La nueva serie de terminales de bus HD de Beckhoff.
419 / Junio 2010
Automática e Instrumentación Mecánica, Oleohidráulica, Electricidad, Electrónica, Informática, Medidas
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Terminales de
Automática e Instrumentación
SISTEMAS DE CONTROL DE PROCESOS
Tendencias actuales La diferenciación entre los procesos continuos, batch o discretos resulta cada vez más ambigua. Diferentes proveedores de sistemas de control opinan al respecto y debaten sobre diferentes aspectos técnicos que inciden en las tendencias actuales de estos sistemas. Pág. 36 INFORME Elementos de medición de temperatura
E/S en 12 mm. Los terminales
de bus “High-Density” están disponibles en diferentes versiones:
Incluye tabla de oferta Pág. 96
�� 16 entradas digitales �� 16 salidas digitales
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12 mm
Rafael Bonete, director general de Mettler Toledo
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Nuevo: Los terminales de bus “High-Density” de Beckhoff – los primeros terminales de 16 canales en formato de terminales de serie de 12 mm. �� Doble densidad de componentes de 8 a 16 puntos de conexión �� Reducción del espacio necesario en un 50 % ���Reducción del coste por canal �� Reducción de los costes de montaje y del armario de control �� Cableado por inserción directa mediante montaje sin herramientas ���Gran selección de terminales de bus HD digitales ���Disponible para los sistemas I/O Beckhoff con el tipo de protección IP 20: Terminales de bus de Beckhoff y terminales EtherCAT
Terminales de bus: I/Os para todos los sistemas de bus de campo y Ethernet habituales
“Dedicamos una parte importante de nuestro esfuerzo en I+D+i al desarrollo de software”
Terminales EtherCAT: Ethernet de alta velocidad hasta cada terminal I/O
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La potencia en comunicaciones de TeSys U y de los sistemas de gestión de motores TeSys T junto con el resto de gama TeSys, permiten la perfecta integración y visualización de los consumos de los centros de control de motor inteligentes, como base de la eficiencia energética y con un aporte extra en productividad, competitividad, fiabilidad y exportabilidad.
Arrancador compacto modular
TeSys U Arrancador estático
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Soluciones con Altivar y Altistart Logre un mayor ahorro y eficiencia energética con los variadores de velocidad Altivar, arrancadores estáticos Altistart, sistemas regenerativos y soluciones en armario refrigerados por aire y agua de hasta 2MW a 690V y de hasta 10MW en Media tensión
Soluciones con Lexium 32 y Lexium Integrated Drives (LID) Obtenga simplicidad, dinámica y precisión con los servo accionamientos Lexium 32 y accionamientos integrados LID
Junio 2010, n.º 419
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SUMARIO
Automática e Instrumentación
LA PORTADA Un futuro más rentable, inteligente y limpio con las soluciones de arranque y control de motores de Schneider Electric. Déjese guiar por el especialista global en gestión energética Soluciones con TeSys La potencia en comunicaciones de TeSys U y de los sistemas de gestión de motores TeSys T junto con el resto de gama TeSys, permiten la perfecta integración y visualización de los consumos de los centros de control de motor inteligentes, como base de la eficiencia energética y con un aporte extra en productividad, competitividad, fiabilidad y exportabilidad. Soluciones con Altivar y Altistart Logre un mayor ahorro y eficiencia energética con los variadores de velocidad Altivar, arrancadores estáticos Altistart, sistemas regenerativos y soluciones en armario refrigerados por aire y agua de hasta 2MW a 690V y de hasta 10MW en Media tensión.
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Soluciones con Lexium 32 y Lexium Integrated Drives (LID) Obtenga simplicidad, dinámica y precisión con los servoaccionamientos Lexium 32 y accionamientos integrados LID.
Déjese guiar por el especialista global en gestión energética Descubra las novedades OEMs: Arrancador compacto modular
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Soluciones con Altivar y Altistart Logre un mayor ahorro y eficiencia energética con los variadores de velocidad Altivar, arrancadores estáticos Altistart, sistemas regenerativos y soluciones en armario refrigerados por aire y agua de hasta 2MW a 690V y de hasta 10MW en Media tensión
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Variador de velocidad
Altivar 32 Servo accionamientos
La crisis ha puesto en evidencia la debilidad estructural de la economía española, lo que ha llevado al Ministerio a redefinir una política industrial encaminada a potenciar el tejido empresarial existente y a desarrollar nuevas iniciativas empresariales.
Mercado mundial de caudalímetros Vortex pesar de la recesión económica, la 26 Ademanda mundial aumentó moderadamente incluso en 2009, aunque se espera que el mercado acabe por reflejar el colapso económico en los ejercicios de 2010 y 2011, según la consultora ARC.
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16 CEA • Elecciones para la renovación de los cargos de la Junta Directiva de CEA • XVIII Congreso Mundial de IFAC en Milán
Un futuro más rentable, inteligente y limpio con las soluciones de arranque y control de motores de Schneider Electric
La potencia en comunicaciones de TeSys U y de los sistemas de gestión de motores TeSys T junto con el resto de gama TeSys, permiten la perfecta integración y visualización de los consumos de los centros de control de motor inteligentes, como base de la eficiencia energética y con un aporte extra en productividad, competitividad, fiabilidad y exportabilidad.
Plan de Política Industrial 2010-2020
14 Mes a mes • Petición de comentarios sobre la nueva especificación de PLCOpen • Libro Blanco del control Automático
Simplifique y optimice todos sus procesos industriales
Soluciones con TeSys
Junio 2010 / n.º 419
2010-06-11 16:47:59
Maximizando el uso de la energía. Reduciendo el consumo energético. Reduciendo las emisiones de CO2.
