidan su presencia a nivel nacional e internacional: • Aguilar y Salas (www.aguilarysalas.com) acaba de anunciar que ha cerrado un pedido de 5,5 millones de dólares para la fabricación de diversos equipos destinados a una nueva planta de fertilizantes en Bielorrusia: intercambiadores de calor, columnas de vacío y depósitos, todos ellos utilizando aleaciones especiales. Según informa la firma, se trata del primer contrato de la empresa para este tipo de plantas en esa región, donde este tipo de instalaciones son una apuesta estratégica para potenciar la industria agrícola, un sector que representa aproximadamente el 9% del PIB de país.

• En su apuesta por formar parte de la nueva economía circular, Lleal (www.lleal.com) ha conseguido la certificación ISO 14001 de gestión medioambiental para sus instalaciones gracias a la optimización de la utilización de recursos claves para su proceso productivo–agua, gas, electricidad...–contemplando iniciativas como la instalación de tres plantas de energía solar fotovoltaica, de una capacidad total de 300 Kw. El certificado, además, garantiza que la compañía realiza una mejor gestión de los residuos generados.

• Pese a que no desvela el nombre de su cliente, Tecnium (www. tecnium.es) confirma que el biotrickling para el control de olores y emisiones gaseosas es ya es una realidad: una de las empresas papeleras más importantes confiará en la compañía para el suministro de una unidad de biotrickling para la eliminación de H2S y compuestos orgánicos (COVs), difíciles de eliminar con tecnologías tradicionales.

Entre las ventajas de dicho sistema la compañía señala su espacio reducido, el nulo consumo de químicos, el ahorro energético, su bajo mantenimiento y su proceso 100% ecológico.

• Iberfluid (www.iberfluid.com), proveedor de instrumentos y sistemas para el control de procesos, ha presentado los medidores de caudal por ultrasónicos Sentinel, especialmente diseñados para la medición de crudo y otros productos refinados para lo que se necesita una gran exactitud, ofreciendo una medida fiable y repetible de acuerdo a los requerimientos de la norma OIML R117-1. La tecnología permite también ser utilizada como herramienta de alta precisión para la detección de fugas de tuberías o mediciones de caudal de transferencia fiscal.

• Consolidando su negocio en Latinoamérica, Técnicas Reunidas (www.tecnicasreunidas.es) y Petroperú han firmado un acuerdo para la realización del proyecto de modernización de la refinería de Talara, que contempla ingeniería, aprovisionamientos y construcción de las unidades de tratamiento de crudo por valor de algo más 2.700 millones de dólares. Se trata del mayor contrato del ámbito del refino adjudicado a nivel mundial a un solo contratista y permitirá incrementar la producción de las instalaciones de 62.000 a 95.000 barriles al día. tanto para los procesos como para las oportunidades de negocio del sector químico, los nanomateriales ofrecen capacidades como nanoabsorbentes, nanocatalizadores, membranas inteligentes así como nanosensores y nanodispositivos para control y

medición de los parámetros del proceso y de los resultados.

Por ahora, pese a la disponibilidad de las innovaciones, los nuevos materiales aún no irrumpen con fuerza entre los proveedores de bienes de equipo: Más que en aplicación de

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Panorama

“Los nuevos componentes irrumpen hoy no solo como materias primas de la fabricación de los productos finales que ofrece la industria química, sino también como material clave para un nuevo tipo de maquinaria más acorde con las exigencias de resistencia, seguridad y consumo energético que se le demanda a la química de la economía circular”

n Fuente: Aguilar Salas.

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n Fuente: Feique.

materiales especiales o nuevos intentamos combinar la inclusión en nuestros desarrollos tecnológicos de dispositivos innovadores existentes en el mercado, explica Ricard Fenollosa, lo que nos permite ofrecer una maquinaria acorde con los niveles de calidad y de altísima tecnología que exigen los mercados a los que accedemos cada vez en mayor porcentaje como son Europa o Estados Unidos.

Protección y gestión La numerosa normativa a la que está sujeta el sector químico hace que la seguridad sea uno de los asuntos prácticamente resueltos tanto en lo que se refiere a maquinaria como a procesos: la seguridad máquina ha sido uno de los pilares en la fabricación de nuestros equipos, confirman

desde Riera Nadeu, destacando la importancia de utilizar hardware de seguridad específico, acorde a la normativa vigente: Conocedores de las necesidades del sector y pioneros en equipos para trabajo en atmósferas explosivas ATEX, aunamos seguridad–máquina, EN ISO 13849-1, con seguridad–proceso, EN 62061 y EN 61508 adelantándonos a la nueva norma unificada ISO/ IEC 17305 para el 2016.

Esta nueva norma, que nace de la (EN) ISO 13849 y la IEC 62061, está provocando ciertos recelos en la industria, ya que como explica Rockwell Automation en su whitepaper ISO/IEC 17305 ¿claridad o confusión? (http://bit.ly/1pdHbTe) se ha pasado del enfoque relativamente simple de las categorías de la EN 954 a otro más complejo que

abarca PL (Performance Level o Nivel de Rendimiento) de la (EN) ISO 13849 y SIL (Safety Integrity Level o Nivel de Integridad de la Seguridad) de la IEC 62061. Este cambio no ha sido del todo bien recibido, pero la mayoría coincide que era necesario una mejora de la norma que se ha concretado finalmente a través de la unión de ambos estándares.

Por último, en lo que se refiere a software, no hay datos independientes en relación a si existe preferencia por parte del sector de la utilización de software embedded propietario o de código abierto para el control de sus máquinas. Cada vez más apostamos por la integración total de nuestros equipos en los sistemas de control de planta, detalla Ricard Fenollosa. La unificación de plataformas y tecnologías, así como la homogenización de las funciones de seguridad dedicadas al proceso, permite ser más eficientes en el desarrollo de los proyectos. La tecnología abierta a través del uso de herramientas software de mercado nos aporta ese dinamismo necesario para afrontar los continuos cambios y avances del propio mercado. Y es que, como pasa en cualquier ámbito comercial, en la maquinaria para el sector químico el cliente también tiene la última palabra. n AeI

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Mes a mes

La UE reconoce a la fotónica como una de las cinco tecnologías clave de futuro

C

on una inversión prevista de 1.795 millones de euros para el periodo de 20152020, la Unión Europea ha reconocido a la fotónica como una de las cinco tecnologías clave de futuro. Y es que según recuerda FiberNet, fabricante de equipos de transmisión por fibra óptica que recientemen-

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te adquirió Fibernova, firma especializada en tecnología fotónica para el sector de las telecomunicaciones, este mercado movía en 2005 unos 228.000 millones de euros, pero gracias a una tasa de crecimiento anual sostenida del 8%, se espera que para 2015 alcance un volumen total de

439.000 millones de euros, llegando a los 650.000 millones en 2020.

La fotónica será la clave de los diseños en los próximos años, explica Esther Gómez, Directora General de FiberNet. Actualmente, Alemania es el líder indiscutible en Europa con un 40%

del total de la producción de productos fotónicos, seguida de lejos por Francia y Holanda, con el 12%, según datos aportados por Optech Consulting. La producción europea representa actualmente un 18% del volumen global mundial, bastante lejos de Asia, que genera el 70% de la oferta de fotónica, con Japón y China a la cabeza.

Pese a este escenario, Gómez asegura que Europa se encuentra en una buena posición en unos segmentos clave de desarrollo de la fotónica: tecnología de producción para sistemas láser y litográficos, componentes ópticos y sistemas, calibración y automatización, tecnología médica y ciencias de la vida y sistemas de seguridad y defensa. n AeI

Mejora en la seguridad de máquinas con la unión de los estándares IEC 62061 y la ISO13849

T

al y como señalan desde Rockwell Automation, la unión de dos normas puede, por su naturaleza, crear desafíos que deben ser conducidos con precaución, pero –siendo optimista– puede simplificar, aclarar y hacer la adhesión a la norma más alcanzable en el ámbito práctico. En este escenario se encuentran hoy numerosas industrias en relación a sus sistemas de control, ya que los estándares de seguridad de máquinas, la IEC 62061, publicada en 2005, y la (EN) ISO 13849, su posterior revisión, se fusionan en una única norma que tiene como objetivo simplificar la utilización de ambos estándares.

Según apunta la compañía en un informe técnico sobre esta evolución, la propuesta de fusión reunirá a lo mejor de ambos estándares existentes y desmitificará algo de la confusión surgida en los últimos seis años de uso de las dos normas y recuerdan que el objetivo de la adopción se ha establecido en 2016 con

un periodo de transición hasta 2018, aunque algunos ven esto como optimista.

Para la compañía de automatización, la unión de ambos estándares es la evolución lógica que ha de tener la norma y representa una oportunidad para la industria de reorganizar sus sistemas de seguridad: La actual tecnología de automatización de seguridad inteligente electrónica y programable ha pasado por alto ahora las normas existentes.

No debe haber nuevas metodologías o fórmulas... Se ha gastado tiempo y dinero para llevarnos a donde estamos ahora y empezar de nuevo no es una opción: es el momento de aprovechar la oportunidad para mejorar.

En efecto, la unión de la IEC 62061 y la ISO 13849 eliminará la complicación de tener dos estándares. Tal y como se apunta en el whitepaper, como parte del proceso, es necesario asegurarse de que no

introduce ningún requisito diferente o adicional: Esta unión es la oportunidad para clarificar, simplificar y resolver algunos problemas conocidos, tales como el suministro de datos fiables. n AeI

Tecnología submarina: a la búsqueda de estándares

L

a aseguradora DNV GL liderará un proyecto industrial conjunto con los operadores submarinos más importantes del mundo para elaborar estándares industriales que hagan que resulte más rentable el desarrollo de proyectos de mayor envergadura con tecnología de procesamiento submarino.

Hoy en día, los desarrollos submarinos se caracterizan

por soluciones a medida. El proyecto de cooperación debe cerrarse a finales del primer trimestre de 2015 y las normas que se establezcan deben ser estándares abiertos, lo que significa que esta sea una tecnología que todos los proveedores pueden utilizar, sin derechos especiales.

La estandarización es una de las medidas para reducir los costes y aumentar la

eficiencia en las operaciones. La compañía noruega Statoil hace hincapié en que esta normalización no se llevará a cabo a costa de otros desarrollos tecnológicos.

A principios de este año, Statoil adjudicó contratos para estudios de factibilidad relacionados con la aplicación para el procesamiento submarino. n AeI

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Septiembre 2014 / n.º 465

Mes a mes

Big Data: lo importante es el análisis de la información

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n este momento los llamados Big Data son objeto de multitud de informaciones y debates. De todos modos, la pregunta es si siempre esta ingente cantidad de información ofrece realmente soluciones para quienes han de tomar decisiones.

Un problema es que se tiende a asumir que cuantos más datos mejor; sin embargo, lo importante es el valor que aporte la información, y en muchas ocasiones se puede obtener mucho valor con la cantidad justa de datos, de forma que no sean necesarias grandes inversiones para con-

16

seguir datos. Deben tenerse en cuenta estas características: • Simplicidad: que permitan la toma de decisiones de forma rápida y con imágenes claras.

• Timely (Oportunidad): es esencial que los datos estén disponibles cuando más se

necesitan. La disponibilidad oportuna de los datos es clave para el éxito.

• Accuracy (Precisión): muy importante para crear confianza y una buena cultura de toma de decisiones.

• Relevant (Pertinencia): los datos deben ser los pertinentes para lo que desea medir quien toma decisiones.

Si se trata de medir beneficios, será importante tener métricas que ayuden; si se trata más de análisis del tiempo de actividad, será interesante tener un KPI (indicador clave de rendimiento) entrenado para esto.

En todo caso, lo que hay que tener en cuenta es que el valor de los Big Data no está en los números, estadísticas o informes; el valor está en lo que se aprende desde el análisis de la información.

Eso significa que disponer de más datos no es necesariamente mejor. Disponer de algunos datos es mejor que nada, pero conseguir la información correcta para que las personas adecuadas tomen la decisión correcta es el escenario ideal. n AeI

Más problemas para el proyecto europeo Galileo

FieldComm, fusión de Fieldbus Foundation y Hart

l proyecto Galileo tiene como objetivo desarrollar desde la UE un sistema global de navegación por satélite (GNSS), con el objeto de evitar la dependencia de los sistemas GPS y Glonass. Al contrario de estos dos, se proyectaba de uso exclusivamente civil. Inicialmente Galileo iba a estar disponible en 2008, de forma que actualmente acumulaba ya cinco años de retraso debido no solo a problemas técnicos, sino también políticos (desacuerdos entre países) y estaba previsto que se comercializaran sus primeros servicios este año 2014.

Pues bien, el pasado 22 de agosto se lanzaron los dos primeros satélites operacionales.

El lanzamiento fue exitoso, pero por fallos técnicos se ubicaron en una órbita no adecuada. Ahora una comisión está estudiando el origen de este fallo que, según JeanYves Le Gall, presidente de Cnes (Agencia francesa del espacio) y coordinador del programa Galileo, está ligado a un problema de fabricación pero no de diseño.

En todo caso, en primer lugar será necesario comprender las causas del fracaso

urante el verano, la Fundación Fieldbus (FF) y la HART Communication Foundation (HCF) anunciaron su fusión en una nueva organización industrial dedicada al desarrollo, gestión y promoción de estándares globales para la integración de dispositivos en arquitecturas y sistemas de automatización de procesos. El último paso, es decir, la aprobación por parte de los miembros de ambas organizaciones, se dio el pasado 30 de agosto.

El nuevo consorcio, llamado FieldComm Group, estará dirigido por un consejo integrado por representantes de las empresas de FF y HCF y presidido por Hans-Georg Kumpfmueller. El Consejo

E

antes de proceder al nuevo lanzamiento que estaba previsto –en principio– para el mes de diciembre de este año.

El presidente de Cnes cree que los retrasos pueden no ser demasiado importantes teniendo en cuenta que actualmente ya se había programado que los sucesivos lanzamientos (hasta 24) se harían hasta el 2017.

Total, que en el mejor de los casos y sin nuevos sustos, parece que Galileo quizás esté totalmente operativo justo diez años después de lo previsto.

n AeI

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de Administración también nombró a Ted Masters y Rich Timoney presidente y gerente general y vicepresidente ejecutivo de FieldComm Group, respectivamente. El consorcio, cuya sede estará ubicada en Austin, Texas (EE.UU.), se convertirá en una entidad única desde el 1 de enero de 2015, continuando FF y HCF funcionando hasta entonces como siempre. n AeI

BREVES • Cadtech Formación, unidad de Negocio de Grupo CT especializada en la formación PLM, y la Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB), perteneciente a la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), han firmado un convenio de colaboración para impartir formación especializada de la solución de diseño digital (CAD) Catia, desarrollada por la compañía Dassault Systèmes(de la cual Cadtech es socio educativo certificado).

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Mercado de la automatización: cuando los BRIC ya no son lo que eran

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años un crecimiento modesto. Es cierto que existe un enorme potencial en la India, pero no existe una clara tendencia al alza, como sí existía en el pasado. Ahora, también el crecimiento en China se ha ralentizado, ya que las inversiones y la demanda no están creciendo a la misma velocidad que en la etapa del 2000 al 2010. En general, parece existir un consenso entre los analistas sobre que el crecimiento de dos dígitos en campos como el de la automatización en China se ha terminado.

La pregunta es si existen otros países emergentes que puedan jugar el papel dinamizador en el mercado de la automatización que han jugado los citados BRIC. Y el pro-

blema está en que si bien hay una serie de mercados en crecimiento y que impulsarán la inversión en el futuro, son de tamaño marginal en comparación con los gigantes que son la India, China, Brasil, e incluso Rusia. África del Sur, México, Turquía, Indonesia, Vietnam y Nigeria representan solo la mitad de la población de China. Es obvio que el impacto de estos mercados no tendrá el mismo efecto que una industrialización masiva y una intensa urbanización en la India o China.

Es decir, que parece que los proveedores de automatización deberán buscar sus oportunidades con más atención y se enfrentarán a la necesidad de correr más riesgos en estos mercados emergentes más pequeños, si quieren mantener sus crecimientos y evitar la fuerte competencia en los mercados saturados. n AeI

EE UU: gran crecimiento del mercado de robots

económico

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asta finales del 2009, los países BRIC (Brasil, Rusia, India y China), sin duda han impulsado –y mucho– la inversión a escala global. Sin embargo, las cosas van cambiando para estos países. Por una parte, Brasil experimentó disturbios en el marco de la Copa Mundial de fútbol y los analistas señalan que los datos no muestran crecimientos importantes en todos los ámbitos. De hecho, muchos mercados se contrajeron en 2013, a excepción de Rusia, que se fortaleció, pero con las recientes turbulencias económicas y políticas, de repente el desarrollo futuro se ve sombrío. Con las altas tasas de interés y los ahora crecientes precios de los alimentos, el consumo de Rusia se ralentizará, y si las sanciones rusas llegan a la industria de petróleo y gas o a la industria del automóvil, no cabe mucho optimismo.

Por su parte, India ha experimentado los tres últimos

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a economía industrial estadounidense parece estar animándose notablemente. Según las nuevas estadísticas publicadas por la Robotic Industries Association (RIA), la industria de la robótica de EEUU ha tenido excelentes resultados en la primera parte de este año 2014, impulsados por la fuerte demanda de las empresas de fabricación en todos los sectores industriales.

En el primer semestre de 2014, se han adquirido un récord de 14.135 robots, valorados en 788 millones de dólares, lo que significa un aumento del 30% en unidades y del 16% en los ingresos respecto al

mismo periodo en 2013.

Desde el año 2010, el mercado de la robótica en América del Norte ha crecido un promedio del 26% respecto al año anterior. Hay que señalar que en el mismo tiempo récord, la tasa de desempleo en EE UU ha caído en picado durante este periodo.

En 2010, después de una de las peores recesiones de la historia de nuestra nación,

el desempleo en los EE.UU. se acercaba al 10%, afirmó Jeff Burnstein, presidente de RIA. Desde entonces, en medio de años récord para las ventas de robots, el desempleo ha caído de manera constante hacia los niveles previos a la recesión. La tasa de desempleo alcanzó el 6,1% en junio de este año, el más bajo desde septiembre de 2008. Mientras que a menudo oímos que los robots son asesinos de empleo, ocurre todo lo contrario, añadió Burnstein, los robots salvan y crean puestos de trabajo, debido al regreso de empresas manufactureras gracias a la automatización. n AeI

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I+D: control del comportamiento de líquidos en superficies

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nvestigadores del MIT Researchers y Arabia Saudita han desarrollado una nueva forma de superficies que posibilitan controlar de forma activa los fluidos o partículas que se mueven a través de ellas. El trabajo podría permitir nuevos tipos de dispositivos biomédicos o de microfluidos, así como paneles solares que podrían limpiarse de polvo o arena automáticamente.

La mayoría de las superficies son pasivas, afirma Kripa Varanasi, profesor asociado de ingeniería mecánica en el MIT y autor principal de un artículo que describe el nuevo sistema en la revista Applied Physics Letters, de forma que para mover los líquidos o partículas depende de la gravedad o de otras fuerzas que se le apliquen.

El equipo de Varanasi decidió usar campos externos tales como campos magnéticos para hacer superficies activas, ejerciendo un control preciso sobre el comportamiento de las partículas o gotitas que se desplazan por encima de ellas.

Básicamente, el sistema utiliza una superficie microtexturada, con protuberancias o crestas de solo unos pocos micrómetros de diámetro, que se impregnan a continuación con un fluido que puede ser manipulado –por ejemplo, un aceite con diminutas partícu-

las magnéticas– o un ferrofluido, que puede ser empujado y tirado con la aplicación de un campo magnético a la superficie. Cuando las gotas de agua o partículas diminutas se colocan en la superficie, una capa fina de fluido las cubre, formando una capa magnética.

Las partículas diminutas ferromagnéticas (aproximadamente de 10 nanómetros de diámetro) en los ferrofluidos pueden permitir un control preciso cuando sea necesario.

Según Varanasi, este nuevo enfoque podría ser útil para una amplia gama de aplicaciones. Por ejemplo, los paneles solares y los espejos utilizados en sistemas solares de concentración pueden perder rápidamente un porcentaje significativo de su eficiencia cuando el polvo, la humedad u otros materiales se acumulan en sus superficies. Pues bien, si se recubren con un material de superficie activa, un breve impulso magnético podría utilizarse para barrer el material, consiguiéndose un proceso de limpieza automática y libre de agua. n AeI

BREVES • Oracle ha anunciado la firma de un acuerdo para adquirir TOA Technologies (TOA), un proveedor líder de soluciones basadas en la nube que gestionan y optimizan la última milla de servicio al cliente para las empresas mediante la coordinación de actividades entre los despachadores, los empleados móviles y los receptores.

• El Grupo ABB, uno de los fabricantes líderes en energía y automatización, ha anunciado que ha adquirido la empresa holandesa Spirit Innovative Technologies por una suma no revelada. Esta adquisición reforzará su oferta de caudalímetros y soluciones de software para la automatización de las transacciones en la industria del petróleo y el gas. La empresa, cuya sede se encuentra en Eindoven, se integrará en la división Process Automation de ABB.

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Mercado europeo no demasiado optimista para los PLC

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n estudio reciente realizado por la firma analista American Technology IHS indica que el mercado de los PLC cayó un 2,1% en valor en el 2013, cuando la industria estaba ya en una tendencia a la baja. Y es Europa la que más sufre.

Europa sigue siendo el mercado geográfico más grande para las plataformas de automatización, pero el viejo continente apenas ha salido de la recesión. IHS señala varias causas, desde la política de crédito y las condiciones fiscales desfavorables en varios países europeos hasta el exceso de capacidad industrial y una demanda relativamente débil de la exportación. Así que el analista ve pocos signos que permitan esperar un retorno

22

a un fuerte crecimiento en el mercado de las plataformas de automatización a corto plazo para Europa.

En los Estados Unidos, sin embargo, este mercado experimentó un fuerte incremento en 2013, gracias a que el mercado interno sigue creciendo, la inversión aumenta y la situación de la exportación está mejorando.

La mayoría de las compañías clientes para las plataformas de automatización en EE UU

son del sector del petróleo y gas y de la agroindustria.

En la región Asia-Pacífico, el mercado de los PLC registró un repunte en 2013, pero el crecimiento es mucho menor que en años anteriores. Una razón clave según IHS es que China actualmente centra su estabilidad financiera a expensas de las inversiones industriales. Por otra parte, la demanda de los socios comerciales de China, como Europa, ha disminuido penalizando la economía china de las exportaciones. Sin embargo, el mercado japonés de las plataformas de automatización ha conocido un buen año en 2013 que, según IHS, es el resultado de una política industrial proactiva desde 2012 basada principalmente en incentivos fiscales para la industria y varias reformas estructurales importantes. n AeI

Paneles solares totalmente transparentes

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nvestigadores de la Universidad de Michigan han desarrollado un nuevo tipo de concentrador solar transparente, capaz de generar energía mientras deja pasar la luz.

La generación de energía por células solares con materiales luminiscentes (que reciben y re-emiten la luz) ha sido objeto de muchos estudios. Pero los resultados hasta ahora no han sido muy

satisfactorios: la producción de energía resultaba demasiado baja y estos materiales eran mayoritariamente muy coloreados. Era posible ver a través, pero no podía utilizarse para reemplazar una ven-

tana o para equipar una pantalla de visualización.

Ahora, los investigadores han hecho la capa luminiscente activa transparente.

El sistema que recibe la luz del sol se compone de moléculas orgánicas específicamente diseñadas para absorber las longitudes de onda del espectro de luz que son invisibles a simple vista. El resultado es un material completamente transparente. n AeI

Colaboración entre Francia y España para las inversiones en innovación

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spaña y Francia aúnan esfuerzos para impulsar la innovación a través de la plataforma OUI Innov (www. ouiinnov.com), que ha reunido el 25 de septiembre, en el Colegio Oficial de Arquitectos de Madrid, a más de 400 inversores, emprendedores y expertos en innovación franceses y españoles bajo el lema

Es hora de innovar.

La iniciativa ha sido puesta en marcha por OUI Innov, la Embajada de Francia en España, la Agencia Francesa de Inversiones Internacionales (AFII) y el ecosistema francés de startups La French Tech, para impulsar una mayor colaboración en materia de innovación entre los dos

países vecinos a través de un foro de inversión en el que una decena de startups innovadoras españolas han presentado sus proyectos a inversores franco-españoles, y con la celebración de unas jornadas en las que se han abordado los principales retos del emprendimiento innovador para favorecer el intercambio

Fuerte crecimiento del mercado de sensores de presión

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egún la firma analista Transparency Market Research, el mercado mundial de sensores de presión pasará de 6.530 millones de dólares en 2013 a 9.360 millones en 2020. Esto se sustenta en un fuerte crecimiento de la demanda en el mercado de la automoción, principalmente debido a las regulaciones gubernamentales y al crecimiento también de la electrónica de consumo (CAGR del 6,9%).

Mientras que Asia-Pacífico fue el mayor contribuyente al incremento en 2014, América del Norte y las regiones europeas comparten más de la mitad del mercado mundial.

En términos de tecnología, son los sensores piezoresistivos los que se han llevado la parte del león, con 1.82 mil millones de dólares en el 2014, pero tecnologías como MEMS (sistemas micro-electro-mecánicos) están involucrados también activamente en el despliegue de sensores de presión. n AeI

de ideas y experiencias entre ambos países.

OUI Innov también ha ofrecido novedosas actividades para reforzar la jornada de diálogo entre los asistentes. Por un lado, se ha celebrado por primera vez un encuentro de inversión de vanguardia que ha permitido a emprendedores innovadores españoles presentar personalmente sus proyectos a un grupo de inversores franceses. n AeI

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Éxito del roadshow de eficiencia energética de Siemens

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urante el mes de junio, el roadshow de Eficiencia Energética de Siemens recorrió varias ciudades españolas con la participación de más de 250 clientes clave del sector industrial: clientes finales, instaladores, OEM, distribuidores, consultorías de energía y EPC. Según afirman sus organizadores, a bordo del Energy Efficiency Roadshow han podido comprobar de forma exhaustiva cómo la eficiencia energética, la productividad y la rentabilidad pueden reconciliarse en una producción industrial sostenible y responsable con el medioambiente.

Mediante sus pantallas y demostraciones en vivo, este roadshow ha pretendido mostrar cómo los procesos industriales pueden optimizarse con un enfoque energético integrado. El hardware, software y servicios asociados, visualizan y analizan los flujos de energía de una planta o de un sistema, lo que permite una gestión inteligente de la eficiencia energética con la implementación de medidas sostenibles. Hoy, la eficiencia energética es el motor más importante para que la industria

y las infraestructuras sean competitivas, explicó Pascual Dedios, CEO del sector Industry en Siemens España.

Es una palanca fundamental para el desarrollo e implantación de la Industria 4.0.

Tal como siguen afirmando desde Siemens, el primer paso a la hora de ahorrar energía es tener un control de los consumos de una instalación. La herramienta Simatic Powerrate, que formó parte del roadshow, ofrece un conocimiento exacto de los flujos de energía/consumos, lo que permite detectar ahorros potenciales, planificar ampliaciones, renegociar el contrato de suministro en base a datos fiables y aumentar la disponibilidad del sistema. Es posible asociar hasta

PTC adquiere Axeda

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TC ha anunciado la firma de un acuerdo definitivo de adquisición de la compañía Axeda Corporation, una empresa pionera en el desarrollo de soluciones para conectar de forma segura máquinas y sensores a la nube.

La innovación de la tecnología de Axeda amplía la base de clientes de PTC y, por otra parte, la alianza complementa directamente el negocio PTC ThingWorx, y vendrá a incrementar la capacidad de PTC para ofrecer mejores soluciones en Internet de las Cosas.

La conectividad segura y la capacidad de aprovechar los datos de máquina para crear nuevo valor para el negocio

son elementos críticos del Internet de las Cosas y su demanda incrementa a medida que más compañías siguen una estrategia de productos inteligentes conectados. Innovadora en el mercado de la tecnología Internet de las Cosas, Axeda sirve actualmente a más de 150 clientes, con el procesamiento de cientos de millones diarios de mensajes de las máquinas en múltiples sectores indus-

10 valores de consumo a cada lote de producción, recogiendo la información en informes automáticos. Otra herramienta de software presentada fue B.Data, que permite una gestión optimizada de la energía, por ejemplo permitiendo obtener una monitorización y control de los KPI energéticos o realizar una predicción de consumo energético para una optimización de la compra de energía.

Siemens ofrece también unas medidas concretas, desde aplicaciones con velocidad fija hasta otras de velocidad variable con recuperación de energía. Otros ejemplos son la nueva generación de Sirius, aparamenta de baja tensión para aplicaciones de control industrial, que se triales. La empresa cuenta con un amplio ecosistema de socios que incluye a los principales operadores de redes móviles, fabricantes de dispositivos, integradores de sistemas y proveedores de sistemas de gestión, y su liderazgo tecnológico ha dado lugar a varios acuerdos OEM estratégicos con los principales proveedores de tecnología.

Además, el conjunto de aplicaciones de administración de máquinas Connected Axeda faculta a las empresas para controlar de forma remota productos y servicios, incluyendo la capacidad de entregar actualizaciones de software. n AeI

compone de dispositivos con muy bajas pérdidas de energía y una cantidad inferior de calor generado en el armario eléctrico. Por su parte, los motores constituyen entre el 50% al 70% de la demanda industrial de energía eléctrica.

Por ello, Siemens propone el cambio hacia motores de alta eficiencia y rendimiento, como la familia Simotics, para cualquier aplicación industrial, y la implantación en sus sistemas de variadores de velocidad.

El roadshow ha mostrado también soluciones para máquinas-herramienta, que dependiendo de cada instalación, pueden representar hasta el 68% de la demanda de energía. Según afirman sus responsables, con el sistema de automatización Sinumerik, Siemens ha logrado ahorros significativos en el consumo de energía en diseños de máquinas, desde la fase de uso hasta una remodelación completa. Para ello, este sistema controlador evalúa el consumo y la gestión de la energía en periodos de inactividad. n AeI

BREVES • El Grupo FDT, organización encargada de la tecnología FDT (Field Device Tool), ha aprobado que la web de la alemana Krohne, un fabricante de instrumentación de proceso, se convierta en web oficial de pruebas FDT. • El constructor de automóviles eléctricos Tesla Motors confirmó el pasado 4 de septiembre la elección del Estado de Nevada (EEUU) como sede de su mayor fábrica de baterías (Gigafactory).

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Los mercados emergentes centran la atención de la nueva estrategia de ABB

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ext Level es la apuesta que hace ABB para la consolidación de su negocio en el periodo 2015-2020. La estrategia, que según detalló la compañía persigue acelerar la creación de valor sostenible, se basa en el triple enfoque de crecimiento rentable, ejecución incansable y colaboración orientada a las ventas y destaca la apuesta que hace por desplazar su atención comercial hacia mercados en rápido crecimiento, con modelos de negocio que mejoren la competitividad y reduzcan el riesgo.

Nuestra estrategia Next Level se centrará en acciones encaminadas a acelerar el impulso de crecimiento orgánico en ABB, en la generación de margen y en mejorar la eficiencia para generar más valor para nuestros accionistas, explicó Ulrich

Spiesshofer, CEO de ABB. Estamos desplazando nuestro foco de operaciones hacia segmentos de más crecimiento, a la vez que mejoramos la competitividad y reducimos los riesgos, especialmente en nuestra división Power Systems. Mejoramos el enfoque de nuestra organización hacia los clientes, simplificándola para dotarla de más agilidad y mayor velocidad e impulsaremos el cambio con programas específicos de 1.000 días

para garantizar el éxito de su implantación, añadió.

Así, a partir de enero de 2015, además de continuar basando su portafolio en soluciones de electrotecnia y automatización con cinco unidades orgánicas, ABB impulsa la creación de tres nuevas divisiones regionales para una gestión comercial más óptima y la creación de sinergias más efectivas entre la comunidad. Frank Duggan será el responsable de

Asia, Oriente Medio y África; Greg Scheu de Américas, y Veli-Matti Reinikkala de Europa. Además, ABB ha anunciado que modifica la estructura de su Comité Ejecutivo donde Peter Terwiesch, actualmente director de ABB en Europa Central y Alemania, pasa a ser miembro del Comité y responsable de la división Process Automation.

La compañía espera aumentar sus beneficios por acción operativos entre el 10% y el 15%, y generar una rentabilidad de las inversiones de alrededor del 15% en el periodo 2015-2020. El objetivo es hacer crecer la facturación en términos comparables entre el 4% y el 7% de media anual, más rápidamente que los crecimientos del PIB y del mercado. ABB persigue, además, mejorar su rentabilidad ofreciendo un EBITA operativo de entre el 11% y el 16%.  AeI

GENERANDO IMAGEN

DAF

Rodaje en la sede central de la compañía de su vídeo corporativo de 2014: “Orgullosos de ser tu equipo”.

Subaru

Rodaje del vídeo “Marc Márquez vs.

Laia Sanz” con el Impreza de rallies como gran protagonista.

Top Truck

La actriz Gema Balbás en un momento del rodaje del vídeo “Así es nuestra Red de Talleres Top Truck”.

DAF, Subaru y Top Truck son tres de las 16 empresas que han confiado a Grupo TecniPublicaciones TV la creatividad y la ejecución de diferentes piezas audiovisuales en 2013.

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Empresas

Dassault Systèmes: ampliar mercado

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n el encuentro anual celebrado por Dassault Systèmes con clientes, que tuvo lugar el pasado mes de junio, su director general, Bernard Charles, presentó la estrategia de la empresa para los próximos cinco años. El plan es aumentar significativamente los ingresos mediante la penetración en nuevos sectores industriales más allá de las empresas manufactureras tradicionales (industria aeroespacial y de defensa, equipos de automoción, industrial, etc.). La Plataforma 3DExperience permanece en el centro de la estrategia de la compañía, y la visión de

Charles es emular y simular todos los aspectos del mundo físico (la tecnología, la ciencia, los negocios, la industria, las infraestructuras, las ciudades y la sociedad en general) en los entornos virtuales en 3D. Dassault Systèmes sigue siendo una compañía especializada en la ciencia y tecnología PLM, pero está haciendo un buen trabajo integrando soluciones que tienen que ver con muchas de las tecnologías

punteras de hoy en torno a las redes sociales, colaboración en el diseño, la movilidad, análisis y Big Data.

En otro orden de cosas, Dassault Systèmes ha anunciado la adquisición de Simpack, líder tecnológico en soluciones de simulación. Con la adquisición de Simpack, con sede cerca de Munich (Alemania), Dassault Systèmes está ampliando su cartera de simulación multifísica Simulia para incluir los sistemas mecatrónicos multi-cuerpo, desde la validación conceptual virtual hasta la experiencia en tiempo real. n AeI

Foro para debatir sobre la seguridad en máquinas

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ecientemente se ha celebrado un seminario técnico en el Instituto Cántabro de Seguridad y Salud en Santander, organizado por la Asociación de Técnicos Superiores en Prevención de Riesgos Laborales de Cantabria (ATSPRLC), y en colaboración con el Instituto Cántabro de Seguridad y Pilz España y Portugal, para debatir sobre el tratamiento de la seguridad relativa a las máquinas, resolver dudas técnicas y legales y crear un foro para compartir experiencias, buenas prácticas y opiniones.

Como temas principales, en el seminario se han tratado aspectos como el tipo de

contrato y condicionantes de seguridad en la adquisición de nuevas máquinas o equipos de trabajo, el cumplimiento y evaluación de la puesta a disposición de máquinas o equipos de trabajo y el RD

1215/1997, la integración de nuevas máquinas o equipos de trabajo en una línea de proceso existente y las modificaciones en máquina o equipo de trabajo certificado CE. n AeI

Rockwell y Cisco, colaboración para la formación

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medida que se hace más habitual el intercambio de datos entre la informática industrial y los sistemas empresariales, crece la demanda de profesionales cualificados en ambas tecnologías. Para dar respuesta a esta necesidad, Rockwell, en colaboración con Cisco Networking, ha puesto en marcha un nuevo curso de formación para ayudar a los profesionales a familia-

rizarse con la convergencia de las tecnologías de red. El nuevo curso ayudará a los candidatos a prepararse para la certificación Cisco Networking de reciente introducción.

El curso está especialmente diseñado para ayudar a los ingenieros de sistemas de control y de comunicaciones industriales a entender mejor las tecnologías de red necesarias para una empresa conectada

en la que sea posible la toma de decisiones en tiempo real, ayudando a los ingenieros a garantizar una mejor disponibilidad de la red, la fiabilidad y la seguridad cibernética.

La inscripción está abierta en los Estados Unidos con 28 clases planificadas hasta abril de 2015. En octubre de este año comenzarán las clases a nivel mundial. n AeI

ABB lanza en España el programa Aula Tecnológica

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Cómo puedo optimizar la producción de mi fábrica?, ¿cómo consigo mayor rentabilidad de mi instalación eólica? o ¿cómo construir edificios más eficientes energéticamente? Con el propósito de abordar las respuestas a estas y a otras preguntas habituales en la industria, ABB en España ha puesto en marcha la iniciativa de formación Aula Tecnológica, concebida como un punto de encuentro de las nuevas tendencias tecnológicas y de mercado de diversos sectores.

Aula Tecnológica estará constituida por diferentes seminarios, que de forma concreta y durante una única jornada abordarán temas como las tendencias de automatización en relación a los robots o los medios para la mejora de la eficiencia energética. Para 2014 están previstos seminarios sobre Soluciones de automatización y eficiencia energética para edificios (22 de octubre), Ciberseguridad en instalaciones eléctricas (13 de noviembre), Retrofity o cómo mejorar la productividad de turbinas eólicas antiguas (20 de noviembre) y Nuevas tendencias en robots industriales (16 de diciembre).

Según detallan desde la compañía, con esta iniciativa, ABB en España apuesta por el desarrollo y la colaboración de los profesionales de hoy para construir las soluciones de mañana. Las sesiones tendrán lugar en Madrid y las inscripciones se realizan a través del mail: madrid.abbuniversity@ es.abb.com

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Empresas

Pentair: válvulas de compuerta en cuña de mayor tamaño para una planta petroquímica en el Oriente Medio

P

entair Valves & Controls ha suministrado sus mayores válvulas de compuerta en cuña embridadas con tapa empernada para una planta petroquímica integrada situada en el Oriente Medio.

Diseñadas y construidas bajo la marca Fasani, estas válvulas especializadas con cuerpos de acero al carbono miden 78 y 84 pulgadas de diámetro con una capacidad de presión

nominal ANSI clase 150.

El equipo de Pentair trabajó en estrecha colaboración con el contratista de ingeniería y adquisiciones para realizar el diseño, la manufactura y los ensayos de la solución personalizada de las válvulas. Para este proyecto, el diseño de válvula de compuerta en cuña de Pentair ofrecía un paso mejorado del fluido y un flujo optimizado en comparación con otras opciones tecnológicas para válvulas.