18 Empresas • Beckhoff: creación de nuevas filiales • ABB adquirirá Ventyx América • Emerson inaugura un nuevo centro de innovación tecnológica
SUMARIO
Junio 2010 / n.º 419
Automática e Instrumentación
SISTEMAS DE CONTROL DE PROCESOS Tendencias actuales
Proyectos y aplicaciones
diferenciación entre los 36 Laprocesos continuos, batch o
mediante una topología 54 Supervisión cliente-servidor con estación de ingeniería y servidor web.
discretos resulta cada vez más ambigua. Diferentes proveedores de sistemas de control opinan al respecto y debaten sobre diferentes aspectos técnicos que inciden en las tendencias actuales de estos sistemas.
Mejora de la eficiencia de los productos durante el ciclo de vida de las unidades
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Automatización completa de una planta de fabricación de carbonato cálcico precipitado.
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F. Hoffmann La Roche adopta la solución MES de Rockwell Automation.
Productos
La gestión del cambio en el sistema de lazos de control, en el sistema de alarmas, en el sistema de aplicaciones avanzadas y en el interface hombre-máquina puede constituir una oportunidad para mejorar la eficiencia de los procesos y reducir costes.
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Soluciones embedded, panel PC y PC industrial para el control de procesos.
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Propuesta tecnológica para la excelencia operacional integral en el sector farmacéutico.
20 ISA • Conferencia Anual de la ISA: preocupación ante la crisis
APLICACIONES 74 Control y supervisión para el lanzamiento de Soyuz 78 Sistema para la evaluación del estado hídrico de cultivos leñosos 84 Control del mantenimiento de instalaciones de barril
24 Eventos
P ERSONAS 31 Rafael Bonete, Director General de Mettler Toledo “Dedicamos una parte importante de nuestro esfuerzo en I+D+i al desarrollo de software”
S ELECCÓN DEL MES 34 Productos • Plataforma para la gestión de la productividad
INFORME 62 Elementos de medición de temperatura
Juan Carlos Maraña Fernández
SOLUCIONES Junto con la medida de presión, una de las variables de proceso más medidas es, sin duda, la medida de temperatura, pero no son muchas ni las tecnologías a utilizar en un determinado proceso ni los grados de libertad existentes. Por ello, el informe se centra en particularidades como son la selección del instrumentos de medida y sus aplicaciones más típicas dentro de la industria.
90 Eliminar los contaminantes del agua potable
FERIAS 94 Genera 2010 y Feria del Automóvil Ecológico: la energía renovable va sobre ruedas
TECNOMARKET 104 Nuevos productos
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Automática e Instrumentación
I
EDITORIAL
Junio 2010 / n.º 419
Seguimos con la “integración”
nformar sobre tecnología en general o especialmente sobre la tecnología aplicada a la automatización de procesos tiene el peligro de dar por hecho lo que todavía está en fase de prototipo. Entonces ocurre que cuando asistimos a una reunión técnica en la que industriales usuarios expresan sus cuitas, siempre nos parezca déjà vu. Buses de campo, Ethernet, comunicaciones wíreless, etc. se nos antojan casi como tecnologías clásicas, mientras que, a pesar de que es cierto que estos últimos años empiezan a estar presentes en la vida real de las plantas industriales, en reuniones entre profesionales no es raro oír comentarios del tipo “en nuestra planta seguimos con el PLC y la instrumentación de toda la vida, de instrumentación inteligente, muy poca”. Es cierto que no todos los sectores son iguales en su interés por incorporar nuevas tecnologías. Así, parece que, por ejemplo, mientras los técnicos de la petroquímica se muestran relativamente reticentes en la introducción de nuevas herramientas tecnológicas, otros sectores como el farmacéutico o el de las nanotecnologías son mucho más proclives a utilizarlas. La necesidad de optimizar la productividad, por una parte, y por otra, la necesidad de cumplir reglamentaciones cada vez más estrictas respecto a la calidad, seguridad y protección del medioambiente, son sin duda acicates para la mejora en el control de los
procesos. También, y todo hace pensar que cada vez más, la disminución de los costes energéticos puede ser un aliciente más. En todo caso, en las reuniones entre desarrolladores –vendedores– de la tecnología y sus usuarios aún no ha dejado de plantearse en muchas ocasiones el debate entre la necesidad de introducir nuevas tecnologías que ya existen y están en el mercado y la idoneidad o no de esta introducción. Ya hace casi diez años que la palabra clave de las soluciones que se ofrecían en aquel momento era la integración. Hoy podemos no sólo afirmar que es una palabra clave, sino también que las herramientas informáticas que la hacen posible ya están disponibles. Y estamos refiriéndonos no sólo a la integración que ofrecen los sistemas actuales entre los dispositivos de campo y la mesa del director general, sino también a integrar entre sí sistemas de diversos fabricantes o incluso integrar bajo una misma plataforma los distintos tipos de proceso que pueden encontrarse en una planta (continuos, batch o discretos). Hay que tener en cuenta que todo ello constituye no sólo soluciones atractivas que entusiasmen a los técnicos, sino que garantiza la competitividad de las empresas. Es evidente que la tecnología existe y parece que lo es también que no es utilizada al 100% en nuestras plantas industriales.
La evolución en la medida de temperatura
E
scribir algo sobre la medida de temperatura no es fácil, pues su evolución hasta el momento no tiene mucha historia y, por lo tanto, no han aparecido nuevas tecnologías de medición, siendo los únicos avances las sinergias del mundo de la automatización. Quizás donde más se ha avanzado en el mundo industrial ha sido en la medición de temperatura sin contacto utilizando diversas tecnologías, a las que hemos dedicado el informe de este número. En las medidas tradicionales, la evolución que todos conocemos es el paso de señales llamadas de bajo nivel (señal de termopar o termorresistencia) a señales de salida normalizadas del tipo 4-20 mA, utilizando transmisores de temperatura en cabeza de elemento primario o con transmisor separado; después llegaron protocolos de comunicación tipo Hart o Foxcom, que dieron un paso adelante sobre todo en labores de configuración básica.
En paralelo surgieron también los buses de campo (Fieldbus Foundation, Profibus, etc.) y la integración de los diferentes suministradores y productos en ellos. En la actualidad, los instrumentos de temperatura también están utilizando la tecnología wireless, cuyo uso puede revolucionar ciertas aplicaciones del mundo industrial, como es la sustitución de los sistemas de medición de temperatura multiplexados por transmisores de temperatura wireless. En el fondo, la filosofía es la misma pero sin cables. Lo que sí parece claro es que las nuevas tendencias deben dirigirse a mejorar la precisión y los tiempos de respuesta, para lo que la medida directa de temperatura parece uno de los caminos a seguir. Por ultimo, no quiero dejar pasar la oportunidad que me brinda ser autor de estas líneas para quejarme amargamente de las unidades de medición de temperatura. Es extra-
ño y sorprendente que todavía hoy no se esté siguiendo un sistema de unidades único en todo el mundo. Unos usan grados Kelvin, otros usamos grados Celsius (y nuestro cero absoluto es -273.15º C) y los de mas allá usan grados Fahrenheit, ... Vamos, ¡que si vemos al chic@ del tiempo en Chicago hay que consultar la tabla de conversión, por que hacer la cuenta de (ºF-32/1.8) de memoria es de locos! En fin, lo de los sistemas de medida me recuerda a los protocolos de comunicaciones, no nos ponemos de acuerdo. Si Lord Kelvin levantara la cabeza... Espero escribir un artículo dentro de 10 años en el que os pueda decir que las tecnologías de medición de temperatura han evolucionado de manera sustancial y que la temperatura de Chicago es de 30º C o la de Bilbao, de 301º K. Juan Carlos Maraña Fernández Autor del Informe Elementos de medición de temperatura
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Automática e Instrumentación
TIEMPO REAL
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Panorama
Plan de Política Industrial 2010-2020
El Ministerio de Industria intenta relanzar la actividad industrial
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Fuente: www.iprofesional.com
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mediados de mayo pasado, desde el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (Micyt) se hizo la propuesta a los representantes de las comunidades autónomas de elaborar un Plan Integral de Política Industrial con horizonte en 2020 sobre la base de considerar la industria un factor estratégico para le economía española y de hacer frente a las consecuencias negativas para el sector industrial que se derivan de la recesión económica. Habrá que entender esta iniciativa del Ministerio en el marco del anunciado cambio de modelo productivo hecho desde el Gobierno cuando el estallido de la crisis económica mundial puso en evidencia las debilidades estructurales de las economías cuyo crecimiento de
La crisis ha puesto en evidencia la debilidad estructural de la economía española que comporta la pérdida de actividad en el sector industrial de las últimas décadas, lo que ha llevado al Ministerio a redefinir una política industrial encaminada a potenciar el tejido empresarial existente y a desarrollar nuevas iniciativas empresariales en el sector. los últimos años está basado en el sector inmobiliario. En cualquier caso, el anunciado Plan de Política Industrial se presenta como una iniciativa complementaria a la Ley de Economía Sostenible, que com-
porta una serie de actuaciones sectoriales que contribuyan al impulso modernizador y dinamizador de la economía, según manifiestan desde el propio Ministerio. De hecho, el Plan Integral de Política Industrial
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TIEMPO REAL
Automática e Instrumentación
Panorama 2020 es una de esas actuaciones y pretende articular de forma coordinada las medidas concretas que en el sector industrial se adopten en cada comunidad autónoma con el fin de fortalecer el tejido industrial o propiciar el desarrollo de nuevas iniciativas empresariales. Por lo demás, la Estrategia de Economía Sostenible tiene entre sus objetivos la elaboración de una nueva política industrial dirigida a aumentar el peso de la industria en el PIB, así como facilitar la adaptación a los nuevos retos y oportunidades del entorno económico y asegurar la contribución de la industria a la recuperación del crecimiento y del empleo. Desde el Ministerio se destacan los puntos fuertes de la industria española que deben caracterizar el nuevo modelo económico, como la internacionalización, ya que el sector industrial realiza cerca del 90% de las exportaciones de bienes y representa el 60% de las exportaciones conjuntas de bienes y servicios, el dinamismo innovador, pues es responsable del 44% del I+D privado ejecutado en nuestra economía, la productividad, que es un 10% superior a la del conjunto de la economía española, y la aportación de un empleo de calidad, en la medida que la temporalidad del sector industrial es del 15%, muy por debajo del 26% del conjunto de la economía y del 32% del sector privado. Sin embargo, tal como reconocen en el Micyt, la industria en España representa únicamente el 15,1% del PIB, cifra inferior en casi cinco puntos a la de países como Alemania o Suecia y por debajo de la media europea (17,7%). En este sentido, el Plan Integral de Política Industrial
Fuente: Gamesa.
2020 servirá de marco para encuadrar las actuaciones del Gobierno con un horizonte temporal amplio de diez años y para aumentar la cuota de participación de la industria en el PIB, además de contribuir a una mayor estabilidad y a despejar incertidumbres en distintos sectores industriales. Aumentar la dimensión de la pyme El horizonte temporal del Plan a lo largo de un periodo de diez años se justifica por el prolongado tiempo de maduración de muchas de las actuaciones que inciden en la actividad industrial, como por ejemplo las infraestructuras, la educación o la I+D. Así, siempre de acuerdo con lo expuesto por el Micyt, la política industrial española de los próximos diez años debe combinar una orientación transversal, que busque promover la competitividad de las empresas industriales españolas, con actuaciones sectoriales en dos ejes: el apoyo a sectores estratégicos por su potencial de crecimiento y la
“El Plan Integral de Política Industrial 2020, contemplado en la Ley de Economía Sostenible, pretende articular de forma coordinada las medidas concretas que se adopten en el sector industrial de cada Comunidad Autónoma con el fin de fortalecer el tejido industrial o propiciar el desarrollo de nuevas iniciativas empresariales.”