Según afirman sus responsables, las instalaciones de producción de Pentair en Rescaldina, Italia, poseen uno de los mayores bancos de pruebas en Europa, con una disponibilidad de exigentes y extensas pruebas para válvulas de compuerta en cuña personalizadas de estas dimensiones y capacidades.

Estas extraordinarias válvulas Fasani son las válvulas de compuerta en cuña de fundición más grandes jamás producidas por Pentair, y representan un sustancial logro de ingeniería de nuestro equipo, comenta Trevor Shanks, vicepresidente de las válvulas de compuerta, globo, retención y control en Pentair Valves & Controls.

Las válvulas de compuerta en cuña de grandes dimensiones Fasani de Pentair son adecuadas para aplicaciones difíciles en las industrias petroquímicas y de procesado químico. Pentair Valves & Controls ofrece asimismo una extensa gama de válvulas de compuerta, globo y retención de altas prestaciones en materiales de fundición para líneas de grandes dimensiones, materiales de aleaciones nobles y servicios criogénicos, que se ajustan a diversos requisitos de ASME y API.

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Universal Robots lanza en España su nueva generación de robots industriales

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a 3ª generación de robots colaborativos de Universal Robots, el UR5 y UR10, incluyen ocho nuevas configuraciones de seguridad que se adaptan a cada aplicación y tecnología que facilita un arranque más rápido y una mejor integración con otras máquinas. Entre las novedades que incorporan los robots presentados se encuentra el sistema de encoders True Absolute Encoders, que permiten al robot reiniciarse reconociendo su posición tras el arranque, facilitando su integración dentro de otras máquinas de un proceso productivo.

Además, realiza este proceso sin necesidad de incorporar baterías.

Por otro lado, los nuevos robots permiten configurar hasta ocho funciones de seguridad, en dos modos, el normal y el reducido, posibilitando que el robot adopte una configuración más segura para trabajar con personas: cuando un operario entre dentro del área de trabajo del robot, este adoptará el modo reducido, retomando su modo normal una vez que el operario haya salido del área, sin necesidad de intervención. Las posiciones de cada articulación, velocidad, posición de la herramienta (TCP),

orientación, fuerza, así como el momento y la potencia del robot, podrán ser controladas a través de una intuitiva interfaz protegiendo estas variables con una contraseña. Estas funciones resultan especialmente útiles en procesos donde el robot trabaje con máquinas de control numérico, ya que dentro de la máquina el robot operará a máxima velocidad y lo hará de forma reducida fuera de esta.

Universal Robots es actualmente líder en la fabricación de robots colaborativos de configuración ligera, la compañía dispone de una larga trayectoria trabajando para todo tipo de aplicaciones.

Su bajo coste y facilidad de uso ha generado gran interés por parte de pequeñas y medianas empresas sin experiencia previa en robótica, pero también de grandes grupos de la industria automovilística que buscan soluciones flexibles para sus procesos productivos, explica Jacob Pascual Pape, director comercial del Sur de Europa en Universal Robots.

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Eventos

El CCI analiza la evolución de la Ciberseguridad Industrial el próximo octubre en Madrid

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ontinúa consolidándose el Congreso Iberoamericano de Ciberseguridad Industrial del CCI que el próximo 7 y 8 de octubre celebra su III edición en Madrid. En la agenda del evento está prevista la participación de diversos ponentes internacionales que repasarán el estado y experiencias en protección de instalaciones seguras en todo el mundo, como por ejemplo Richard Stiennon, ex hacker ético en Pricewaterhouse Coopers y autor de Surviving Cyberwar, quien demostrará por qué todas las empresas son objetivo de ciberataques; Joel Langill, fundador del portal scada-

hacker.com, quien aportará su perspectiva tras haber trabajado durante más de tres décadas implementando soluciones SCI en todas las grandes industrias en más de 35 países; Marina Krotofil, de la Universidad Tecnológica de Hamburgo, con su propuesta de desarrollo de evaluaciones de riesgo durante todo el ciclo de control industrial; o la realidad en relación a la protección de infraestructuras críticas, de la mano de Andrey Nikishin, director de Industrial Security de Kaspersky.

Entre otras sesiones destacadas, el congreso ofrecerá tres mesas redondas,

India elegido el país partner de la Hannover Messe 2015

T

al y como ha informado la organización de Hannover Messe, India ha sido escogido como el país invitado para la edición 2015 de la feria. India es un gigante económico emergente que se va a abrir un enorme potencial de ventas para nuestros expositores alemanes e internacionales, comentó el Dr. Jochen Köckler, miembro de la Junta Directiva de la Deutsche Messe.

Con 1,2 mil millones de habitantes, una decidida apuesta

por el desarrollo industrial y la modernización de sus infraestructuras, y un crecimiento económico sostenido, una media de un 10% anual en los últimos 10 años, este país ofrece infinitas sinergias para un encuentro donde se dan citas las ultimas tecnologías y servicios para los procesos productivos. Solo el año pasado, el Gobierno Federal de Alemania comprometió unos mil millones de euros en préstamos para el desarrollo a la India, fondos que se utilizarán

dedicadas a la evolución de la ciberseguridad industrial, el escenario actual de amenazas y vulnerabilidades al que se enfrenta el sector productivo, y las tecnologías más eficientes a disposición de las empresas. Habrá, también, sesiones dedicadas a cómo se producen ciberincidentes reales en 15 minutos, aproximación práctica a la protección de infraestructuras críticas ante ciberamenazas emergentes, la ciberseguridad industrial en Estados Unidos y Latinoamérica, cómo iniciar una nueva etapa en ciberseguridad industrial, a cargo de Inteco, o cómo acceder de forma remota y segura a principalmente en áreas como la eficiencia energética, las energías renovables y el uso sostenible de los recursos naturales. Según Köckler, la participación de la India como el país socio llega en el momento justo, ya que nuestros expositores de Alemania y de todo el mundo vendrán al encuentro de visitantes de la India interesados en tecnología de última generación para fortalecer su economía local.

Con un volumen de comercio de 16,1 millones de euros, Alemania es hoy el principal socio comercial de la India en la UE. El superávit comercial alemán de aproximadamente 3,4 millones de euros pone de manifiesto el alto nivel de demanda de bienes de capital por parte del país asiático, que constituyen alrededor del 33% por ciento del total de exportaciones de Alemania a la India. n AeI

entornos OT. Además, de manera previa y posterior al Congreso se realizarán diversos talleres: Aplicando ISA99 para proteger las infraestructuras industriales, Sistemas ciber-físicos en el mundo Industrial, la aproximación efectiva a la protección de infraestructuras críticas de gas y petróleo, Introducción a los sistemas de control industrial para profesionales TIC y del mundo de la automatización industrial, así como Seguridad en smart grid.

Como en anteriores ocasiones, se espera que en la cita participen fabricantes industriales, de ciberseguridad, ingenierías, consultoras, integradores, usuarios finales o infraestructuras críticas. n AeI

BREVES • MovICAD, Ier congreso nacional de soluciones de Movilidad, Identificación y Captura de Datos, tendrá lugar en el hotel Auditórium Madrid el próximo 16 de abril de 2015. El evento, que tiene por objeto el conjunto de tecnologías de movilidad, identificación y captura automática de datos, pretende difundir y dar a conocer de qué forma las empresas están utilizando esas tecnologías para adaptarse a las nuevas condiciones del mercado, dando la oportunidad de participación y encuentro a importantes actores y promotores de la identificación automática y de las tecnologías de movilidad y trazabilidad. Organizado por El Mundo del ADC en colaboración con Cuadernos de Logística, contará asimismo con la colaboración de los principales colectivos representativos del sector de la logística en España.

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Eventos

Sensor+Test cerró con aumento de expositores y visitantes

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asi 8.000 visitantes pasaron por el salón Sensor+Test 2014, especializado en tecnologías de medi-

ción y sensores que tuvo lugar del 3 al 5 de junio en Nuremberg. De los expositores, 366, un 95% aseguró haber hecho

nuevos contactos de negocio, lo que según la organización deja patente la buena marcha del sector en Europa.

De los visitantes, un 98% valoró positivamente la información y los productos que tuvieron oportunidad de conocer durante su visita, una cifra dificil de superar, según señalan desde el salón.

Entre el perfil de los asistentes destacan profesionales de la industria en departamentos de ingeniería mecánica o ingeniería eléctrica, construcción de plantas y automoción con responsabilidades en las áreas de investigación, desarrollo y diseño de sus compañías.

Consultados por la evolución económica de la industria de los sensores, el 51% de los expositores y el 62% de los visitantes respondieron que sus expectativas van en la línea del crecimiento del negocio.

Christoph Kleye, presidente del Comité de Expositores y director general de IS-LINE GmbH, confirmó: Podemos decir que la unidad de innovación en la industria va en aumento. Esto dará lugar a muchos proyectos de primer nivel, especialmente para la industria de los sensores y medición. n AeI

EtherCAT Roadshow llega en octubre a Barcelona, Madrid y Bilbao

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therCAT Technology Group ETG ha anunciado que EtherCAT Roadshow 2014 se celebrará por primera vez en España ofreciendo tres seminarios gratuitos que ahondarán en las ventajas de utilizar este protocolo de comunicación en tiempo real basado en Ethernet para los sistemas de automatización.

El roadshow ofrece la oportunidad de conocer mejores prácticas de proyectos desarrollados con esta tecnología e intercambiar opiniones con expertos y profesionales de la industria acerca de los beneficios y desafíos que representa incorporar este estándar en la planta. Los seminarios, que tendrán lugar el 7 de octubre en Barcelona, el 8 en Madrid y el 9 en Bilbao, convocan a responsables de sistemas de control y automatización en empresas fabricantes de maquinaria y OEM, integradores de sistemas para estos mercados o para usuarios finales así como ingenieros de diseño de control o dirección de producto, entre otros perfiles. La iniciativa cuenta con el apoyo de compañías como Beckhoff, Festo y Omron y tiene abierta sus inscripciones en la web (www.ethercat.

org/2014/spain/registration. aspx).

Según detallan desde ETG,

EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) es el fieldbus de Ethernet que

Integra llega a su quinta edición

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l próximo 9 de octubre se celebrará la quinta edición de Integra Automation Days en Vigo, evento que reúne a las empresas Harting, Lenze, Leuze electronic, Proface y Vahle, con el fin de presentar un amplio abanico de propuestas complementarias y tecnológicamente punteras.

Algunas áreas de la exposición son: tecnología de interconexión para control, señal y potencia (Harting), soluciones para el control de movimiento y automatización

industrial (Lenze), dispositivos optoelectrónicos para la automatización industrial (Leuze Electronic), dispositivos HMI para visualización y control (Pro-face) y sistemas de electrificación y transmisión de datos para equipos móviles (Vahle).

Los visitantes podrán conocer los últimos desarrollos y novedades claves de las empresas participantes en

ofrece a la industria mayor funcionalidad, flexibilidad y ventajas a nivel de costes ya que, además de ofrecer sincronización con mayor precisión, soporta múltiples topologías de red sin importar el número de nodos en línea y no requiere switches. EtherCAT es la única solución a tiempo real basada en Industrial Ethernet que no requiere hardware dedicado para el master, sino que puede se implementado en software o en cualquier controlador Ethernet. n AeI

un entorno con encanto, en este caso el Hotel Pazo de los Escudos en Vigo-Pontevedra.

Está vez se combina la exposición ininterrumpida de los productos con interesantes charlas técnicas.

Además, entre todos los participantes/asistentes habrá un sorteo de un viaje para dos personas a Alemania y dos viajes con destinos nacionales.

Puede confirmar su asistencia entrando a www. integra-ad.es o contactando con las empresas participantes. n AeI

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Eventos

Barcelona recibe a una delegación internacional de expertos en microrredes eléctricas sostenibles

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L3-UB, Instituto de Formación Continua de la Universitat de Barcelona, ha acogido los días 22 y 23 de septiembre el Microgrid Deployment Workshop Fall 2014 (www.microgridconference.com), uno de los importantes eventos en relación con el diseño y aplicación de microrredes eléctricas, una propuesta de generación y distribución basada en energías limpias diseñada para islas y emplazamientos remotos, que cuenta con gran aceptación en regiones como África, Asia o Latinoamérica.

El encuentro, que confirma el interés mundial por el desarrollo de infraestructuras energéticas que den protagonismo a las renovables, ha sido organizado por Homer Energy y Trama Tecnoam-

biental TTA, dos firmas de referencia en el ámbito de la generación distribuida con energías renovables y la sostenibilidad energética, ha contado con el apoyo del Instituto de Formación Continua de la Universitat de Barcelona, IL3-UB, y el patrocinio de Gildemeister Energy Solutions como Patrocinador Platino, así como de SMA Ibérica Tecnología Solar y Northern Power Systems en calidad de

Patrocinadores Plata.

Homer Energy es una compañía estadounidense líder en el desarrollo y la comercialización del software de código abierto Homer, desarrollado por el Departamento de Energía de Estados Unidos para el diseño y la gestión integrada de redes energéticas sostenibles, que es utilizado hoy por más de 100.000 profesionales en 193 países. Por su parte, TTA es

Las JAI analizarán las tecnologías que permiten a la industria ganar competitividad en sus operaciones

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nalizar cómo dotar de competitividad a través de la tecnología a la planta industrial es el objetivo de las VI Jornadas sobre Tecnologías y soluciones para la Automatización Industrial (JAI), que se celebrarán del 3 al 7 de noviembre en la Universidad de Vigo, y que centrará sus sesiones en cómo incorporar las más avanzadas soluciones de control en un entorno de fabricación cada vez más digital. Como cada año, Automatica e Instrumentación es media del evento.

Técnicos responsables de producto de multinacionales fabricantes de soluciones industriales, además de expertos de instituciones y centros tecnológicos del ámbito industrial, estarán a cargo de un programa en el que tendrán cabida las últimas tecnologías, soluciones y tendencias en el

ámbito de la automatización e ingeniería de procesos industriales. Tras la inauguración oficial, que tendrá lugar el 3 de noviembre en Auditorio del Centro Social Afundación en Vigo, los asistentes podrán participar de más de 30 sesiones lideradas por instituciones de relevancia en el sector industrial, como OPC Foundation, ISA Sección española o Aimen Centro Tecnológico, y empresas de la talla de Rock-

well Automation, Siemens, ABB, Kuka, Phoenix Contact, Beckhoff Automation, Omron o Schneider Electric.

Entre los temas que se abordarán estarán la evolución de las tecnologías de control en plantas de celulosa, robots aéreos que interaccionan físicamente con el entorno, Google Glass y wearable technologies en el sector industrial, Integrated Drive Systems, tecnología industrial para aplicaciones Motion, plataformas industriales para un mundo smart, robots cooperativos enfocados en habilitación naval, soluciones avanzadas para el control de procesos por lotes, eficiencia energética con sistemas de electrónica de potencia o mejora de los procesos industriales mediante tecnología Big Data. n AeI

una ingeniería y consultoría con sede en Barcelona que cuenta con un gran número de proyectos de generación renovable y de microrredes en los cinco continentes.

El evento, como el último realizado en Cancún, México, ha reunido a un centenar de expertos procedentes de una veintena de países de diversos ámbitos, tales como desarrolladores de tecnologías, empresas públicas de electricidad, propietarios de instalaciones, empresas de la industria, sector académico y ONGs. El taller ha ofrecido una agenda de contenidos con especial protagonismo de los proyectos en marcha de electrificación por medio de microrredes, lo que permitirá comprobar la viabilidad económica que tienen estas instalaciones y confirmará su impacto positivo en zonas rurales de países tan diversos como, Sudán del Sur, Líbano, Kenia, Etiopía, Chad, Grecia, Ecuador, Colombia, Tailandia o Australia.

Asimismo, durante los dos días de sesiones, más de 20 expertos nacionales e internacionales han debatido sobre el estado del desarrollo de este tipo de micro plantas, su papel en la apuesta global por la generación eléctrica renovable y las innovaciones tecnológicas a disposición del mercado de las microrredes. Entre los ponentes destacan Dean Cooper, director financiero de la División de Energía del Programa para el Medioambiente de las Naciones Unidas; Elie Abou Jaoudeh del Centro Libanés para la Conservación de la Energía; el profesor Izael Pereira, del Centro Strathmore de Investigación Energética de Kenia; ZakiIqbal, investigador de lRAK Research&Innovation Center de los Emiratos Árabes Unidos; Peter Lilienthal, CEO de Homer Energy, y Xavier Vallvé, socio fundador de Trama TecnoAmbiental (TTA).

En nuestro próximo número ofreceremos información más extensa. n AeI

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Eventos

Buen arranque comercial de Bta.2015, el encuentro de tecnologías de la alimentación

Reunión técnica de ISA sobre instrumentación para el sector del agua

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l salón Barcelona Tecnologías de la Alimentación Bta.2015, que se celebrará junto a Hispack del 21 al 24 de abril de 2015 en Fira de Barcelona, cuenta ya con casi el 70 % de su superficie comercial disponible contratada. Esta cifra hace confiar a la organización que la cita se consolidará como la mayor feria de tecnología alimentaria en Europa, mostrando una amplia oferta sectorial organizada en tres salones, Tecnocárnica, Tecnoalimentaria e Ingretecno, para dar servicio a la industria cárnica y alimentaria en general, así como al mercado de productos alimentarios intermedios. Entre estos sectores, Tecnocárnica es el que mejor ritmo de contratación está teniendo, con presencia ya confirmada de firmas líderes de maquinaria y tecnología para la industria cárnica como Hiperbaric Dinox, Lorenzo Barroso, Adfood, Ulma, Xuclà, Dordal e Inteca, entre otras.

Además de estos ámbitos, según detallan desde la organización, Bta. 2015 incorporará en su oferta maquinaria de proceso y tecnología de control para los sectores de panadería, pastelería, lácteos,

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conservas y equipamiento comercial. Junto a ellos, se exhibirán equipamientos de frío, limpieza industrial y tratamiento de residuos. A nivel de relaciones comerciales y desarrollo de la industria, la internacionalización y la innovación serán los ejes centrales de la cita.

En el primer caso, se convocará a profesionales procedentes de todo el mundo, con especial incidencia en los mercados del Norte de África, Latinoamérica y sur de Europa, a los que se ofrecerá plataformas de networking para concretar oportunidades de negocio. En relación a la I+D de la tecnología alimentaria, están previstas diversas actividades para potenciar la transferencia de tecnología y las principales tendencias de

procesado, manipulación y fabricación de alimentos.

Según explican desde Bta.2015, en 2013 el sector alimentario basó su estrategia innovadora en la ampliación de gama para renovar su presencia en los lineales (78% de los nuevos lanzamientos), en las reformulaciones o rediseños de producto, que coparon el 12,7% de las novedades restantes, y en la extensión de marca (6,22%). La seguridad alimentaria, el diseño higiénico, la trazabilidad y el respeto al medio ambiente siguen siendo las principales tendencias en innovación de maquinaria y tecnología alimentaria para la consecución de alimentos de conveniencia, funcionales o con apariencia y sabores más naturales.

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SA Sección Española ha anunciado que el próximo 21 y 22 de octubre tendrá lugar en Madrid y Santiago de Compostela su reunión técnica Instrumentación y Control en Plantas de Aguas, ETAP y EDAR. El objetivo del encuentro es hacer una introducción a las soluciones actuales de instrumentación y control dentro del sector y ahondar en las tendencias que marcan el desarrollo de esta área. Las ponencias estarán a cargo de Marta Benito, responsable de Instrumentación para el Sector del Agua y product manager de Transmisores de presión, temperatura y posicionadores electroneumáticos de Siemens, y Juan de la Peña, product manager del Sistema Simatic PCS7 del fabricante alemán.

Las soluciones de instrumentación y control que nos encontramos en el mundo del agua son de lo más variado que nos podemos encontrar en el mundo de la automatización, comentan desde ISA España. No tiene nada que ver los requisitos y complejidades que nos encontramos en un bombeo para un riego, que para el control de una desaladora, añaden, destacando que España cuenta con un importante know-how en soluciones dentro de este sector: A nivel nacional, las plantas EDAR y ETAP han sufrido un avance tecnológico muy importante.

La asistencia a la sesión es gratuita, y las inscripciones estarán abiertas a partir del 14 de octubre vía web de ISA.

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Mercados

El mercado americano empujará los terminales de operador

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egún un informe publicado recientemente por la consultora IHS, con un 8,8% el mercado americano se proyecta como la región de mayor crecimiento en ingresos para la industria de terminales de operador en una estimación que evalúa su comportamiento hasta 2018. 2013 fue un año particularmente exitoso para el continente americano, con ingresos de 550 millones de dólares, un 24% del total mundial, y con cifras de expansión de casi el 15%.

Aunque según los analistas estas cifras no bastan para sobrepasar a EMEA y Asia Pacífico, sin duda esta es la

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región que tiene la previsión de crecimiento más importante de 2015.

Estados Unidos representó más del 70% de los ingresos de terminales de operador en 2013 y se prevé que se mantenga en un porcentaje estable hasta 2018. Sin embargo, son los países con una

La producción de la industria siderúrgica española crece

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n el primer semestre de 2014 la industria siderúrgica local está mostrando una leve mejoría a nivel interno, aunque experimentando cierta incertidumbre a nivel exterior, lo que desemboca en una estabilización de los volúmenes con un leve crecimiento del 1,4%, alcanzando las 7,5 millones de toneladas producidas.

Si se consideran los doce últimos meses –julio 2013 a junio 2014-, la producción estaría situada en 14,3 mi-

llones de toneladas, una cifra que comparada, por ejemplo, con el dato anual de 2010, es un 13% menor, o un 25% menor si lo hacemos con la cifra récord de 19 millones de toneladas del 2007. Pese a que el mercado nacional vive una situación mejor que la de años anteriores, el crecimiento de las entregas se ha debido aún a la actividad exportadora, que ha subido un 5,4%.

Para el futuro inmediato se espera un ligero crecimiento de la demanda nacional, que

base instalada menor en la actualidad, como México y Brasil, los que proporcionarán futuras oportunidades para la venta de terminales de operador.

A nivel de producto, se espera que el crecimiento sea impulsado por terminales gráficos avanzados y terminales portátiles de operador que compensarán la disminución tanto en terminales de operador gráficos basados en texto como en aquellos más básicos. Asimismo, mientras que las regiones cuentan con un comportamiento similar, la convergencia de los terminales de mayor funcionalidad parece estar ocurriendo también de manera más rápida en América. n AeI

coincide con mayores dificultades en las exportaciones, el aumento del consumo no es suficiente para contrarrestar la tendencia deflacionista de los precios instalada en el sector ya desde hace dos años, explica la nota de la Unión de Empresas Siderúrgicas.

Según datos del Índice de Precios Industriales del INE, los productos básicos de hierro, acero y ferroaleaciones lleva descendiendo en términos interanuales desde abril de 2012, alcanzando una caída de precios en la siderurgia acumulada del 14,1%. n AeI

23 son las tecnologías claves para la construcción de las smart cities

U

n estudio de la Sociedad Tecnológica Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) explora el futuro e identifica las 23 tecnologías que creen que podrían cambiar el mundo gracias a su participación estratégica en la construcción de las nuevas ciudades smart.

La robótica en la industria

médica, la interconectividad o el Internet de las Cosas son algunas de las innovaciones imprescindibles.

Estas tecnologías, ligadas a lo que llamamos ‘inteligencia sin fisuras’ ayudan a entender el futuro, comentó el presidente de la IEEE Dejan Milojicic. Son soluciones habilitadoras, el resto depende

de la humanidad.

Las cuestiones identificadas son: transversales de seguridad, propiedad intelectual, sostenibilidad, formación online abierta, computación

El BI aún tiene camino por recorrer en el sector industrial

A

pesar de la evolución tecnológica de las instalaciones industriales, la tecnología Business Intelligence y de análisis ha tenido un éxito limitado en este sector. Así lo señala el último informe de ARC Advisory Group Insight tras una encuesta realizada a 52 empresas productivas.

En general, las empresas industriales se enfrentan a dos retos principales. En primer lugar, muchas de las decisiones de gestión se están tomando sin el apoyo de los datos o de la información pertinentes: para el 43% de los encuestados, esta es una motivación determinante en la decisión de embarcarse en un proyecto de inteligencia de negocio. En segundo término, las empresas ya usuarias de BI consultadas afirmaron que solo fueron capaces de encontrar la información que buscaban cuando la necesitaban en un 61% de los casos. Los datos recogidos muestran que dos de cada cinco decisiones de gestión se realizan sobre la base de información inadecuada.

En lugar de información oportuna, podemos suponer que dependen de factores como sensaciones, jerarquía de gestión o de política interna. n AeI

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Opinión

La columna de Laura

Austeridad, mundialización y Julio Verne

Laura Tremosa Coordinadora del Consejo de Redacción Automática e Instrumentación

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 Hace ahora seis años de aquel 15 de septiembre en el que el mundo se tambaleó ante el anuncio de la quiebra del poderoso holding Lehman Brothers y la adquisición de Merrill Lynch por el Bank of America. La crisis que ha seguido ha sido tan intensa y los cambios económicos y sociales tantos que más que seis años parecen dos décadas.

Y para enfrentar la crisis vinieron esas políticas de austeridad que, después de cuatro año, han rebajado dramáticamente la actividad económica y han hecho explotar el paro. ¿Por qué, sin embargo, los políticos persisten obstinadamente en ellas? Algunos, en general desde la izquierda, lo explican asegurando que el objetivo no es otro que aumentar los beneficios de las empresas, pero, ¿es esto cierto?

Pues a juzgar por los datos de que se dispone no parece que sea así. En el 2012 los beneficios de las empresas de la UE fueron 2,5 puntos más bajos de lo que eran en 2008 a excepción de España, Portugal e Irlanda, donde la contracción de salarios ha sido tal que los beneficios ni han crecido ni han disminuido, pero en Francia, Italia o en los Países Bajos y Finlandia, a finales de 2012 las ganancias seguían cayendo más de 5 puntos respecto a 2008 e incluso en Alemania bajaron los beneficios empresariales.

Pero es que, por otra parte, la política económica mucho menos restrictiva llevada a cabo en el otro lado de Atlántico ha tenido como resultado un crecimiento notable (21% respecto a su nivel de 2008), lo que quizás debiera hacer reflexionar a los responsables económicos europeos.

En conclusión, las políticas de austeridad no parecen favorecer tampoco a los intereses de los empresarios, lo que obliga a preguntarse de nuevo el por qué de la persistencia en las mismas.

Un filósofo que entrevistaban en la contraportada de La Vanguardia de hace un par de días y del que no recuerdo el nombre, calificaba esta doctrina de la austeridad como un cristianismo rudo por lo de gastasteis lo que no debíais y ahora tenéis que purgarlo.

Sea por fervor cristiano o por un rudo liberalismo que asustaría al mismísimo Adam Smith, el caso es que la política económica europea no parece de momento animada a rectificar.

Por cierto, ¿han observado que desde que todos los discursos hablan de la austeridad, mientras unos nos anuncian el final de los problemas y otros vaticinan la próxima llegada de una tercera crisis, ningún político hace referencia a las maravillas que se derivaban de la mundialización, tan

apreciada por unos políticos y economistas en los tiempos eufóricos, mientras para otros era el origen de todos los males?

Pues bien, quizás la globalización no merezca ni tanto elogio ni tanta crítica. Tal como reflexionaba recientemente Christian Chavagneux en un artículo publicado en la revista francesa Alternatives Economiques, los territorios del mundo no están tan internacionalizados como puede parecer. Es decir, que la globalización está lejos de ser global, valga la redundancia. Pero es que además, según Chavagneux, las ventajas económicas de la globalización tampoco son tantas. Si se prescinde de las estrategias de optimización de impuestos, al medir la globalización actual se descubre que su importancia resulta notablemente menor de lo esperado.

Históricamente, la internacionalización ha pasado por fases de desarrollo y por otras de decadencia. Y ello ha sido debido a diversidad de fuerzas y situaciones. Así, por ejemplo, en 1930 no fueron las políticas proteccionistas reclamadas por los nacionalistas populistas lo que redujo el comercio internacional, sino la caída del crecimiento añadida a la inestabilidad financiera, lo que mató el crédito relacionado con el comercio internacional.

Visto así no se puede afirmar que el futuro nos lleve a una mayor globalización. Hay fuerzas estructurales, tales como la difusión de las ciencias de la información o la voluntad de los países pobres a integrarse en el mercado mundial, que no hay duda que empujan hacia ella. Pero en este momento también aparecen otras tendencias en la otra dirección, tales como que las multinacionales parecen ahora menos dispuestas que hace unos años a internacionalizar sus cadenas de valor a favor de la producción local o el caso de China, que está centrándose cada vez más en su mercado interno frente a la exportación.

En algún lugar leí que Julio Verne escribió en pleno siglo XIX, y fantaseando sobre cómo sería el mundo cien años después, que este mundo no es más que un mercado, una gran feria y no se puede negar que acertó en gran medida.

De todos modos, los vaticinios en economía son siempre arriesgados aunque los hagan economistas ilustres y, por tanto, ahí está ahora la crisis, que no sabemos si está terminando o empezando de nuevo y la globalización empujada por determinadas fuerzas estructurales y relentizada por otras.

El futuro es siempre incierto excepto, quizás, para los novelistas.

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Entrevista a Peggie W. Koon, presidenta de la Sociedad Internacional de Automatización (ISA)

“ISA quiere ser motor de la industria alineando sus propuestas con lo que el mercado demanda”

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Desde que en el año 2000 la ISA pasó a ser la International Society of Automation, ampliando así sus objetivos a todas las tecnologías implicadas en los procesos de automatización, esta institución se ha convertido en el punto de encuentro más importante del mundo de las tecnologías para el control y gestión de los procesos de fabricación.

Automática e Instrumentación ha entrevistado a su presidenta Peggie W. Koon para conocer las tendencias que están empujando a la industria en el campo de ciberseguridad y la fabricación aditiva, la apuesta que está haciendo la organización por la formación, las novedades en cuanto a normas y estándares para la industria, así como el papel de la mujer en el mundo de la ingeniería.

Automática e Instrumentación (AeI). ¿Cuáles son los principales objetivos que se plantea durante su mandato?

Peggie W. Koon (PWK). ISA está comprometida con el desarrollo de procesos que nos ayuden a identificar iniciativas estratégicas que permitan reforzar la propuesta de valor de nuestra institución, fortalecer nuestro posicionamiento en el mercado, mejorar nuestros productos y servicios así como establecer nuevas fuentes de ingreso para nuestra labor de difusión.

A inicios de 2014, los directivos de ISA reunidos en la reunión ejecutiva ISA’s Future Search & Focus identificaron cinco estrategias en las que nuestra institución debía focalizarse a partir de ahora: la primera, que ISA debe ser motor de la industria alineando sus productos y servicios con lo que el mercado demanda. En segundo lugar, vamos a desarrollar canales y tácticas para

mejorar y aumentar nuestra oferta de creación de contenidos con el objetivo de servir mejor a las necesidades de desarrollo profesional de quienes trabajan en el mundo de la automatización.

Como tercer objetivo, ISA se esforzará por conectar a las personas y el conocimiento a través de las

“ISA se esforzará por conectar a las personas y el conocimiento a través de las últimas herramientas a nuestra disposición.

El nuevo InTech + Plus Mobile App para iPad es nuestro primer producto desarrollado en línea con este propósito”.

últimas herramientas a nuestra disposición. El nuevo InTech + Plus Mobile App para iPad es nuestro primer producto desarrollado en línea con este propósito. En cuarto lugar, seguiremos trabajando para consolidarnos como la autoridad mundial más relevante en el ámbito de los sistemas de seguridad cibernética para instalaciones de control industrial. En este sentido, ISA ya es reconocida por la ISA99/IEC 62443, una serie de normas para la seguridad en automatización industrial y de sistemas de control.

En último término, fortaleceremos nuestro compromiso con un enfoque proactivo y de principio a fin en relación a la educación y la promoción profesional de la automatización. En este sentido, ISA ya se está asociando con una serie de entidades locales, nacionales y mundiales para promover carreras en el campo de las STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáti-

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cas) para garantizar el futuro de la automatización como una profesión.

para reducir la probabilidad de una brecha de seguridad en el SIS mermando su rendimiento y funcionalidades. En él AeI. ISA está presente se describen los criterios en prácticamente todos de desempeño para prolos países industrializategerse de las amenazas dos. ¿En qué zonas se de seguridad internas y observa un mayor dinamismo industrial? externas al SIS, y proporPWK. ISA es una orciona orientación sobre ganización muy diversa, cómo cumplir con la norcon miembros y clientes ma IEC 61511 y ANSI/ en todas las regiones del ISA-84.00.01-2004 con mundo. Cada país es únirespecto a la seguridad co e importante a su macibernética. nera, lo que contribuye a • ISA101, Interface consolidar a la automatiHombre Máquina (HMI) zación como profesión a para Sistemas de Autonivel global, las industrias matización de Procesos a las que servimos y la aprobó un nuevo borrador “Vamos a desarrollar canales y tácticas relevancia de ISA como en junio dirigido a equipapara mejorar y aumentar nuestra institución. mientos y procesos autooferta de creación de contenidos Actualmente contamos matizados en el campo de con fuerte presencia en los HMIs proporcionando con el objetivo de servir mejor a las Estados Unidos, India, información, guías y una necesidades de desarrollo profesional Canadá, Brasil, Colombia, metodología que permite de quienes trabajan en el mundo de la México, España, Arabia a los usuarios ser más automatización”.

Saudita, Australia y el eficientes dando lugar a Reino Unido, siendo los mejoras en la seguridad, tres primeros los más relecalidad, producción y fiavantes por numero de clientes, aunbilidad. Las prácticas contenidas fiabilidad y vulnerabilidades de seque destaca también el desarrollo en el documento son aplicables a guridad cibernética. El informe se que están viviendo otros mercados procesos continuos, batch y discrerefiere a muchos de los problemas como el de Indonesia o el de los tos o a cualquier proceso usuario y preocupaciones de la industria Países Bajos. de HMI. relacionados con los sistemas de automatización industrial y control, AeI. Las Normas ISA se han conespecificando las consecuencias AeI. En sus relaciones con las vertido en un referente internaque puede tener una mala gestión autoridades de los diversos paícional, ¿tienen nuevos proyectos de parches en la fiabilidad y operases con el objetivo de potenciar y facilitar la introducción de las en este sentido? tividad de un SIGC. nuevas tecnologías emergentes PWK. ISA cuenta con más de • El Certificado de Fundamentos en la industria, ¿han encontrado 100 comités de normas, algunos Especializados en Ciberseguridad una respuesta efectiva? de los cuales son extremadamente basado en la serie de estándares PWK. Aunque las inversiones en activos presentando propuestas al ISA99/IEC 62443 ha sido diseñamercado de manera regular. Para investigación y desarrollo de nuevas do para ayudar a los profesionales 2014, yo destacaría: tecnologías son fundamentales para implicados en la seguridad de los • ISA99/IEC62443 para la Seguriel futuro de nuestras industrias a sistemas TI y de control a mejorar dad de la Automatización Industrial su conocimiento en este ámbito nivel global, muchos gobiernos no y los Sistemas de Control (IACS). familiarizándose con la terminología invierten en la investigación relaSe aprobó un borrador titulado ISAen el campo de la ciberseguridad cionada con la automatización de la TR62443-2-3, Gestión de parches en industrial. forma que lo hacen en otras áreas. el entorno IACS que espera tener un • El comité para el Estándar ISA84 En muchos países, la única fuente informe técnico a finales de año. Se ha publicado ISA-TR84.00.09-2013, de financiación del I+D+i proviene refiere a la instalación de actualizaContramedidas de Seguridad rede corporaciones privadas. ciones de software, firmware, service lacionadas con los Sistemas InsISA es una voz para los profesionales de la automatización indivipacks, hotfixes o BIOS, además de trumentados Seguros (SIS). El duales que trabajan en decenas de otras actualizaciones de programas informe técnico proporciona una industrias en todo el mundo, pero para resolver errores, operabilidad, guía sobre las medidas utilizadas

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“Seguiremos trabajando para consolidarnos como la autoridad mundial más relevante en el ámbito de los sistemas de seguridad cibernética para instalaciones de control industrial. En este sentido, ISA ya es reconocida por la ISA99/IEC 62443”.

no tenemos como misión ser un lobby para presionar a los gobiernos o agencias para la realización de proyectos específicos o financiación para la industria. Sin embargo, la promoción que hace ISA del sector de la automatización y de las industrias que representamos, con el tiempo, ayudará a que el sector público vea la importancia de invertir en los profesionales de la automatización y hacer esfuerzos de I+D en relación a nuestro ámbito.

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AeI. Uno de sus objetivos es la formación, ¿han encontrado una buena colaboración con las universidades de los diversos países?

PWK. ISA trabaja con empresas y expertos en materia de automatización de múltiples industrias para desarrollar cursos, publicaciones y programas de certificación que mejoren las habilidades de los profesionales actuales y que preparen a las nuevas generaciones a medida que comienzan a desarrollar su carrera en el mundo de la automatización.

ISA ofrece a sus propios programas de formación y certificación, pero también trabajamos con universidades y colegios en muchas áreas con el objetivo de ampliar nuestra oferta en diferentes mercados. También colaboramos de manera estrecha con las universidades para generar un mayor entendimiento de la profesión de automatización en su conjunto, incidiendo en el diseño y mejora de los planes de estudio y programas de grado con el objetivo de que encajen con los perfiles que demandan nuestras industrias.

La Federación de la Automatización, una organización paraguas de organizaciones afines fundada

por ISA en 2006, ha desarrollado un Modelo de Competencias en Automatización, reconocido a nivel mundial como un estándar en cuanto a terminología de lo que significa ser un profesional de la automatización y la base de conocimiento que la profesión debe aportar. Este es un documento que ISA comparte regularmente con universidades de todo el mundo como una forma de ilustrar las diversas habilidades y áreas de aprendizaje necesarias para la consolidación de una carrera a largo plazo en el mundo de la automatización.

AeI. Tras la pasada crisis, parece que EEUU y la Unión Europea han entrado en un nuevo proceso de reindustrialización. ¿La automatización y las nuevas tecnologías jugarán, en su opinión, un papel protagonista en este proceso?

PWK. Norteamérica y Europa podrían ser considerados como los nuevos mercados emergentes ya que comienzan a aumentar su ritmo de mercado y a crecer en muchas áreas.

Se espera que el gasto de capital aumente en ambas regiones, con Norteamérica que recibirá el 24% de la inversión bruta fija de todo el mundo y Europa el 27%.

Por industrias, la extracción de petróleo y gas, los metales primarios, producción química así como alimentación y bebidas empujarán la mayoría de las inversiones que contemplarán nuevas tecnologías como la fabricación aditiva.

AeI. En relación a este ámbito, ¿cuáles de las diversas tecnologías emergentes tendrá un mayor desarrollo en el futuro próximo?