modernización y la redefinición de sectores tradicionales. Asimismo, deberá promover la consolidación y el crecimiento de las pyme propiciando su aumento de tamaño, mejorando el entorno regulatorio en el que actúan, facilitando el acceso a la financiación, promoviendo la salida a los mercados exteriores y fomentando la innovación y el espíritu emprendedor. Por su parte, el Consejo de Ministros del pasado 9 de abril aprobó un Real Decreto para la creación de la Comisión Interministerial de Política Industrial en la que están representados los ministerios cuyas actuaciones inciden sobre la política industrial que se encargará de formular propuestas y coordinar el desarrollo del Plan Integral de Política Industrial 2020. Además de recabar la opinión de las comunidades autónomas con competencias en materia industrial, el Micyt pretende recoger opiniones y propuestas de los agentes sociales mediante el Grupo de Trabajo de Industria y Energía de la Mesa de Diálogo Social Reforzado. Coyuntura exportadora favorable Paralelamente al anuncio del Plan Integral de Política Industrial, donde la internacionalización de los mercados de las empresas industriales españolas aparece como uno de sus pilares, el Micyt hizo públicos los valores correspondientes al mercado
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Panorama
Formación
Intensificar la relación universidad-empresa Estrechamente vinculada a cualquier iniciativa de política industrial, la formación se encuentra entre los factores primordiales tanto a la hora de explorar nuevos sectores de actividad industrial como en la innovación y recualificación de sectores tradicionales con viabilidad en la eventual recuperación de la actividad económica.
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pesar de los cambios introducidos en los programas de formación técnica superior, en los estudios de ingeniería todavía se advierten algunas carencias en cuanto a la formación en automática que, en parte, son subsanadas por la oferta de cursos de postgrado y másteres en las propias universidades, así como por las iniciativas de empresas y asociaciones profesionales. La formación es uno de los lugares comunes en las actividades económicas y, particularmente, en el ámbito industrial, donde el ritmo de innovación tecnológica crea una necesidad permanente de actualización de los conocimientos. La transformación de las condiciones de trabajo que ha venido acompañando la creciente incorporación de la tecnología de la información y las comunicaciones ha planteado la necesidad de nuevos perfiles caracterizados por la flexibilidad y la capacidad de aprendizaje. En el caso de la industria, la extensión de la tecnología de automatización conlleva la aparición de nuevas especialidades y subespecialidades que obligan a las empresas a poner en marcha sus propios programas de formación, con el fin de adaptar sus plantillas, en los diferentes niveles (obreros y técnicos medios y superiores), a los nuevos conocimientos y habilidades específicas que el propio desarrollo tecnológico exige. Es así como ha ido en aumento la oferta de formación en todos los rangos (postgrado, máster) y especialidades, impartida por las empresas y por entidades de
diverso tipo, desde firmas especializadas en formación hasta las asociaciones profesionales; una oferta que nace de unas necesidades que la formación reglada no cubre, al menos, en la medida de las expectativas y necesidades de las empresas. Un caso ejemplar es el de la sección española de ISA, que imparte un máster de instrumentación y control porque no existe ninguna carrera universitaria que cubra la formación completa de instrumentación y control de procesos. Por otro lado, son reiteradas las quejas de las empresas en el sentido de que no encuentran los profesionales con los perfiles adecuados a sus ofertas de trabajo. Incluso esta escasez de oferta de profesionales cualificados afectaba a las especialidades de ingeniería industrial. Hasta muy recientemente, era frecuente que en los foros y debates sobre formación aparecieran empresas que manifestaban sus dificultades para encontrar ingenieros con los perfiles adecuados a sus necesidades. Así lo manifiesta por ejemplo Jordi Ortuño, de la firma Tecnotrans, el cual reconoce esas dificultades en el caso de su empresa y, particularmente, en lo que se refiere a la ingeniería relacionada con las especialidades eléctrica-electrónica y mecatrónica. En cierto modo, J. Ortuño coincide en la opinión de las carencias de la enseñanza superior, sobre todo en algunas áreas específicas y, respecto a las iniciativas que habría que tomar para mejorar la situación actual, afirma que sería necesario trabajar algunas áreas de actualidad en electrónica de potencia, convertidores de frecuencia, comunicaciones industriales, más prácticas y con equipo actual. En general, más aplicabilidad al mercado actual. Por lo demás, la universidad goza actualmente de suficiente autonomía para elaborar sus planes de estudio y la oferta de titulaciones, lo que representa una posibilidad para profundizar la formación en determinadas especialidades, como por ejemplo, la automática. En este sentido, Miguel Angel Salichs, profesor en la Universidad de Madrid Carlos III y presidente del CEA (Comité Español de Automática), manifiesta que en algunas titulaciones de algunas universidades la formación en automática está suficientemente cubierta, mientras que en otras no sucede lo mismo. Además, hay
“El sector industrial en España representa únicamente el 15,1% del PIB, cifra inferior en casi cinco puntos a la de países como Alemania o Suecia y más de dos puntos por debajo de la media europea (17,7%).”
exterior español durante el primer trimestre de 2010, con resultados que apuntan a una lenta recuperación de los sectores industriales durante el ejercicio. Las exportaciones españolas mejoraron durante el primer trimestre de 2010 respecto al mismo periodo del año anterior en un 14,8% y lo hicieron a un ritmo
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TIEMPO REAL
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Panorama
“La extensión de la tecnología de campo –afirma M. A. que tener en cuenSalichs. Habría que ta que los actuales automatización conlleva la aparición de las práctiestudios universitanuevas especialidades y subespecialidades potenciar rios se estructuran cas en empresas y las que obligan a las empresas a poner en dos niveles: grado empresas deberían juy postgrado, por lo gar un papel más acen marcha sus propios programas de que siempre cabe cutivo en la formación formación, con el fin de incorporar los brir las carencias del de los estudiantes de nuevos conocimientos y habilidades grado haciendo un ingeniería. Pero hay máster especializado que tener en cuenta específicas que el propio desarrollo en automática. que, aunque muchas tecnológico exige.” Respecto a las impersonas, tanto en el plicaciones que la mundo de la empresa implantación del Plan Bolonia pueda tener sobre los como en el universitario, coinciden en estas apreciaestudios superiores de ingeniería, M. A. Salichs añade ciones, hay importantes obstáculos que dificultan que el Plan Bolonia ha supuesto una homologación de avanzar en este sentido. la estructura de los estudios universitarios, basados en Como se señalaba al principio, la oferta de formación grados y másteres, y una homologación de la unidad de no reglada o complementaria a la carrera universitaria medida, el ECTS, basada en la dedicación del alumno. se ha ido ampliando con el tiempo, de manera que la Pero no ha supuesto una homologación de los contenioferta actual de másteres es muy amplía y creo que dos. Así pues, en cuanto a los contenidos no se puede puede cubrir bastante bien las necesidades de las emdecir que el Plan Bolonia sea ni positivo ni negativo. presas. En todo caso, puede haber algunas carencias Sin embargo, sí creo que es muy positiva la creación en contenidos prácticos, vinculadas a insuficiente de los títulos universitarios oficiales de máster, que relación universidad-empresa que comentaba antes. aportan una gran flexibilidad al sistema universitario Eso sí, dado que los másteres que ofrece cada univery permiten que la oferta de títulos universitarios se sidad son diferentes, las empresas tienen que hacer un esfuerzo para seleccionar cuáles son los másteres que pueda ir adaptando continuamente a las necesidades mejor se adaptan a sus necesidades, sigue afirmando formativas de la sociedad. Salichs. Como quiera que sea, el reto de la formación en el futuro, según se apunta desde diversas instancias, pasa Como quiera que sea, respecto a las dificultades necesariamente por sincronizar los programas acadéde las empresas del sector de automatización (sumicos con las necesidades concretas de las empresas, ministradoras e ingenierías) a la hora de encontrar con el fin de adaptar el perfil del técnico a la realidad ingenieros con los perfiles adecuados, cabría introducir específica de la empresa, dictada por la evolución un matiz. Interrogado Miguel Angel Salichs sobre si tecnológica y la competitividad; de ahí que sea todavía esto se debe a que algunas empresas buscan perfiles necesaria la formación en la empresa. En este punto muy específicos, a medida, que probablemente sólo vuelve a aparecer el tema recurrente de la relación pueden ser aportados por la formación en la propia universidad-empresa, una relación que en opinión de empresa, responde que en parte sí. La universidad Jordi Ortuño no se ha conseguido. Nace de iniciativas no puede cubrir los conocimientos particulares que puntuales de gente de la universidad o de la empresa se requieren en cada empresa. Esa formación muy y no como tema que debería estar profundamente enespecializada la debe cubrir la propia empresa. Pero raizado. De hecho, faltan ingenieros en especialidades por otra parte, las universidades deben ser también receptivas a las necesidades de las empresas. Y si mu(eléctrico, electrónica de potencia y mecatrónica) y creo chas empresas piden lo mismo, entonces ya no puede que en parte se debe a que los estudiantes no acaban decirse que esos conocimientos sean “a medida”, y las de conocer lo que hay detrás de la carrera, en la calle, universidades deberían intentar incorporarlos a su en el mercado y en las empresas. oferta formativa. Creo que todavía hay mucho que avanzar en este mucho mayor que las importaciones (7,5%), lo que contribuyó a reducir el déficit no energético, aunque el déficit energético aumentó. El déficit comercial se ha reducido un 11,8% en términos interanuales en el primer trimestre de 2010, alcanzando los 12.363,7 M€, si bien el déficit energético ha crecido
un 27,1%, lo que contrasta con el descenso del 45,3% en el déficit no energético. Con ello, la tasa de cobertura del trimestre se ha situado en el 77,6%, porcentaje superior en 5,0 puntos al correspondiente al mismo periodo de 2009. No obstante, cabe destacar el comportamiento de dos de los prin-
cipales sectores exportadores en el primer trimestre de 2010, como fueron los de bienes de equipo y del sector del automóvil, que acumularon cuotas del 19% y del 17,8%, respectivamente, sobre el total de las exportaciones. Además, las ventas en el exterior de bienes de equipo han aumentado un 9,1% en térmi-
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Panorama
“La política industrial española de los próximos diez años combina una orientación transversal con actuaciones sectoriales en torno a dos ejes: el apoyo a sectores estratégicos por su potencial de crecimiento, y la modernización y la redefinición de sectores tradicionales”.
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Fuente: Volkswagen-Audi en Navarra.
nos interanuales durante los tres primeros meses de 2010. En el caso de las exportaciones del sector del automóvil, el incremento ha sido del 24,7%. Asimismo, han mostrado un gran dinamismo las exportaciones de productos químicos (15,0% del total) y de semimanufacturas no químicas (11,3% del total): las primeras han aumentado un 21,2% y las segundas un 16,1%. Finalmente, las exportaciones de alimentos (16,0% del total) se han incrementado un 5,7%, mientras que las de manufacturas de consumo (9,0% del total) han situado su avance interanual en el 0,2%. En cuanto a las importaciones, las de productos energéticos (18,0% del total) han crecido un 21,3%. Por partidas, las compras de petróleo y derivados han aumentado un 46,1%, mientras que las de gas se han reducido un 16,0% en tasa interanual. Por lo que se refiere a las importaciones no energéticas (82,0% del total del trimestre) se han incrementado un 4,9% en relación con los valores del periodo enero-marzo de 2009. Las compras al exterior de bienes de equipo (principal sector importa-
Fuente: Albox (Almería).