PWK. Las previsiones de ISA

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detectan una fuerte apuesta por los productos y servicios en relación a la ciberseguridad, específicamente relacionados con la protección de sistemas de control industrial para infraestructuras críticas, líneas de producción y sistemas de datos.

Las compañías y gobiernos de todo el mundo necesitan encontrar la manera de proteger sus sistemas para garantizar la seguridad de la población. ISA y la Federación de la Automatización son participantes claves, además de representantes de la industria, en el desarrollo de un marco que permita mantener los sistemas de control industrial seguros.

De hecho, hemos presentado la serie de estándares ISA99/IEC62443, múltiples cursos de formación y un programa de certificación, sin contar otros recursos para ayudar a las compañías y profesionales a estar al día de las últimas investigaciones y buenas prácticas en relación a esta área crítica.

Asimismo, la fabricación aditiva tiene el potencial para poder transformar de manera radical la forma que tenemos de fabricar muchos tipos de productos. Esta nueva tecnología tiene la capacidad para ser adoptada por diferentes industrias, cambiando también las materias primas dada la capacidad de la tecnología para crear componentes más fuertes con menos residuos. Por último, América del Norte espera ver también un aumento significativo de las tecnologías y servicios de shale gas, con nueve áreas de exploración que prevén un gran crecimiento en la producción de petróleo y gas natural.

AeI. Es usted la segunda presidenta de ISA. También ISA España tiene una presidenta, ¿es que con la automatización, la industria se está por fin feminizando?

PWK. En 2008 Kim Miller Dunn fue la primera presidenta de ISA, un gran paso hacia la consolidación del rol de la mujer en nuestra institución. Tal y como existen mujeres brillantes y pioneras al frente de grandes compañías a nivel mundial, en ISA no podía ser menos, por lo

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que cuando una mujer capaz, con experiencia y motivada tiene el interés de convertirse en presidenta de la organización, tiene las mismas oportunidades de triunfar que un hombre con las mismas credenciales. Los procesos de elección y voto de ISA no son en absoluto discriminatorios, lo que ocurre es que hemos de ser conscientes de que el número de mujeres en nuestra Asociación, así como en la industria en general, es bajo.

Soy una apasionada de este sector y he luchado para que la formación en automatización para las mujeres comience a edades tempranas, en la escuela, con programas en el ámbito de las Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas focalizados a desarrollar su interés y excelencia.

“Fortaleceremos nuestro compromiso con un enfoque proactivo y de principio a fin en relación a la educación y la promoción profesional de la automatización”.

Iniciativas como FIRST y Project Lead the Way sirven para encender las mentes jóvenes y atraerlas sin importar la raza y el género, mostrando a los niños que no hay un ingeniero o profesional de la automatización típico o estándar.

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Compañías innovadoras como GoldieBlox, una firma focalizada en la creación de juguetes de ingeniería para niñas, juegan un papel clave en la promoción del interés por parte de las nuevas generaciones de mujeres ingenieras y técnicas.

El trabajo que estamos haciendo en nuestras secciones educativas a través de colaboraciones con organizaciones como la Sociedad de Mujeres Ingenieras nos ayuda a entregar visibilidad a estas prometedoras profesionales, y ojalá, a ponerlas en el punto de mira de posiciones de liderazgo en la sociedad de manera que puedan volcar su talento y dedicación a favor de nuestro desarrollo futuro.

Redacción de AeI

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National Instruments- NIWeek 2014

Soluciones efectivas para el Internet de las Cosas

Los pasados días 4 a 7 de agosto se celebró la NIWeek en Austin (EE.UU.), la cita anual de National Instruments (NI) a la que tuvimos el placer de ser invitados.

En la presente edición se llevaron a cabo presentaciones de tendencias y novedades en 220 sesiones y otras actividades, además de un área de exhibición en la que estuvieron presentes hasta 200 stands que mostraban productos, tanto de la propia NI como de otras empresas. En síntesis, es un encuentro para intercambiar conocimiento e ideas entre los principales actores del ecosistema de LabVIEW, representando a partners, integradores, OEMs, fabricantes y académicos, entre otros.

N

I es una compañía que se inició en la propia Austin y tiene cerca de 40 años de historia. La visión de la empresa a largo plazo se resume en una breve sentencia: acelerar productividad, innovación y descubrimiento. El pasado año facturó cerca de 1.170 M$ y tiene presencia global en más 50 países a través de subsidiarias. Su base activa de clientes es de unos 35.000, con la peculiaridad de que están distribuidos en prácticamente todos los sectores industriales, lo que hace que esta empresa sea muy resilente a los distintos ciclos económicos. Algunos de los principales sectores a que van dirigidos sus productos son los siguientes: aeroespacial, militar, automoción, energía, comunicación, proceso, etc.

El I+D es un apartado clave en la estrategia de la compañía tejana y le destina el 16% de sus ingresos anuales. Tiene una plantilla con más de 7.000 empleados a nivel global y, desde el 2011 figura en la lista de los primeros 25 mejores sitios para trabajar en una multinacional, según el Instituto Great Place to Work.

La abstracción como valor añadido La oferta tecnológica de NI es simple y potente a la vez: una plataforma tecnológica basada en LabVIEW. Por un lado, el software permite desarrollar aplicaciones diversas en un entorno

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n Un momento de la presentación del Dr. James Truchard, Director General de NI.

de programación visual e intuitivo, evitando tener que utilizar un lenguaje estructurado convencional.

Por el otro, se dispone de distintas propuestas hardware en donde se podrá ejecutar el código generado, en tiempo real, con un marcado enfoque hacia la ejecución del proceso con un alto grado de paralelismo y efectividad. La utilización de procesadores multinúcleo y de circuitos programables FPGA (Field Programmable Gate Array) es uno de los factores principales para conseguir este objetivo de paralelismo.

La plataforma mantiene una alto grado de abstracción para el usuario, a pesar de que la complejidad interna del producto va en aumento

exponencial con el paso del tiempo, lo que es un verdadero valor añadido para el mismo. Esta abstracción permite ampliar el espectro de posibles diseñadores de sistemas, evitando tener que programar en C o en VHDL, por ejemplo, y pasar el protagonismo directamente a los expertos de dominio (físicos, químicos, matemáticos, etc.).

Una historia de tiempo y sincronismo Abrió la sesión el Dr. James Truchard, Director General y cofundador de NI, recordando la importancia que tiene el tiempo y la sincronización en la mayoría de productos que han ido introduciendo en el mercado desde

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Entrevista con Ahmed Mahmud, Director de Embedded & Monitoring de NI

“El incipiente mercado de la Industry 4.0 y del Internet de las Cosas supondrá un importante crecimiento para los sistemas embedded” Automática e Instrumentación (AeI). ¿Dónde prevén un mayor crecimiento para el mercado embedded?

Ahmed Mahmud (AM). Vemos grandes oportunidades de desarrollo para los sistemas embedded en el incipiente mercado de la Industry 4.0 y del Internet de las Cosas. Podemos hablar de un IoT de consumo y un IoT industrial. Sin duda, nuestra tecnología tiene aplicación en ambos, aunque por supuesto le corresponderá un mayor protagonismo en el IoT industrial.

En el área del IoT de consumo, nuestras aplicaciones estarán más centradas en el test de las cosas, mientras que en IoT industrial estarán enfocadas tanto en implantación de aplicaciones de las cosas inteligentes como en la verificación de las mismas.

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AeI. ¿Qué papel juega CompactRIO en la filosofía embedded?

AM. CompactRIO es un equipo excelente para llevar a cabo aplicaciones embebidas, fijas o móviles.

Ofrece una alta robustez mecánica y puede operar con

sus inicios, especialmente cuando se trata de una instrumentación con altas prestaciones, muy modular y distribuida. Este sostenido esfuerzo por minimizar el tiempo (muestreo, reloj, etc.) y mejorar la sincronización (entre componentes, módulos, etc.) a lo largo de los años ha hecho que

n Sala de exposición de la NIWeek.

temperaturas extremas. Los procesadores de Intel y la FPGA permiten que la potencia y velocidad de proceso pueda ser muy elevada, manteniendo una tecnología abierta y compatible con LabVIEW. Además, con la reciente incorporación del sistema operativo Linux se nos abre otra puerta para capitalizar de manera más efectiva muchas aplicaciones open source. Tampoco hay que olvidar que CompactRIO constituye una excelente plataforma de desarrollo para otros sistemas embebidos que finalmente se configurarán con un factor de forma más apropiado para la aplicación.

AeI. ¿Cómo encaja en su oferta embedded el nuevo módulo SOM? AM. Precisamente el System On Module tiene un factor de forma mucho más pequeño que CompactRIO, pero conserva buena parte de su funcionalidad. Está pensado para ser utilizado en aplicaciones que requieran de unas centenas de unidades en adelante. Sectores como la energía, transporte y maquinas inteligentes, dentro del marco de IoT y la Industry 4.0, se adecúan perfectamente al uso del SOP.

se pasara desde milisegundos, en la década de los 70, a los actuales niveles de nanosegundos en la sincronización por backplane de un sistema PXI o a subnanosegundos (10-11) con TCLK entre distintos chasis PXI. También se refirió a la eclosión

de la colaboración productiva en muchos ámbitos, auspiciada por la emergencia del Internet de los Servicios (IoS) y, en un futuro inmediato, por el Internet de las Cosas (IoT), además de las redes sociales y los grandes recursos analíticos. En este singular contexto es donde se desarrollan los nuevos sistemas ciberfísicos, la Industry 4.0 o soluciones de Big Data, por ejemplo.

System-on-Module para IoT Una de las novedades que se presentaron fue el denominado SOM (System On Module), una tarjeta que incluye distintos bloques funcionales de su hermano mayor CompactRIO, pero con un factor de forma muy reducido (76,2 x 50,8 mm), lo que la convierte en ideal para soluciones embebidas orientadas al IoT. El corazón de la tarjeta es el potente chip Zynq-7020, de la familia Artix 7 de Xilinx, que incluye una FPGA y una CPU de dos núcleos, con reloj de 667 MHz. Además, el SOM dispone

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AeI. ¿Qué opciones de comunicaciones ofrece NI? AM. Nuestros sistemas permiten casi cualquier opción. Además de los muchos interfases que ya ofrecemos, en una FPGA puede implantarse prácticamente cualquier protocolo de comunicación, para que se ejecute en tempo real.

AeI. ¿Cuánto tiempo se requiere para desarrollar la primera aplicación embedded con una plataforma LabVIEW? AM. El software de LabVIEW es muy gráfico e intuitivo, así que resulta fácil arrancar con el diseño.

No obstante, nosotros recomendamos adquirir un conocimiento mínimo que garantice poder sacar el máximo partido a la potencia de nuestros equipos.

Yo diría que con una semana es más que suficiente para conseguir un buen nivel de competencia. En este sentido, NI ofrece distintos cursos de aprendizaje así como certificaciones de conocimiento.

AeI. ¿Cuál es la visión a largo plazo para nuevas soluciones embedded?

AM. Una posibilidad a largo plazo sería disponer de sensores programables directamente con LabVIEW. Otra sería plantearse una solución tipo System On Chip.

Esto solo son ideas; por el momento no tenemos ningún plan establecido para estos posibles proyectos.

de memoria interna, conector de 160 líneas de E/S, conectividad USB y Ethernet y un sistema operativo en tiempo real Linux.

El SOM constituye una solución middleware completa. La compatibilidad de hardware con el software LabVIEW permite diseñar una aplicación utilizando CompactRIO; una vez completado y validado el diseño, se descarga el programa directamente en el módulo SOM, para correr en la aplicación definitiva. Esta opción es interesante para conseguir una mayor productividad y un menor riesgo en el diseño de nuevos productos. Además, también se pueden desarrollar programas en C/C++, VDHL u otros lenguajes, pudiendo utilizar multitud de drivers compatibles con el entorno Linux.

Herramientas inteligentes La fabricación de aeronaves es un proceso intensivo en mano de obra.

Los operarios tienen que llevar a cabo decenas de miles de operaciones de

ensamblaje, con la particularidad de que si se produce un solo error, puede tener un coste muy elevado.

Con estas circunstancias, una empresa líder como Airbus se enfrenta a grandes retos para conseguir una mayor automatización de estas operaciones.

Bernard Duprieu, Director de Investigación en Tecnología de Fabricación de Airbus, ofreció una perspectiva de las soluciones que están desarrollando, centradas en añadir inteligencia a sus herramientas de campo, para disponer de datos en contexto que serán consumidos de forma continua.

Por ejemplo, en el ensamblaje de un avión se pueden realizar hasta 400.000 operaciones de apriete utilizando 1.100 herramientas distintas. El operador tiene que seguir un proceso muy detallado, paso a paso, asegurando que comienza por coger la herramienta correcta y aplica el par de apriete adecuado sobre la tuerca o tornillo exacta.

Airbus ha desarrollado un programa de implantación para sus nuevas herramientas inteligentes. En una primera fase dispondrá de 3 tipos distintos para llevar a cabo distintos procesos, básicamente taladrar, medir, apretar y hacer el registro de calidad correspondiente.

Por ejemplo, en la herramienta de taladrar, se combinan gafas y una cámara integrada, visualizando el contexto al operario. A través de la imagen y otros sensores, se verifican las piezas y materiales, se actualiza la información del progreso de perforación (profundidad, etc.) y se

n Nuevo módulo SOP para aplicaciones embedded.

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Empresas un 10% de tiempo del que hubieran invertido con otras alternativas convencionales.

n Herramientas inteligentes para el ensamblaje de aeronaves (Airbus).

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almacenan los datos en el histórico, además de monitorizar la condición de la herramienta y verificar su funcionamiento periódicamente.

Para adaptar estas herramientas, Airbus ha llevado a cabo desarrollos con CompactRIO y pruebas con el módulo SOM. Según Duprieu, la opción de Linux que tiene el SOM es importante para Airbus, ya que les proporciona un sistema abierto en donde pueden recurrir a multitud de librerías de programas y algoritmos ya existentes. Esto permite un de-

sarrollo rápido de aplicaciones, pero respetando su estrategia evolutiva a largo plazo, basada en un desarrollo incremental de los equipos. La FPGA que reside en la SOM es propicia para implantar los sistemas de visión en tiempo real que requieren estas aplicaciones. La disponibilidad de una comunidad en línea como la de LabVIEW es importante para aprovechar sinergias. Según una evaluación que han llevado a cabo recientemente, con LabVIEW es posible desarrollar aplicaciones en

n Demostración del CompactRIO para control de 8 ejes, con velocidad de 10 a 20 revoluciones por segundo y coronas de leds a 10 MHz, congelando visualmente la imagen preprogramada.

Una PAC muy compacto CompactRIO es un producto consolidado en el portafolio de NI. Permite llevar a cabo aplicaciones de control avanzadas y configurar el sistema mediante tarjetas de E/S. El nuevo cRIO 9033 dispone de un chasis más compacto y robusto que versiones anteriores, con capacidad para alojar hasta 4 módulos de E/S de la serie C. El controlador tipo PAC integra un procesador Intel Atom y una FPGA Kintex-7 de Xilinx, así como Linux Real-Time, además de un interfase para HMI local e integración de visión artificial mejorada. Por ejemplo, permite añadir cámaras de video compatibles USB3/GigE y convertir la FPGA en un coprocesador de visión artificial de altas prestaciones con dirección IP. El nuevo CompactRIO figuraba en muchas demos del área de exposición. Un ejemplo era una aplicación de control de 8 ejes a una velocidad de 10 a 20 revoluciones/s, con multitud de diodos leds a10 MHz, de forma que el sistema era capaz de entrelazar los ejes y congelar a la vista una imagen programada con anterioridad (ver foto inferior).

Otra era un cohete de pruebas de la compañía Luma Dyne, capaz de transportar una carga útil de 9 kg y situarla a 26.000 m de altura.

La nave tenía 4 m de longitud y el CompactRIO era capaz de resistir a vibraciones y temperaturas elevadas durante el proceso de lanzamiento y ascensión, integrando medidas de distintos sensores y del GPS, para enviar información telemétrica del estado de la nave a la base terrestre.

Instrumentación de alta frecuencia A nivel de medida de alta frecuencia (RF), el nuevo módulo PXIe-5668R es un analizador de espectro vectorial de hasta 26,6 GHz, con un ancho de banda de 765 MHz, y FPGA para la ejecución de código en tiempo real.

Este módulo se integra bien en un chasis PXI para configurar el equipo

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Entrevista con Ray Almgren, Vicepresidente de Marketing de NI

“Las aplicaciones del Big Data constituyen un mercado estratégico de futuro” Automática e Instrumentación (AeI). ¿Díganos quién es su cliente?

Ray Almgren (RA). Es un diseñador de sistemas que puede ser especialista de producto o de aplicación. Le permitimos mantener un alto nivel de abstracción, pero aprovechando toda la tecnología de nuestros equipos. Se trata de que pueda conseguir una elevada productividad en el proceso de desarrollo de su proyecto y de proporcionarle una solución adecuada hardware y software para ejecutarlo.

AeI. ¿Qué mercados son estratégicos en un futuro?

RA. Una tendencia que veo es un mayor protagonismo de las aplicaciones del Big Data a nivel corporativo. En este sentido, ya hacemos aplicaciones con firmas de servicios tales como Tata, Dell, HP o IBM. Se han desarrollado protocolos que permiten integrar nuestros sistemas con paquetes de software corporativos de diversos tipos. Habitualmente, estas aplicaciones son desarrolladas por nuestros partners. Obviamente, IoT y el Big Data suponen mercados estratégicos de primera índole para nosotros.

AeI. ¿Qué mercados experimentan un mayor crecimiento?

RA. Actualmente EEUU aún representa el 30% de nuestro mercado. Estamos creciendo sensiblemente en otras áreas geográficas, especialmente en los países emergentes. Sectores como la energía, el transporte, las comunicaciones y la automatización industrial son claves para la aplicación de nuestros productos. También es relevante nuestra actividad en el área educativa (escuelas, universidad, grupos de investigación, etc.), con cerca de un 20% de nuestra cifra de negocio directo o indirecto. Hacemos operaciones interesantes en otros campos, como la medicina o el fracking, por ejemplo.

AeI. ¿Cómo ha evolucionado la NIWeek a lo largo del tiempo?

RA. Han pasado 20 años desde que se celebró la primera NIWeek.

Básicamente, aquella fue una reunión de técnicos apasionados con LabVIEW y con las posibilidades creativas que les brindaba. Ahora esto ha evolucionado y la NIWeek constituye un evento industrial propio de primera línea. Por ejemplo, en la edición actual tenemos líderes mundiales en el desarrollo de la futura tecnología 5G o del Big Data, por citar algunos ejemplos.

añadiendo más módulos de entre los cerca de 1.500 existentes en el mercado, tanto de NI como de hasta 70 fabricantes distintos. El entorno PXI es una plataforma abierta idónea para instrumentar pruebas de verificación y producción de equipos de RF o mixtas, como los sistemas más avanzados de comunicación wireless 4G, por ejemplo.

También se mencionó el futuro PXIe-6591R, otra tarjeta de instrumentación que aparecerá a comienzos de 2015, y que ofrece 8 canales de hasta 12,5 Gb/s para PXI Express.

Una aplicación PXI que se podía ver operando era la de un sistema de verificación de ruido electromagnético para tarjetas electrónicas. Comercializado por la japonesa Peritec, se basa en un sensor controlado automáticamente por un manipulador 3D, de forma que va escaneando multitud de puntos en la placa electrónica que es objeto de la prueba. La sonda se va posicionando automáticamente cerca de cada punto preseleccionado, se detiene y gira 360º en dos ejes, de forma que en la pantalla se va formando un mapa gráfico detallado de radiaciones eléctricas y magnéticas que afectan a cada punto de medida. Se

n Verificación de automóviles Subaru con FlexRIO (Fuji Heavy Industries).

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Empresas

ATE de la mano de 6TL

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a empresa española 6TL, con sede en Barcelona, estuvo presente en el área de exposición mostrando algunos de sus productos para verificación de equipos. Según David Batet, Director de Unidad de Negocio de 6TL, suministran una serie de plataformas ATE que pueden considerarse National Instruments friendly, es decir, orientadas a su aplicación con dispositivos de la firma norteamericana.

Los sistemas pueden ser en versión de sobremesa o de suelo; disponen de un amplio conjunto de módulos, de forma que es posible configurar una solución personalizada según las necesidades para cada aplicación.

Los módulos son fruto de la experiencia de 6TL en este campo y son muy variados: fuentes de alimentación, multiplexores multicanal, tarjetas de E/S, interfases de comunicación o tarjetas neumáticas, entre otros. Una aplicación típica podría ser la de verificar un dispositivo con teclas exteriores, utilizando un módulo con switches electroneumáticos para simular la pulsación real de las teclas en el equipo de prueba, y midiendo la respuesta a través de multiplexores y los módulos de E/S pertinentes.

La empresa se beneficia del ecosistema de NI y varios de sus clientes partners, ya sean integradores de sistemas o ingenierías, por ejemplo, que complementan los ATE de 6TL con equipos y software que desarran con LabVIEW. puede verificar si la placa electrónica cumple con las prestaciones requeridas y rediseñar el circuito impreso, reubicar los componentes o proteger la zona de una forma efectiva.

ATE para la fábrica de semiconductores La complejidad de los circuitos integrados crece según la Ley de Moore y los fabricantes de semiconductores requieren disponer de un sistema de verificación automática (ATE) para llevar a cabo pruebas de verificación, tanto en el diseño del circuito como en la comprobación en su línea de producción. Como la vida comercial de muchos circuitos integrados

es muy corta (meses), los equipos ATE tienen que ser escalables y poder adaptarse periódicamente a los nuevos diseños para conseguir que el retorno de la inversión sea sostenible.

Con este enfoque se ha desarrollado la nueva serie STS (Semiconductor Test System). Estos equipos incluyen módulos PXI y otros componentes hasta llegar a la propia cama de pinchos o conectores con el circuito, que es objeto de test. Con LabVIEW y el software de gestión de pruebas TestStand, los STS proporcionan una interfase personalizable al usuario, programación centrada en el dispositivo con mapeado de

los pines/canales, presentación de informes y soporte multilocalización integrado.

La serie STS consta de tres modelos distintos, denominados T1, T2 y T4, con capacidad para uno, dos y cuatro chasis PXI, respectivamente.

El software, la instrumentación y las interconexiones mecánicas son comunes en todos ellos.

En la planta del fabricante de semiconductores IST han implantado STS y, según Glen Pier, Director de Test de IST, los ATE tradicionales suelen ser costosos de actualizar y pueden quedar obsoletos con rapidez, mientras que un STS de arquitectura abierta PXI ayuda a retener la inversión en capital.

La futura tecnología 5G Uno de los tópicos más debatidos en el evento fue la próxima generación de dispositivos 5G. Según Gerhard Fettweiss, profesor de la Universidad Técnica de Dresden (Alemania) y Presidente de Sistemas Móviles de Comunicación de Vodafone, aunque la tecnología 5G todavía no existe, ya se trabaja con vistas al año 2020. Sus previsiones apuntan a transferencias de datos con puntas de hasta 10 GB/s y latencias de red inferiores a 1 ms.

Los sistemas de verificación para estos equipos serán muy exigentes y la plataforma PXI/FlexRIO constituye un valioso recurso de desarrollo para distintos fabricantes, como por ejemplo Nokia.

Fettweiss afirmó que en el 2014 se espera que el número de móviles supere al número de personas que habitan el planeta. Para el año 2020, las previsiones apuntan a una población de 8.000 M de personas y 50.000 M de cosas conectadas, lo que supondrá 50 billones de Gb de datos.

Para el 2035, la cifra podría crecer a 1 billón de cosas conectadas.

Actualmente, con la incipiente tecnología 4G, las comunicaciones están más enfocadas a suministrar contexto, pero con la tecnología 5G se extenderán a controlar y monitorizar intensivamente muchos objetos de nuestro entorno. Aplicaciones en transporte, salud, deporte, educación, fabricación, smart grid o juegos avanzados se generalizarán amplia-

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Empresas mente. En este ámbito, los sistemas PXI serán clave para la industria de telecomunicaciones y para el prototipado e implantación de las cosas.

Automóviles con mayores necesidades de verificación Otro caso de éxito con arquitectura PXI fueron expuestos por Averna, una compañía partner de NI. Precisamente Averna n Nuevo controlador CompactRIO de 4 ranuras. fue uno de los primeros en adoptar esta tecnología para el sector del automóvil, así como fútbol americano responden satisfacpara la aeroespacial y militar, entre toriamente a impactos con fuerzas otros ámbitos. lineales, que son las causantes de En el evento presentó un proyecto las lesiones más visibles, como una llevado a cabo para Continental, un rotura craneal. Por el contrario, no fabricante alemán de componentes responden de forma tan efectiva para automóvil. Según Dinu Gruian, frente a fuerzas rotacionales, que directivo de Continental, aumentan suelen causar lesiones menos visibles continuamente las necesidades de (conmociones, pérdida de sentidos, proporcionar más soluciones para etc.). Su propuesta es un nuevo dimovilidad segura, energía limpia, seño de casco con un recubrimiento conducción inteligente y movilidad interno matricial multicapa de varios global. El número de componentes grosores, elaborado con materiales embarcado en un automóvil no cesa no newtonianos, además de utilizar de crecer y, en un futuro cercano, unas tiras de anclaje adicionales. los vehículos aún estarán más inEl conjunto puede reducir en más terconectados, tendrán muchos de un 50% la incidencia de fuerzas componentes inteligentes, multitud rotacionales, especialmente disde infotainment y variados interfases minuyendo giros del casco en la con el conductor. Esta tendencia de cabeza, comparado con los diseños incremento de electrónica se traduce convencionales. en la necesidad de que los sistemas La empresa diseñó un banco de ATE sean más modulares, flexibles, reconfigurables y escalables.

Sin abandonar el sector, pero enfocado a los vehículos pesados, Jacobs presentó una aplicación basada en PXI y orientada a la verificación de camiones fabricados por Scania, donde es necesario ensayar con temperaturas y condiciones de trabajo extremas, con la dificultad añadida de que en algunos casos solo puede llevarse a cabo una sola prueba.

La trascendencia de la fuerza rotacional en el impacto Otra aplicación interesante con PXI la mostró John Lloyd, director de la firma Brains, especialista en biomecánica y lesiones cerebrales.

Según Lloyd, los cascos para jugar al

n Test de terminales móviles con PXI.

pruebas basado en un portal con un sensor angular, un acelerómetro y una célula de carga, de forma que el casco impactaba en caída libre; a partir de aquí se podía inferir el valor de ambas fuerzas por separado (ver foto en página siguiente).

Los datos eran escaneados con un CompactDAQ, un sistema compacto de adquisición de datos de NI. También con CompactRIO, la compañía National Grid llevó a cabo un proyecto de smart grid en el Reino Unido, de forma que se accede a multitud de puntos repartidos por toda la red nacional, pudiendo visualizar en tiempo real datos como la distorsión y armónicos (hasta el número 100), entre otras posibilidades.

Escenarios de prueba para un vehículo híbrido FlexRIO es una plataforma configurable de NI para realizar aplicaciones de control con la que ya se han llevado a cabo multitud de experiencias en la industria. Una aplicación de prueba en distintos escenarios exigente es cuando hay que verificar el comportamiento de un vehículo híbrido. El cambio de tracción desde el motor eléctrico al de combustión puede producirse en condiciones críticas, por lo que las

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Empresas ción de desastres, que opera en la banda de 9 GHz, con un alcance de hasta 30 km y un peso de 65 kg. Para las pruebas del radar se utilizó la plataforma LabVIEW/FlexRIO y en un futuro está previsto una aplicación en la nube que integrará software de navegación y predicción.

n Test de impacto en casco, con medida de fuerza lineal y rotacional (Brains).

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variantes de verificación aumentan considerablemente. Subaru estaba interesada en comercializar su modelo XV Crosstrek Hybrid lo más rápidamente posible y decidió llevar a cabo un desarrollo completo de pruebas por simulación y real. Los escenarios pueden cambiar radicalmente, desde un pavimento helado y temperaturas bajas a otro polvoriento y temperatura alta. Se utilizó FlexRIO y LabVIEW, con la técnica de HIL (Hardware In the Loop), obteniendo tiempos inferiores a 1,2 µS en la captura de datos y respuesta en el lazo. Según Tomohiro Morita, ingeniero de Fuji Heavy Industries, se consiguió efec-

tuar el ensayo en tan solo 118 horas, reduciendo el tiempo en más de un 90% frente a otros sistemas utilizados con anterioridad.

Ensayo de un radar meteorológico Takuo Kashiwa y Yasunobu Asada, ingenieros de la japonesa Furuno Electric, se llevaron el premio al impacto de ingeniería de NI, con un proyecto en Furuno, un fabricante de radares para finalidades diversas, especialmente en el sector de marina. En el evento se presentó el nuevo radar WR-2100 para predicción de condiciones ambientales y preven-

n Medida de radiación electromagnética punto a punto en una tarjeta electrónica (Peritec).

Monitorización de activos geodistribuidos La nueva versión de CompactDAQ tiene el mismo chasis robusto que CompactRIO y permite la conexión de hasta 4 tarjetas sobre 60 disponibles. Por tanto, el sistema también puede utilizarse en entornos de vibración e impacto, con rangos de temperaturas entre -40°C y 70°C. Es ideal para efectuar pruebas en campo de forma autónoma gracias a su controlador embebido. Tiene un procesador de doble núcleo Intel Atom 3800, compatible con Windows Embedded 7/ Linux RT. Dispone de interfase CAN/LIN y una memoria extraíble SD en caliente.

Esta autonomía de funcionamiento es idónea para su implantación en equipos que están localizados en distintas partes del globo. En este sentido, el nuevo InsightCM es un servicio que facilita esta labor. Está basado en un servidor y un software de gestión orientado principalmente a monitorizar el estado de activos, como máquinas rotativas y en movimiento. Permite optimizar las prestaciones de los equipos, maximizar su tiempo de funcionamiento, reducir costes de mantenimiento y aumentar la seguridad. InsightCM

n Sistema STS para verificación en líneas de producción de semiconductores.

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Empresas ofrece diversas funcionalidades: histórico, analizador de datos, generador de alarmas y autentificación de usuarios, entre otras. Proporciona al usuario la posibilidad de acceder y comparar los datos de las pruebas de distintos sistemas geodistribuidos CompactRIO y se enmarca bien con el análisis del Big Data.

La compañía americana Duke Energy presentó una implantación con InsightCM que recoge datos de monitorización del estado de máquinas en centrales productoras de energía. Se controlan hasta 10.000 activos repartidos por 60 plantas distintas, con más de 2.000 nodos que recogen la información de las máquinas. El software de monitorización y diagnosis utiliza el reconocimiento de formas de onda, junto con una amplia base de datos histórica y de los fallos registrados. En el futuro está previsto incluir imágenes térmicas.

Según sus responsables, antes de implantar CompactRIO e InsightCM, el 80% de las actuaciones eran manuales, mientras que, posteriormente, esta cifra se ha reducido al 20%.

Otro caso parecido es el del fabricante de maquinaria agrícola Case, que instala en sus cultivadoras unidades CompactRIO/ CompactDAQ, con la finalidad de verificar el funcionamiento de sus máquinas.

En este caso también se recurre a un acceso remoto de multitud de máquinas operativas para analizar sus datos de operación.

Nuevas funcionalidades LabVIEW Diversos estudios apuntan a que en pocos años se retiraran muchos más técnicos de los que ingresarán en el mercado, lo que supondrá un déficit de capital humano especializado en EE.UU. En estas circunstancias, una plataforma software como LabVIEW cobra mayor relevancia para mitigar el

n Pruebas con FlexRIO para diseño de radar meteorológico (Furuno).

n Servicio InsightCM con software de gestión para monitorización de estado de máquinas.

posible impacto de este déficit de especialistas en el mercado: su alto nivel de abstracción y sus nutridas librerías funcionales, fruto de la experiencia de muchos años, son dos aspectos clave a considerar. La librería ya dispone de más de 900 funciones gráficas, 800 rutinas en

código y más de 10.000 drivers.

En la nueva version LabVIEW 2014 se han añadido nuevas funcionalidades para mejorar la capacidad de decisión: DataFinder Federation technology, para buscar intuitivamente datos en el disco local o en la web; nuevos algoritmos y herramientas de análisis; paneles de datos para crear interfases en móviles, de forma simple y segura, para visualizar y tomar decisiones informadas, sobre la marcha, sin requerir experiencia en el desarrollo para aparatos móviles.

Otras novedades vienen de la mano de terceros, como el LabSocket System diseñado por Bergmans Mechatronics, un sistema que permite el acceso remoto a las aplicaciones LabVIEW desde cualquier navegador web, ya sea en dispositivos móviles o fijos.

n Vencedores del premio de competición estudiantil con un proyecto de bio-robot marino basado en LabVIEW (Instituto Tecnológo ETH de Zurich).

Actividad educativa intensa Eric Starkloff, Vicepresidente de Ventas Globales y Marketing de NI, recordó el compromiso histórico de su empresa con el ámbito académico.

Ya acompañan a los más jóvenes con productos de enseñanza tecnoló-

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n Kit mecatrónico educativo basado en MyRIO (Pitsco).

58 n Monitorización de activos en centrales de energía utilizando CompactRIO (Duke Energy).

gica, como los kits desarrollados con Lego y MyDAQ, por ejemplo.

Luego continúan progresando con MyRIO en colegios y universidades, un equipo económico para realizar experiencias sofisticadas. Una novedad interesante son las apps para

MyRIO, que hacen posible utilizar los propios smartphones como una solución de bajo coste para el diseño de sistemas.

También se ofrece un tablero de experimentación que contiene 12 instrumentos de medida, denomina-

da ELVIS (Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite), ideal para prototipado de circuitos electrónicos.

Este amplio portafolio de productos educativos también es utilizado por los estudiantes en las diversas competiciones internacionales tecnológicas, tales como FIRST, o por terceras empresas que comercializan kits educativos completos. Este último caso es el de la norteamericana Pitsco, presente en el área de expositores, que ofrece kits mecatrónicos con multitud de posibilidades y montaje rápido, pensados para ser utilizados con MyRIO. Según estimaciones de Brook Turner, responsable de una línea de programas académicos de NI, existen hasta 4.000.000 de futuros diseñadores de sistemas que ya están involucrados con sus equipos y unos 20.000 estudiantes ya utilizan MyRIO en más de 850 universidades repartidas por 65 países.

También NI organiza competiciones internacionales entre estudiantes. Este año se llevó el premio un equipo de alumnos del Instituto Tecnológico ETH de Zurich (Suiza), con un artefacto sumergible inspirado en la fauna marina, que integraba un controlador MyRIO y 36 actuadores que mueven cuatro grandes aletas, con cámara de video, medidor láser de distancia, sensor de presión, acelerómetro y giróscopo.

Instrumento virtual 5 en 1 Para los que están interesados en disponer de un instrumento de medida asequible y universal, el Virtual Bench reúne 5 funcionalidades en un solo equipo: un osciloscopio de 2 canales (ancho de banda de 100 MHz, velocidad de muestreo de 1G/s y 34 canales digitales), un generador de funciones (20 MHz y forma de onda programable), 8 canales de E/S bidireccionales digitales y una triple fuente de alimentación (6V/1A, 25V/0,5A y -25V/0,5A). Tiene conectividad USB y WiFi, se presenta en una caja de sobremesa (190x254x74 mm ) y están disponibles Apps para iPAD y Windows.

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Industria química Automática e Instrumentación

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Grandes objetivos para grandes resultados La química asume un nuevo protagonismo y lleva más allá su ambición de sostenibilidad para liderar la evolución de su modelo productivo alineándolo al de la economía circular. No será un proceso sencillo ni breve, pero sí altamente positivo en el que el sector involucrará al total de actores participantes en el ciclo de vida de sus productos. El cambio a gran escala acaba de comenzar.

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o es una cuestión nueva, sin embargo, tiene plena vigencia. El desarrollo de la industria química no se entiende si no se analiza también su vocación de sostenibilidad: el fuerte marco regulatorio al que están sometidos sus procesos en términos medioambientales y de seguridad, la necesidad de abaratar costes en una industria donde el suministro energético puede significar hasta el 50% del gasto de producción, la mayor escasez de materias primas clave, y por supuesto, la responsabilidad social corporativa a la que se autosometen las compañías del sector, son factores que están empujando hacia una evolución de las formas de producción, pero también hacia un papel protagonista en un nuevo escenario productivo: el de la economía circular.

La economía circular es un modelo económico que se basa en el diseño de productos que facilite la separación de sus componentes para su posterior utilización, favoreciendo así la eficiencia energética y de recursos, explica Cristina González, secretaria técnica de la Plataforma

Tecnológica Española de Química Sostenible SusChem-España(www. suschem-es.org) y Coordinadora de Innovación de Feique (www. feique.org). Detalla que el concepto va más allá de la habitual disminución de residuos no tratables, sino que tiene que ver con la definición de nuevos modelos empresariales en los que sea viable para el fabricante recoger, volver a fabricar y distribuir de nuevo sus productos, tal y como sugiere el concepto de la cuna a la cuna.

Por ello, más que un compromiso puntual, la industria está hoy en pleno proceso de rediseño del total del ciclo de vida de sus pro-

“El concepto de economía circular va más allá de la habitual disminución de residuos no tratables, sino que tiene que ver con la definición de nuevos modelos empresariales en los que sea viable para el fabricante recoger, volver a fabricar y distribuir de nuevo sus productos, tal y como sugiere el concepto de la cuna a la cuna”.

ductos –desde su concepción hasta el final de su vida útil y posterior tratamiento– para asegurarse que aquellos bienes que salen de sus instalaciones, algún día volverán a entrar como materias primas de un nuevo ciclo de fabricación.

Si la química industrial no fuese sostenible, plenamente integrada en un modelo de sostenibilidad, ninguna economía podría ni tan siquiera soñar con acercarse a los postulados de esa economía circular, comenta Julià Sempere, jefe del Departamento de Ingeniería Química del IQS (www.iqs.edu) además de coordinador del Máster en Ingeniería Química e investigador principal del Grupo de Investigación de Ingeniería de Procesos y Sostenibilidad de ese centro de estudios. Para el experto, el concepto se ha ampliado y enriquecido, pero es un desafío asumido por la industria desde hace años y liderado por organizaciones como Suschem, que están hoy influyendo fuertemente en la definición de políticas al respecto como es el Horizonte 2020.

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“En el comienzo de la cadena de la economía circular, hay camino por recorrer. La utilización de materias primas de origen renovable tales como biomasa y CO2 por parte de la industria química resultan fundamentales en esta transición”.

Pero, ¿está la química preparada para ser el engranaje clave de una nueva economía sostenible? Quizás el lastre más pesado de la gran industria química sea la enorme inversión inmovilizada en sus plantas, apunta el profesor Sempere refiriéndose sobre todo a la industria química pesada, ya que dificulta la introducción de nuevos procesos que podrían requerir instalaciones totalmente nuevas. Otra de las barreras la sitúa la reducción de costes de las materias primas, desventaja que países como Estados Unidos ya están resolviendo a través de la explotación masiva de shale gas o shaleoil.

Para la química fina, los obstáculos se encontrarían en el uso de los procesos discontinuos, asunto en el que Sempere aporta novedades: Mi grupo en IQS lleva años preparando

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¿Shale gas para consolidar la economía circular nacional?

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a Plataforma Tecnológica Española de Química Sostenible SusChem-España recuerda que los costes energéticos de la electricidad y el petróleo siguen siendo el caballo de batalla para el sector. En Europa somos, junto a Italia, el país que soporta los costes energéticos entre los países industrialmente más potentes, lo que lastra considerablemente nuestra competitividad frente a la fuerte competencia exterior, explica Cristina González, su secretaria técnica, enfatizando que no solo se refiere a los países emergentes, sino de otros desarrollados como Estados Unidos que cuentan con un precio de la energía, y en concreto del gas natural, tres veces menor que nuestro país.

Según González, se estima que el subsuelo español dispone de suficiente gas natural no convencional para abastecer la demanda española de gas natural entre 50 y 70 años al ritmo del consumo actual, lo que debería llevar a considerar y analizar la viabilidad de su exploración. La absoluta dependencia de nuestro país en materia energética supone un grave lastre no solo para la industria sino para la economía española en su conjunto. La disponibilidad de energía a un precio competitivo es indispensable para el desarrollo de cualquier sociedad, apunta.

las herramientas necesarias para implantar procesos continuos para química fina y de especialidades.

Hemos empezado ya a tener resultados espectaculares, por lo que estamos muy ilusionados y hemos empezado una campaña para divulgarlo entre la industria, detalla.

n Fuente: Feique.

Del inicio al fin... y al inicio Pese a que, como demuestran desde el IQS, existe conciencia y multitud de iniciativas en el campo de la investigación, en el comienzo de la cadena de la economía circular, en el diseño de productos que contemplen componentes sosteni-

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n Fuente: Feique.

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“¿Está la química preparada para ser el engranaje clave de una nueva economía sostenible? Quizás el lastre más pesado de la gran industria química pesada sea la enorme inversión inmovilizada en sus plantas, ya que dificulta la introducción de nuevos procesos que podrían requerir instalaciones totalmente nuevas. Otra de las barreras es la reducción de costes de las materias primas. Para la química fina, los obstáculos se encontrarían en el uso de los procesos discontinuos”.

El dilema del agua

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l agua es uno de esos recursos finitos cuyo consumo es preciso optimizar para lograr una economía circular, destacan desde Suschem-España, recordando que pese a que el sector hace un uso intensivo de este recurso, también ha aportado multitud de soluciones que hacen posible una gestión integral más eficiente.

La Agrupación Europea por la Innovación en Agua promueve el desarrollo de soluciones innovadoras para abordar los retos globales del agua, además de apoyar la creación de nuevas oportunidades de negocio y fomentar la eliminación de barreras a la innovación. Reutilización, reciclaje, recuperación del agua así como el vínculo existente entre agua-energía son algunos de los aspectos en los que se sigue investigando para mejorar la gestión integral del agua.

Tal y como explican desde Suschem-España, la industria química española participa activamente en esta agrupación en diversos órganos de toma de decisión y grupos de trabajo. El uso, reciclado y regeneración del agua han sido algunos de los temas centrales para la industria química, añade Julià Sempere del IQS. Indudablemente, queda siempre mucho por hacer y nuevas tecnologías que ensayar, pero podemos afirmar que la industria química tiene hechos sus deberes en el tema del agua.

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bles, hay camino por recorrer. La utilización de materias primas de origen renovable tales como biomasa y CO2 por parte de la industria química resultan fundamentales en esta transición, considera Cristina González de Suschem-España, pero lamentablemente, tal y como recuerda Julià Sempere, la sociedad actual sigue dependiendo de los recursos fósiles.

El gas natural como fuente de energía y el petróleo, con usos energéticos, pero también químicos, continuarán siendo muy difíciles de sustituir. Además, el desarrollo de tecnologías rentables para explotar recursos como el gas o el petróleo de esquistos –shale gas y shaleoil–unido al elevado precio del gas natural y del petróleo tradicionales pueden frenar durante años el desarrollo de nuevas fuentes de materias primas, explica.

De la misma manera que en este campo, otras interesantes propuestas para concretar el modelo circular se encuentran con sus propias barreras: la fotosíntesis, por ejemplo, se topa con el escaso porcentaje de tierra cultivable, la falta de desarrollo de las explotaciones marinas, la falta de radiación, la dificultad para incrementar el rendimiento que los vegetales hacen de esta... Existen barreras, y no solo tecnológicas, que deben superarse para lograr un mayor uso de nuevas materias primas, comentan desde la Plataforma de la Química Sostenible, señalando que existe, además, el desafío de analizar si su producción y uso son o no sostenibles social, medioambiental y económicamente hablando.

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“El diseño y desarrollo de nuevos componentes más eficientes en aplicaciones de materiales inteligentes, nanomateriales, reducción de peso, propiedades térmicas y mecánicas mejoradas, son otros de los avances que tendrían un impacto positivo en la optimización del consumo energético”. n Fuente: Química y Sociedad.

Y es que en opinión de los expertos consultados, pese a que una parte de la industria química española está volcada en la producción de materias primas sostenibles, aún no es una cuestión generalizada. Es difícil pensar en que se pueda encontrar fácilmente un sustituto a los 145 millones de toneladas de etileno que se producen cada año en el mundo –1,3 millones de toneladas solo en Tarragona–, o a los 80 millones de toneladas de propileno generadas, comenta Julià Sempere, destacando que aun así, el gas húmedo de esquisto, con contenidos apreciables de etano, propano y butanos, está revolucionando la producción de estas sustancias.

En relación a la optimización de los proceso de producción para una mayor eficiencia en la utilización de los recursos en todos los niveles, Sempere del IQS recuerda que desde los nuevos catalizadores para la química pesada, que permitirán obtener los mismos productos con rendimientos másicos y energéticos mejores, hasta los nuevos biopolímeros de uso médico o los nanomateriales más sofisticados, hay todo un mundo de investigación y desarrollo volcado al progreso.

Sin embargo, para este experto, si se habla de una química constructora de la economía circular, es obligatorio detenerse en la mejora del rendimiento ambiental de los procesos: La industria de procesos

continuos tiene una alta eficacia en el uso de la energía y en el reciclado de todos sus subproductos. En una buena parte de procesos, los residuos generados no alcanzan ni el 1% del volumen de producción. Hay en ellos relativamente poco margen de mejora. En la industria de procesos discontinuos las cifras de desecho son muchísimo más altas y hay muchas más oportunidades.

En Suschem-España valoran positivamente los esfuerzos que el sector a favor de la evolución de sus operaciones. Destacan la Asociación Público Privada SPIRE (www. spire2030.eu), desde la cual el sector químico, junto con otros 7 sectores industriales, promueve investigación e innovación en la industria de procesos para garantizar el desarrollo de tecnologías y mejores prácticas a lo largo de las distintas cadenas de valor que tienen incidencia en sus operaciones.

Porque si algo tiene la economía circular es que, cada actor que se

“Pese a que una parte de la industria química española está volcada en la producción de materias primas sostenibles, aún no es una cuestión generalizada”.

compromete con sus principios, obliga a entrar en el círculo a otros tantos, ya que de otra manera es imposible consolidar el modelo.

Como ocurre en otras industrias, en la química también hay subsectores que son motores de cambio, pero en este caso es complejo determinar quién tiene esa responsabilidad: Aquí hay que preguntarse por las realidades y las necesidades de cada subsector. La industria química es un sector sumamente heterogéneo, tanto en tipo de productos como de procesos... Sería complejo responder sin caer en tópicos o en agravios comparativos, aclara Sempere.

Y en el centro, la energía En el diseño de reacciones y procesos, así como en gran parte de los procesos de valorización de residuos de la industria química, la generación energética es una de las cuestiones clave dado el elevado coste que representa en el producto final. Por ello, incluso antes de asumir como propia la propuesta de la economía circular, el sector ya trabajaba en la búsqueda de soluciones al respecto.

Soluciones basadas en la nanotecnología para el almacenamiento y conversión de energía, biomasa agrícola, hidrógeno como posible vector energético en el futuro, materiales de cambio de fase que pueden absorber, almacenar y liberar energía térmica mientras se produce su

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El papel de los gobiernos

n Fuente: Tecnalia.

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últiples son las iniciativas a favor de un sistema productivo más sostenible por parte de la Administración. Sin embargo, la economía circular demanda la evolución del sistema de una manera más global implicando a la totalidad de los agentes que participan en el ciclo de vida de un producto.

Ahora que la economía empieza a rehacerse después de la crisis, es el momento de que los estados apoyen todas las iniciativas que nos vayan aproximando a lo que sería una economía circular, reflexiona Julià Sempere, jefe del Departamento de Ingeniería Química del IQS. En ese sentido, a nivel continental ya están trabajando por la consolidación de este modelo, tal y como explica la secretaria técnica de Suschem-España y Coordinadora de Innovación de Feique, Cristina González: Las materias primas críticas constituyen un objetivo estratégico en la agenda política de la Unión Europea dada su escasez y relevancia desde el punto de vista económico, detalla, explicando que muchos de esos componentes no son fácilmente accesibles o solo se encuentran en áreas geográficas remotas de Europa.

Además de ser recursos naturales agotables, su tasa de reciclabilidad y de sustitución es muy baja, lo que hace necesario explorar nuevos caminos hacia su posible sustitución con el fin de reducir el consumo y la relativa dependencia que actualmente tiene Europa de las materias primas importadas. En este ámbito, destaca el trabajo del Proyecto CRM_Innonet, en el que Feique participa y que busca soluciones innovadoras en el ámbito de la sustitución de estas materias primas críticas, y las iniciativas de la Asociación Europea por la Innovación de Materias Primas.

La estrategia para encontrar soluciones sostenibles que puedan contribuir a mejorar la garantía de suministro de estas materias primas en un futuro se resume en cuatro principios: reducir, reutilizar, reciclar y sustituir, comenta Cristina González, reconociendo la importancia del papel de los Gobiernos en la materia. Coincide con esta visión Julià Sempere, que sugiere diversas líneas de trabajo: Continuar las campañas de información al consumidor acerca del uso de materiales reciclados, la reconstrucción inteligente del apoyo a ciertas energías renovables y al I+D+i en todos los aspectos relacionados con la energía, el agua y el medio ambiente.

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“Productos que hasta ahora eran considerados residuos, como el CO2 o el glicerol –procedentes de distintos procesos industriales– se ha demostrado que pueden convertirse en valiosas materias primas para producir productos químicos, combustibles y otros materiales con múltiples aplicaciones”. transición entre la fase líquida y la fase sólida, o energía fotovoltaica producida con celdas de silicio son algunas de las propuestas que se hacen en la Hoja de Ruta de Suschem: El futuro de la Química Sostenible.

El diseño y desarrollo de nuevos componentes más eficientes en aplicaciones de materiales inteligentes, nanomateriales, reducción de peso, propiedades térmicas y mecánicas mejoradas, son otros de los avances que tendrían un impacto positivo en la optimización del consumo energético.

Para Julià Sempere del IQS hay que aplicar dosis importantes de realismo, ya que la generación de recursos renovables es limitada y sus balances de ciclo de vida no son siempre positivos, aunque reconoce que existen alternativas y oportunidades especialmente en economías emergentes, donde su grupo de investigación trabaja en la valorización de la cáscara de anacardo como fuente de productos de interés industrial y como fuente energética.

Hoy por hoy, el único biocombustible que tiene un balance de ciclo de vida positivo es el alcohol de caña, explica, pero por el contrario tiene el inconveniente de necesitar grandes extensiones de tierra fértil que han de tratarse con productos de la industria química, y lo que es más importante para el experto, que obliga a destinar la tierra al cultivo

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de combustible en vez de aprovecharla para alimentos. ¡Ojalá tuviésemos yacimientos de hidrógeno! Sería el combustible ideal, reflexiona, explicando que a día de hoy hay fábricas como las electroquímicas que disponen de hidrógeno en exceso que lo aprovechan quemándolo con fines energéticos a rendimientos magníficos.

Sin embargo, si hay que obtener expresamente el hidrógeno para su uso energético, el balance de ciclo de vida es siempre negativo.

Al final, volver a comenzar Una vez han finalizado los procesos, continuando con el ciclo que permitiría concretar una economía circular, la valorización de los residuos de la producción química es un asunto también estructural.

Y es que no solo se refiere a la capacidad del sector por tratar correctamente sus desechos, sino de formar parte activa en la reutilización de todo aquello que ha fabricado. Los expertos del modelo hablan de building blocks, esto es, cada uno de los componentes que forman un producto siendo posible su recuperación y reutilización para la fabricación de un nuevo bien. En el caso de la química, sus ladrillos están en la práctica totalidad de aquello que se produce día a día.

La industria ya realiza esfuerzos de manera decidida al respecto.

Productos que hasta ahora eran considerados residuos como por ejemplo

n Fuente: Solvay.

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“La industria de procesos continuos tiene una alta eficacia en el uso de la energía y en el reciclado de todos sus subproductos. En una buena parte de procesos, los residuos generados no alcanzan ni el 1% del volumen de producción. En la industria de procesos discontinuos las cifras de desecho son muchísimo más altas y hay muchas más oportunidades”.

n Fuente: Bayer.

el CO2 o el glicerol –procedentes de distintos procesos industriales– se ha demostrado que pueden convertirse en valiosas materias primas para producir productos químicos, combustibles y otros materiales con múltiples aplicaciones, explica Cristina González de SuschemEspaña.

En opinión de Julià Sempere del IQS, el consumidor tiene mucho que decir al respecto: Los productos más baratos no son siempre los más respetuosos con el medio ambiente.

Más bien acostumbran a ser los que lo son menos, especialmente si son de dudosa procedencia.

En ese sentido, desde Suschem recuerdan que si no hay vocación de diseñar para reutilizar, poco se puede hacer después: Debemos tener en cuenta que el diseño inteligente de los productos es indispensable precisamente para reducir el impacto ambiental... Por ejemplo, las smart cities contienen muchos materiales diseñados precisamente para este fin.

Por lo que se refiere a la valorización de otros residuos, la industria química tiene un papel activo, el que desde Suschem se valora como clave: Gracias a la valorización química de residuos se pueden desarrollar tecnologías que permiten un aprovechamiento integral de los residuos o subproductos de procesos que reduzcan los impactos negativos sobre la salud y el medio ambiente y que además disminuyan la presión sobre los recursos naturales.

Para Sempere, su protagonismo va más allá: La industria química es la única que tiene las herramientas para garantizar un buen uso de los residuos y su valorización tanto como fuente de materias primas como de energía. Y es que en el final, como en el inicio, su participación es crucial para garantizar que se avanza en la economía circular.

Constanza Saavedra

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Du Pont Ibérica moderniza la planta de fabricación de Nomex

Renovando el sistema de control y monitorización de su subestación eléctrica Con la premisa fundamental de la integración de la parte de control y la monitorización de todos los elementos de energía bajo un mismo sistema estándar, se ha desarrollado una solución innovadora dentro del sector.

El sistema de control Simatic PCS7, con Profinet y con las librerías de Power Control, han permitido abaratar la solución, así como escalar el proyecto y la inversión.

L

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a multinacional Du Pont y concretamente Du Pont Asturias S.L. está acometiendo una renovación del sistema de control y monitorización de su subestación eléctrica. Dupont tiene en Asturias cuatro plantas de producción: • Planta de Nomex, un tejido patentado por la compañía estadounidense cuya principal característica es su gran resistencia a las altas temperaturas, lo que lo convierte en idóneo para prendas de seguridad y protección.

• Una planta de sontara, material de fibra no tejida.

• Una planta de ICL, producto químico que se utiliza, entre otras cosas, como materia prima para la fabricación de Nomex.

• Una planta de agroquímicos, donde se fabrican diferentes tipos de productos químicos para la agricultura.

La empresa fue inaugurada en 1802 por Éleuthère Irénée du Pont de Nemours cerca de Wilmington (Estados Unidos) y lleva desde hace 20 años desarrollando su actividad en Asturias, donde ha puesto en marcha estas 4 factorías. El emplazamiento está localizado en el Valle de Tamón, en Carreño (Asturias), donde trabajan de manera estable 1.000 personas, además de los empleos indirectos e inducidos.

El pasado mes de abril se realizó

la puesta en servicio de la primera fase del proyecto. Se desarrolló e implementó la plataforma Simatic PCS7 de Siemens para el control de la subestación, a la cual se realizará la posterior conexión de diferentes nodos.

Descripción del proyecto Se pretendía mejorar el control y supervisión de la calidad de la red eléctrica, sustituyendo el antiguo sistema de monitorización LSA de Siemens, que estaba descatalogado.

El objetivo era incluir sistemas de monitorización en los distintos ne-

n Red de monitorización final.

gocios y centros de transformación del emplazamiento.

En el pasado, los sistemas para la automatización de las subestaciones, celdas y cuadros eléctricos que suministraban energía al proceso estaban estrictamente separados de los sistemas encargados de la automatización de los procesos. Ahora, con Simatic PCS 7 Power Control se ha unificado bajo el mismo sistema de control la automatización del proceso con la automatización de las celdas de media tensión.

La planificación del proyecto en la primera fase consistió en diseñar

Industria química Septiembre 2014 / n.º 465

y montar la estructura y base del nuevo sistema para, a continuación, ir sustituyendo de forma gradual los equipos obsoletos que se vayan averiando por otros más modernos.

La propuesta fue sustituir el sistema de control LSA por una solución Simatic PCS7 basada en controladores Simatic S7-400 que serían los encargados de gestionar toda la red de control. En las cabinas se sustituirían progresivamente los antiguos módulos de E/S digitales por equipos de periferia descentralizada ET200S bajo el bus de comunicaciones Profinet basado en TCP/IP. Además, en cada cabina se incluiría un relé de protección Siprotec 7SJ80 y un equipo encargado de analizar el consumo y calidad de la red, el Sentron PAC 4200.

En el sinóptico de la página anterior se puede ver la arquitectura general de la nueva red.

Las necesidades para todos los niveles del sistema de control fueron: • Equipos con capacidad para recoger datos de campo, llevar esta información al sistema de control y monitorización de la subestación eléctrica.

• Controlador encargado de recoger datos de la subestación a través de E/S remotas distribuidas por la instalación bajo Profinet.

• Necesidad de comunicación digital con otros elementos inteligentes, como pueden ser relés de protección y equipos de medida bajo protocolos basados en TCP/IP. • Utilización de herramientas de ingeniería orientadas a objetos para el desarrollo sistemático del software y su estandarización.

• Uso extensivo de la tecnología de buses de campo para la comunicación entre los distintos dispositivos basado en Ethernet.

• Switches gestionables con capacidad de diagnóstico y comunicación bajo el protocolo IEC-61850.

Solución planteada En base a los requisitos del proyecto, se optó por el sistema de Siemens Simatic PCS7 por su capacidad al desarrollar este tipo de proyectos y su facilidad de integración con los

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n Ejemplo de algunos faceplates de la librería avanzada de proceso (APL).

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n Faceplates de los IEDs bajo la librería de Power Control.

distintos elementos de una planta.

Al tratarse de un sistema donde se trabaja con librerías estándar, es posible trabajar con programación orientada a objetos (CFC), realizar programas secuenciales (SFC) e incluso programar con lenguajes de alto nivel (SCL). Una de las grandes ventajas es que al insertar el bloque de uno de los objetos de proceso, como puede ser un motor o una válvula de la librería, genera la parte de supervisión de manera automática, permitiendo ahorros de tiempo de desarrollo de los proyectos superiores al 40%. Además, estas librerías avanzadas ofrecen un resultado final del producto de mayor calidad debido a la gran cantidad de información útil que es capaz de generar para la operación y el man-

tenimiento de la instalación.

En este caso, se utilizó la librería de Power Control para la comunicación bajo protocolo de transmisión IEC 61850. Esta funcionalidad permite la protección y control de tableros y cuadros de distribución que soportan el intercambio de datos entre el sistema de control de procesos y los IED con MMS (Manufacturing Messaging Specification) y la comunicación rápida en tiempo real entre los IED con GOOSE (Generic Object Oriented Substation Events). Por tanto, la integración de los IED en el sistema de control de procesos se implementó a través de un controlador conectado al bus de campo.

La integración con los distintos elementos de campo era uno de los

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n Ejemplo de arquitectura de historización y explotación de informes bajo PH&IS.

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servidor compuesta de: • Una pareja de servidores redundantes (OS-Servers). Estos servidores son espejos en hardware y software. En los servidores se almacena el proyecto, las alarmas y todo el histórico de las variables de proceso registradas. La gran ventaja de la redundancia es que los equipos se sincronizan ante la caída de uno de ellos, lo que otorga a la solución una mayor disponibilidad.

• Una estación de operación (OSClient). Este equipo tiene la función exclusiva de supervisar y operar la planta. Trabajar con este tipo de arquitectura ofrece una gran escalabilidad de los proyectos, e incluso, empezar por una única estación y poco a poco ir haciéndola crecer a medida que se va necesitando.

• Process Historian e Information Server (PH&IS). Este equipo es

puntos importantes del proyecto y se optó por tecnología basada en TCP/IP por las ventajas que ofrece.

La periferia se conectó bajo Profinet sacando el máximo provecho a su flexibilidad en las topologías, velocidad y gran capacidad de diagnóstico mediante los switches industriales de la familia Scalance. Además, su capacidad de multiprotocolo permite comunicar distintos equipos bajo distintos protocolos, bajo el mismo bus y por los mismos puertos, simplificando considerablemente las arquitecturas de red y abaratando los costes.

A continuación se explican en detalle el proyecto y la arquitectura de control a todos los niveles: Nivel de supervisión Para la parte de supervisión, se definió una arquitectura cliente-

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n Nueva CPU de proceso de la familia Simatic S7-400, CPU410-5H.

una de las novedades de la última versión de PCS 7. Se trata de un servidor de históricos para archivar las variables de proceso a largo plazo. El Information Server tiene la función para desarrollo de informes mediante herramientas Microsoft que le otorgan una gran potencia.

Nivel de control Como corazón de la solución de control, se utilizó el último controlador de proceso, con la nueva CPU 410-5H. Una de sus principales características es la escalabilidad, ya que se trata de un hardware único y que se dimensiona en función del número de objetos de proceso (PO) que vaya a controlar. Este hardware es el mismo que se usaría para una solución redundante o de seguridad (safety integrated). Esto ofrece numerosas ventajas: un único stock, máximas capacidades tecnológicas para cualquier solución independientemente del tamaño y, fundamentalmente, un ahorro de los costes. La CPU se puede ajustar al número de objetos de proceso (PO) que se necesita del proyecto en cada momento, permitiendo ampliar su capacidad de control posteriormente. Finalmente, se ha reforzado el hardware, otorgando una mayor robustez ante ambientes corrosivos y temperaturas extremas.

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Analizadores de gases Afortunadamente ya ha pasado la época en la que los analizadores de proceso –básicamente para análisis de líquidos y de gases– estaban en cuestión. En la actualidad, y con la calidad de los instrumentos existentes, en general debida a la aportación de nuevos materiales, al uso extensivo de la microelectrónica y a las comunicaciones y, también, a un cierto efecto rebote de colaboración diseñador del instrumento-usuario, ya nadie duda de la fiabilidad de estos equipos.

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ambién ha pasado la época • Un cuarto campo de actuación en que se instalaban algunos lo constituye la medida de ciertos analizadores para ahorrar gases combustibles, tóxicos o no servicios en los laboratorios de las respirables en zonas donde ponen poplantas industriales. Hoy en día, la tencialmente en peligro la seguridad eficacia y los rendimientos en los de las personas o las instalaciones o procesos productivos ya no puela eficacia de determinados proceden basarse solo en la medida de sos, tales como los de la industria las variables físicas como presión, farmacéutica o de fabricación de caudal, nivel y temperatura. Ahosemiconductores. ra se instalan analizadores para Hay que destacar que, aparte de controlar la marcha del proceso en algunos tipos específicos diseñados tiempo real y por ello es lógico que para una determinada aplicación en en muchas ramas de la industria alguno de estos campos, las técnicas estos instrumentos se denominen analíticas y las formas constructivas medidores de calidad. Pero su rol suelen ser las mismas, solo diferenno es solo ese. ciadas principalmente por los rangos Concretando sobre el papel de de medida, aprobaciones oficiales o los analizadores de gases, se pueden considerar los siguientes grandes campos de actuación: • Analizadores que determinan la calidad del aire ambiente. Monitorización de emisiones e inmisiones.

• Analizadores que intervienen en los sistemas de control de procesos de combustión.

• Analizadores cuyas medidas forman parte del control de los distintos procesos productivos, permitiendo conocer las concentraciones de diversos componentes en los gases usados como materias primas o en productos finales que deben cumplir especificaciones cada vez n Sistema AC-NT. ABB. más estrictas.

por características de tipo mecánico o de protección frente a áreas con peligros de explosión.

Monitorización de la calidad del aire En relación con la monitorización del medio ambiente y a fin de cumplir con las normas internacionales, la legislación obliga a la instalación de Sistemas de Monitorización Continua de Emisiones (SMCE), así como de estaciones de medida de inmisiones. En ambos casos se ha dado un gran paso adelante en los analizadores usados, que tienen que determinar rangos muy bajos de los diversos polutantes.

En el control de emisiones, las variables que se deben monitorizar en los gases emitidos por combustión dependen del tipo de instalación industrial.

Básicamente estas instalaciones se pueden dividir en dos grupos: grandes instalaciones de combustión (la mayoría centrales de producción de energía eléctrica) e incineradoras de productos peligrosos.

En las instalaciones de combustión, los parámetros habituales a monitorizar son: O2, CO2 (como parámetros de referencia), SO2, NOx, partículas, caudal de humos y la presión y temperatura de los gases.

En las incineradoras, los parámetros dependen del

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tipo de productos que se incineran.

Las administraciones requieren la medida y control de algunos contaminantes específicos según el tipo de instalación. Además de los citados en instalaciones de combustión, se suelen medir: HCl, HCT (hidrocarburos totales) HF, N2O, NH3, Cl y H2O. En general, para los SMCE se han desarrollado sistemas extractivos para análisis en base seca y analizadores multiparámetro basados en NDIR para el análisis de CO y CO2, SO2 y NOx (a veces). En otras ocasiones se usan analizadores independientes para SO2 basados en fluorescencia UV pulsante y NOx por quimioluminiscencia.

El análisis de O2 se puede hacer vía sonda de óxido de circonio in situ, aunque lo habitual es incorporar al SMCE un analizador de oxígeno del tipo paramagnético o electroquímico, básicamente porque se requiere la medida en base seca. Algunos de los analizadores multiparámetro pueden incorporar, adicionalmente, una celda electroquímica o paramagnética para el O2.

Aparte de instrumentos individuales, de marcas u orígenes distintos, que se seleccionan por su idoneidad para la medida de un determinado componente y que se agrupan para formar la parte analítica de un SMCE, la industria ha desarrollado algunos equipos analíticos, popularmente denominados como multiparamétricos, que permiten el análisis conjunto de varios componentes.

Quizá los más populares y con más futuro sean los que usan el análisis basado en absorción de radiación en una gama del espectro infrarrojo y que utilizan técnicas quimiométricas basadas en la transformada de Fourier para el análisis –en el mismo instrumento– de compuestos tales como SO2, NOx, CO, CO2, H2O, HCl, NH3, HF y otros, algunos difícilmente analizables por instrumentos de tipo más convencional.

También son muy usados los equipos que incorporan, de forma modular, en un mismo instrumento, varios analizadores o, más propiamente dicho, sensores, con algunas partes comunes. En general, estos equipos

INFORME

constan de una parte electrónica común y distintos sensores para el análisis de varios componentes, tales como VOC (compuestos orgánicos volátiles), también denominados HCT (hidrocarburos totales), CO, SO2, NO, etc.

Lo más destacable y diferenciador de los equipos multiparámetro basados en transformada de Fourier (FTIR) es que pueden analizar un número elevado de componentes de la misma porción de muestra, manteniéndola caliente y húmeda, con lo cual, al no drenar ningún condensado, no eliminan parte de ningún componente que se pudiera disolver en agua, como el SO2. Como ejemplo de este tipo de equipos se puede citar el sistema ACF de ABB. Agrupando un FTIR con otros diversos sensores, el sistema ACF-NT es capaz de analizar hasta 12 componentes, según se indica en la tabla adjunta. Básicamente, el sistema ACF-NT consiste en una sonda de 500 a 2.500 de longitud, calefactada eléctricamente y con filtro a 180ºC, una línea de transporte, también

n Sistema ACF-NT de ABB. Datos técnicos.

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calefactada, y una cabina con la parte analítica propiamente dicha.

El conjunto forma prácticamente un SMCE, solo con la adición de señales procedentes de otros medidores externos, como los de caudal de humos y concentración de partículas.

Por otro lado, no hay que olvidar que existen, y se están usando cada vez más, otras técnicas analíticas y equipos diseñados para la medida de polutantes muy específicos, que se pueden encontrar especialmente en los humos de algunas plantas de incineración de residuos, tales como metales pesados, dioxinas, hidrocarburos aromáticos, compuestos de cianuro, ciertos compuestos de azufre, aminas, amidas, etc.

Entre estas técnicas, cuyo uso ha estado confinado al laboratorio y que recientemente está pasando al campo de la instrumentación de proceso, se encuentran: • IMS, Espectrografía de movilidad iónica.

• DOAS, Espectroscopia de absorción óptica diferencial.

• TDLAS, Espectroscopia de Absor-

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ción de energía emitida por diodo láser ajustable.

• NDUV, Absorción de radiación ultravioleta.

Y técnicas comunes como la cromatografía de diversos tipos y detectores, espectrometría de masas, ion selectivo, etc.

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taminantes.

Los instrumentos más utilizados en el análisis de componentes gaseosos en estas estaciones son los que se basan en técnicas tales como: • Quimioluminiscencia para el análisis de óxidos de nitrógeno.

Monitorización • Fotometría infrarroja de inmisiones (NDIR) para la determiDe la misma forma que en nación de monóxido de lo relativo a emisiones, los carbono. organismos oficiales han • Fluorescencia ultradictado una serie de direcvioleta para la medida de tivas, decretos, normas e óxidos de azufre. instrucciones técnicas en • Cromatografía gaseorelación con la limitación sa, para medida de bencede contaminantes en el no o tolueno. aire ambiente, es decir, • Fotometría ultravioleta con la calidad del aire. para medida de ozono.

El Real Decreto 102/2011 Es importante notar que indica que se deben molos rangos de medida de nitorizar, dependiendo los analizadores de inmide la probabilidad de su siones, en comparación n Estación de Medida Valle. Red de Calidad del Aire. Región de presencia en cada caso, con los de emisiones, son Murcia. y con unos determinados muy bajos a fin de poder valores límite, los contaminantes automática. En cada uno de estos cumplir con los requerimientos siguientes: dióxido de azufre, dióxido puntos se deben medir ciertos connormativos. Por ejemplo, los valode nitrógeno y óxidos de nitrógeno, partículas, plomo, benceno, moEstación de medida Valle Cartagena Tipo: Industrial nóxido de carbono, ozono, arsénico, Funcionamiento Automático Zona: Industrial. Escombreras cadmio, níquel y benzo(a)pireno e Código nacional: 30016021 hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) distintos al benzo(a)pireno y Fecha de los depósitos de arsénico, cadmio, Contaminante Medida Técnica analítica Marca Modelo instalación mercurio, níquel y HAP. Automática Fluorescencia UV 2008 Thermo 43B SO2. Dióxido de azufre Las mediciones de contaminantes Electron se pueden realizar de forma fija o NO. Monóxido Automática Quimioluminis2007 SIR S5012 indicativa: de nitrógeno cencia • Mediciones fijas. Son las mediNO2. Dióxido Automática Quimioluminis2007 SIR S5012 de nitrógeno cencia ciones de contaminantes realizadas PM10. Partículas en Automática Microbalanza 2007 TEOM 1400AB en lugares fijos, ya sea de forma suspensión (<10 µm) continua o aleatoria, siendo el núNOx. Oxidos Automática Quimioluminis2007 SIR S5012 mero de mediciones suficiente para de nitrógeno totales cencia determinar los niveles observados VV. Velocidad del viento Automática Meteorología 2008 Theodor 4035.0000 BG de conformidad con los objetivos de Friedrichs calidad de los datos.

DD. Dirección del viento Automática Meteorología 2008 Theodor 4122.0000 BG Friedrichs • Mediciones indicativas. Son TMP. Temperatura media Automática Meteorología 2008 Theodor 3030.0000 BG mediciones cuyos objetivos de calidad Friedrichs de los datos en cuanto a cobertura HR. Humedad relativa Automática Meteorología 2008 Theodor 3030.0000 BG temporal mínima son menos estrictos Friedrichs que los exigidos para las mediciones PRB. Presión barométrica Automática Meteorología 2008 Theodor 5002.0000 BG fijas.

Friedrichs La normativa oficial requiere que RS. Radicación solar Automática Meteorología 2008 Theodor 6003.0000 BG en ciertos puntos se instalen sisteFriedrichs mas de medida fija, permanentes, y n Instrumentos en la Estación de Medida Valle. Red de Calidad del Aire. Región de Murgeneralmente continuos y de forma cia.

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res límite para la emisión moléculas inquemadas o de NOx son 200 mg/Nm3 moléculas de oxígeno sin como máximo con valor reaccionar. tope para NO 2: 20 mg/ Cualquier cantidad de Nm3. Para inmisiones, los aire que exceda a la requevalores límite son del orden rida para la combustión de 50 μg/m3 (percentil 50) produce un incremento hasta 200 μg/m3 (percentil en la pérdida de calor y 98). requiere combustible adiExpresado de otra forma, cional para compensar los límites están situados esta pérdida de calor. en: La relación entre calor • Emisiones: 200 mg/ producido o eficiencia de Nm3 a 20 mg/Nm3=97,5 la combustión y el exceso ppm a 9,75 ppm. de aire se indica en la fi• Inmisiones: 50 μg/m3 gura superior. Idealmente, a 200 μg/m3=0,02 ppm a el pico de eficiencia se n Relación entre eficiencia de la combustión y exceso de aire.

0,09 ppm (20 a 90 ppb). produce cerca del punEn emisiones se pueden to estequiométrico; en usar analizadores de absorción de realidad se produce a un nivel un del proceso, se usan analizadores radiación infrarroja: NDIR, mientras poco más elevado de exceso de aire. de los gases procedentes de la comque para inmisiones se deben usar Operar a valores muy bajos, así como bustión buscando el punto óptimo, instrumentos más sofisticados que muy altos, de exceso de aire, resulta de forma dinámica, de la mayor usan el fenómeno de la quimioluen una pérdida de eficiencia. eficiencia midiendo continuamente miniscencia del NO. La pérdida de eficiencia a la delos porcentajes de CO y oxígeno.

Por ello, el avance en el diseño de recha del pico se produce por un Otro de los factores que constituinstrumentos analíticos y el uso de incremento del caudal de gases en yen un paso adelante en los procesos modernas tecnologías y técnicas de la chimenea y el incremento en de combustión es el análisis preciso medida para la monitorización de la temperatura de estos gases que del poder calorífico o el Índice de inmisiones ha sido muy considerable acompañan al exceso de aire. La Wobbe de los gases combustibles, en los últimos años. pérdida de eficiencia en la izquierda medidas esenciales en el cumpliComo ejemplo práctico, y tomados del pico se debe a la combustión miento de las especificaciones que de la red de medida de Calidad del incompleta del fuel. la Administración impone para estos Aire de la Región de Murcia, tabuTambién se aprecia en la figura la gases, pero que permiten corregir lamos los datos de la estación Valle curva de la relación entre el exceso los cambios energéticos del gas situada en las cercanías de la refide aire y la concentración de CO. combustible colaborando con el nería de petróleos de Escombreras El pico de eficiencia usualmente sistema de control de combustión en Cartagena. se produce con una concentración en el que se ajusta el caudal de aire de CO en los humos generalmente y de combustible.

Analizadores usados inferior a 300 ppm.

La combustión perfecta o estequioen control de combustión Una concentración de CO de métrica ocurre cuando las moléculas Otro de los grandes campos de apliunos 1.000 ppm resultará en una del combustible reaccionan con las cación de los analizadores de gases, pérdida de eficiencia de alrededor moléculas de oxígeno y no quedan como se ha indicado, es del 0,5 %. Dado que la la monitorización de los cantidad de inquemados procesos de combustión, emitidos se incrementa especialmente en grandes muy rápidamente con la máquinas de calor como reducción del exceso de calderas y hornos en las aire, la eficiencia puede diversas instalaciones incaer dramáticamente si dustriales. el exceso de aire se reEs sabido que uno de duce por debajo de su los factores que influyen nivel óptimo. Por ello es en gran medida en la ecocrítica la medida de COe -inquemados- y del exceso nomía de producción es de aire. el coste de la energía. Por El método estándar de ello, y a fin de maximizar medir el exceso de aire es los ahorros en combustin Analizador de O2 COe. Servotough 2700. medir la concentración de bles y aumentar la eficacia

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n Cromatógrafo ABB Totalflow 8000. (Medida del Poder Calorífico).

n Cromatógrafo Siemens. Maxum Edition 2.

oxígeno en los humos en la chimenea o conducto de salida de gases.

Uno de los tipos de instrumentos que se están usando cada vez más para esta aplicación lo constituyen los analizadores de montaje in situ adosados a las paredes de los conductos de humos que aspiran continuamente una muestra de los gases y analizan en el mismo instrumento el contenido de oxígeno por celda de óxido de circonio. El sensor de COe es de tecnología de capa gruesa sensible, que se basa en la reacción entre el CO de los gases de combustión y un disco cerámico recubierto de catalizador.

Lo habitual, sobre todo en grandes calderas de producción de vapor, es usar las señales de estas medidas como entradas al sistema de control, que con los algoritmos adecuados regula la cantidad de aire de combustión para la máxima eficiencia de la combustión para la carga de producción de vapor que demanda la planta.

• Analizadores basados en la medida del oxígeno residual.

• Analizadores que usan técnicas de correlación.

• Análisis cromatográfico.

Las dos primeras técnicas corresponden a instrumentos clásicos que se benefician del desarrollo de

Análisis de poder calorífico (PC) Otro de los parámetros que definen la calidad para la combustión de un gas es su poder calorífico. Es decir, la energía que puede aportar a los quemadores, tanto de las grandes máquinas industriales como a las pequeñas cocinas domésticas.

En la actualidad, los analizadores usados en proceso se basan en alguna de las técnicas siguientes: • Analizadores de llama abierta.

n El modelo Multilyzer STe de la firma Systronik, cuyos productos suministra en España la compañía Seda, ha ganado el premio Red Dot.