dor del periodo, con una cuota del 19,9%) han aumentado un 2,1%, mientras que las de productos químicos (15,3% del total) han mostrado un crecimiento del 8,7%. Aunque la estructura del mercado exterior español se caracteriza por una fuerte concentración en la Unión Europea, a la que fueron destinadas el 69,3% del total de las exportaciones en el primer trimestre de 2010, con un aumento del 13,6% respecto al mismo periodo de 2009, las exportaciones dirigidas a destinos extracomunitarios (30,7% del total) registraron un crecimiento del 17,8% respecto a los valores del primer trimestre de 2009. Las acciones comerciales de los
sectores fabricantes españoles en los mercados exteriores, especialmente en Asia y en los países del Este europeo, de estos últimos años parecen venir avaladas por los resultados obtenidos en cuanto a la presencia de las empresas y de las exportaciones españolas en esas áreas geográficas. En este sentido, los valores de los intercambios comerciales con los países asiáticos y del Este europeo, aunque con valores absolutos relativamente reducidos, muestran una tendencia positiva. Así, las exportaciones dirigidas a países de Asia han crecido un 33,8% en el primer trimestre de este año, respecto al 2009, mientras que las ventas a destinos europeos no comunitarios han crecido un 28,3% y a países de América Latina, un 21,8%. Finalmente, las exportaciones dirigidas a países de África han aumentado un 1,3%, mientras que las dirigidas a América del Norte se han reducido un 3,9% en tasa interanual. Por lo que se refiere a las importaciones, las procedentes de la Unión Europea (55,8% del total) han crecido un 4,9% en términos interanuales, y las compras a países de la zona euro (44,9% del total) han registrado un ligero descenso del 0,4% interanual. Tanto las compras a Alemania (12,2% del total) como a Francia (11,5% del total) se han reducido en términos interanuales en un 14,8% y 3,2%, respectivamente. Por el contrario, las importaciones procedentes de países no pertenecientes a la Unión Europea (44,2% del total trimestral) han aumentado un 11,1% en tasa interanual, destacando las importaciones procedentes de Asia, que se han incrementado un 23,3%, y las procedentes de América Latina, que crecieron a razón del 16,1%. La política industrial española de los próximos diez años combina una orientación transversal con actuaciones sectoriales en torno a dos ejes: el apoyo a sectores estratégicos por su potencial de crecimiento, y la modernización y la redefinición de sectores tradicionales. Carlos García
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Answers for industry.
Automática e Instrumentación
TIEMPO REAL
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Mes a mes
Petición de comentarios sobre la nueva especificación de PLCOpen
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l control de movimiento PLCopen inició su andadura en noviembre de 2001 con la publicación de un primer pliego de condiciones. Los comentarios de fabricantes y usuarios dieron lugar a una actualización en 2005, la versión 1.1. También en 2005 se publicó la primera versión de la Parte 2-Extensiones, que se trata de una extensión de la parte 1. A partir de nuevas ideas, nuevas funcionalidades y nuevos comentarios se decidió en el 2008 fusionar la parte 1 y 2 en una nueva especificación, que se publicará como parte 1,
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versión 2.0. Básicamente los dos conjuntos de bloques de funciones se han fusionado, pero además se han realizado varios cambios, tales como: • Una nueva entrada, de continua actualización, de
l Cetim (Centre Technique des Industries Mécaniques) acaba de presentar Zig’Zac, un sistema destinado a testear los sensores inalámbricos para aplicaciones en tiempo real, cuyo objetivo no es otro que proporcionar a los industriales una solución para validar sus soluciones de control inalámbricos con tiempos de ciclo del orden de los milisegundos. Instalado en el centro de mecatróni-
ca del campus universitario Polytech’Savoye, Zig’Zac evalúa la calidad de la transmisión de datos por radio entre un emisor y un receptor en un tiempo de un milisegundo. Cetim espera así ayudar a los industriales en la elección de la mejor solución, testear su equipamiento y definir nuevas soluciones que respondan a las necesidades de su aplicación. ■ AeI
Nanohilos de cobre para células solares y pantallas planas
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arece que los nanomateriales van a ser protagonistas en la próxima revolución de la electrónica. Los investigadores de la Duke University lo han demostrado ahora con los nanohilos de cobre. Estos elementos son tan pequeños como para ser transparentes y poder ser utilizados como electrodos en células solares o pantallas planas y ligeras.
www.plcopen.org
BREVES
Procedimiento de test para los sensores inalámbricos
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“todos los bloques de funciones pertinentes”. • Un nuevo bloque de funciones CombineAxes, combinando el movimiento de 2 ejes con un tercer eje. Básicamente se trata del cálculo de un punto de ajuste de posición basado en los puntos de referencia de la posición de los dos ejes de entrada. • Nuevos bloques de funciones y ReadMotionState ReadAxisInfo. • Nueva entrada MasterValueSource. A estas y otras funciones hay
que añadir la simplificación de la representación del diagrama de estado, con la eliminación de los comandos de transición. Con estas nuevas funcionalidades, el perfil de PLCopen se puede utilizar en áreas de aplicación adicionales. Pero antes del lanzamiento oficial de esta nueva especificación y con el objetivo de asegurarse de que esta propuesta se adapta a las necesidades de los usuarios, se ha hecho público su contenido para poder así recibir comentarios hasta el 16 de agosto 2010, junto con un formulario de sugerencias. El documento, así como el formulario de información, se pueden descargar desde la web:
Según los investigadores, estos nanohilos de cobre ofrecen mejores propiedades electrónicas que los nanotubos de carbono y son mucho más baratos que los nanohilos de plata, que son los dos candidatos para reemplazar el óxido de titanio y de indio, utilizados actualmente como electrodos transparentes en las pantallas planas y las células solares. ■ AeI
• Cognex ha publicado los resultados correspondientes al primer trimestre de 2010. Durante este periodo, la sociedad estadounidense ha alcanzado una facturación de aproximadamente 58,9 millones de dólares, un 15% más respecto al trimestre anterior y un 39% más respecto al primer trimestre de 2009. El continente americano sigue siendo el líder, con el 36% de la facturación, seguido por Europa (30%) y Japón (20%). • Dicomat-Wago patrocina la vivienda diseñada por la Universidad de Sevilla dentro de la competición internacional de universidades de todo el mundo, Solar Decathlon Europe, competición de arquitectura solar y sostenible que se celebra en Madrid del 17 al 27 de junio. Previamente, Dicomat llevó a cabo un acuerdo de colaboración con la universidad de Sevilla donde se incluye la utilización de cableado estructurado Wago-Winsta, bornas de empalme eléctrico rápido, fichas de empalme 222, bornas 862 así como bornas y relés para cuadros eléctricos. • La Universidad de Vigo, en colaboración con Siemens, impartirá en la Universidad Tecnológica de Honduras el master presencial en Automática e Informática Industrial. Ignacio Armesto, director del master y profesor del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la E.T.S. Ingenieros Industriales de Vigo, señala que realizar el master fuera del ámbito de la Universidad de Vigo responde a la creciente demanda de formación cada vez más necesaria en el ámbito industrial y tecnológico para el nuevo mercado latinoamericano. • La decimoséptima edición de Sensor+ TEST2010, Salón Internacional de Sensores, Medición y Tecnología de Pruebas, que tuvo lugar a mediados del pasado mes de mayo en Nuremberg, contó con un total de 509 expositores y cerca de 7.400 visitantes, superando significativamente las cifras de 2008. En cuanto a la edición del próximo año, está prevista para los próximos 7 al 9 de junio y se centrará en la facilidad del uso de sensores y sistemas de medición.