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n Modelo CEMS50 de Sick Optic Electronic.

los microprocesadores y materiales muy fiables.

Los que se basan en técnicas de correlación están en permanente proceso de investigación. Las últimas tendencias apuntan a la medida de la velocidad del sonido en el gas a diferentes presiones, lo que correlaciona con el poder calorífico. Otra línea de investigación se basa en el análisis por IR de los grupos CH a una determinada longitud de onda, por un lado y, por otro, de la medida de los grupos CO2 a otra longitud de onda. Además, se mide la conductividad térmica del gas (conjunto de CH, CO2 y N2). Con estas tres medidas se correlaciona directamente con la composición del gas usando algoritmos especiales.

Los cromatógrafos usados en la medida del PC –básicamente para gas natural– suelen ser instrumentos dedicados, diseñados específicamente para esta aplicación. Son de pequeño tamaño y programados para separar y analizar cada componente de la muestra, obteniendo los valores de la concentración molar de los compuestos siguientes: aire (N 2, CO y O2), C1, CO2, C2, C3, iC4, nC4, NeoC5, iC5, nC5 y C6+. Basándose en estos valores, el analizador calcula e interrelaciona para proporcionar los resultados analíticos siguientes: densidad relativa real (peso específico), valor del poder calorífico; GPM (galones de líquido por mil pies cúbicos) e índice de Wobbe.

Estos valores, así como los datos de

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la composición del gas, suelen estar disponibles en distintos protocolos de comunicaciones.

Analizadores de medida en procesos Cuando en los años 30 del siglo pasado los doctores K. F. Luft y E. Lehrer, en los laboratorios de investigación de la I. G. Farbenindustrie (actual BASF) en Ludwigshafen, Alemania, desarrollaron el registrador de absorción infrarroja y el registrador de oxígeno magnético, respectivamente, probablemente no se podían imaginar que ochenta años más tarde, la absorción infrarroja no dispersiva, con el detector acústico Luft, y la medida de oxígeno basada en su susceptibilidad magnética se seguirían usando ampliamente en aplicaciones industriales.

Las ventas conjuntas de estos dos tipos de analizadores suponen actualmente un 60% del total de ventas de analizadores de proceso en todo el mundo.

En las distintas ramas de la industria de procesos se usan infinidad de analizadores de gases que utilizan, además de la absorción infrarroja y las propiedades magnéticas del oxígeno, diversas y variadas técnicas analíticas. El aumento de prestaciones de estos analizadores en líneas generales no se ha generado con saltos significativos, sino con un permanente y constante desarrollo, poco a poco, basado, principalmente, en la utilización de la microelectrónica, en la aplicación de nuevos materiales y el uso de técnicas innovadoras que inicialmente se pensaron para

n Espectrometro de masas Sentinel Pro. Thermo Fisher Scientific.

n Espectrómetro de masas modelo Sentinel suministrado por la firma PSA, de la gama más alta. Se configura específicamente para cada aplicación (componentes a medir, límite de detección y precisión, etc.). No aparece en la tabla de oferta que acompaña a este informe.

Automática e Instrumentación

otro tipo de uso. También en la competencia comercial de las distintas marcas y en una cierta simbiosis entre fabricantes y usuarios finales.

Por ejemplo, un fabricante de cromatógrafos de gas de proceso (PGC) –Siemens– desarrolla cromatógrafos Maxum Edition 2 con doble horno y cromatografía en paralelo. Su competencia –ABB, en 2009- introduce la serie PGC 5000, en la que una unidad controladora master puede estar conectada, vía fibras ópticas, hasta con cuatro hornos. A lo que Siemens corresponde con un nuevo horno Maxum modular acoplable al Maxum más tradicional…Ofreciendo ambos al usuario final variadas soluciones.

Siemens ha introducido en el mercado de los PGC sistemas de conmutación de columnas basados en fluídica (sistemas T-Live) sin partes mecánicas móviles, sistemas de fluídica diseñados originalmente –circuitos Dean– para otros fines ajenos a la analítica de gases.

Por otro lado, y como comentario anecdótico, conviene indicar que las operaciones financieras de compra o fusión de compañías pueden llevar a confusión a los usuarios, ya que se ha producido la práctica desaparición de algunos nombres comerciales muy conocidos de cromatógrafos de proceso en el pasado reciente.

Casos tradicionales como Bendix EPID, que cambió a Combustion Engineering, que a su vez pasó a ser ABB Process Analytics.

O Beckman, un clásico entre los clásicos, que ha desaparecido absorbido

75

INFORME

Automática e Instrumentación

Intervalo de longitud de ondas (nm)

Sección recta de absorción diferencial por molécula (10-19 cm2)

Límite de detección con 5 km de camino óptico (ppt)

CS2 NO NO2

200 - 230 290 - 310 320 - 340 200 - 230 330 - 500

65 5,7 0,4 24 2,5

100 a 35 500 350 a 80

NO3

600 - 670

200

1

NH3 HNO2 O3

200 - 230 330 - 380 300 - 330

180 5,1 0,045

40 a 40 4.000

CH2O

300 - 360

0,48

400

ClO BrO IO

260 - 300 300 - 360 400 - 470

35 104 170

6 2 1

Benceno

240 - 270?

21,9

400 a

Tolueno Xileno (o/m/p) Fenol

250 - 280?

250 - 280?

260 - 290?

12,8 2,1/6,6/20,3 198

660 a 4.000/1300/420 a 40 a

Benzaldehído

280 - 290?

44

200 a

Compuesto

SO2

a

76

Camino 500 m óptico, 0,001 densidad óptica mínima adetectable. UV

n DOAS. Sustancias detectables por absorción UV/Visible.

por Emerson Process Management.

Más recientemente, Applied Automation Inc. ha sido adquirida por Elsag Bailey y vendida a Siemens A.G., que también fabricaba sus propios PGC. Y finalmente, Foxboro, que vendió su línea de cromatografía de proceso a Orbital Sciences Corporation, cromatógrafos que ahora son Applied Instrument Technologies.

Otra de las ramas donde se han producido avances notables es en la determinación del contenido de SO2 , donde se alcanzan rangos de medida tan bajos como 0 a 50 ppb usando la técnica de la fluorescencia UV pulsante. O en la medida de diversos componentes usando la técnica de la Espectroscopia de Absorción de radiación Láser Ajustable (TDLAS), con celdas multipaso tipo Herriott que permiten unos límites de detección tan bajos como 0,0015 ppm para el HF, 3 ppm para H2S o 1 ppm para el N2O. Otra técnica de rápido desarrollo es la IMS, Espectrometría de Movilidad Iónica. Los avances en microelectrónica, procesamiento de señales, informática, técnicas y materiales

de permeación y nuevos compuestos dopantes han llevado a poder utilizar esta técnica en la medida cuantitativa de ciertos compuestos gaseosos o volátiles a niveles muy bajos de concentración. Compuestos como cloro (en aire, en hidrógeno o en propileno), dióxido de cloro, ácido clorhídrico, ácido fluorhídrico, peróxido de hidrógeno, dióxido de

Septiembre 2014 / n.º 465

azufre, ácidos totales, aminas totales, cloro total, ácido acético, amoniaco (en aire, en etileno o en hidrógeno) y otros.

La IMS se utiliza tanto en sistemas de monitorización de la calidad del aire (SMCE) como en análisis de gases de proceso y, también, como detección de contaminantes en áreas industriales. Típico es su uso en USA para la detección de HF en las plantas de alquilación de las refinerías de petróleo. De forma específica se usa en farmacia para comprobar el estado de limpieza de tanques y recipientes antes de comenzar operaciones de fabricación por lotes, así como verificar la pureza de compuestos y materias primas. Otro tipo de aplicación muy importante es en el control de la contaminación molecular de la atmósfera de salas limpias para la fabricación de componentes electrónicos. También –y aunque fuera del campo de los analizadores de gases de proceso– la técnica IMS se usa en la fabricación de equipos fijos y portátiles para la detección de explosivos, gases de guerra y drogas de abuso. Cada vez más se utilizan en aeropuertos, monumentos y edificios que deben ser protegidos.

Otra de las técnicas muy prometedoras es la espectrometría de masas, que se usa tanto para la medida a niveles iónicos de gases en las plantas industriales como en la medida de contaminantes en el aire ambiente de ciertas zonas y donde un

n Modelo SS2100i-2 de la firma Spectra Sensors, suministrado por Anatrac.

Septiembre 2014 / n.º 465

INFORME

Automática e Instrumentación

solo espectrómetro puede cios de mantenimiento, analizar secuencial y muy por lo que pueden ser rápidamente cientos de verificados a distancia y puntos de medida, dada la variados algunos de sus velocidad del análisis. parámetros operativos.

También importante es Se están implementando el uso de instrumentos sistemas analíticos usanbasados en la absorción do Internet y algunas de en el cercano infrarrojo sus aplicaciones como con decodificación por Google Earth, situando transformada de Fourier resultados analíticos en (FTNIR), que permite el espacios geográficos conuso de fibras ópticas entre cretos. las celdas de medida y el Por otro lado, la ingeequipo electrónico donde niería de sistemas de anase sitúa el interferómetro, lizadores ha desarrollado permitiendo la instalación técnicas para la validade las celdas de medida ción y calibración de los en áreas clasificadas con analizadores a demanda la electrónica situada en de los sistemas de conárea segura. trol o desde el taller de Como técnica novedomantenimiento, incorposa, y de la que se pueden rando en los sistemas de encontrar analizadores de muestras medios para la proceso en el mercado, introducción de gases de se puede citar la técnica verificación o calibración espectroscópica Raman, de forma automática o n Fabricado por Extrel y suministrado en España por Anatrac, el que es muy versátil. Tanto manual.

MAX300-IG es un medidor multiparamétrico que funciona por esque se puede usar para Y ya que se citan los pectrometría de masas. muestras líquidas gaseosas sistemas de acondicioo sólidas y en una muy namiento de muestras amplia gama de aplicaciones, desde mósfera a distancias elevadas (típicas (SAM) es importante remarcar que detección de drogas hasta identifientre 0,5 a 1,5 km), lo que permite su la mayor parte de averías (algunos cación de gemas en objetos de arte uso en detección perimetral de masas autores hablan del 80 %) y problemas y, por supuesto, en la industria de de gas producidas por escapes de los de funcionamiento de los analizaproceso para la determinación del procesos productivos. En la tabla de dores se producen en sus SAM, punto final en procesos químicos, la página anterior se indican algunos por lo que su diseño cuidadoso y control de reacciones de polimeride los compuestos detectables y sus por expertos es básico para el buen zación, cristalización de polímeros, límites de detección. funcionamiento. Afortunadamente, nitración, esterificación, control de No incluimos en este repaso a los en nuestro país contamos con bueprocesos por lotes y destilaciones clásicos detectores de gases, humos nos especialistas con experiencia continuas y tanto en la industria o fuego, que forman un grupo aparte acumulada, así como con la dispetroquímica como en la química, de instrumentos de seguridad. ponibilidad de los mejores equipos farmacéutica, alimentación, pulpa auxiliares, instrumentos, valvulería, y papel, etc.

A modo de conclusiones etc. que aumentan la fiabilidad de La instrumentación analítica de gases las medidas analíticas.

Detección de polutantes está en continua expansión. Además El futuro de los analizadores de específicos en áreas de trabajo de sus avances tecnológicos en lo que proceso en general va ligado a la Además de las aplicaciones de la respecta a sus técnicas analíticas, es construcción de nuevas plantas técnica IMS, de la espectrometría muy importante considerar los adeindustriales. Y según recientes estude masas, incluso la cromatografía lantos tanto en su forma constructiva dios, parece que el futuro inmediato de gases (típica su aplicación para la individual, el típico plug & play, como o a medio plazo no está en estas medida de benceno), en el campo de en los medios de intercomunicación grandes plantas, sino en pequeñas la detección de gases peligrosos en –su conectividad–, que permite el plantas especializadas y de gran grandes áreas se está imponiendo el diseño de redes de analizadores forvalor añadido. Pero que necesitarán uso de instrumentos con tecnología madas por distintos tipos de ellos que y contarán con la ayuda de los analiDOAS (Espectroscopia de Absorción se comunican vía buses de campo con zadores de gases. Entre otros. Óptica Diferencial). La DOAS puede los sistemas de control de las plantas medir la absorción a través de la aty, al mismo tiempo con los serviFrancisco Velasco

77

INFORME

Automática e Instrumentación

Septiembre 2014 / n.º 465

Características técnicas de algunos de los analizadores de gases

ABB/ABB

78

Advanced Instruments/Anisol

Baseline/Anisol Emerson Process/ Emerson Process

Modelo

Técnica analítica

Analisis de

Rango de medida

Fabricante/ Suministrador

In situ/extractivo

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

Advance Optima Módulo URAS 26

NDIR

CO, CO2, NO, SO2, N2O, CH4, NH3, C2H2, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8, C4H10, C6H14, R134a, SF6, H2O

Extractivo

Depende del gas

Advance Optima Módulo LIMAS11 UV

UV

NO, SO2, NO2, NH3, H2S, Cl2, CS2, COS

Extractivo

Depende del gas

Advance Optima Módulo LIMAS11 IR

IR

CO, CO2, HCl, CH4, C2H2, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8, C4H10

Extractivo

Depende del gas

Advance Optima Módulo LIMAS11 HW

UV-RAS

NO, NO2, NH3

Extractivo

Depende del gas

Advance Optima Paramagnética Módulo Magnos 206 (Magnetodinámica)

O2

Extractivo

Desde 0-0,5% hasta 0-100%

Advance Optima Módulo Magnos 27

Paramagnética (Termomagnética)

O2

Extractivo

Desde 0-3% hasta 0-100%

Advance Optima Módulo ZO23

Óxido de circonio

O2 (trazas)

Extractivo

Desde 0-1 ppm hasta 0-250.000 ppm

Advance Optima Módulo Caldos 25

TCD

H2 en N2, SO2 en N2, H2 en Cl2

Extractivo

Depende del gas

Advance Optima Módulo Caldos 27

TCD

Ar en O2, H2, en Ar, H2 en N2/ Ar, H2 en “stack gas”, CH4 en N2, CO2 en N2/Air, Ar en N2, H2 en N2, CH4 en N2, He en N2 Turbina refrigerada por H2: CO2 en Ar, H2 en CO2, H2 en Aire

Extractivo

Depende del gas

Advance Optima Módulo LS25

TDL

O2, CO, CO2, HCl, H2S,HF, HCN, NH3, CH4, H2O, N2O, NH3+H2O, HCl+H2O, HF+H2O, CO+CO2, O2+temperatura

In situ

Depende del gas

Advance Optima Celda electroquímica

Reacción Red Ox

O2

Extractivo

Desde 0-5% hasta 0-25%

LS4000

TDL

O2

In situ

Desde 0-1%b hasta 0-100%

ACF NT

FTIR

HCl, HF, H2O, CO, CO2, SO2, NOX, NH3, N2O, O2, TOC y NMHC (otros bajo petición especial)

Extractivo

Depende del gas

1600UHP

Pico Ion electroquimica

O2

Extractivo

ppb

1600

Galvánica electroquímica

O2

Extractivo

ppm

2600

Galvánica electroquímica

O2

Extractivo

%

7500

Electroquimica

H2S

Extractivo

ppm

9000

FID

Hidrocarburos

Extractivo

%, ppm

9100

PID

BTEX

Extractivo

ppm, ppb

Xstream

NDIR

CO, CO2, CH4...

Extractivo

Depende del gas

Xstream

EO2 /PO2

Oxígeno

Extractivo

0-25/100 %/ vol

Xstream

TCD

H2

Extractivo

Depende gas

INFORME

Septiembre 2014 / n.º 465

Automática e Instrumentación

Limite inferior de detección

suministrados en España

Precisión

Temperatura ambienteºC

Respuesta T90

Salidas analógicas

Comunicaciones

Protección

5-15 seg.

Expandible hasta 4 x 4-20 mA

RS232, RS485, Profibus, Modbus, Ethernet

IP65, IP54, IP20

Operación: 5 a 50ºC Almacenamiento: -25 a 65ºC

≤1% R.M. ≤0,5 % R.M.

10 seg.

Expandible hasta 4 x 4-20 mA

RS232, RS485, Profibus, Modbus, Ethernet

IP65, IP54, IP21

Operación: 5 a 50ºC Almacenamiento: -25 a 65ºC

≤ 1% R.M. ≤0,5% R.M.

11 seg.

Expandible hasta 4 x 4-20 mA

RS232, RS485, Profibus, Modbus, Ethernet

IP65, IP54, IP22

Operación: 5 a 50ºC Almacenamiento: -25 a 65ºC

800 ppb o ≤0,25 % R.M. ≤0,4%

30 seg.

Expandible hasta 4 x 4-20 mA

RS232, RS485, Profibus, Modbus, Ethernet

IP65, IP54, IP23

Operación: 5 a 50ºC Almacenamiento: -25 a 65ºC

≤50 ppm ≤50 ppm

3 seg.

Expandible hasta 4 x 4-20 mA

RS232, RS485, Profibus, Modbus, Ethernet

IP65, IP54, IP24

Operación: 5 a 50ºC Almacenamiento: -25 a 65ºC

≤1% R.M. ≤1% R.M.

22 seg.

Expandible hasta 4 x 4-20 mA

RS232, RS485, Profibus, Modbus, Ethernet

IP65, IP54, IP25

Operación: 5 a 50ºC Almacenamiento: -25 a 65ºC

<60 seg.

Expandible hasta 4 x 4-20 mA

RS232, RS485, Profibus, Modbus, Ethernet

IP65, IP54, IP26

Operación: 5 a 50ºC Almacenamiento: -25 a 65ºC

≤1% R.M. ≤1% R.M.

10-20 seg.

Expandible hasta 4 x 4-20 mA

RS232, RS485, Profibus, Modbus, Ethernet

IP65, IP54, IP27

Operación: 5 a 50ºC Almacenamiento: -25 a 65ºC

≤1% R.M. ≤1% R.M.

2 seg.

Expandible hasta 4 x 4-20 mA

RS232, RS485, Profibus, Modbus, Ethernet

IP65, IP54, IP28

Operación: 5 a 50ºC Almacenamiento: -25 a 65ºC

≤1% R.M. Según recorrido óptico

≤2 seg.

Expandible hasta 4 x 4-20 mA

RS232, RS485, Profibus, Modbus, Ethernet

IP65, IP54, IP29

Operación: 5 a 50ºC Almacenamiento: -25 a 65ºC

≤0,4 % R.M. ≤ 0,5 % R.M.

≤ 30 seg.

Expandible hasta 4 x 4-20 mA

RS232, RS485, Profibus, Modbus, Ethernet

IP65, IP54, IP30

Operación: 5 a 50ºC Almacenamiento: -25 a 65ºC

≤1% R.M. ≤0,2% R.M.

≤ 5 seg.

3 x 4-20 mA

Ethernet

IP65

Operación: -20 a 55ºC Almacenamiento: -40 a 70ºC

≤150 seg.

12 x 4-20 mA

RS232, RS485, Profibus, Modbus, Ethernet

IP54

Operación: 5 a 40ºC Almacenamiento: -25 a 65ºC

_ _

_

Sí

_

_

_

_ _

_

Sí

_

IP65

_

_ _

_

Sí

_

IP65

_

_ _

_

Sí

_

IP65

_

_ _

_

Sí

_

_

_

_ _

_

Sí

_

_

_

1% ±1% f. escala

7 seg.

1 x 4-20 mA

Ethernet

IP 20 , IP65

Máx. 50

1% ±1% f. escala

12/5 seg.

1 x 4-20 mA

Ethernet

IP 20 , IP65

Máx. 50

1% ±1% f. escala

15 seg.

1 x 4-20 mA

Ethernet

IP 20 , IP65

Máx. 50

≤0,4% R.M. ≤0,5 % R.M.

_ ≤1% R.M. o 100 ppb’s

Depende Depende del gas del gas

79

INFORME

Automática e Instrumentación

Septiembre 2014 / n.º 465

Fabricante/ Suministrador Emerson cont.

80

Modelo

Técnica analítica

In situ/extractivo

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

Rango de medida

Características técnicas de algunos de los analizadores de gases

Analisis de

Xstream

NDUV

NO2, SO2 , HCN

Extractivo

Depende gas

6888

ZrO2

O2

In situ

0-40%

Enotec/ PSA Ingenieros

Oxitec 5000

Célula ZrO2

Oxígeno

In situ

0-2%/0-25 % O2

Extrel/Anatrac

MAX 300-IG

Espectrometría de masas

Multiparamétrico

Extractivo

10 ppb…100%

MAX 300-LG

Espectrometría de masas

Multiparamétrico

Extractivo

10 ppb…100%

Falcon/Anatrac

Calidus

Gas Chromatography

Simdis/gas natural

Extractivo

Dinámico (depende de aplicación y detector)

H2Scan/Anisol

HyOptima

Resistivo de capa fina

H2

Extractivo

Hobré/ PSA Ingenieros

WIM Compas

Método oxígeno residual

Poder calorífico/índice de Wobbe Extractivo

0-120 MJ/Nm3

Hilase

Optoacústico con láser (TDL)

H2S, H2O, CH4 y/o CO2

0-100 %

LD8000

Plasma

N2 en Ar o He

Extractivo

ppm

Multidetek

Plasma

H2, O2, N2, CH4, CO, CO2

Extractivo

ppm, ppb

Promet

Impedance

Humedad

Extractivo

ppm

QMA

Cristal oscilante de cuarzo

Humedad

Extractivo

ppm

XZR400

Oxido de Zirconio

Oxígeno

Extractivo

ppm

XZR500

Oxido de Zirconio

Oxígeno

In situ

%

XTP601

Paramagnético

Oxígeno

Extractivo

%

XTC601

Conductividad térmica

H2, CO2, CH4, Ar, He

Extractivo

%

In situ

Ldetek/Anisol Michell Instruments/ Anisol

Optek/Anisol

Colorimetric

ClO2, Cl2

Procal/PSA Ingenieros Pulsi 2000

NDIR

CO, CO2, NOx, SO2 en chimenea In situ

0-100/0-300 ppm

Sick Optic Elektronik/ Sick Optic

Dusthunter

Scatter ligth, transmission

Concentración partículas

In situ

Min 0..5 mg/Nm3 Max. 0..200 mg/Nm3

In situ & laser

IR, UV, TDLS, FID, Oxido de Zr

Oxígeno, THC, VOC,SO2, NOx, NH3, HF, HCl, H2S, TRS, CO, CO2, H2O,…

In situ

Desde ppm a 0-100% vol

Multicomponente y Hg

IR, UV, FID, Oxido de Zr

HF, HCl, Hg, THC, VOC, SO2, NOx, NH3, HF, HCl, H2S, TRS, CO, CO2, H2O, Oxígeno, …

Extractivo hot wet sin acondicionamiento de muestra

Desde ppm a 0-100% vol

Analizadores de gas extractivos.

Acondicionamiento muestra. Rack 19”

IR, UV, FID, conductividad térmica, paramagnetismo, …

Más de 60 compuestos diferentes

Extractivo cold dry, con acondicionamiento de muestra

Desde ppm a 0-100% vol

Analizadores gas para tráfico

Scatter ligth, transmission, IR, UV

Niebla, visibilidad, partículas, CO, Nox, caudal.

In situ

De ppm a mg/Nm3

Medida de caudal

Ultrasonido

Velocidad de gas, caudal volumétrico.

In situ

m/s o m3/h

SCP3000

IR, Oxido de Zr

HCl, SO2, NOX, NH3, CO, CO2, H2O, Oxígeno,…

Extractivo hot wet con sonda retráctil

Desde ppm a 0-100% vol

Ultramat 23

NDIR/Célula electroquímica/Célula paramagnética

CO, CO2, CH4, C2H4, SO2, C6H14, NO, N2O, SF6, H2S, O2

Extractivo

Depende del componente medido

Siemens/Siemens

AF26

Extractivo

%

%

INFORME

Septiembre 2014 / n.º 465

Automática e Instrumentación

Limite inferior de detección

suministrados en España

Respuesta T90

Salidas analógicas

Comunicaciones

Protección

Temperatura ambienteºC

1% ±1% f.escala

7 seg.

1 x 4-20 mA

Ethernet

IP 20 , IP65

Máx. 50

1% ±0,75 % O2 lectura

3 seg.

1 x 4-20 mA

HART

IP65

Máx. 50

<175 Miliseg.

1 x 4-20 mA

RS232, RS485 Modbus RTU, Fieldbus

IP65

-40 a +55ºC

10 ppb ±0,0025 absoluto basado en una concentración de 1% de Ar sin interferencias

400 ms componente

10 o 20

Ethernet, Modbus RTU o TCP/IP & OPC

IP54 ATEX 2G, Class 1, Div 1 y Class 1, Div 1

-26ºC…+49ºC

10 ppb ±0,0025 absoluto basado en una concentración de 1% de Ar sin interferencias

400ms componente

10 o 20

Ethernet, Modbus RTU o TCP/IP & OPC

IP42

13ºC…27ºC

_ 1% RSD o mejor

_

N/A

Ethernet

_

0ºC…+35ºC

_ _

_

Sí

_

_

_

5 seg.

2 ó 4 x 4-20 mA

Modbus RTU, TCP/IP

IP65

-20 a +55ºC

120 seg.

2 x 4-20 mA

RS 485 Modbus RTU

IP65

-20 a +60ºC

Precisión

<1 ppm ±0,2 % lectura

N/A ±0,4 % lectura 0,5 ppm ±1 % lectura H2S _ _

_

Sí

_

_

_

_ _

_

Sí

_

_

_

_ _

_

Sí

_

IP65

_

_ _

_

Sí

_

IP65

_

_ _

_

Sí

_

IP52

_

_ _

_

Sí

_

IP65

_

_ _

_

Sí

_

IP65

_

_ _

_

Sí

_

IP65

_

_ _

_

Sí

_

IP65

_

2 min.

Hasta 16 x 4-20 mA

RS 485, Modbus

IP65

-10 a +45ºC

Depende ±2 % fondo escala del gas

>1 s. ajustable

4-20 mA

Modbus, Profibus, TCPIP, OPC

IP66

Desde -40 a +60º, según elementos

Depende ±2 % fondo escala del gas

>1 s. ajustable

4-20 mA

Modbus, Profibus, TCPIP, OPC

IP65, IP69K, ATEX II 2G, 3G

Desde -20 a +55º, según elementos

Depende ±2 % fondo escala del gas

>1 s. ajustable

4-20 mA

Modbus, Profibus, TCPIP, OPC

IP43, IP52, IP54, ATEX II 2G, 3G

Desde +5 a +35º, según elementos

Depende ±2 % fondo escala del gas

> 4 s. ajustable

4-20 mA

Modbus, Profibus, TCPIP, OPC

Desde IP40 a ATEX II 2G

Desde +5 a +45º, según elementos

Depende ±2 % fondo escala del gas

<60 s. ajustable

4-20 mA

Modbus, Profibus, RS485,..

IP6K9K

Desde -20 a +55º, según elementos

Depende Desde ±0,2 % del gas

>1 s. ajustable

4-20 mA

Modbus, Profibus, RS485, HART

Desde IP65 a ATEX II 1/2G

Desde -20 a +60º, según elementos

Depende ±2 % fondo escala del gas

n.a.

4-20 mA

Modbus, Profibus, TCPIP, OPC

IP43, IP52, IP54, ATEX II 2G, 3G

Desde +5 a +50º, según elementos

Depende de la longitud de la cámara, línea de transporte de muestra y atenuación

Tantas salidas como componentes medidos

4-20 mA, Serie RS485, Profibus DP/PA

IP20

5…45ºC (en operación) -20…+60ºC (en transporte y almacenamiento)

N/A ±2 % F.S.

1% del ran- <±1% del rango go seleccio- seleccionado nado

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INFORME

Automática e Instrumentación

Septiembre 2014 / n.º 465

In situ/extractivo

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

Rango de medida

Características técnicas de algunos de los analizadores de gases

Fabricante/ Suministrador

Modelo

Técnica analítica

Analisis de

Siemens cont.

Ultramat 6

NDIR

CO, CO2, CH4, C2H2, C2H4, Extractivo C2H6, C3H6, C3H8, C4H6, C4H10, SO2, C6H14, NO, N2O, H2O, NH3

Depende del componente medido

Oxymat 6 Oxymat 61

Célula paramagnética

O2

Extractivo

0-0,5 % vol 0-100 % vol

Calomat 6 Calomat 62

Conductividad térmica (TCD)

H2, He, Ar, CO2 (en aire, H2 y N2), SO2 en aire, Cl2 y HCl en aire…

Extractivo

0-1 % vol 0-100 % vol

Osymat 64

Célula de óxido de zirconio

O2 (trazas)

Extractivo

0-10 ppm 0-100 % vol

Fidamat 6

Detector de Ionización de llama (FID)

Hidrocarburos totales

Extractivo

0-10 vpm 0-99.999 vpm

Sitrans SL

Láser IR (TDL)

O2 y CO

In-situ

Ajustable internamente 0...1/0...100 % vol (O2) 0...100/0...6.000 ppmv (CO)

Sitrans LDS 6

Láser IR (TDL)

O2, NH3, H2O, HCl, HF, CO, CO2

In-situ

Depende del componente medido

Maxum ED. II

Cromatografía

Cualquier componente detectable con TCD, FID, PHID, ECD y demás detectores

Discontinuo, extractivo

A demanda

Microsam/Sitrans CV

Cromatografía

Cualquier componente detectable con TCD

Discontinuo, extractivo

A demanda

SS1000

TDLAS portatil

H2O en gas natural

Extractivo

Normal: 40…422 ppm/ High: 10…422 ppm Normal: 40…1065 ppm/ High: 10…1065 ppm.

Normal: 40…2110 ppm/ High: 10…2110 ppm

SS2100a/ SS2100i-1/2

TDLAS

H2S,CO2&H2O en gas natural

Extractivo

H2S: 0…5, 0…10, 0…20, 0…50, 0…100,0…200, 0…300, 0…500, 0…1000, 0…5000 ppm CO2: 0…5%/ 0…10%/ 0…20%. H2O: 0…50, 0…100, 0...200, 0…500, 0…1000, 0…2500 ppm

SS2100a/ SS2100i-1/2

TDLAS

H2S, H2O, NH3, C2H2&CO2

Extractivo

Desde ppm hasta % (depende aplicación)

Bluelyzer ST

Célula electroquímica O2, CO

Equipo portátil

Depende del gas

Eurolyzer STe

Célula electroquímica O2, CO, NO

Equipo portátil

Depende del gas

Multilyzer STe

Célula electroquímica O2, CO, NO, NO2, SO2, COalto

Equipo portátil

Depende del gas

Maxilyzer NG

Célula electroquímica O2, CO, NO, NO2, SO2, COalto

Equipo portátil

Depende del gas

Maxilyzer NG Plus

Célula electroquímica O2, CO, NO, NO2, SO2, COalto

Equipo portátil

Depende del gas

82

Spectrasensors/ Anatrac

Systronik/Seda

INFORME

Septiembre 2014 / n.º 465

Automática e Instrumentación

Limite inferior de detección

suministrados en España

Temperatura ambienteºC

Precisión

Respuesta T90

Salidas analógicas

Comunicaciones

Protección

1% del <±1 % del rango de rango de medida mínimo medida mínimo

Depende de la longitud de la cámara, línea de transporte de muestra y atenuación

Tantas salidas como componentes medidos

4-20 mA, Serie RS485, Profibus DP/PA

IP20

5…45ºC (en operación) -30…+70ºC (en transporte y almacenamiento)

1% del ran- <±0.75 % del rango go seleccio- de medida mínimo nado

1.5…3.5 seg.

0/2/4…20 mA, aisladas

4-20 mA, Serie RS485, Profibus DP/PA

IP20

5…45ºC (en operación) -30…+70ºC (en transporte y almacenamiento)

1 % del <±0.75 % del rango rango selec- de medida mínimo cionado

<5 seg.

0/2/4…20 mA, aisladas

4-20 mA, Serie RS485, Profibus DP/PA

IP20

5…45ºC (en operación) -30…+70ºC (en transporte y almacenamiento)

1% del ran- <±1 % del rango de go seleccio- medida mínimo nado (<0,1 ppm)

10…30 seg.

0/2/4…20 mA, 4…20 mA (NAMUR), aisladas

4-20 mA, Serie RS485, Profibus DP/PA

IP20

5…45ºC(en operación) -40…+70ºC (en transporte y almacenamiento)

2…3 seg.

0/2/4…20 mA, aisladas

4-20 mA, Serie RS485, Profibus DP/PA

IP20

5…45ºC (en operación) -40…+70ºC (en transporte y almacenamiento)

Aprox. 2 seg.

2 salidas, 4...20 mA, flotantes, resistencia óhmica máx. 660

4-20 mA, Modbus RS485, Profibus DP

IP65

(-)20…+55ºC (en operación) -40…+70ºC (en transporte y almacenamiento)

1 seg.

4-20 mA, Ethernet 2 salidas por canal, 10BaseT 4...20 mA, flotantes, resistencia óhmica máx.

750

IP65

(-)5…50ºC (en operación) -40…+70ºC (en transporte y almacenamiento)

Depende de la aplicación

Tantas salidas como componentes medidos

4-20 mA, Modbus RTU y TCP/IP, Ethernet

IP54

(-)18…50ºC (en operación)

Depende de la aplicación

Tantas salidas como componentes medidos

4-20 mA, Modbus RTU y TCP/IP, Ethernet

IP65

(-)20…+50ºC (en operación) -30…+70ºC (en transporte y almacenamiento)

0.25-2s

No

RS232C

_

-20ºC…+50ºC

_ H2O: ±2 ppmv H2S: 500 ppb

H2O: 1-2s H2S: <5s

2 x 4-20mA

Ethernet, RS-485

IP55/IP66 ATEX 2G, ATEX 3G

-20ºC…+50ºC

_ _

1s (aprox)

2 x 4-20mA

Ethernet, RS-485

IP55/IP66 ATEX 2G, ATEX 3G

-20ºC…+50ºC

Depende Depende del gas del gas

Depende del gas

Equipo portátil

IR, Bluetooth, código QR

_

Depende del gas

Depende Depende del gas del gas

Depende del gas

Equipo portátil

IR y Bluetooth

_

Depende del gas

Depende Depende del gas del gas

Depende del gas

Equipo portátil

IR, Bluetooth, código QR

_

Depende del gas

Depende Depende del gas del gas

Depende del gas

Equipo portátil

IR y Bluetooth

_

Depende del gas

Depende Depende del gas del gas

Depende del gas

Equipo portátil

IR y Bluetooth

_

Depende del gas

0.1 ppm <±0.75 % del rango de medida mínimo 200 ppmv <±1 % del rango de (O2) 0.6 medida mínimo ppmv (CO) Depende 2% del componente Depende <±1% del span del (Depende de la detector aplicación) 0,10% 0,10%

10 ppm ±10 ppmv/±4 ppmv

83

Automática e Instrumentación

INFORME

Septiembre 2014 / n.º 465

Fabricante/ Suministrador Testo/ Instrumentos Testo

Thermo Fisher/ PSA Ingenieros Union Instruments/ PSA Ingenieros

84

In situ/extractivo

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

Analisis de

Rango de medida

Características técnicas de algunos de los analizadores de gases

Modelo

Técnica analítica

Testo 320

Célula electroquímica O2, CO

In situ

Depende del gas

Testo 330

Célula electroquímica O2, CO y NO (opcional)

In situ

Depende del gas

Testo 340

Célula electroquímica O2, CO, NO, NO2 y SO2

In situ

Depende del gas

Testo 350

Célula electroquímica O2, CO, NO, NO2, SO2, H2S, y NDIR en el caso CxHy, CO2NDIR de CO2

In situ

Depende del gas

SOLA II

Fluorescencia UV pulsada

Azufre total en HC’s

Extractivo

0-5/0-9000 ppm

Sarasota

Cilindro vibrante

Densidad, SG

Ambos

0-1000 kg/m3

INCA

Sensores NDIR y electroquímicos

H2S, CH4, CO2 y O2 en biogás y biometano

Extractivo

CH4 (0-100%), CO2 (0100%), O2 (0-25% y H2S (0-10.000 ppm)

INFORME

Septiembre 2014 / n.º 465

Automática e Instrumentación

Limite inferior de detección

suministrados en España

Respuesta T90

Salidas analógicas

Comunicaciones

Protección

Temperatura ambienteºC

Depende Depende gas gas

Depende del gas

No

IR

IP40

-20…50ºC

Depende Depende gas gas

Depende del gas

No

IRDA y Bluetooth

IP40

-20…50ºC

Depende Depende gas gas

Depende del gas

No

IRDA y Bluetooth

IP40

-20…50ºC

Depende Depende gas gas

Depende del gas

No

IRDA, Bluetooth y bus de datos testo

IP40

-20…50ºC

0,25 ppm ±1 % F.S.

3-5 min

1 o 2 x 4-20 mA

RS232, RS485, TCP/IP

IP51

+12 a +45ºC

Precisión

N/A ±1 % lectura

1 seg.

1 x 4-20 mA

RS232, RS485

IP65

-20 a +60ºC

N/A ± 1% F.S. (NDIR) ±15% F.S. (electroq.)

20 seg.

4 ó 8 x 4-20 mA

RS232, TCP/IP, Profibus, Modbus

IP20, IP54

-20 a +45ºC

85

Aplicaciones

 INSTRUMENTACIÓN DE PROCESO

Automática e Instrumentación

Septiembre 2014 / n.º 465

La elección del equipo depende de la aplicación

Medición de interfase ¿Dos líquidos en un depósito? En muchos procesos, los depósitos actúan como separadores. De repente, un simple problema de medición de nivel se convierte en una técnica compleja de medición, porque, ¿cómo sabemos dónde acaba un líquido y dónde empieza el otro? La medición de interfase es una tarea complicada porque necesitamos conocer con exactitud las propiedades de los dos líquidos que nos describen cómo son normalmente y cómo cambian durante un proceso (dinámico).

86

n El medidor por desplazamiento servomotorizado realiza medidas a distintos niveles en el depósito.

S

i un depósito contiene dos líquidos sin mezclar, hay una zona de transición de un líquido a otro que se conoce como interfase. En la mayoría de las situaciones que implican mediciones de interfase, lo que se quiere medir es interfase entre agua y otro producto.

En general, dicho producto adicional es un producto del refinado de petróleo. De hecho, el procedimiento de refinado de crudo de petróleo empieza con la separación de petróleo, agua y arena. Por muy fácil que esto parezca, deben satisfacerse diversos requisitos en los distintos procesos.

Las propiedades físicas de los líquidos varían enormemente y esto implica variaciones en los requisitos de pre-

cisión de la aplicación y en el diseño de los depósitos.

La elección de la tecnología de medición más apropiada para una aplicación depende principalmente de las propiedades de los dos líquidos y de si dichas propiedades se mantienen constantes o cambian durante el proceso. Las propiedades se refieren principalmente a la densidad y permitividad relativa (constante dieléctrica). Otros criterios a tener en cuenta son la contaminación, adherencias que puedan formarse sobre el sensor, requisitos de precisión y características de interfase, es decir, si hay una línea de separación nítida o una zona de transición (formada por una emulsión), etc. A continua-

ción se describen los principios de medición más comunes.

Transmisor de nivel servo Los medidores de nivel servo constituyen una evolución de los instrumentos basados en flotador. En estos transmisores se sustituye el flotador por un desplazador suspendido por un hilo metálico. En lugar de un motor, el transmisor de nivel servo utiliza un servomotor para hacer subir y bajar el desplazador, cuyo peso y flotabilidad se mide de forma continua por un sistema de pesaje, el cual efectúa el control sobre el servosistema.

El pequeño elemento desplazador del instrumento de torsión accio-

INSTRUMENTACIÓN DE PROCESO  Septiembre 2014 / n.º 465

nado por servomotor (de ahí el nombre Proservo del instrumento de Endress+Hauser) puede subir y bajar para medir consecutivamente el nivel, el peso específico y la interfase.

Mediante un servomotor se posiciona con precisión el pequeño desplazador en el producto líquido.

Este desplazador está suspendido de un cable de medida que se enrolla sobre un tambor acanalado ubicado en el interior del instrumento.

El accionamiento del tambor se realiza mediante dos imanes de acoplamiento que se encuentran completamente separados de la carcasa del tambor. Los imanes externos están conectados con el tambor para cable, mientras que los imanes internos están conectados con el motor de impulsión. Si giran los imanes internos, la fuerza de atracción magnética hace que giren también los imanes externos y, por consiguiente, todo el conjunto del tambor.

El peso del desplazador tira del cable y origina un par de giro sobre los imanes externos que genera a su vez un cambio en el flujo magnético. Estos cambios generados en el tambor se detectan mediante un transductor electromagnético que se encuentra junto al imán interno.

El motor de impulsión se pone en acción para compensar la tensión generada por las variaciones de flujo magnético con respecto a la tensión de referencia definida por el mando operativo.

Cuando el desplazador baja y entra en contacto con el líquido, su peso disminuye a consecuencia del empuje del líquido.

Esto hace que cambie el par de giro en el acoplamiento magnético. Cinco sensores Hall (microcircuitos patentados), dotados con compensación de temperatura, miden el cambio producido. El circuito de control del motor recibe una señal que indica la posición del desplazador. A medida que sube o baja el nivel del líquido, el motor de impulsión ajusta la posición del desplazador.

Con una evaluación precisa de la rotación del tambor para cable se determina el nivel con una precisión

Aplicaciones Automática e Instrumentación

de ± 0,7 mm.

Como ventajas de la utilización de este tipo de instrumentos cabe citar que con un solo instrumento puede medirse el nivel del líquido, el nivel de interfase, la densidad local, el perfil de la densidad, el fondo del depósito y el aforo de agua; que el medidor por desplazamiento no depende de las propiedades eléctricas del producto como la conductividad o la constante dieléctrica; y que el instrumento puede montarse sobre una válvula esférica en el caso de depósitos presurizados. Por contra, el instrumento funciona solamente con líquidos limpios (las adherencias distorsionan los resultados) y la información sobre nivel, peso específico e interfase se actualiza solo consecutivamente.

El medidor por desplazamiento servomotorizado se utiliza para el control de inventario y mediciones de Custody Transfer (facturación) en depósitos de almacenamiento. El transmisor servo es capaz de medir nivel con fiabilidad en aplicaciones con hidrocarburos ligeros, LPG (Liquefied Petroleum Gas) o LNG (Liquefied Natural Gas).

Radar guiado Un impulso de radar muy corto, que presenta un rango de frecuencias de 0,3 a 1,5 GHz, se transmite por una barra metálica o cable de acero.

Dicho impulso se desplaza desde el punto de transmisión hacia el extremo de la barra o cable. El campo electromagnético resultante presenta

un radio de unos 300 mm alrededor de la barra. En el caso de una sonda coaxial o cuando el montaje se realiza en un bypass, el campo electromagnético se concentra entre la barra tubular y la tubería metálica.

Los impulsos de radar se propagan en el vacío a la velocidad de la luz.

La velocidad de propagación en un producto no conductivo depende de la permitividad relativa εr (conocida también como constante dieléctrica).

La εr en el vacío es = 1. A bajas presiones, la εr del aire se aproxima a 1 (εr del aire a 1013 hPaabs. = 1,000633). Consideramos, por tanto, que la velocidad de propagación en el aire es también C = 300.000km/s.

Reflexiones en la fase gas/líquido Un cambio brusco en la impedancia eléctrica en la barra hace que el im pulso de radar sufra una reflexión.

En el caso de líquidos conductivos, se produce una reflexión total. Si los líquidos no son conductivos, el porcentaje de energía reflejada depende de εr. La parte del impulso que no se refleja penetra en el líquido y sigue propagándose a lo largo de la barra.

Sin embargo, ya no viaja a la velocidad de la luz. Viaja a una velocidad menor, dada por la fórmula v= c/√ εr Por ejemplo, en el petróleo, cuya εr es 2, se reduce la velocidad de propagación de c=300.000 km/s a v=212.000 km/s.

El nivel total se calcula conside-

87

Aplicaciones

 INSTRUMENTACIÓN DE PROCESO

Automática e Instrumentación

Septiembre 2014 / n.º 465

la altura de la columna superior de líquido y hace que el nivel calculado para la interfase presente también un error de la misma magnitud.

88

rando la reflexión que se produce en interfase gas/líquido y el tiempo de retorno del impulso.

Reflexión en la interfase líquido/líquido Las condiciones para la reflexión en la fase de gas son también válidas en este caso y determinan asimismo la transmisión del impulso por el líquido. Un cambio brusco (en la impedancia, conductividad o εr) provoca una reflexión. Si el líquido inferior es conductivo o presenta una εr mayor que el líquido superior, entonces el impulso sufre una reflexión en la interfase.

El espesor de la capa superior tiene que ser suficientemente grande para poder separar claramente los dos impulsos. Gracias a un procedimiento especial de desconvolución de señales en la interfase, el equipo Levelflex de Endress+Hauser puede detectar la interfase con capas de tan solo 60 mm de espesor.

La capacidad reflectora disminuye si la transición de una capa a otra no está bien definida, como, por ejemplo, cuando hay una capa intermedia de emulsión. Una capa de emulsión con un espesor superior a los 50 mm

puede absorber completamente el impulso. La interfase no puede apreciarse generalmente desde arriba.

El Levelflex indica la intensidad de las señales reflejadas en la interfase y proporciona, por tanto, al usuario la posibilidad de evaluar la fiabilidad de la medición.

Precisión El nivel total se determina a partir de la reflexión en las superficies y el tiempo de retorno de los impulsos.

La altura de la columna superior de líquido puede deducirse del tiempo de retorno detectado entre el primer y segundo impulsos reflejados (en la interfase del líquido inferior), pero solo si se tiene en cuenta la disminución en la velocidad de propagación. Sin embargo, los pasos que se realizan para acelerar la separación de líquidos –y optimizan por tanto el proceso– implican frecuentemente variaciones en la εr. Estas fluctuaciones se traducen en errores de medición para la columna superior de líquido. Una variación de εr, de εr=2 a εr=3 implica una disminución del 18% en la velocidad de propagación, pasando esta de 212.000 km/s a 173.000 km/s. El error se refiere a

Detección de agua en el fondo En este caso particular de medición de interfase, se trata de determinar con precisión el nivel del agua que se acumula en los grandes depósitos de almacenamiento de hidrocarburos.

Los depósitos permiten generalmente solo un acceso por arriba, por lo que el impulso de radar tendría que atravesar todo el producto líquido. Pero esto no es posible, ya que el impulso se extingue completamente por absorción a niveles de 20 m o incluso mayores.

Este procedimiento no serviría tampoco por su precisión. Al ser el trayecto a través del líquido superior muy largo, las pequeñas fluctuaciones en la εrse traducen en grandes errores en el nivel medido de la interfase de agua.

Una pequeña variación, como la de εr=2 a εr=2,05, origina un error de 254 mm en el valor indicado para el nivel del agua en el fondo cuando la altura de la capa superior de líquido es de 20 m.

El radar guiado presenta las siguientes ventajas: con una sonda se mide simultáneamente el nivel y la interfase; la formación de adherencias no afecta prácticamente a la precisión; la precisión no depende tampoco de fluctuaciones en el nivel total ni de variaciones en el peso específico de los líquidos. Como desventajas, con este sistema la εr del líquido superior tiene que ser menor de 10 y no debe fluctuar y la medición no puede realizarse correctamente si hay capas de emulsión con más de 50 mm de espesor.

Este procedimiento de medición se utiliza en muchos procesos petroquímicos, por ejemplo, en la separación de hidrocarburos/agua e hidrocarburos/ácido fluorhídrico. El radar guiado se utiliza también para medir la interfase entre estearina y agua o hexano y agua.

Medición de la capacitancia La medición de la capacitancia también es conocida como medición de la impedancia o admitancia.

Una barra o cable metálico (com-

INSTRUMENTACIÓN DE PROCESO  Septiembre 2014 / n.º 465

Automática e Instrumentación

n Las señales se superponen si el grosor de la capa superior de líquido es inferior a 100 mm. La desconvolución separa las señales. El Levelflex de Endress+Hauser proporciona medidas fiables a partir de un grosor de la capa superior de líquido de tan solo 60 mm.

pletamente aislado) y la pared cercana del depósito forman un condensador. La distancia entre sonda y pared del depósito así como el área de la sonda (diámetro y longitud) son parámetros fijos. Solo el espacio entre sonda y pared del depósito es variable. Este espacio se conoce como el dieléctrico en el caso de los condensadores clásicos. Cuando un depósito está vacío, lo que hay entre sonda y pared del depósito es aire.

El aire no es conductivo y tiene una permitividad εr=1. Cuando el depósito está lleno, el producto con una εr mayor ha desalojado el aire, es decir, la capacitancia es mayor. Los valores de capacitancia del condensador son también distintos cuando el depósito se llena con dos productos diferentes.

Para medir la interfase por capacitancia, los productos deben presentar comportamientos eléctricos claramente diferenciados. Lo ideal es que el producto superior presente una εr<10 y el producto inferior buenas propiedades conductoras (>100 μS). Por otra parte, en el caso particular de la medición de la interfase, las fluctuaciones en εrque puede presentar el líquido superior constituyen frecuentemente un problema, por ejemplo, en un separador de petróleo/agua. Con un simple análisis de las variables medidas pueden apreciarse los efectos sobre la precisión.

Aplicaciones

Precisión: aire, petróleo y agua Los siguientes valores de muestra se refieren a una sonda de capacitancia totalmente aislada que comprende una varilla de sonda de 16 mm de diámetro y que se ha montado en un depósito metálico a una distancia de 500 mm de la pared del depósito:

n Si la capa de emulsión entre dos líquidos es demasiado gruesa, puede llegar a absorber totalmente el impulso. Las emulsiones no pueden detectarse generalmente desde arriba.

Una longitud de 1.000 mm de sonda en aire (εr=1) origina una capacitancia de12 pF. Si se desaloja el aire mediante petróleo, cuya εr=2, se duplica la capacitancia del condensador, pasa a valer 24 pF. En el caso de un líquido no conductivo –como el petróleo– pueden aplicarse estas

n Fluctuaciones en εr se traducen directamente en un error de medición. Una variación de εr=2 a εr=3 implica una disminución del 18% en la velocidad de propagación, pasando esta de 212.000 km/s a173.000 km/s. El error se refiere a la altura de la columna superior de líquido.

89

Aplicaciones

 INSTRUMENTACIÓN DE PROCESO

Automática e Instrumentación

Septiembre 2014 / n.º 465

El margen para indicar la interfaz es por consiguiente ahora solo de 250 pF y el error, en caso de un aumento de εr de 2 a 3, sería del 22%.

consideraciones clásicas sobre la variación de la constante dieléctrica entre dos placas de condensador.

Pero en el caso de un líquido con buenas propiedades conductoras, la εr del líquido es irrelevante. Desde el punto de vista eléctrico, el líquido conductivo forma una segunda placa de condensador que se comporta como si se hubiese llenado el depósito con metal líquido, por ejemplo, mercurio. La capacitancia es ahora de 360 pF.

90

Análisis de errores Con un rango de medida de 1.000 mm para medir la interfase de petróleo/agua, la calibración de 0% de interfase se realizaría cuando 1.000 mm de la sonda estuviesen cubiertos de petróleo, es decir, a una capacitancia de 24 pF. La calibración de 100% de interfase se realizaría cuando 1.000 mm de la sonda estuviesen cubiertos de agua, es decir, a una capacitancia de 360 pF. El margen efectivo para poder indicar el rango de 0-100% de interfase es de 336 pF. Si el valor de εr del petróleo aumentase de 2 a 3, la capacitancia aumentaría como máximo 12 pF. Se deduce por tanto el error máximo que se produciría en la medición si 1.000 mm de la sonda estuviesen cubiertos con petróleo y εr sufriese una variación, aumentando de εr=2 a εr=3. Los 12 pF adicionales se indicarían incorrectamente como +3,6% para el nivel de la interfase agua/petróleo. Una variación en el nivel total (cambio en el nivel de la capa de petróleo) tiene el mismo efecto que una variación de 2 a 3 en el valor de εr. Al descender el nivel del petróleo en el caso considerado, εr disminuye de 2 a 1 y el error se manifiesta en sentido opuesto, es decir, si el nivel de la capa superior de líquido disminuye, el valor indicado para el nivel del agua es también menor.

Bypass, sonda sin tubo de tierra Los errores debidos a fluctuaciones en εr o fluctuaciones en el nivel total tienen una incidencia considerablemente mayor en un bypass.

La capacitancia es en este caso

Adherencias sobre la sonda Las adherencias no conductivas, que se deben al líquido superior, actúan como una capa de aislante adicional sobre la sonda. Esta capa aislante tiene una incidencia importante sobre el valor medido de un líquido conductivo. Una película de petróleo de 0,5 mm de espesor sobre el aislante de la sonda origina un error de -10%.

Capas de emulsión Una sonda de capacitancia funciona también en presencia de una zona de transición de mezcla entre dos líquidos. Si hay una capa de emulsión (por ejemplo, agua y petróleo), la mayor proporción de agua en la parte inferior de la capa de emulsión origina una variación importante en la capacitancia. El hecho de que la proporción de agua sea cada vez menor en la parte superior no afecta sustancialmente al resultado global.

Por regla general, se puede decir que el nivel indicado para la interfase es aproximadamente el nivel del tercio inferior de la capa de emulsión.

n Una longitud de 1.000 mm de sonda en aire (εr=1) origina una capacitancia de 12 pF. Si se desaloja el aire mediante petróleo, cuya εr es 2, se duplica la capacitancia del condensador, que pasa a valer 24 pF. Pero si el producto presenta una buena conductividad, el valorde εr del líquido es irrelevante.

Desde el punto de vista eléctrico, el líquido conductivo forma una segunda placa de condensador que se comporta como si se hubiese llenado el depósito con metal líquido, por ejemplo, mercurio. La capacitancia es ahora de 360 pF.

también de 360 pF si 1.000 mm de sonda están cubiertos de un líquido conductivo.

El valor de 55 pF con aire (εr=1) es, sin embargo, muy superior al de la sonda libre en el depósito. El petróleo con εr=2 dobla ahora la capacitancia a un valor de 110 pF.

Detección de agua en el fondo Una pequeña variación en el valor de εr origina un error al haber una capa muy alta de petróleo sobre el agua acumulada en el fondo. Este error es demasiado grande como para poder medir la interfase de agua con precisión milimétrica. Las versiones de sonda especiales para este caso presentan por ello la sonda de capacitancia en el extremo de un cable de suspensión o combinan la sonda ubicada en el extremo con un sensor de temperatura. La longitud activa de la sonda corresponde al rango de medida requerido para medir la interfase de agua/petróleo. El petróleo situado por encima de la sonda no afecta a la medida.

Esto permite determinar el nivel de agua con mucha precisión. Esta precisión podría conseguirse también instalando la sonda lateralmente con cierta inclinación en la zona de agua

INSTRUMENTACIÓN DE PROCESO  Septiembre 2014 / n.º 465

Aplicaciones Automática e Instrumentación

acumulada en el fondo del depósito.

Sin embargo, esto no suele ser factible debido a que los depósitos no disponen de las boquillas laterales necesarias para la instalación.

A favor de las sondas de capacitancia, cabe decir que las capas de emulsiones no representan ningún problema para la medición de la capacitancia; que el principio de medición permite una detección fiable del agua de fondo; y que el tiempo de respuesta es muy rápido.

Como desventajas: indican la interfase, pero no el nivel y la medición no funciona bien cuando los dos líquidos son conductivos.

Las sondas de capacitancia se utilizan en la producción de petróleo (por ejemplo, en separadores petróleo/agua), en la producción de biodiésel (por ejemplo, en la separación de metiléster/glicerina, biofuel/agua) y para la detección de agua en el fondo de depósitos de almacenamiento.

Medición de interfase multiparámetro Las sondas capacitivas pueden proporcionar una buena medida de interfase incluso en presencia de emulsión, la salida es la medida representativa de esta capa intermedia, pero mirándolo más de cerca podemos observar sus limitaciones tecnológicas. No hay medición del nivel total, por tanto, es necesario usar un segundo instrumento.

Los radares guiados han sido muy promocionados para las interfases puesto que pueden dar ambos niveles, el total y la interfase. Pero, ¿qué ocurre cuando existe una capa de emulsión considerable?

Esta capa de emulsión intermedia produce un efecto de atenuación en el segundo eco, debido a que las microondas no tienen una clara reflexión. El resultado final es simplemente una medida del nivel total del tanque. La medida de la interfase desaparece, puesto que no se obtiene este segundo eco referente a la interfase. Esta situación es inaceptable cuando controlar la capa de interfase es crítico para el proceso. Esto limita la aplicación de los radares guiados para la medida

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de interfase cuando existen capas de emulsión.

Endress Hauser desarrolló en 2010 un instrumento que combina tanto el radar guiado como la medida de capacitancia, el Levelflex FMP55.

Esta combinación de tecnologías proporciona una medida de nivel e interfase mediante el principio de radar guiado, y conmuta a capacitivo cuando aparece una capa de emulsión suficientemente grande como para hacer desaparecer el segundo eco. El equipo proporciona siempre una medida de nivel total e interfase,

incluso en presencia de una capa de emulsión. Adicionalmente el segundo eco se puede utilizar para calcular la atenuación de las microondas, proporcionándonos la posibilidad de manejar de modo efectivo el cambio de constante dieléctrica de la fase superior.

Radiométricos La fuente radiométrica emite radiación. La intensidad de la radiación gamma se atenúa al atravesar la pared del depósito y a medida que avanza por el producto. Un detector

Aplicaciones

 INSTRUMENTACIÓN DE PROCESO

Automática e Instrumentación

montado en el lado externo de la pared opuesta del depósito convierte la radiación recibida en una señal eléctrica. La medición se basa en el hecho que el producto a medir absorbe la radiación.

Considerando la medición de la interfase, se tiene que medios con pesos específicos diferentes atenúan también distintamente la radiación.

Si el transmisor se calibra primero en húmedo para el producto con la densidad más pequeña y a continuación para el producto con la densidad mayor, se obtiene automáticamente una correlación para medir la capa de interfase. Esta medición de la interfase puede realizarse también en interfases entre sólidos y líquidos.

La precisión de la medición depende directamente de la diferencia entre pesos específicos de los líquidos.

El procedimiento radiométrico presenta las siguientes ventajas: la medición depende únicamente de los 92

Septiembre 2014 / n.º 465

pesos específicos de los líquidos, es insensible a otras propiedades como la permitividad y conductividad; se pueden medir radiométricamente interfases duras y blandas; los instrumentos no son intrusivos y, por consiguiente, no les afecta la formación de adherencias; y se pueden medir tanto interfases líquido/líquido como interfases sólido/líquido. Como desventaja, destacar que requiere calibración en mojado.

La medición radiométrica se utiliza en la separación de petróleo, agua y arena que se realiza en la producción de crudo de petróleo.

A modo de resumen El radar guiado ha abierto nuevas posibilidades en el ámbito de la medición de la interfase.

Un solo instrumento mide dos variables (el nivel y la interfase).

Las adherenciasy las variaciones en el peso específico no inciden prácticamente o incluso no inci-

den en absoluto en la precisión.

Además, el mantenimiento requerido es mínimo. Proporcionar una solución óptima para la aplicación y optimizar la calidad y producción con muy poco mantenimiento son los requisitos y exigencias que debe satisfacer también el radar guiado.

Las condiciones específicas de la medición y de la aplicación son las que determinan la elección del principio de medición: Separar lo mejor del resto es algo que no solo debe hacerse al medir la interfase, sino también al escoger el principio de medición más apropiado. ¿Medidores por desplazamiento, capacitancia, radar, radar y capacitivo o radiométricos? Hay que sopesar los pros y contras técnicos y económicos de las distintas opciones de medición, teniendo en cuenta la dinámica del proceso y las propiedades de los líquidos.

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Aplicaciones

 ENVASE Y EMBALAJE

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Septiembre 2014 / n.º 465

Más velocidad y más seguridad

Envase y embalaje para la industria farmacéutica Los requisitos técnicos para los envases farmacéuticos son altamente estrictos y además estos deben emitirse en una amplia variedad de formas, tamaños y funciones. El especialista suizo Dividella AG cubre todas estas necesidades con su versátil NeoTOP 804, que incluye una solución de automatización totalmente integrada de B&R con comunicación Powerlink en tiempo real y el protocolo openSAFETY integrado.

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n La NeoTOP 804 de Dividella prepara hasta 80 cajas por minuto, insertando hasta cuatro separadores que sujetan los viales y las jeringas de forma segura en su lugar.

L

a industria farmacéutica tiene la necesidad de empaquetar productos como agujas, viales, frascos y blísteres a la máxima velocidad y sin que sufran daños.

Realizado de forma manual, este proceso dura alrededor de 60 segundos por paquete. Desarrollada por la empresa suiza Dividella, la máquina NeoTOP 804, que abre espacios de cartón y pliega los separadores que, a continuación, se insertan y se pegan en el lugar correspondiente, posibilita finalizar hasta 80 paquetes en el mismo tiempo. Los paquetes pueden medir hasta 240 x 170 x 70 milímetros, con capacidad para 1.600 tubos, frascos o cartuchos. Al envasar jeringas, agujas y otros objetos de hasta 40 x 190 x 40 milímetros, la salida puede incluso triplicarse.

Cada una de las máquinas de empaquetado que sale de la planta de Dividella es única. Aunque el concepto de plataforma define el orden

de los procesos (colocar, comprobar, pegar, insertar, rellenar, etiquetar, plegar y sellar), los requisitos especiales de cada aplicación determinan cómo se implementa cada paso. Para lograr este objetivo sin aumentar los costes de desarrollo, Dividella adopta un enfoque totalmente modular.

Tal como señalan sus responsables, se adapta un promedio del 20% de cada máquina a las necesidades del usuario, mientras que el resto son soluciones estándar.

Las adaptaciones más significativas suelen encontrarse en el módulo que pliega los separadores, que luego sostienen los viales, los frascos y las jeringas de forma segura en su lugar.

Preparar las cajas es relativamente sencillo, pero plegar e insertar los separadores requiere mucho más detalle y personalización. Puesto que la fabricación de los separadores depende de la forma del producto, aquí las soluciones deben ser mucho

más flexibles. Esto se aplica no solo a las herramientas que dan forma a las piezas, sino también al método con el que se fijan en la caja abierta. Por ejemplo, el separador del Producto A puede necesitar solo una tira adherente de 5 milímetros, mientras que el Producto B más grande podría agotar por completo los 200 milisegundos máximos previstos para este proceso.

Levas digitales Todos estos requisitos exigen una solución flexible. Para Dividella es necesario encontrar un plan que no solo satisfaga los requisitos de seguridad, como garantizar que los productos insertados no estén dañados, sino que también permita la velocidad máxima del proceso.

Uno de los retos era el vacío utilizado para extraer las cajas de la cadena y sostenerlas durante el procesamiento. Esta herramienta

ENVASE Y EMBALAJE  Septiembre 2014 / n.º 465

n 26 servoaccionamientos ACOPOSmicro y 35 ACOPOSmulti controlan 120 ejes en el campo.

no está disponible en tiempo real, ya que existe un intervalo entre que se extrae la caja y se fija el producto, cuya duración depende del tamaño y el peso de la caja.

En la máquina predecesora, Dividella reflejó estos procesos a través de levas mecánicas, lo cual entró totalmente en conflicto con el objetivo de la modularidad. B&R sugirió la implementación de estas levas de forma virtual dentro del controlador.

Las levas virtuales forman el sistema en el que se basan todos los demás procesos, lo cual ofrece claras ventajas. En caso de que la caja deba extraerse antes, mientras la máquina se está calibrando, basta con ajustar el ángulo correspondiente en el software. Puesto que los motores paso a paso fueron reemplazados por servomotores con encoders absolutos en la medida de lo posible, con el nuevo HMI la configuración de los 120 ejes de la máquina de empaquetado –que se comunican a través de Powerlink con un tiempo de ciclo de 1,2 milisegundos– es rápida y fiable. Simplemente se giran los ejes a la posición deseada y luego se asignan los correspondientes valores pick-and-place. El nuevo HMI consigue mucho más que agilizar la puesta en marcha; también acelera el proceso de cambiar a diferentes tipos de envases. En menos de 30 minutos, un nuevo lote está listo para su procesamiento.

Aplicaciones Automática e Instrumentación

n 150 módulos de E/S X20 recopilan los datos relevantes sobre el terreno para garantizar un funcionamiento fluido.

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n 30 módulos SafeIO X20 monitorizan todas las compuertas y circuitos de parada de emergencia para garantizar la máxima seguridad.

Sensores y los lectores de códigos El proceso está monitorizado por varios sensores y lectores de códigos que garantizan el uso de los productos correctos y que los productos no sufran ningún daño durante el envasado. Se monitoriza incluso la presión con la que se colocan los viales y las jeringas en los separadores.

El bus Ethernet Powerlink en tiempo real ayuda a hacerlo posible.

La seguridad es importante no solo para el envasado, sino también para los operarios y el personal de mantenimiento. Por ello, 30 módulos SafeIO del sistema X20 se comunican con el controlador a través del protocolo openSAFETY, para garantizar un funcionamiento seguro de todas las compuertas y las setas de

emergencia. La NeoTOP 804 incluye un total de 26 servoaccionamientos ACOPOSmicro y 35 ACOPOSmulti, cada uno conectado a dos motores.

Los 120 ejes están conectados al controlador a través de cinco controladores de bus X20. La solución también cuenta con 150 módulos de E/S y 30 módulos SafeIO del sistema X20 de B&R. La visualización del proceso la proporciona un Automation PC 810 de B&R, mientras que dos redes Ethernet Powerlink sincronizadas se comunican con un tiempo de ciclo de 1,2 milisegundos, por medio de un Automation PC 810 que ejecuta el sistema operativo Automation Runtime de B&R. Paolo Salvagno B&R Suiza

Soluciones

 VÁLVULAS DE CONTROL

Automática e Instrumentación

Septiembre 2014 / n.º 465

Fugas en válvulas de control Muchos son los temas que rodean a las válvulas de control y que merecen ser conocidos y estudiados con profundidad. Unos tienen relación con los diversos factores que intervienen en el proceso de selección y cálculo.

Otros afectan al diseño y calidad de fabricación, sin olvidar el adecuado montaje e incluso el posterior mantenimiento. Todo debe orientarse a la consecución de las mejores prestaciones y comportamiento que se espera de la válvula en el contexto del lazo de control. La estanqueidad, tanto interna como hacia el exterior, aunque no parece afectar a esas prestaciones, constituye un factor que merece su atención y estudio.

C

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ualquiera que sea su diseño, físicamente una válvula es un recipiente que contiene un fluido normalmente presurizado, que puede ser líquido o gaseoso.

Un requisito incuestionable es que ese fluido, confinado en el cuerpo de la válvula, no escape al exterior, de manera que se precisa que el recipiente–válvula sea estanco o lo más estanco posible, tanto por temas de seguridad y/o contaminación ambiental, como por razón de coste.

Hablando de fugas, hay que tener en cuenta que el nivel de estanqueidad o capacidad de cierre del conjunto obturador-asiento, que regula el paso de fluido, es un requisito muy importante, y, por ello, este dato debe aparecer en la especificación de cualquier válvula de control, pues condiciona la selección de otros elementos, como es el actuador.

Es posible clasificar las fugas en dos grupos: fugas al paso de fluido en los elementos de cierre (estanqueidad interna) y fugas al exterior.

Las fugas entre obturador y asiento dependen del diseño del trim en cuanto a materiales, calidad de fabricación y apriete, que depende del actuador seleccionado. Estas fugas son medibles en bancos de pruebas y es posible asignar a cada válvula una determinada categoría, como se verá posteriormente.

Las fugas al exterior pueden producirse: • En la unión tapas-cuerpo en los

diseños de tipo globo, bola, macho, etc. en los que el cuerpo tenga una o varias bridas de unión. Tal es el caso de las válvulas globo de simple asiento, los diversos tipos de válvulas de bola y otras válvulas rotativas.

• En los pasos o salidas de los vástagos tanto en válvulas de movimiento de tipo lineal-alternativo como en los ejes de las válvulas rotativas: mariposas, bolas y rotativo excéntrico. En este paso se trata de sellar usando las empaquetaduras o estopadas.

Estanqueidad interna Nos referimos a la mejor calidad de cierre entre los elementos de cierre y regulación del fluido (trim), cualquiera que sea el tipo o diseño del conjunto obturador-asiento.

Conviene recordar que la función de una válvula de control es regular en un punto intermedio de su carrera, por lo que es cuestionable exigirle una estanqueidad como la que debe garantizar una válvula de aislamiento, bloqueo o cierre-ESD. Tampoco debe ser dimensionada para tener que controlar caudales extremadamente bajos, donde su estabilidad pueda poner en peligro la controlabilidad de la variable.

En realidad podría admitirse una fuga que se situase por debajo del caudal mínimo regulable, término definido como rangeabilidad, pero esto no es así. Cada vez se le exige más a la válvula de control, tanto en

situación de cierre por fallo de aire como en otras aplicaciones donde la acción sea la contraria, esperando su mejor estanqueidad. Quizá se pretende convertir a la válvula de control en una válvula de aislamiento, sin valorar la repercusión económica que esta decisión implica.

Históricamente, la forma de especificar la fuga máxima admisible en válvulas de control y también en las todo-nada ha sido un proceso largo.

Expresiones como válvula estanca, fuga cero, a prueba de burbujas, cierre total, etc., y sus equivalentes en idioma inglés, son una forma ambigua de buscar lo mejor pero sin definir claramente cómo hacerlo.

Conviene señalar que al hablar de estanqueidad de cierre hay que tener en cuenta, no solo la fuga entre obturador-asiento, sino también las posibles fugas entre asiento-cuerpo, así como en los anillos de cierre en los obturadores guiados por jaula.

No hay un cierre absolutamente estanco. Por tanto, para evitar situaciones ambiguas, se vio la necesidad de concretar unas condiciones de prueba y definir los niveles de estanqueidad necesarios en las válvulas. Fueron los propios fabricantes quienes comenzaron a establecer estas condiciones de prueba, que más tarde se fueron traduciendo en recomendaciones y normas.

Con este impulso previo, el Fluid Controls Institute fue el primer

VÁLVULAS DE CONTROL  Septiembre 2014 / n.º 465

Automática e Instrumentación

Clases de fuga según ANSI/FCI 70-2 e IEC 534-4 Clase

Prueba

Fuga admisible (1)

I II

Aire o agua 10-50ºC Presión entre 3-4 bar; normalmente se hace con aire a 3,5 bar.

Idem.

0,5% Cap. Nominal (5 x10 -3 )x Cap.Nom.

0,1% Cap. Nominal (10-3 ) x Cap. Nom. Idem.

0,01% Cap. Nominal IV (10-4 ) x Cap. Nom. IV-S1 Idem. Sólo en IEC 0,005%Cap. Nominal (2) 534-4 (5x10-6 ) x Cap. Nom. 0,0005 ml./min. por *Agua 10-50ºC a la presión diferencial real pulgada de diámetro asiento por psi. de de trabajo presión diferencial.

V III

*Aire-Nitrógeno 3,5bar-g

VI (4)

Aire ó Nitrógeno a la presión diferencial de trabajo ó 3,5 bar., la que sea menor.

Soluciones

4,7 St. Ml/min. por cada pulgada de diá. orificio. (3) Burbujas/min. o bien ml/min. según tabla de la norma.

Procedimiento Se definen entre fabricante y usuario.

El fluido se aplica a la válvula con el obturador cerrado por el actuador a su alimentación requerida.

Idem.

Idem.

Idem.

Llenar el cuerpo de agua; aplicar presión de prueba.

Cuando el líquido de fuga se ha estabilizado recogerlo en una bureta durante al menos 3 minutos.

Las burbujas se medirán usando un tubo de 6mm. diámetro exterior sumergido perpendicular en agua entre 3-6 mm

Los valores (en %) son una indicación del % de la capacidad nominal de la válvula, en las condiciones de prueba. Valores en cursiva son los de IEC 534-4.

(2) Supone unas 20 veces menor que clase IV. (3) IEC valora la Clase-V de otra manera. Con gas, por ejemplo, fuga= 10,8 x 10-6 x D asiento (mm) x capacidad nominal de la válvula, en Nm3 /h.

(4) La Clase VI generalmente va asociada a un cierre resilient seating, es decir, elástico (como el PTFE) o metálico con cierta capacidad de recuperación. Como información orientativa se indican los caudales de fuga admisibles hasta 6” en la tabla inferior.

Fuga admisible Clase VI

organismo que elaboró en 1970 un primer estándar FCI 70.2. Un tiempo después, SAMA (Scientific Apparatus Markers Association) generó un documento que, en lugar de publicarlo por su cuenta, lo unió al FCI, quien, después de unas revisiones, editó una nueva versión del FCI 70.2 en 1974.

Posteriormente, ANSI asumió este documento elevándolo a norma bajo

la codificación ANSI B 16.104 y que ahora es conocida como ANSI/FCI 70-2. Esta norma, la más extendida y utilizada por los fabricantes de válvulas de control, ha sido revisada varias veces: en 2003 y en 2006.

Por similitud con FCI hay que mencionar el estándar elaborado en 1998 por la Comisión Electrotécnica Internacional-IEC 60 534-4 Industrial-process Control Valves;

Inspection and Routine Testing, así como las revisiones posteriores (2006), que añaden una Clase de fuga más; la IV-S1. En el resto, coincide con el FCI 70.2.

La norma ANSI/FCI 70-2 básicamente fue desarrollada para medir unos niveles (clases) de fuga entre obturador-asiento solamente en válvulas de control. Si se desea un nivel de cierre mayor, como si de una válvula de aislamiento se tratase, pueden usarse otros estándares más rigurosos, aunque no hayan sido elaborados pensando en válvulas de control; estos podrían ser API 598; MSS SP-61; API 6D, EN 12266.

ANSI/FCI 70.2 e IEC 534-4 establecen varias clases de calidad de cierre, del I al VI, y las diferentes condiciones de prueba para certificarlos en banco de pruebas (ver tabla adjunta).

Se dispone, pues, de unas normas que cuantifican las fugas admisibles y los procedimientos de prueba para testar las válvulas en el taller del fabricante o en los talleres de mantenimiento de los usuarios.

Los valores de fuga indicados muestran un determinado nivel de acabado de la válvula testada pero no representan nunca la fuga real de dicha válvula en la instalación, trabajando con las condiciones de presión y temperatura del proceso. Esta fuga real puede ser mayor o menor según naturaleza del fluido y régimen de trabajo.

A pesar de que las normas ANSI FCI 70.2 / IEC 534-4 son las más utilizadas en la actualidad, muestran algunos puntos que merecen ser comentados.

Cada clase de fuga utiliza un procedimiento y criterio de aceptación diferente; por esto las clases no tienen una progresión lineal. La clase I es indefinida y raramente es utilizada. ¿Por qué existe? Podría ser usada cuando no se necesite ningún tipo de calidad de cierre o cuando es indiferente para la válvula de control porque hay otra válvula todo-nada junto a la de control para realizar el cierre.

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Soluciones

 VÁLVULAS DE CONTROL

Automática e Instrumentación

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Las clases II-III-IV comparten las mismas condiciones de prueba pero con niveles de aceptación notablemente diferentes. La clase III es 5 veces más rigurosa que la clase II y la clase IV es 50 veces más rigurosa que la II. La mayor parte de los diseños actuales de válvulas ofrecen una calidad clase IV cuando son de simple asiento, en tamaños medios y con cierres metálicos. La nueva clase IV-S1, en IEC, admite 20 veces menos fuga que la clase IV. La clase V difiere mucho en la fuga aceptable e inicialmente se pensó para acercarse más a las condiciones de trabajo usando fluido de prueba líquido a una presión igual a la delta-p de trabajo real en el proceso. No se puede relacionar con el resto de clases, pues influye también el tamaño del orificio de paso y la delta-p. La clase V puede ser varios cientos de veces mas exigente que IV, pero tiene también unas exigencias técnicas a nivel constructivo que pueden requerir un actuador mayor y materiales de vástagos más caros.

La decisión de requerir clase V en lugar de IV o clase IV-S1 debería ser más analizada por los técnicos. Según el tipo de válvula, su tamaño y las condiciones de proceso puede suponer un coste excesivo para las exigencias del proceso. La clase V debería aplicarse cuando sea realmente necesario.

En la revisión realizada el año 2006, ANSI/FCI 70.2 permite el uso de aire a 3,5 bar para clase V, lo que aleja la prueba de la realidad inicial donde se usaba la delta-p del proceso como delta-p de prueba.

Los valores para asignar una clase de cierre a las válvulas de control no pueden ser utilizados para calcular los posibles niveles de fuga en las condiciones reales de trabajo.

Los porcentajes dados en las tablas precedentes son solo válidos con el fluido y condiciones de prueba

Septiembre 2014 / n.º 465

n Comparativa de niveles de fuga en órganos internos.

señalados; no son % del Cv nominal de cada válvula testada.

Esto es así porque no se puede saber la naturaleza del derrame en las zonas de contacto entre obturadorasiento. El derrame a través del espacio de fuga dependerá del tipo de cierre, naturaleza (viscosidaddensidad-temperatura), presión del fluido, tamaño del orificio, etc. Lo más normal es que el derrame de una fuga sea laminar, pero podría no serlo e incluso producirse una vaporización, según los casos. Por ello no resulta veraz aplicar las fórmulas del Cv para deducir el caudal de fuga en el proceso.