TIEMPO REAL Mes a mes
Libro Blanco del Control Automático
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l pasado día 20 de mayo fue presentado del Libro Blanco del Control Automático, en el que se expone cómo los desarrollos en computación digital y en comunicaciones han potenciado y extendido la aplicación del control automático a nuevas capacidades y funcionalidades, algunas todavía inimaginables, y se explicitan algunos ejemplos ilustrativos. La electrónica, la informática y las comunicaciones son tecnologías modernas que todos reconocemos en multitud de dispositivos y sistemas. Pero, en muchos de ellos, el control queda oculto, invisible. Así, este libro, escrito y editado por el CEA, trata de establecer la diferencia entre la tecnología de soporte de una aplicación y la tecnología que controla el comportamiento de dicha aplicación: el control automático es a la electrónica lo que la inteligencia es al cerebro. Durante el acto de presentación, al que acudieron, entre otros, Felipe Pétriz, Secretario de Estado de Investigación, Manuel López Pérez, Rector de la Universidad de Zaragoza, y Miguel Ángel Salichs, Presidente del Comité Español de Automática, Francisco Gordillo, de la Universidad de Sevilla, explicó que el objetivo de este libro es revisar el estado actual de la teoría y práctica del control automático en España, analizar su relevancia en el contexto de la
formación universitaria y de la implantación industrial y estudiar las posibles acciones que, en el entorno de cambio que supone el Espacio Europeo de Educación Superior, se deben tomar para situar este campo en un nivel equiparable al de nuestro entorno europeo. Por ello, el libro, después de destacar el papel básico del control automático en numerosos sistemas y estudiar su impacto en la industria española, la formación en esta ciencia y el estado de la investigación en España, siempre haciendo referencia a la situación en otros países, finaliza proponiendo un conjunto de líneas estratégicas de actuación para el control automático en el sector industrial, en formación y en I+D+i. El profesor Manuel Silva, de la Universidad de Zaragoza, expuso diversos ejemplos de aplicaciones, resultado de recientes proyectos realizados en universidades españolas, donde se consiguen resultados prácticos para las personas gracias a esta ciencia “invisible”. Rafael González Martín, jefe de control avanzado y sistemas de producción de Petronor, expuso su interés personal por esta rama de la ciencia y diversas anécdotas sobre la dificultad de explicar a amigos y familiares en qué consistía su vocación: ¿para qué sirve lo que has estudiado? Rafael González hizo hincapié en la necesidad de trabajar conjuntamente universidad y empresa para avanzar con eficacia en el desarrollo del control en España. En resumen, una obra necesaria para ayudar a entender la importancia estratégica que tiene para nuestro país potenciar el conocimiento y la I+D+i en Control Automático y conocer algunas pistas sobre estrategias recomendables a seguir para conseguir este objetivo. Jordi Ayza
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TIEMPO REAL CEA
Elecciones para la renovación de los cargos de la Junta Directiva de CEA
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e acuerdo con el Artículo 23 de los Estatutos de CEA, se han convocado elecciones para la renovación de los cargos de la Junta Directiva que finalizan próximamente su mandato de cuatro años. Se seguirá el procedimiento establecido en el punto 5 del Reglamento de Régimen Interior de CEA. Los cargos de la Junta Directiva a renovar son los siguientes: Presidente, Vicepresidente, dos vocales y los Coordinadores (y suplentes) de los Grupos Temáticos de Control Inteligente, de Ingeniería de Control, de Modelado y Simulación, y de Sistemas de Tiempo Real. Los candidatos deben ser socios de CEA y, en el caso de los candidatos a coordinadores de Grupos Temáticos
y suplentes, deberán estar adscritos a los mismos con anterioridad a la convocatoria de elecciones. La presentación de candidaturas, que podrán ser individuales o colectivas, se realizará mediante el envío de un correo electrónico a Secretaría de CEA (secretaria@ceautomatica.es) solicitando acuse de recibo. La elección se celebrará en la Asamblea General extraordinaria a realizar el próximo 10 de septiembre, en el marco de las Jornadas de Automática en Jaén. Calendario electoral: Presentación de candidaturas: 1 de mayo al 1 de julio. Publicación de las candidaturas: 2 de julio. Campaña electoral: 5 al 23 de julio. Votación: 10 de septiembre. ■ AeI
XVIII Congreso Mundial de IFAC en Milán
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l XVIII Congreso Mundial de la IFAC se celebrará del 28 agosto hasta 2 septiembre de 2011 en Milán (Italia). A este evento, que representa el foro de excelencia para la exploración de las fronteras en la ciencia y la tecnología del control, asistirá una audiencia de científicos e ingenieros del mundo académico y la industria procedentes de todo el mundo.