Inicialmente, los primeros estándares se pensaron para válvulas de asiento, pero ahora hay que contemplar todos los diseños equilibrados, guiados por jaula y también los avanzados diseños de válvulas rotativas, incluido el tipo mariposa triplemente excéntricas, necesarias en muchos plantas con gran capacidad de producción.

Hay que tener en cuenta que la fuga, en la práctica, depende de varios factores: • La presión diferencial.

• La densidad y viscosidad del fluido.

• Es también función del cubo de la altura entre las rugosidades de la zona de contacto entre un obturador y un asiento.

Por ello, un factor decisivo para minimizar la fuga es determinar con sumo cuidado el esfuerzo adicional

de asentamiento que debe proporcionar el actuador en el momento del cierre. Es muy significativo que los valores de fuga decrecen cuando se consigue un esfuerzo de asentamiento que llegue al punto de deformación del material, yield point.

Por tanto, es muy necesario calcular los actuadores para que den este esfuerzo de asentamiento sobre válvulas de asiento, tanto si son aire cierra como si son muelle cierra. Esta fuerza adicional debe ser una carga libre en la zona de contacto, una vez vencida cualquier otra resistencia o fricción que tenga la válvula en guías, estopada, etc. además de la presión diferencial. Otro aspecto a tener en cuenta son los materiales de los vástagos y la influencia de las fricciones en guías y estopadas.

El sentido de circulación del fluido FTOpen/FTClose no debe usarse para conseguir un mejor asentamiento del trim. El sentido de circulación vendrá definido por otros factores que dependen del tipo de derrame, diseño de la válvula y recomendaciones del fabricante.

Por otra parte, la calidad de cierre depende también del buen montaje de la válvula y actuador; una buena alineación y centrado de todos los elementos que forman el trim y el apriete de la tapa deben ser cuidados con esmero.

El diseño de los órganos internos condiciona su estanqueidad. No es lo mismo una típica y simple válvula de un único asiento FTOpen, que una

VÁLVULAS DE CONTROL  Septiembre 2014 / n.º 465

mariposa excéntrica o una válvula de jaula con obturador equilibrado y equipado con piloto interno, que es un segundo asiento. Cuantificar las fugas en este tipo de trims, donde los caminos son varios, es realmente complicado. Es importante señalar que la sensibilidad que se exige a una válvula de control para ser capaz de responder a una pequeña variación de señal, en zona próxima al cierre, no es exigible a una válvula de cierre con función todo-nada solamente.

La estanqueidad no depende de la norma sino de una válvula acertadamente seleccionada, con un buen diseño y ejecución mecánica, que debe resistir el paso del tiempo. Lo importante es que la combinación diseño/ materiales guarden la estanqueidad en el proceso frente al fluido durante el mayor tiempo posible.

Otros estándares para la estanqueidad Para aplicaciones reducidas, pero donde se requiere la mejor estanqueidad de cierre obturador-asiento posible, pueden aplicarse, con precaución, algunas normas elaboradas para válvulas manuales o automáticas On-Off solo para cierre o aislamiento.

En este camino nos encontramos fundamentalmente con MSS SP 61 y API-598, que después tiene ampliación en API 6D. • La API-598 Valve Inspection and Testing, además de otras cosas, en cuanto a fugas se refiere a válvulas industriales de compuerta, globo, bola, mariposa y check, con cierre metálico o blando (resilient). No está diseñada para válvulas de control pero en algunos casos podría exigirse, por lo que se verán sus aspectos generales y comparativos.

Esta norma es aplicable tanto a la fuga obturador-asiento como, cuando sea requerido, a los backseat: cierre asiento trasero, en las válvulas de compuerta y asiento. La norma define el fluido y las condiciones de presión de prueba en función del tipo-tamaño-rating de la válvula a testar. El tiempo de prueba puede

Soluciones Automática e Instrumentación

Válvulas de control.

Selección y cálculo

P

ublicado por Díaz de Santos en la colección de libros técnicos de ISA España, este libro pretende proporcionar un mejor conocimiento de las válvulas de control y aportar al técnico de instrumentación, tanto a nivel de proyecto como en el mantenimiento, los elementos necesarios para el proceso de selección y cálculo, por una parte, y solucionar una aplicación donde no se está obteniendo el resultado adecuado por Páginas: 465 parte de una válvula de control Editorial: Díaz de Santos Idioma: español inadecuada, por la otra. Consta Fecha de publicación: 05/06/2014 de 10 capítulos: ISBN: 978-84-9969-799-4 1. La válvula en el lazo de conEncuadernación: Rústica Lugar de publicación: Madrid-España. trol; parámetros que definen su Ventas en siguientes librerías y plataforrespuesta dinámica. 2. Tipos y mas online: selección de válvulas de control.

- Díaz de Santos: www.editdiazdesantos.com/ 3. Los actuadores, posicionadores libros/campo-lopez-antonioy demás accesorios. 4. La válvula valvulas-de-control-seleccion-ycomo instrumento; ganancias calculo-L27007990101.html - Amazon y en otras librerías como: real e instalada. Posicionadores - Casa del Libro digitales y su integración en los - Bellisco Virtual sistemas de control y gestión. 5 y - Librería Ingenieria y Arte 6. Análisis de derrames en líquidos y gases; coeficientes asociados para el cálculo. 7. Aspectos mecánicos: materiales, estanqueidad, fugas, etc. 8. Fórmulas de cálculo y procedimientos. 9. Cálculos; ejemplos; consejos prácticos generales.

En el capítulo 10 se muestran, solo a título de ejemplo, algunas aplicaciones, destacando la necesidad de conocer las particularidades de cada proceso industrial para hacer una buena selección y cálculo de cada válvula de control. oscilar entre 15 y 120 seg según tamaños: 1” a 12” y mayores. API598 acepta menos fuga que FCI 70.2 clase VI, cuando el cierre es metálico, en tamaños inferiores a 2” y por encima de 6”.

• La MSS SP-61-Pressure Testing of Valves fue diseñada para válvulas todo-nada y dice claramente que it is not intended for use with control valves. No obstante, puede ser comparada con FCI 70.2 clase V por tener ambas en cuenta el tamaño nominal del asiento. Por ello se usa algunas veces en válvulas de control para muy alta exigencia. En general MMS es más estricta que clase V. El procedimiento de prueba permite el uso de líquido o gas a no menos

de 110% el rating de presión. Como esta presión de prueba podría dañar algunos elementos de las válvulas de control, se admite hacerla a 110% de la máxima delta-p de trabajo. La fuga permitida debe ser menor de 10 ml/h (cc/h) de líquido por cada pulgada de diámetro asiento. Se usa más el líquido como fluido de prueba por ser más fácil de medir que el gas en válvulas de gran tamaño, aunque el circuito de prueba puede ser costoso. La duración de la prueba oscila entre 15 y 180 seg de 1” a 10” y mayores.

En la tabla de la página anterior se muestra una comparación de las normas citadas. Se constata la diversidad de enfoques y, en algunos casos, la

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Soluciones

 VÁLVULAS DE CONTROL

Automática e Instrumentación

100

dificultad para su comprensión.

• La API 6D-Specification for Pipelines Valves (su equivalente es ISO-14.313) se usa en válvulas como bolas trunion, compuerta de disco deslizante slab-gate throughconduit gate, válvulas de macho, hasta 2500lbs de rating. Incluye los diseños con Double Block&Bleed.

• Adicionalmente hay que mencionar también la norma europea ISO EN 12.266 en sus partes 1 y 2 sobre Industrial Valves Testing of Metallic Valves. Part 2: Test Procedures and Acceptance Criteria; Suplementary Requeriments, aunque no menciona su aplicación específica para válvulas de control; sus condiciones de prueba se parecen más a API. Fugas al exterior Las posibilidades de diseños son variadas, pero para una aproximación simplificada nos centraremos en el tipo globo, que es uno de los más utilizados en control de procesos.

Lo que se indica a continuación se puede extender a otros modelos de válvulas que usen una o varias uniones embridadas para formar el conjunto completo de válvula como un recipiente contenedor del fluido.

Normalmente, la estanqueidad entre esas bridas de cierre se consigue mediante una junta más bien elástica, aunque aportando robustez y rigidez. Así nos encontramos en el mercado juntas metálicas, metaloplásticas, expirometálicas y otras

Septiembre 2014 / n.º 465

construidas con diversos materiales blandos, según sea la aplicación. Hay muchos diseños posibles que los fabricantes van mejorando a medida que se desarrollan nuevas combinaciones de materiales para resistir mejor las condiciones de trabajo en los diversos procesos industriales.

En cualquier caso, se deben tener en cuenta los siguientes factores: tamaño de la válvula, naturaleza del fluido a contener, presión y temperatura de trabajo máxima, rating, diseño y tipo de apriete mecánico previsto entre las piezas.

En la figura superior se muestran las fugas típicas de una válvula entre tapa-cuerpo. El diseño (a) de montaje sería una junta que puede quedar poco o excesivamente prieta.

Lo mejor es usar el diseño (b) de apriete controlado; aquí, la junta queda completamente alojada en su ranura y con un apriete definido, ya que tapa-cuerpo llegan a tocarse metal-metal, como consecuencia del apriete de los espárragos. La mecanización del alojamiento se estudia para cada junta a fin de conseguir su mejor estanqueidad. La opción (c) es el mismo sistema aplicado a una válvula que tiene además una jaula para guiado del obturador, tipo pistón: son las válvulas con obturador equilibrado.

Si en aplicaciones de alto rigor se precisa una estanqueidad total garantizada, se puede acudir al diseño (d) con unos labios que se sueldan una vez montada la válvula (welded lips).

La longitud de los labios se estudia para permitir varias intervenciones de mantenimiento en la válvula, si fuera necesario desmontarla.

Hay válvulas, como mariposas, rotativas excéntricas, algunas bolas, que no tienen tapa (es integral al cuerpo), lo que constituye una ventaja que elimina la unión tapa-cuerpo y un posible punto de fuga.

Otro aspecto muy importante es el apriete entre tapa-cuerpo con los tornillos o espárragos. Estos deberán ser del tamaño y material adecuado, sobre todo teniendo en cuenta la temperatura de trabajo. El fabricante de la válvula debe indicar claramente en sus manuales de mantenimiento los pares de apriete que se deben aplicar, mediante llave dinamométrica, para conseguir la estanqueidad. En algunos casos este apriete se debe verificar y retocar con la válvula a la temperatura de servicio. Alcanzar la estanqueidad depende también del mecanizado de las superficies de contacto, de su limpieza y del centrado y paralelismo de todas las piezas a apretar durante el proceso de montaje de la válvula.

Fugas junto al vástago En los vástagos o ejes de las válvulas es donde se encuentra otra fuente importante de fugas, a través de la empaquetadura y sistemas de sellado.

La magnitud de estas fugas es superior a la que podríamos tener en las juntas que pueda tener la válvula.

Estas juntas son un componente estático, mientras que el conjunto vástago-estopada son elementos dinámicos. Común a todas las válvulas es que –con tapa o sin ella– hay que dar salida al vástago (stem) o árbol (shaft), en el caso de las rotativas, para mover los internos: trim.

Dado el movimiento alternativo o circular, frecuente en las válvulas de control, ambos tipos son susceptibles de desgastes. Es por ello que merecen más atención, tanto que han dado lugar a mayor número de normativas buscando las free emissions, preocupación que afecta a todas las industrias de proceso continuo en el cuidado del medio ambiente, pero también en la reducción de fugas de productos que, en ocasiones, tienen

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un precio no despreciable, además de su peligro si son inflamables.

El sellado de los vástagos se hace con las estopadas. Hay muchas clases y posibilidades de elección de empaquetaduras. Los criterios de selección deben contemplar: • Resistencia a la presión y temperatura del fluido.

• Estanqueidad.

• Resistencia al ataque del fluido.

Los fabricantes de las válvulas son responsables de seleccionar las estopadas, en material, diseño y montaje, siempre en colaboración con el usuario que aporta la experiencia de aplicaciones concretas en su planta.

En general, en las válvulas rotativas se consiguen mejores cierres del eje-árbol (shaft) con mucha menor fricción que en las alternativas (ver figura adjunta). Se pueden añadir ahora juntas tóricas en el casquillo de apriete o en casquillos adicionales, obteniéndose una calidad de cierre equivalente a los fuelles de estanqueidad; se han hecho pruebas justificativas en esta línea. (Ver TaLuft, Technical Guidelines for Air Pollution Control).

Los materiales de los anillos de la estopada, su configuración y forma de montaje son muy numerosos y están en constante evolución por parte de los más importantes fabricantes de empaquetaduras, cada vez más especializados; enumerar las diversas opciones se sale del propósito de este artículo.

Al usuario corresponde mantener estas estopadas en buenas condiciones operativas de estanqueidad y fricción a lo largo del tiempo. El mantenimiento de estopadas es uno de los puntos que requieren una permanente vigilancia. Para reducir la intervención humana periódica del apriete y ajuste, se está extendiendo el uso de resortes en forma de anillos planos, tipo Belleville, que mantienen un esfuerzo constante de apriete, lo que aumenta la vida y estanqueidad.

Se deberán evitar estopadas que aporten mucha fricción, pues son la causa de grandes bandas muertas, perjudiciales para la regulación.

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Pruebas de estanqueidad, normativas El objetivo de reducir fugas de productos caros al exterior junto con un creciente interés en la mejora y mantenimiento del medio ambiente ha motivado la aparición de recomendaciones y normas para, primero, detectar las fugas, y después, medirlas y clasificarlas. También proliferan ferias y foros donde se analizan y contrastan los avances, como el que promueve anualmente la ISA-Fugitive Emissions (LEDARLeak Detection and Repair).

Los estándares y normas más conocidos a este respecto son: • API-622-Type Testing of Process Valve packing for fugitive Emissions.

Se complementa necesariamente con API- 624- Type Testing of Rising&Rotaring Stem Valves Equipped with Flexible Graphite Packing for Fugitive Emissions. El ensayo incluye ciclos de presión y térmicos con un criterio de aceptación de 100 ppm de metano.

• ANSI/FCI.91.1. Cualifica las válvulas de control con referencia al organismo EPA-Enviroment Protección Agency, cuando hay componentes orgánicos volátiles (VOC).

El método 21 es el más conocido y utilizado para válvulas.

• EN,ISO-15848 1 y 2. Este estándar europeo establece los criterios de análisis de fugas para válvulas, con ensayos de ciclos de maniobra y ciclos térmicos, utilizando Helio como fluido de prueba y un espectrómetro de masas. EN-15848 es más fácil de ver y con mayor rigor

de prueba que Ta-Luft.

• IEC-534-4 menciona en uno de sus apartados las pruebas a realizar al mismo tiempo que se hace el test de estanqueidad obturador- asiento; con aire a 3-4 bar-g.

• MSS SP-121 Qualification Testing Methods for Stem packing for Rising Stem Steel Valves.

• Ta-Luft-Technical Guidelines for Air Pollution Control. Organismo de origen alemán con ámbito local propio pero que se menciona y requiere para algunos proyectos cuando el usuario así lo decide. Da recomendaciones tanto para juntas tapa-cuerpo como para estopada.

• ISA-S 93.00.01-Standard Method for the Evaluation of External Leakage.

Cada vez es más frecuente incluir en las especificaciones de un proyecto requisitos de estanquidad de las estopadas, con referencia a algún estándar y con criterios específicos para una aplicación, sobre todo cuando se manejan fluidos peligrosos, volátiles o muy costosos.

Adicionalmente hay que mencionar también la aparición de detectores de fugas, portátiles o fijos, que asociados a la transmisión inalámbrica wireless, permiten una monitorización de aquellas válvulas y equipos (bombascompresores-válvulas de seguridad) con servicios más críticos.

Conclusiones Hay suficientes normas para clasificar la estanqueidad en las válvulas de control, incluso podría decirse que alguna es prescindible. Sería

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materiales y también del actuador y posicionador en algunos casos. Es muy importante un buen cálculo y selección de la válvula.

La estanqueidad al exterior depende también de un buen diseño mecánico, pero también del un adecuado mantenimiento que no degrade el equipo.

deseable que las normas fuesen más simples y fáciles de entender, en todos sus aspectos, sobre todo cuando se trata de usarlas en un banco de pruebas, que debería estar también bien definido.

Los niveles de estanqueidad podrán ser diferentes en cada válvula, según lo demande el proceso.

La estanqueidad de paso depende mucho de una buena selección del diseño constructivo del trim, de los

A. Campo López Profesor-coordinador del Módulo-3 Elementos finales de control en el Master-ISA-Repsol. Ha publicado artículos sobre válvulas de control en revistas técnicas y participado en cursos y reuniones técnicas.

Es autor del libro Válvulas de control-Selección y Cálculo, publicado por Díaz de Santos en la colección de libros técnicos de ISA-España.

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Mejora de la flexibilidad y productividad industrial con soluciones batch Las plantas con procesos de fabricación por lotes tienen que hacer frente a continuas exigencias para mejorar su producción y rendimiento. Fabrican múltiples productos y deben adaptarse a continuos cambios sin reducir su capacidad productiva. Las soluciones batch ofrecen una metodología y unas herramientas orientadas a solucionar esta problemática. Permiten gestionar múltiples productos, optimizar el uso de equipos, mejorar la flexibilidad y la calidad de los procesos y ofrecer información de producción, consumos, stock y trazabilidad.

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os sistemas de control de procesos batch tienen que resolver una serie de requerimientos que hacen que la solución a implementar sea compleja.

Se busca la flexibilidad del sistema, la capacidad de gestión de múltiples productos con diferentes procedimientos de fabricación, y todo esto combinado con el manejo de múltiples equipos. Si además se quiere una rápida implementación del sistema de control, un mantenimiento sencillo n Planta de producción con una aplicación batch. y mantener la capacidad de crecimiento el sistema sin tener que sacrificar ninguna mantenimiento y la realización de funcionalidad, se debe trazar la futuras modificaciones. estrategia correcta a la hora de diseñar y desarrollar del sistema.

De los sistemas hechos Utilizar una metodología adecuaa medida al estándar S88 da y probada como la norma ISA Tradicionalmente, los procesos por S88 ayudará, durante el diseño lote se han automatizado utilizando de la aplicación, a simplificar el soluciones a medida que se adaptasistema cumpliendo los requeriban a los requerimientos concretos mientos marcados. Si además se del usuario final. Estos sistemas a utiliza un sistema de control y medida suponían una codificación herramientas batch orientadas al adicional mediante lenguajes de cumplimiento de esta norma, se programación: Visual Basic, Punto facilitará el desarrollo de la apliNet; bases de datos (SQL, Oracle, cación, su posterior operación y etc.). Estas soluciones se diseñaban

y programaban en función de las necesidades que en ese momento tenía el usuario. Dependiendo de los requerimientos del usuario, la solución podía ser más sencilla o más elaborada y su diseño y desarrollo podía tratarse como una programación específica para un proyecto o como un desarrollo de producto utilizando aplicaciones ya probadas en otros usuarios. Los inconvenientes de este tipo de soluciones radican en esa misma adaptación a unos requerimientos concretos; las necesidades del usuario final evolucionan con el paso del tiempo y se requieren modificaciones o nuevas funcionalidades en el sistema que son difíciles de implementar y mantener.

La complejidad de las soluciones batch se veía agravada por la falta de un modelo universal de control batch, por la dificultad para comunicar los requerimientos del usuario final al no existir una terminología común y por la dificultad para la configuración de la solución.

Para simplificar y normalizar las herramientas a utilizar, se trabajó en un estándar que facilitase el

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cumplimiento de los requerimientos de las industrias de fabricación por lotes. En los años 90, la International Society of Automation (ISA) creó un comité para el estudio de las soluciones batch. Este comité trabajaba en la estandarización de modelos y terminología, en la elaboración de guías para el uso de lenguajes y estructuras de datos, en la definición de modelos de recetas y su representación y en el registro de datos durante la producción batch. En el año 1995 se aprobó el estándar S88, que fue actualizado el año 2010. La IEC lo adoptó en 1997 como IEC 61512-1. Posteriormente, se implementó un ejemplo de aplicación de S88 que llegó a ser la base del estándar en líneas de packaging: lo que se conoce como PackML de la OMAC para el control de líneas de empaquetado.

S88 como base para construir un sistema batch de forma modular ¿Cómo podemos elaborar múltiples productos en una instalación y además permitir crear nuevos productos o modificar sus procedimientos sin tener que realizar cambios en el sistema de control? La respuesta es sencilla: separando el procedimiento de fabricación del producto (receta), de las capacidades de proceso de la instalación.

Para poder implementar este concepto en un proyecto manteniendo al máximo posible la sencillez en la aplicación, la norma S88 define una serie de modelos. Por un lado, el modelo físico de la instalación, que no es más que la identificación de las capacidades de los equipos para realizar los procesos de la planta: Qué puede hacer la planta. Por ejemplo, una línea de dosificación por caudal, unos equipos de agitación o un control de calentamiento/ enfriamiento en un reactor. Por otro lado, se definirá el modelo procedural, la información requerida para fabricar cada uno de los productos o las recetas de fabricación de productos a partir de la definición del modelo físico de la planta: Cómo se fabrica un producto. Por ejemplo, dosificación del material X, agitación

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n ISA S88 - Relación entre Modelo Físico y Procedural.

del producto durante un tiempo t o calentamiento del producto a x ºC. Ambos modelos se integrarán mediante el modelo de actividad, que definirá las actividades involucradas en los procesos batch y se encargará de dirigir y coordinar la ejecución de la receta de un producto por los diferentes equipos de planta: Cuándo y dónde se ejecuta una receta.

El modelo físico se diseña de forma modular con diferentes entidades: módulos de control con una funcionalidad básica de control (válvula, bomba, etc.); la combinación de varios módulos de control formará un módulo de equipo con una funcionalidad básica de proceso (línea de dosificación, atemperamiento de un reactor, agitación, etc.); varios módulos de equipo forman una unidad que permite realizar una parte diferenciada del procedimiento de fabricación del producto o el procedimiento completo (premezclador, báscula de minoritarios, reactor, etc.), y por último, las unidades de la instalación formarán la celda de proceso que reúne todas las unidades que se requieren para elaborar un producto.

Los módulos de equipo permiten identificar las fases de equipo. Estas fases de equipo definen las funciones básicas del proceso mediante variables de entrada y de salida parametrizables. La norma también define una serie de estados en los que se puede encontrar la fase y un diagrama de transición de estados para facilitar la operación y mantenimiento de las

instalaciones.

Es a partir de estas fases de equipo que se construye el modelo procedural de forma modular. Una secuencia de fases forma una operación, que a su vez se pueden combinar para formar procedimientos de unidad.

Varios procedimientos de unidad pueden formar el procedimiento completo de un producto.

Con estas piezas se construyen los diferentes procedimientos o recetas de producto, en los que se combinan diferentes fases (o unidades superiores del modelo procedural) parametrizando sus variables de entrada y salida para adecuarlos al proceso de fabricación del producto. Estas fases se combinan a criterio del usuario. Se pueden generar más procedimientos, cambiarlos, añadirles fórmulas que modifican los parámetros de las fases de equipo, etc.

De esta manera se obtienen recetas con toda la información para fabricar un producto de forma totalmente independiente a los equipos de la instalación. Se pueden realizar recetas maestras para ejecutarse en un tipo de unidad genérico, de forma que una única receta sirve para las diferentes unidades similares de planta, por ejemplo diferentes reactores. Para poderlo realizar se añade un nuevo concepto, clase de unidad / fase, que consiste en agrupar las unidades similares y definir en ellas fases comunes. Las recetas se crearán para estas clases de unidad, utilizando las clases de fase, y en el momento de ejecutarse la receta es

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cuando se tendrá que concretar en qué unidad de cada una de las clases de unidad se ejecutará la receta.

Al definir las recetas mediante el uso de clases, se puede tener una única receta maestra para un determinado producto en una celda de proceso o de forma general en una compañía con diferentes plantas.

Esta receta es independiente de por dónde se fabrique este producto y de las posibles diferencias a nivel de control que puedan existir en las diferentes unidades de una determinada clase de unidad.

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Reducir errores y tiempos de parada con la asignación automática de equipos Para sacarle el mayor rendimiento a las instalaciones de fabricación por lotes hay que tener especial cuidado en la asignación de unidades cuando se lanzan a producción los procedimientos o recetas. Es muy habitual que las órdenes de fabricación se generen desde el sistema corporativo y se envíen al sistema de control de la planta, pasando previamente a formar parte de un listado de órdenes pendientes de fabricar que mediante planificadores automáticos, software de gestión MES u otros procedimientos más o menos automáticos, definirá el orden de ejecución y realizará una pre-asignación de unidades.

A partir de este listado de órdenes pendientes de fabricar se crearán las recetas en el sistema de control; en función de la capacidad de la instalación puede ser necesaria más de una receta de control para una orden de fabricación, teniéndose que crear

n Instalación para fabricación alimentaria por lotes.

una campaña de producción de varias recetas del mismo producto para alcanzar la cantidad total a fabricar.

También se asignarán las unidades en las que se fabricará el lote.

En instalaciones que trabajan con clases de unidad y tienen varias unidades del mismo tipo, como múltiples reactores, varias básculas, mezcladores, etc., la asignación de estos equipos es fundamental para evitar, por ejemplo, tiempos de espera excesivos durante la fabricación, líneas no utilizadas por incompatibilidades de productos/materias, o tener que realizar un mayor número de limpiezas al no planificar de forma óptima la fabricación de productos incompatibles. Esta asignación de unidades puede realizarse de varias maneras: según la pre-asignación realizada por el planificador, a selección del operador o de forma automática por el sistema batch, que buscará la mejor opción de todas las disponibles, según unos criterios de asignación de unidades que pueden

n El modelo de actividad permite obtener las mejores alternativas de flujo en proceso.

ser requerimientos o preferencias, ya sea en los equipos o en las propias recetas. Esto permitirá que el sistema escoja la mejor opción de todas las posibles, desestimando unidades que no cumplan unas condiciones concretas (por ejemplo, tiempo desde la última limpieza, disponibilidad de un determinado equipamiento, incompatibilidad con el producto anterior) o seleccionando las que mejor se adaptan a ciertos criterios (mayor temperatura del reactor, estado de limpieza, etc.).

Los sistemas batch también tienen la posibilidad de ir asignando los equipos a medida que los procedimientos lo requieran o de preguntarle al operador qué equipo debe utilizar. Un procedimiento con varias unidades, al crearse, asigna la primera unidad, pero hasta que no tiene que pasar a la siguiente unidad no realizará la asignación y ocupación de la unidad. Eso hará que la instalación tenga las unidades el mínimo tiempo posible sin utilizar, ya que automáticamente el sistema las irá ocupando a medida que queden disponibles, pero también preverá posibles incidencias durante la fabricación: reprogramaciones de productos, recetas pausadas, falta de materia, averías en unidades, etc. Y además asignarán los equipos en función de los criterios definidos según la situación real de la planta en el momento de necesitar los equipos, que puede ser diferente a cuando se programó la receta o incluso a cuando se puso en marcha.

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Recetas inteligentes Otra característica interesante para lograr la mayor flexibilidad de la instalación es la utilización de recetas inteligentes. Los parámetros de una receta pueden ser valores absolutos o porcentuales, valores de diferentes fórmulas que se fijan, calculan o seleccionan al lanzar la receta y también pueden ser valores calculados con expresiones. Estas recetas con parámetros que son expresiones permitirán calcular las cantidades de materias a dosificar en función de las características de la materia prima que se va a utilizar (dependiendo de su riqueza o concentración se calculará el parámetro de cantidad de materia) o recetas que ajustan las dosificaciones en función del resultado de dosificaciones anteriores de otro material en la receta.

Se pueden incorporar a las recetas expresiones para calcular los valores de sus propios parámetros, de esta manera toda la información y ajustes que realiza la receta están incluidos en el procedimiento y es mucho más sencillo de validar, modificar y reportar que si estas estandarizaciones o cálculos se realizaran desde otras aplicaciones o internamente en el controlador.

Procedimientos basados en materiales En industrias como alimentación, bebidas y farmacéutica es vital registrar la trazabilidad de todas las materias primas implicadas en el procedimiento de elaboración de sus productos. Esto implica tener información de las materias primas, lotes de materia que permitan identificar características determinadas del material, proveedor, etc. de forma que se pueda relacionar los lotes de producto fabricado con cada uno de los lotes de materia prima y sea posible mostrar para un lote de materia determinado todos los lotes de producto en que se ha utilizado, o descomponer un lote de producto final en sus diferentes materiales y lotes de materia.

Los sistemas batch van registrando en cada una de sus fases, operaciones y procedimientos la información relativa a la receta. De esta mane-

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ra, es muy sencillo incorporar la información del material (tipo de materia, origen, lote, cantidad, etc.) a las fases de materia, quedando asociada a un lote de producto. Con los informes del sistema batch es posible construir una base de datos de trazabilidad que permitirá acceder a la información de trazabilidad de material, pero también a la información de trazabilidad de proceso, ya que junto a la información del material se dispondrá de la información de proceso: equipos utilizados o por los que ha pasado el lote de materia y las variables de proceso (temperaturas, caudales, presiones, pH, etc.). Se podrá tratar toda esta información de forma conjunta a la hora de resolver incidencias o mejorar el rendimiento de las instalaciones.

Una incidencia de calidad de uno o varios lotes de producto puede ser debida a un problema en los materiales, en el proceso de fabricación o en los equipos utilizados. Toda esta información está disponible desde el sistema batch.

Otra característica indispensable de los sistemas batch relacionada con los materiales es la capacidad de buscar la localización de los materiales a utilizar en la receta en los diferentes contenedores, silos o depósitos de la instalación. Al seleccionar una receta con un material determinado, este puede estar disponible en múltiples localizaciones: una materia prima puede estar ubicada en dife-

rentes silos, tanques de recepción, contenedores, big-bags, sacos… El sistema batch buscará el material en las diferentes ubicaciones de la instalación y en caso de encontrar varias ubicaciones seleccionará la mejor en función de diferentes criterios (status, prioridades, cantidad, incompatibilidades de materiales/ productos/líneas, etc.).

Es posible tener un mismo material con diferentes características específicas que se pueden utilizar a la hora de calcular las cantidades de materia que requiere la receta: en lugar de tener una mezcla con valores/porcentajes fijos de materiales, estos valores pueden ser calculados en función de la concentración del material para obtener un producto con unas determinadas características. Para ello el sistema debe ser capaz de buscar el lote de materia disponible y calcular la cantidad a adicionar en función de la concentración u otro parámetro de ese determinado lote.

Para poder trabajar con lotes de materia el sistema debe registrar todos los movimientos de materia, ya sean automáticos, manuales, o se controlen por sistemas externos (gestiones de almacén, etc.), y debe controlar la elaboración y uso de productos intermedios para poder disponer del inventario de materiales en tiempo real con la cantidad y ubicación del material, pero también con la información de los diferentes

n Sistema de reactores automatizado con una aplicación batch.

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Persan ha adoptado una solución batch

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ersan, compañía líder en la fabricación de detergentes, suavizantes y lavavajillas establecida en Sevilla desde 1941, adoptó la solución batch basada en S88 de Rockwell Automation para su planta de Sevilla.

El proyecto fue realizado por Procisa, integrador de sistemas reconocido de Rockwell Automation, el cual demostró capacidades para configurar el sistema de automatización batch para conseguir los requerimientos demandados y desarrolló el proyecto en un tiempo óptimo.

El objetivo principal de Persan era incrementar su capacidad de producción, flexibilizando la modificación y creación de nuevos productos y aumentando la calidad de la producción mediante el uso de herramientas modernas de automatización. Al igual que en muchas empresas de productos para el hogar, era necesario aumentar la producción y la variedad de productos a fabricar.

La aplicación batch de Persan, basada en PlantPAxFTBatch, controla 40 tanques de materias primas, seis reactores, 25 tanques intermedios y todas las operaciones manuales.

El gran nivel de integración de la solución ha hecho posible que Persan lograra los objetivos propuestos: un gran nivel de calidad del producto, incrementar su capacidad de producción hasta 1 millón de Kg/día, incrementar la flexibilidad para modificar productos o crear nuevos, gestionando más de 200 recetas, un muy buen nivel de informes y la integración bidireccional entre SAP y el sistema de control de proceso. lotes de materia. Este stock de materiales suele compartirse con los sistemas corporativos para poder realizar tareas logísticas.

Automatizar el proceso manual Es habitual que en el proceso de fabricación de un producto se realicen acciones manuales o no controladas desde el sistema de control automatizado. Pueden ser dosificaciones de componentes minoritarios preparados en laboratorio o en zonas no automatizadas de la planta, análisis o controles de calidad o pasos de verificación que se deben cumplimentar

durante el proceso de fabricación y que se tienen que incorporar al procedimiento del producto para obtener la gestión completa de la receta y también para registrar todas las acciones que se han realizado, sean automáticas o manuales, durante la elaboración del producto.

Un sistema batch debe ser capaz de incorporar estas fases manuales en los procedimientos de producto, mostrar las acciones a realizar por el operador y registrar todas las acciones e información que el operador complete.

Es posible encontrar instalaciones

sin automatizar en las que se utiliza el sistema batch para controlar las guías de fabricación normalizadas que los operadores deben seguir para la elaboración del producto. El sistema batch ejecuta los diferentes procedimientos intercambiando información no con un sistema de control (DCS, PLC), sino con un interface de usuario en el que irá mostrando los diferentes pasos y acciones que se deben seguir para la elaboración del producto e incorporando toda esta información a su correspondiente registro electrónico.

El interface con el usuario puede incluir: información gráfica y multimedia, indicaciones en texto, documentos normalizados, campos de entrada de datos o comunicaciones con lectores de códigos de barra para facilitar la captura de información.

En ocasiones, estas acciones manuales se pueden realizar en otra parte de la instalación o por parte de otro tipo de operadores. Para facilitar la comunicación con estos usuarios, el sistema es accesible desde diferentes terminales: pueden ser ordenadores con el software batch instalado o también terminales móviles u otros ordenadores que no requieren disponer del software batch, sino que accederán mediante controles ActiveX o exploradores Web. El sistema batch permite la utilización de clientes Web, con opciones de filtrado por unidades, áreas, usuarios, etc. Estas opciones de filtrado posibilitarán mostrar estas fases manuales a los usuarios que deben realizarlas. Por ejemplo, para incluir resultados de laboratorio en una receta, se podrá acceder al sistema batch desde un PC del laboratorio utilizando un explorador Web. A medida que los lotes de fabricación requieran de algún control de laboratorio, irán apareciendo en la vista de laboratorio y desde el propio interface se podrá acceder a los formularios para introducir datos o validar el proceso y continuar con la receta de fabricación.

Informes de lote como una parte de la solución estándar La información es una de las piezas fundamentales de los sistemas batch.

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La capacidad de ir capturando todos los eventos que suceden durante la ejecución de un lote así como todas las consignas y variables que se consideren importantes, como valores de formulación, datos de receta y variables del proceso, tanto iniciales como reales y además agrupados en un registro electrónico por lote, en ocasiones justifica por si solo la utilización de un sistema batch.

Durante la ejecución de una receta, el sistema batch va registrando en un fichero electrónico todos los eventos relacionados con esa receta o lote de producto. El sistema registra las unidades y módulos de equipo que intervienen en el proceso, las horas de inicio y fin de todas las fases así como sus parámetros de entrada y report, las incidencias o anomalías que ocurran en la instalación (alarmas o comandos de control de receta), consumos de materiales, desviaciones en las dosificaciones, controles de temperatura, pH, etc.

Si se trabaja con procedimientos basados en materiales, se incorpora toda la información relativa a los lotes de materia, lote de materia consumido/producido, cantidad y orígenes y destinos de la materia.

Las recetas, como se ha comentado, pueden incorporar tanto los pasos automatizados como los manuales, por lo que se registra también la información de esos pasos que no tienen control automático: dosificaciones de minoritarios que pueden incluir información de materia, del operador que ha realizado las

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acciones, de horas de inicio/fin de las acciones manuales, información de laboratorio, etc. En definitiva, el sistema tiene un registro completo con toda la información relativa a la fabricación de esta receta o lote de producto.

Esta información se puede almacenar en una base de datos y a partir de aquí explotarla en diferentes informes: informes de lote, informes de consumo, informes de trazabilidad u ocupación de líneas y equipos.

Algunos sistemas batch disponen de informes predefinidos para minimizar el tiempo de desarrollo de esta parte de la aplicación y ofrecer una solución completa.

Es posible comparar la información obtenida por el sistema batch para optimizar la producción. Las comparaciones con el golden batch (lote ideal o maestro) permitirán detectar fácilmente los equipos o fases de proceso donde se tienen retrasos o desviaciones que son potencialmente optimizables para afinar el proceso o mejorar el rendimiento de la instalación.

La información aportada por el sistema batch se puede complementar con información de otros sistemas.

La estructura y contextualización de los datos de proceso que realiza un sistema batch permite explotar esta información desde el propio sistema o trasladarla a otros sistemas de información que de forma sencilla podrán combinarla, por ejemplo, con información de los sistemas de energía, para obtener información

n Ejemplo de instrucciones manuales sincronizadas con sistema batch.

de consumo energético por lotes de fabricación, pudiendo llegar a imputar los costes energéticos a los lotes de fabricación. O mostrarla en diferentes indicadores o cuadros de mando que faciliten la toma de decisiones a los diferentes departamentos de la organización. ¿La elección del tipo de solución se define por el tamaño de la instalación o por la complejidad de los requerimientos?

Uno de los principales temores que surgen cuando se plantea el control de un proceso por lotes es la complejidad de la solución. Enfrentarse a una metodología nueva, el estándar S88, y utilizar la tecnología batch añade, a priori, complejidad a la solución. Si además esto supone tener que ampliar la infraestructura del sistema de control con ordenadores adicionales y transferir una parte del control a un sistema basado en software se incrementa esta percepción de dificultad y complejidad del proyecto.

Tradicionalmente, se utilizaba el tamaño de la instalación (número de señales o módulos de equipo) como indicador principal para evaluar la idoneidad de utilizar una solución batch. Se ha demostrado que este parámetro no es el más idóneo para elegir o descartar la solución batch, siendo mucho más acertado utilizar los requerimientos de la instalación, a nivel de flexibilidad de producción (número de productos, procedimientos, fórmulas), reports (trazabilidad, consumos, variables de proceso, registro electrónico de eventos de lote), control de materia, procedimientos manuales y gestión y control de equipos (adquisición y selección dinámica de equipos, requerimientos y preferencias de selección de unidades y equipos), etc.

Grosso modo es posible definir dos niveles de soluciones, una solución básica y una solución avanzada en función de los requerimientos de usuario que tenga la instalación, tanto si se trata de sistemas de pequeño tamaño como de gran tamaño.

Para instalaciones con requerimientos básicos o aquellas en las que

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Guissona automatiza el funcionamiento de una de sus plantas de piensos utilizando el estándar ISA S88

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l grupo alimentario Guissona, una de las principales compañías agroalimentarias de Cataluña, desarrolla todas las actividades ganaderas, industriales y comerciales necesarias para poder llegar al consumidor sin intermediarios.

Guissona automatizó su planta de piensos de Bujaraloz con el sistema PlantPAxFTBatch de Rockwell Automation. El proyecto de automatización fue desarrollado íntegramente por el departamento de ingeniería de Guissona.

Cuando el grupo alimentario Guissona se planteó poner en marcha una nueva fábrica de piensos apostó por utilizar el estándar ISA S88, que le permitiría reducir los costes de los sistemas de automatización, el esfuerzo de ingeniera y el time to market, a la vez que mejorar la flexibilidad y los procesos de calidad.

Con esta solución, Guissona cubría tres grandes áreas: la gestión de la producción, para lo cual se diseñó una aplicación MES que creaba los lotes de producción a partir de los pedidos del sistema ERP y los enviaba de forma automática al sistema batch; la ejecución de la producción, basándose en el inventario de material en tiempo real; y por último, se creó un sistema de reporte de lotes, consumos de material y trazabilidad.

La implementación de la solución FTBatch basada en el estándar ISA S88 ha permitido reducir el tiempo de desarrollo y mantenimiento del sistema, mejorando el rendimiento. Ha posibilitado una mayor flexibilidad en la creación de nuevos productos y disponer de información exacta de stocks de material y consumos. inicialmente no se quiere llegar a desarrollar un sistema batch completo, se pueden utilizar soluciones basadas en controlador y HMI que permitirán aplicar una metodología S88, utilizar un sistema estándar y alejarse de los desarrollos a medida que en un futuro pueden encorsetar la solución y no permitir el correcto desarrollo de nuevos requerimientos. Estas soluciones se desarrollan implementando un modelo físico basado en fases y unidades y disponen de una aplicación estándar, desarrollada por el fabricante del sistema de control, en el controlador, que se encargará de almacenar y ejecutar los diferentes procedimientos o recetas. En el HMI se dispone de todos los faceplates,

displays y controles necesarios para la elaboración de recetas y su seguimiento en runtime, permitiendo la correcta monitorización y control de la ejecución de las recetas, de forma similar a como se realiza en los sistemas batch completos.

El desarrollo de la aplicación con esta solución se realiza igual que si se utilizase un sistema batch basado en software. En el controlador se implementan las diferentes fases del modelo físico. Con la solución batch basada en controlador, estas fases se controlarán desde el código estándar que realiza el control batch de los diferentes procedimientos.

Si se quisiera implementar un sistema batch basado en software, porque

la instalación aumenta de tamaño y se deben gestionar más equipos, se quieren ampliar los requerimientos de usuario o simplemente centralizar el control batch en un servidor, no es necesario modificar la solución.

A nivel de controlador no hay que realizar ninguna modificación, ya que ambos sistemas son compatibles. Únicamente se deberán dar de alta los nuevos equipos, fases y unidades en el sistema batch y elaborar los procedimientos en el modelo procedural del software batch para pasar a controlar esa instalación desde los controles estándar del sistema batch basado en software.

Esto permite una escalabilidad de la solución batch que se adaptará a las necesidades de la instalación en cada momento y que no hará necesario inversiones iniciales elevadas para disponer de funcionalidades futuras.

Eso sí, se deberá realizar la aplicación utilizando la metodología S88, que posibilitará no renunciar inicialmente a ninguna de las funcionalidades de las tecnologías batch.

También es posible encontrar el caso de plantas modulares basadas en skids con controles locales que se unen para formar el sistema de automatización de la planta. Parques de tanques, filtros, pasterizadores, reactores, mezcladores, etc., sistemas que vienen con un control local desarrollado por el fabricante del skid que funciona de forma totalmente independiente al resto de equipos. En estos casos, realizar el control local utilizando una solución S88 basada en controlador va a permitir la posterior integración de ese control local en el sistema batch de planta. El fabricante del skid entregará la instalación con su control batch basado en controlador con todas sus funcionalidades probadas; ese controlador se podrá integrar en el servidor batch general de planta sin necesidad de tener que realizar costosos trabajos de comunicación de controladores y equipos, reprogramaciones de código de aplicación, etc.

A modo de conclusiones Para dotar a los sistemas de control de la máxima flexibilidad que

CONTROL DE PROCESOS BATCH  Septiembre 2014 / n.º 465

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n Ejemplo de solución batch simple, basada en controlador y HMI.

permita la fabricación de múltiples productos sin penalizar el rendimiento de la instalación, se debe adoptar la tecnología adecuada. La utilización de herramientas desarrolladas siguiendo los modelos de la norma S88 de la ISA reducirá la complejidad de la solución y facilitará la implementación del proyecto. Es posible adaptar una solución batch a

n Ejemplo aplicación batch avanzada con sistema gráfico cumpliendo normativa ISA S88.

los requerimientos de una instalación pudiendo elegir entre soluciones basadas en controlador o soluciones basadas en software.

La integración en las recetas de todos los pasos manuales o la gestión de materiales harán que la aplicación pueda solucionar las necesidades completas de información y trazabilidad, facilitando la validación de

los procedimientos y la optimización del proceso al disponer, en todo momento, de todos los eventos que han ocurrido durante la fabricación del producto.

Luis Navarra Ingeniero Comercial para Industria de Proceso Rockwell Automation Iberia

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Simplificación de la computación de alto rendimiento para el análisis sísmico Los entornos de desarrollo y los lenguajes de cálculo técnico están evolucionando para sacar todo el partido de la velocidad de procesamiento HPC y permitir el escalado sin necesidad de escribir código complejo y específico de la arquitectura de hardware. Mediante herramientas avanzadas como MATLAB, los geocientíficos pueden centrarse en sus modelos y algoritmos sísmicos en lugar de en la programación de bajo nivel y escalar sus aplicaciones desde un equipo a un cluster sin tener que reescribir el código para las arquitecturas HPC específicas.

112

A

fin de llevar a cabo los análisis sísmicos en la escala necesaria hoy en día, los geocientíficos deben ser más que expertos en las formaciones geológicas. También tienen que aprender programación de software de bajo nivel para analizar con rapidez grandes conjuntos de datos mediante recursos HPC (del inglés High Performance Computing, computación de alto rendimiento).

Los entornos de programación de alto nivel, tales como MATLAB,

n Flujo de trabajo heredado para el análisis sísmico.

permiten a los geocientíficos crear con rapidez prototipos de algoritmos de análisis sísmico avanzados en sus propios ordenadores. Y, lo que es más importante, dentro del mismo entorno los geocientíficos pueden sacar partido de la potencia de los clusters de ordenadores gracias a la realización de cambios sencillos en el código. El resultado es un código que es fácil de entender y mantener, así como una reducción drástica del tiempo requerido para llevar una idea desde la exploración a la

implementación.

Los recientes avances en la interferometría sísmica y los algoritmos de migración de profundidad precisos han permitido a los geocientíficos crear imágenes de formaciones geológicas complejas, lo cual incluye fallas, pliegues y domos de sal. El campo en rápida evolución de la sismología de exploración está marcado por continuos avances algorítmicos, así como por el procesamiento y el análisis de conjuntos de datos muy extensos que expanden los límites

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de la computación de alto nivel.

Los retos que presenta el uso del análisis sísmico para mapear y describir las formaciones geológicas resultan familiares para los geocientíficos de exploración. En primer lugar, el mapeo sísmico requiere el procesamiento de numerosos y extensos archivos de datos de shot records. Además, los algoritmos de migración modernos son complejos, y cada vez lo serán más a medida que sigan evolucionando sin cesar a fin de aprovechar los nuevos recursos informáticos e incorporen los avances en los métodos de generación de imágenes e inversión. La ejecución eficiente de los algoritmos en grandes volúmenes de datos requiere el acceso a sistemas HPC y el dominio de la programación necesaria. La selección de la plataforma hardware debe efectuarse con cuidado porque puede requerir programación específica de hardware para obtener beneficios de rendimiento significativos. Para hacer frente de forma satisfactoria a estos retos, a menudo se requiere experiencia en teoría de imágenes sísmicas y habilidades de programación de software muy especializadas, tales como la escritura de las rutinas MPI (del inglés Message Passing Interface, interfaz de intercambio de mensajes) de bajo nivel necesarias para el cálculo matemático paralelo en grandes conjuntos de datos.

Flujo de trabajo de análisis sísmico heredado Los geocientíficos de investigación han ido incrementando paulatinamente el uso de entornos de cálculo técnico, tales como MATLAB, para crear prototipos de sus algoritmos mediante el análisis 2D de grandes conjuntos de datos. Estos entornos facilitan el desarrollo y el ajuste rápidos de los algoritmos mediante la programación en un lenguaje de alto nivel que resulta fácil de entender y mantener. En el pasado, la realización de cálculos 3D en grandes conjuntos de datos sísmicos requería la reescritura de los programas en C o Fortran para maximizar el rendimiento en las arquitecturas de hardware HPC. Este flujo de trabajo

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113 n Implementación de código de MATLAB del algoritmo de migración de Kirchhoff (superior) y el mismo código con Parfor (inferior) para la ejecución paralela en sistemas de varios núcleos o clusters.

heredado para el análisis sísmico y el mapeo de la subsuperficie se divide en cuatro fases principales (véase la figura de la página anterior). La primera es acceder a los diversos archivos de shot records SEGY. A continuación, el geocientífico crea un prototipo de un modelo de análisis sísmico 2D en un subconjunto de los datos. Existe un paso de recodificación necesario, que requiere mucho tiempo, para personalizar el algoritmo de forma que saque partido de la arquitectura HPC. En el último paso, los resultados se comparten con colegas. Hay que tener en cuenta que, ya que la aplicación se personaliza con respecto a un hardware específico, trasladar la aplicación para que se ejecute en otros recursos HPC requeriría un esfuerzo significativo adicional a fin de reescribir el código.

En este flujo de trabajo, la conversión del algoritmo desarrollado en el entorno de prototipado a C o Fortran para efectuar las mejoras de

rendimiento en relación con HPC es una tarea que requiere mucho trabajo y es propensa a los errores.

Además, una vez que se vuelve a codificar el algoritmo, el científico pierde las ventajas que aporta un lenguaje de cálculo técnico de alto nivel.

Optimización del rendimiento del análisis sísmico Una de las claves para un análisis de datos eficiente es sacar partido de las ventajas de rendimiento que ofrecen los sistemas de alto rendimiento sin imponer una complejidad de programación excesiva o un paso de recodificación costoso. El entorno de programación debería permitir el escalado desde un único ordenador con varios núcleos a configuraciones de cluster y grid con modificaciones mínimas de la aplicación.

Esto facilita el mantenimiento y la portabilidad del código, además de permitir a los científicos actualizar con rapidez las aplicaciones para

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La comunidad CREWES impulsa el análisis geofísico

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urante más de 25 años, la comunidad de geocientíficos de exploración del ámbito académico, gubernamental e industrial ha utilizado MATLAB para crear y compartir herramientas de vanguardia que están haciendo progresar el campo de la sismología exploratoria. Un ejemplo de comunidad de este tipo es Consortium for Research in Elastic Wave Exploration Seismology (CREWES), un grupo de investigación geofísica que se centra en la adquisición, el análisis n Una onda de presión generada mediante la simulación de un modelo Marmousi en y la interpretación de datos sísmiMATLAB. Representado en un momento fijo, el complejo frente de onda es el resultado cos con diversos componentes. de la estratificación geológica; la velocidad de onda de cada estrato se indica en la barra El grupo, dirigido por el profesor de colores. (Imagen cortesía del Dr. Gary Margrave).

Gary Margrave en la Universidad de Calgary, desarrolla la biblioteca de CREWES de software de MATLAB de rutinas de análisis geofísico numérico para su uso en la investigación y la enseñanza de la sismología de exploración. Este software es utilizado por un consorcio de más de 25 empresas de energía y producción, además de grupos académicos sin ánimo de lucro de todo el mundo.

La figura muestra una simulación de una onda de presión que se propaga mediante el conocido modelo Marmousi. El origen se encuentra a los 6100 m en la coordenada en línea, en la parte superior del modelo.

El frente de la onda se muestra en un momento concreto e ilustra la gran complejidad inducida por la estratificación geológica. Los colores indican la velocidad de onda de cada estrato, de acuerdo con lo indicado por la barra de colores. Todos los cálculos y la visualización se llevan a cabo en MATLAB.

sacar partido de los recursos y las innovaciones relacionadas con la arquitectura HPC a medida que estén disponibles.

Muchos lenguajes informáticos permiten realizar cálculos paralelos. Por ejemplo, MATLAB ofrece funciones que van desde multi-

threading implícito para equipos con varios núcleos hasta técnicas explícitas que requieren anotaciones de código pero ofrecen más control para el paralelismo optimizado. En MATLAB una aplicación se puede ejecutar en paralelo con una única modificación de código: el cambio

de un bucle for por un bucle parfor (véase la figura de la página anterior). Como se utiliza parfor para el bucle que consume más tiempo, el código paralelizado se puede ejecutar en varios núcleos de cálculo (o en un único equipo, si se prefiere).

El comando matlabpool de MAT-

n Script de MATLAB que muestra el proceso para la ejecución en un único equipo (izquierda) o en un cluster de 128 nodos mediante el comando matlabpool (derecha).

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n Flujo de trabajo racionalizado para el análisis sísmico.

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n Imagen 2D original de una formación de sal (izquierda) y reconstrucción de imagen sísmica 2D mediante la migración de Kirchhoff en MATLAB (derecha).

LAB sintetiza la complejidad del entorno de ejecución paralela subyacente, lo que permite a los científicos conectar con una serie de recursos HPC sin necesidad de código personalizado. Esto simplifica la transición de una aplicación de escritorio de un solo núcleo a una aplicación de cluster de 128 nodos (figura inferior de la página anterior).

Proceso de análisis sísmico racionalizado Con un proceso simplificado que requiere menos anotaciones de código para las optimizaciones HPC, los geocientíficos pueden desarrollar la aplicación completa en un lenguaje de cálculo de alto nivel. Este paradigma de programación HPC más flexible permite un nuevo proceso racionalizado en el que se elimina el paso de la recodificación (figura superior). Este flujo de trabajo ofrece varias ventajas, como por ejemplo que el código es menos complejo,

resulta más fácil de mantener y se puede trasladar con facilidad a otros entornos HPC. El conjunto del estudio Benchmark Salt (conjunto de datos 2004 BP Velocity-Analysis Benchmark del taller de análisis de velocidades en la Conferencia de la EAGE de 2004, celebrada en París. Fuente: http:// software.seg.org/datasets/2D/ index.html), es un conocido conjunto de datos sintéticos utilizado para modelar diversas formaciones geológicas complicadas. Gracias a MATLAB, los científicos pueden generar imágenes de las formaciones geológicas y reconstrucciones sísmicas mediante la migración de Kirchhoff (véase la figura superior) a partir de este conjunto de datos en un único entorno.

MATLAB proporciona diversas funciones que simplifican la identificación de domos salinos (la estructura con forma de diente de la citada figura), así como de los depósitos de

petróleo y gas que suelen encontrarse cerca. Por ejemplo, un objeto de datos de lector SEGY flexible crea una referencia a los archivos shot record que se pueden cargar en la memoria de un cluster a modo de array distribuido o asignado al archivo que solamente se lee cuando se emplea en el análisis. El acceso a los largos registros se realiza de forma fácil mediante un array, abstrayendo la ubicación física de los datos en la memoria distribuida o el acceso de lectura/escritura a archivos y permitiendo que el geofísico se centre en la física del problema en lugar de en la infraestructura de cálculo subyacente.

Paul Pilotte Director de marketing técnico en MathWorks Stuart Kozola Especialista en marketing técnico en MathWorks

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NUEVOS PRODUCTOS PARA LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

Nuevo minivariador de frecuencia

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 Weg, proveedor de tecnologías de accionamiento, sistemas de generación y distribución de energía así como de soluciones de automatización, ha añadido el minivariador de frecuencia CFW100 a su línea de equipos. Este variador compacto está disponible en tres tamaños para potencias nominales del motor que van de 0,18 kW a 0,75 kW y corrientes nominales de entre 1,6 A y 4,2 A. Con una altura de 100 mm a 126 mm, una anchura de 55 mm y una profundidad de 129 mm, según sus responsables las unidades CFW100 se encuentran entre los variadores de frecuencia más pequeños disponibles en la actualidad.

Los minivariadores de frecuencia con microPLC integrado son particularmente aptos para aplicaciones técnicas sencillas en el sector comercial y de consumo, como bombas de piscinas, camas de hospital motorizadas, puertas de ascensores, equipamiento de gimnasios, ventiladores pequeños, mezcladoras y máquinas para fines especiales. Con esta combinación de amplia funcionalidad y un tamaño extremadamente pequeño, el CFW100 es fácil de integrar en armarios y maquinaria.

Junto con el micro-PLC integrado, que soporta la programación compatible con IEC 61131-3, el CFW100 incluye una interfaz hombre-máquina (IHM) intuitiva con pantalla LCD. El diseño plug & play del nuevo variador de frecuencia simplifica la instalación y la puesta en servicio. Como parte de la arquitectura de plataforma modular CFW100, Weg ofrece varios terminales base enchufables, como interfaces de comunicación USB y Modbus RTU, para facilitar un acceso sencillo a los principales sistemas de bus de campo como Modbus, DeviceNet o CANopen.

El CFW100 hace funcionar motores de tres fases a partir de una fuente de alimentación monofase de 200 V a 240 V (50/60 Hz). Tiene una capacidad de sobrecarga del 150% de la corriente nominal para un intervalo de 60 segundos cada 10 minutos y se ofrece soporte para el control vectorial de la tensión (VVC) y el control de la curva característica V/f para controlar los motores de inducción de tres fases.

Conectores precableados y alargadores de PVC para uso general

 Telemecanique Sensors ha presentado la gama de conectores precableados y alargadores de PVC OsiSense XZCPV. Se trata de una nueva gama recomendada para máquinas en entornos no agresivos y sujetas a esfuerzos mecánicos moderados, especialmente adecuados para máquinas de embalaje, manipulación de materiales y montaje. Lo más destacable de esta gama de cables y conectores es su resistencia a esfuerzos mecánicos moderados y a la fricción, así como a los productos químicos, al agua y a ambientes húmedos. Además, el pelado de cables es sencillo y disponen de certificación UL. El color de la cubierta permite distinguir las dos versiones disponibles.

La cubierta gris corresponde a las versiones con conectores métricos (M8 y M12) y la cubierta amarilla a las versiones con conectores imperiales (1/2” y 7/8”).

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Kit de montaje para optimizar cuadros eléctricos de baja tensión  Schneider Electric ha lanzado al mercado el nuevo kit de montaje para la instalación del interruptor automático EasyPact CVS hasta 160A en cofret metálico modular Pragma 24. El interruptor automático EasyPact CVS permite optimizar los cuadros eléctricos en baja tensión, tratándose de una solución adecuada para la mayoría de aplicaciones básicas. El nuevo kit de montaje está compuesto por una placa de montaje para EasyPact CVS 160A, una tapa frontal individual y 4 tornillos para su instalación, agrupado todo en una única referencia. En un Pragma 24 de 6 filas, con el kit de instalación en cabecera, quedan disponibles hasta 120 módulos para la instalación de aparamenta Acti9. EasyPact CVS es una gama de interruptores automáticos de caja moldeada de 100 a 630A que complementa la gama Compact NSX, con prestaciones adaptadas a la mayoría de aplicaciones básicas. Sus principales aplicaciones se centran en el sector del pequeño terciario, como es el caso de locales comerciales, restaurantes o bares, y la pequeña industria.

También se amplía la protección magnetotérmica y diferencial Acti9. Se trata de nuevas gamas adaptadas a las instalaciones del pequeño terciario. Cuenta con interruptores automáticos magnetotérmicos iK60, que tienen un calibre de 6 hasta 63 A, poder de corte de 6000A y se presentan en versiones de 3P, 3P+N y 4P. Los interruptores diferenciales ID-K están disponibles en 4 polos, calibres de 25 a 63 A y sensibilidades de 30 y 300 mA. www.schneiderelectric.es

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Kit de sensores de visión

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 RS Components (RS) y AlliedElectronics (Allied) han anunciado la disponibilidad de un nuevo kit de sensores de visión para inspección que permite al usuario realizar la inspección de piezas de alta velocidad y el control de calidad en diversas aplicaciones como sistemas de clasificación, verificación de ensamblaje, comprobación de alineación y rotación e inspección del tamaño y forma.

Denominado Inspector I20, está formado por un sensor de visión Sick Inspector I20, un cable Ethernet de 5 metros para la configuración del sistema, un cable de alimentación de 5 metros y un cable de E/S y un soporte de fácil montaje para la línea de producción. Inspector I20 es un sensor de visión compacto de 2D con iluminación integrada fácil de usar y preciso.

Es capaz de verificar objetos en cualquier orientación o posición y determinar en tiempo real si los objetos están correctos o fallan.

Su diseño robusto es ideal para resolver aplicaciones difíciles y sus algoritmos de análisis, inteligentes y rápidos, le permiten mantener altas velocidades de proceso.

Las opciones lógicas de salida están disponibles en Inspector I20. De forma simple y/o lógica, las inspecciones múltiples se pueden combinar para dar al usuario final un informe más detallado.

Estos resultados de inspección se pueden utilizar para su clasificación en base a los defectos o para un control detallado de las fases del proceso de la cadena de producción.

El kit está disponible en RS Online con entrega en 24 horas. www.rs-components.com

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Sistema de instalación para conductores de gran sección  Phoenix Contact amplía el sistema de instalación QPD ya existente con un nuevo tipo de conector de cinco polos para secciones de 2,5 mm² a 6,0 mm².

La ventaja de este conector es su tecnología de conexión rápida IDC, gracias a la cual puede reducirse el tiempo de instalación en un 80%.

Para instalar el cable, este se desforra y los conductores sin desaislar se insertan en el elemento de empalme, se cortan al ras y se enrosca el conector. Para ello no es necesaria ninguna herramienta especial. Los contactos IDC pueden soportar por sí mismos 40A y 690V. Con su robusta estructura, el conector admite un uso flexible. Cumple los requisitos de los tipos de protección IP68 e IP69K y de la resistencia a impactos IK07. La gama incluye pasamuros con rosca M25, acopladores de cables, empalmadores y conectores enchufables y distribuidores en H y T. El sistema de instalación QPD incluye asimismo distintos tipos de conector de cuatro y cinco polos para secciones de 1,0 mm² a 2,5 mm². www.phoenixcontact.com

HART 7 en un dispositivo de 6 mm  Con los dispositivos dotados de tecnología HART 7, toda la serie 3000, de 6 mm de ancho, de transmisores y convertidores de temperatura compactos de PR Electronics, proporciona una elevada precisión, rápido tiempo de respuesta y baja deriva térmica.

La tecnología HART 7 de los modelos 3113 y 3337, que hasta ahora nunca se había utilizado en dispositivos de 6 mm, ofrece más flexibilidad de sistemas y de diseño a las futuras aplicaciones de temperatura en cuanto a programación, supervisión y mantenimiento, tanto con señales analógicas como digitales.

Además de los transmisores y convertidores de temperatura, la serie 3000 incluye una completa gama de dispositivos de señal de alto rendimiento para todas las aplicaciones estándar. Tanto los dispositivos de temperatura como los de señal se pueden utilizar en una amplia variedad de sectores, como los de energía, agua/tratamiento de aguas residuales y químico/petroquímico.

En los tan solo 6 mm de cada uno de los compactos dispositivos de la serie 3000 se incluyen muchas características avanzadas. Se pueden montar hasta 50 o 100 unidades vertical u horizontalmente en un carril electrificado o carril DIN estándar de 30 cm, sin separación entre las unidades. Todos los dispositivos se validan uno por uno para comprobar si superan las evaluaciones de índice de fallos más exigentes, y se suministran acompañados de una completa documentación técnica y una garantía de 5 años. www.prelectronics.es

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Enchufe rápido UPC sin zonas de retención  El nuevo enchufe rápido Stäubli UPC –según indican sus responsables– garantiza un mayor grado de fiabilidad, confort y eficacia en todas las operaciones relacionadas con la carga o descarga de instalaciones de procesos vinculados al sector farmacéutico, médico o alimentario.

Dado el nivel de exigencia de estas aplicaciones en sectores industriales tan específicos, son fundamentales las conexiones sin zonas de retención. Gracias a su diseño innovador, este enchufe rápido garantiza el flujo libre sin zona de retención. Y el diseño sin zona de retención no solo permite un funcionamiento fiable y sin residuos con caudales elevados, sino que, al mismo tiempo, garantiza una limpieza y una esterilización eficaz de los enchufes.

En lo referente a la selección de los materiales, Stäubli ha apostado por un acero refractario de carácter ácido y calidad superior, cuya elaboración garantiza un valor de rugosidad (Ra) máximo de tan solo 0,6 en la vena del fluido.

Además, los departamentos de investigación y desarrollo de Stäubli han puesto un énfasis especial en aspectos tales como la ergonomía y la facilidad de manipulación. Como resultado, es posible emplear una sola mano en las operaciones de conexión y desconexión de forma semiautomática, con rapidez y seguridad. Asimismo, el cambio de las juntas de estanqueidad también puede realizarse de forma simple y rápida.

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Concentrador de lectura de contadores fiscales remotos  Satel Spain, empresa especializada en aplicaciones de monitorización y telecontrol, presenta el concentrador de lectura remota de contadores fiscales. Denominado SenNetRemoteMetering, consiste en un datalogger industrial que permite configurar la llamada y descarga automática de los datos de hasta 100 contadores mediante llamada GSM o GPRS. Los datos se descargan en formato CSV almacenándose en el propio equipo y enviándolos al FTP o plataforma energética que se haya configurado.

No se requiere software con licencia, ni PC, ni módem, ya que el equipo integra un servidor, un módem, un avanzado software embebido y capacidad de almacenamiento para configurar y obtener los siguientes perfiles de datos de los contadores: Descarga de curvas de carga desde una fecha configurada, del día anterior o en modo continuo; descarga adicional de los valores instantáneos (tensiones, intensidades, potencias, factor de potencia, etc.) en el momento de la comunicación; y descarga de los cierres mensuales disponibles desde una fecha.

El equipo gestiona automáticamente los reintentos, descargando solo los datos que faltan para completar la información necesaria. La configuración habitual es utilizar una rack de equipos distribuyendo los contadores remotos en los diferentes equipos de modo que el sistema permita gestionar de forma automática si se desea miles de contadores remotos con la máxima eficiencia.

Los equipos SenNetRemoteMetering permiten operar con cualquier operador de telefonía. Satel Spain ofrece asesoramiento respecto a las tarifas más adecuadas. La configuración de los equipos es muy sencilla a través de un navegador Web. En el caso de la normativa española, el protocolo utilizado es el establecido por Red Eléctrica de España (IEC 870-5-102), pero Satel Spain también dispone de soluciones para protocolos utilizados en otros países como DMS COSEM, IEC 62056, etc. www.satelspain.com 123

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Versión 8.1 del Simatic PCS7

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 En esta versión 8.1, Siemens ha equipado el sistema de control de procesos, Simatic PCS 7, con hasta 70 innovaciones técnicas. Dos ejemplos de ingenierías más eficientes con Simatic PCS 7 V8.1 son la carga selectiva de códigos de programa y la función de Type Change in Run. Cuando los códigos de programa se cargan de forma selectiva en los sistemas de automatización, los ingenieros pueden cargar sus cambios individualmente. Esto elimina el trabajo de coordinación que de otra manera sería necesario dentro del proyecto en equipo. Además, el Type Change in Run del nuevo Simatic PCS 7 CPU 410 también permite mejoras de ingeniería, por ejemplo, que la carga de bloques individuales ahora pueda realizarse sin necesidad de parar el sistema de automatización. Esto resulta ventajoso en el caso de versiones actualizadas en la fase de funcionamiento, por ejemplo cuando se expande la funcionalidad de un bloque motor ya existente.

El Advanced Process Graphics ahora ya viene incluido en la varianye estándar del sistema y proporciona una mayor facilidad en la operación, reduciendo la carga diaria de trabajo de los equipos de operación. La visualización del Advanced Process Graphics se basa en el uso de patrones de colores discretos, formas simples y lenguajes de símbolos sin ambigüedades en las pantallas de operaciones. Los datos de la planta procesados se obtendrán en visualizaciones híbridas, curvas de tendencia y diagramas de araña, simplificando la labor de los operarios.

La tarjeta de expansión del sistema (SEC) de los Simatic PCS 7 CPU 410, el nuevo bloque 10x10 MPC y los nuevos bloques de monitorización de estado, supondrán una mayor facilidad de uso, un aumento del rendimiento y una reducción de los costes operativos globales. Con la tarjeta de expansión del sistema para Simatic PCS 7 CPU 410, el funcionamiento y dimensionamiento del controlador se ajustará de forma exacta a las correspondientes tareas de automatización. Como un controlador basado en un modelo predictivo, el nuevo bloque 10x10 MPC puede controlar hasta diez variables manipuladas y controladas. Con ello, sofisticadas tareas multi-variables de control y tareas de control de dificultad aún mayor, pueden efectuarse con facilidad. www.siemens.es

Nuevo conector de bus  Desarrollado por Vipa, el conector de bus EasyConn PB se usa para la conexión a la línea de bus de los participantes de una red Profibus. Los LEDs de diagnóstico completamente visibles facilitan la instalación considerablemente. Los usuarios pueden chequear de forma inmediata el estado de actividad del bus, resistencias terminadoras, alimentación y estado del bus. El controlador integrado soporta velocidades de hasta 12MBit/s.

Su construcción totalmente metálica ofrece inmunidad a ruidos y entorno. Además, la tecnología IDC permite una rápida y fiable conexión del cable con un sistema de montaje con tornillo cautivo no extraíble. Su puerto de programación/diagnóstico integrado permite la conexión externa (PC por ejemplo) desde cualquier punto de la instalación. Incorpora además resistencia terminadora conmutable.

Está disponible en salida de cable a 90°, 45° y 0º. www.vipa.es

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Frame Grabber con procesado FPGA para hasta 4 cámaras

 La MicroEnable 5 VQ8-CXP6D, suministrada por Infaimon, es una tarjeta de procesado programable de cuatro puertos para hasta 4 cámaras CoaXPress independientes.

Con tasa de transferencia de hasta 3600Mb/s, es una de las tarjetas de procesado PCIe x8 más rápidas de la actualidad, tal como afirman sus responsables. La frame grabber puede programarse para diversos modos de operación. La tarjeta soporta características como el Power-over-CoaXPress, Gen<i>Cam, larga distancia de cableado, etc. y combina una amplio ancho de banda con una sencilla configuración, todo a través de un único cable.

La interfaz PCIe de 8 vías y el soporte a la frecuencia doble (Gen 2) permiten que el ancho de banda de transferencia de datos a la RAM sea de 3,6 GB/seg. En combinación con el runtime de Silicon Software, el conjunto de cámara CoaXPress y frame grabber resulta una potente herramienta de captura y pre-procesado, fácil de manejar y con un SDK muy completo.

Las funciones de adquisición de imágenes y preprocesado se ejecutan en tiempo real en la FPGA integrada en la tarjeta, lo que proporciona altas prestaciones, robustez y fiabilidad a la vez. Para incrementar la personalización del procesado de imágenes, la FPGA integrada se puede programar a través de la herramienta VisualApplets. www.infaimon.com

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LFP Cubic: medición de nivel con microondas guiadas  Al dotar de nuevas funciones al sensor de nivel LFP Cubic, que incorpora IO-Link, Sick amplía su gama de productos para medición de nivel. Combina la medición de nivel continua y la detección de nivel en un solo dispositivo.

El sensor de nivel, que requiere muy poco mantenimiento y es casi inmune al desgaste, está destinado a contenedores y depósitos de metal en la industria del agua, la construcción de máquinas, máquinas-herramienta, la ingeniería de plantas de producción y la ingeniería de servicios para edificios. Está disponible en una versión con una salida analógica y dos salidas de conmutación o con una salida analógica y cuatro salidas de conmutación.

Al emplear el principio de microondas guiadas, este sensor de nivel es inmune a la influencia de la instalación, el contenedor y el medio. Por este motivo es adecuado para casi cualquier líquido con base de agua o de aceite, como refrigerantes, aceites de amolar e hidráulicos o mezclas que contengan detergentes o agentes desengrasantes y limpiadores. Para aplicaciones especialmente difíciles está disponible un tubo coaxial que minimiza las interferencias y permite utilizar el LFP Cubic en aceites con constantes dieléctricas extremadamente bajas, por ejemplo. Hay disponibles sondas graduadas con longitudes de entre 200 y 2000 mm, lo que permite personalizar el diseño del sensor. Dicha sonda de acero inoxidable emplea tornillos para la sujeción, por lo que puede ser desmontada, acortada o reemplazada. El sensor LFP Cubic es apto para temperaturas de hasta 100 °C (212 °F) y presiones de hasta 10 bar (1000 kPa). La configuración del sensor se efectúa mediante una operación guiada por menús en pantalla que sigue las sugerencias de la VDMA (Federación de Ingeniería Alemana). Alternativamente, los dos puntos de conmutación y el intervalo de medición de la salida analógica se pueden parametrizar mediante IO-Link a través del control de la máquina, desde donde también se pueden monitorizar y modificar. www.sick.com

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Nueva cámara estéreo 3D de alta resolución  La cámara Ensenso N20, suministrada por Infaimon, aplica la técnica Projected Texture Stereo Vision. Integra dos sensores CMOS Global Shutter y un proyector que genera un patrón de puntos aleatorio, básicamente una textura estática y muy contrastada, sobre el objeto cuya imagen se desea captar, lo que facilita incluso la detección de estructuras no visibles o difíciles de apreciar en los objetos.

La gran ventaja de este sistema de proyección de patrón es que también funciona en modo multi-cámara y permite realizar capturas de superficies sin textura. El uso simultáneo de varias cámaras hace posible captar una escena desde varias perspectivas al mismo tiempo, reduciendo las sombras y ampliando el campo de visión.

En combinación con el nuevo algoritmo de comparación de imágenes “Semi-Global-Matching”, la Ensenso N20 capta prácticamente la totalidad de las superficies que se encuentran dentro del campo visual. El sistema trabaja con luz infrarroja pulsada y muestra poca sensibilidad ante posibles fuentes de luz externas.

La Ensenso N20 viene ya calibrada de fábrica. De esta forma, en menos de diez minutos es posible capturar superficies 3D a través del paquete de software incluido de forma gratuita. Dicho paquete incluye un controlador y una API para Windows y Linux, y es compatible tanto con los modelos USB como con los GigE. Se suministra también un programa de ejemplo con código fuente para HALCON de MVTec, C, C++, C#/.NET). El software ha sido optimizado especialmente para aplicaciones multi-cámara y de visión artificial. Incluso en modo multi-cámara, el paquete de software puede generar una única nube de puntos 3D que contiene los datos de las cámaras empleadas.

La cámara estereoscópica 3D Ensenso N20 está diseñada para capturar a distancias de hasta 3.000 mm, y a diferencia de otros sistemas de grabación 3D, la cámara puede captar objetos fijos y en movimiento con una frecuencia de imagen de hasta 30 imágenes por segundo. www.infaimon.com

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DIRECTORA Cristina Bernabeu bernabeu@tecnipublicaciones.com COLABORADORES Y CONSEJO ASESOR Xavier Alcober, Jordi Ayza, Xavier Pi, Antoni Sudriá, Laura Tremosa, Constanza Saavedra CEA (Comité Español de Automática) César de Prada (Presidente), Joseba Quevedo (Vicepresidente), Miguel Ángel Mañanas (Secretario) DOCUMENTACIÓN Myriam Martínez documentación@tecnipublicaciones.com DISEÑO, MAQUETACIÓN Y FOTOGRAFÍA Departamentos propios DIRECTOR GENERAL COMERCIAL Ramón Segón EJECUTIVOS DE CUENTAS Víctor Bernabeu vbernabeu@tecnipublicaciones.com Francisco Márquez fmarquez@tecnipublicaciones.com

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Phoenix Contact .........................Contraportada y 120 PR Electronics .........................................................35 Pro-face ...................................................................29 Rockwell Automation ..............................................41 Rs Components .....................................................117 Schneider Electric...................................................39 Side .........................................................................69 Siemens ...................................................................17 Stäubli .....................................................................47 Vipa Automation ............................................ 25 y 125 VMC Vector Motor Control .....................................31 Weidmüller.................................................... 27 y 119 Yaskawa ...................................................................21 Zimmer..................................................................130

EN EL PRÓXIMO NÚMERO Tendencias en iluminación Panorama: Smart Cities Informe: PC embedded (Se incluye tabla de oferta)

Automática e Instrumentación DIRECTOR GENERAL EDITORIAL Francisco Moreno

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Se prohíbe cualquier adaptación o reproducción total o parcial de los artículos publicados en este número. En particular, la Editorial, a los efectos previstos en el art. 32.1 párrafo 2 del vigente TRLPI, se opone expresamente a que cualquier fragmento de esta obra sea utilizado para la realización de resúmenes de prensa, salvo que cuente con la autorización específica.

Diríjase a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos) si necesita fotocopiar, escanear, distribuir o poner a disposición de otros usuarios algún fragmento de esta obra, o si quiere utilizarla para elaborar resúmenes de prensa (www.conlicencia.com).

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Las opiniones y conceptos vertidos en los artículos firmados lo son exclusivamente de sus autores, sin que la revista los comparta necesariamente.

Precio del ejemplar España: 19 e, Extranjero: 30 e Las reclamaciones de ejemplares serán atendidas en los tres meses siguientes a la fecha de edición de la revista.

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Visión artificial INFAIMON Cámaras que controlan su producción

Verificación de posición

Detección de posición para captura

Verificación del nivel de llenado

Ausencia de componentes

Exceso o falta de material

Medición con precisión

Análisis e informes Cámara de refrigeración Este

14/09/2014 hasta 16/09/2014

Evaluación gráfica

14/09/2014

Registrador de datos 1 (°C)

15/09/2014

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465 / Septiembre 2014

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Mecánica, Oleohidráulica, Electricidad, Electrónica, Informática, Medidas

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INDUSTRIA QUÍMICA

Grandes objetivos para grandes resultados

La química asume un nuevo protagonismo y lleva más allá su ambición de sostenibilidad para liderar la evolución de su modelo productivo alineándolo al de la economía circular. No será un proceso sencillo ni breve, pero sí altamente positivo en el que el sector involucrará al total de actores participantes en el ciclo de vida de sus productos. El cambio a gran escala acaba de comenzar.

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PERSONAS Entrevista a Peggie W. Koon, presidenta de la Sociedad Internacional de Automatización (ISA)

Septiembre 2014, n.º 465

TIEMPO REAL

Panorama Nuevas máquinas para una nueva química