Algunas de las fechas importantes son: apertura de la web para envío de comunicaciones: 1 de junio de 2010, cierre del sitio de presentación: 30 de septiembre de 2010; notificación de aceptación: 15 de febrero de 2011; presentación de trabajos finales: 31 de marzo de 2011. Más información en www.ifac2011.org/
Reunión General de Hisparob
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l pasado 10 de junio se celebró en el Palacio de Congresos de Madrid la reunión General de la Plataforma Tecnológica Española de Robótica (Hisparob). Entre otras actividades, se presentaron las principales novedades y logros alcanzados en materia de robótica de algunas empresas del sector, el estado de la agenda estratégica, desarrollada durante los últimos meses por cinco grupos de trabajo, así como la nueva página web, pensada
como una plataforma de colaboración tecnológica en la que empresas, centros de investigación, centros tecnológicos, universidades, organismos públicos y demás entidades puedan intercambiar ofertas y demandas tecnológicas, buscar socios y generar proyectos de I+D. Se espera que la página web esté activa, con los contenidos actualizados, a partir de primeros del mes de julio. ■ AeI
Ingeniería en temperatura.
Sondas de temperatura para la industria química Construyendo el futuro En Endress+Hauser no nos conformamos con nuestros avances en el pasado y estamos en constante búsqueda de nuevas innovaciones y productos más competitivos. El continuado establecimiento de propósitos y consecución de objetivos se traduce en la nueva línea Omnigrad S, que le ofrece hoy los estándares del mañana. Totalmente equipadas La serie química, con la posibilidad de trabajar en zona cero, ofrece materiales con partes húmedas desde 316L hasta Hastelloy C276 pasando por PVDF o Tántalo. Cuenta con una amplia variedad de conexiones a proceso tanto roscadas como bridadas (ya sea en normativa ANSI o DIN) y diversos acabados para obtener tiempos de respuesta rápidos, además de sensores de clase A como estándares. Las electrónicas son de última generación tanto analógicas como tecnologías HART®, Profibus PA® y Fieldbus Foundation™.
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Empresas
Sistemas embedded: CurtissWright compra Hybricon
Beckhoff: creación de nuevas filiales
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a compañía americana Curtiss-Wright ha anunciado la adquisición de su compatriota Hybricon. Curtiss Wright es un especialista en los mercados militares y aeroespacial, que ofrece una amplia gama de tarjetas electrónicas VME, CompactPCI y VPX (tarjetas de CPU para registradores de vuelo, mapas de comunicación o tarjetas de procesamiento de señales). Hybricon es uno de los principales fabricantes de los EE.UU. de chasis y paniers. Su adquisición permitirá a Curtiss ofrecer sistemas completos (chasis+paniers+tarjetas electrónicas).
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Hybricon, que ha jugado un papel muy activo en la definición de las nuevas normas (estaba en el origen del primer prototipo del chasis OpenVPX) ofrece también productos para todos los formatos: VPX, VME, el 64 VME, CompactPCI, VXS y MicroTCA. Por otra parte, ha adquirido una gran experiencia en la gestión de la ventilación, un know-how de especial interés para Curtiss Wright. Las soluciones de Hybricon nos deberían permitir reforzar aún más nuestra posición sobre las aplicaciones más críticas, dice R. Benante, presidente de Curtiss-Wright Corporation. ■ AeI
a empresa Beckhoff Automation no esconde que sus resultados en el 2009 han sido menos satisfactorios que los de 2008. Tal como lo explica Hans Beckhoff, director de la empresa alemana, ha sido consecuencia de la actual crisis, que precisamente ha llegado justo después del muy buen año 2008. Sin embargo ello no ha hecho que no se ganaran numerosos nuevos clientes, principalmente en los países que experimentan un fuerte crecimiento tales como Brasil, Rusia, la India y China. La parte de comercio exterior dentro de nuestra cifra de negocio ha pasado del 44% en 2008 al 50% en
Gestión de la energía: ABB se hará con Ventyx América
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BB va a adquirir al fondo de inversión Vista Equity Partners la empresa Ventyx por mil millones de dólares. Esta última empresa se especializa en soluciones de software para la gestión de redes de energía. Proporciona software de gestión de activos, para el comercio de energía, riesgos, etc. También proporciona herramientas para la planificación y previsión de las necesidades de electricidad, incluidas las energías renovables. Una de sus aplicaciones clave es la diseñada para proporcionar información en tiempo real acerca de la demanda, los precios y la disponibilidad
para adaptar la producción al consumo de electricidad. ABB combinará sus actividades relacionadas con la gestión de la red en su división de sistemas de energía con las de Ventyx para formar una entidad única de soluciones de software para la administración de energía. A través de esta adquisición, el grupo
cree que puede conseguir en este ámbito de actividad a un mercado tres veces mayor. Los fabricantes pueden ahora recurrir a un único proveedor para sus sistemas de gestión de la información y la automatización de soluciones, dijo Joe Hogan, director general de ABB. La transacción en efectivo se completará durante el segundo trimestre de 2010, tras la obtención de las aprobaciones regulatorias. Con sede en Atlanta (Georgia, EE.UU.), Ventyx tiene una importante base instalada en los EE.UU. y Europa y opera en unos cuarenta países. ■ AeI
Dassault Systèmes distribuye la gama MES de Intercim
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espués de haber participado en 2009 en el capital del editor americano Intercim LLC, Dassault Systèmes acaba de firmar un acuerdo de distribución
de la gama de soluciones de Intercim. Gracias al conjunto de software Intercim LLC, que incluye herramientas de implementación de la producción y de Manufacturing
Intelligence, el grupo francés da un nuevo paso hacia la oferta de soluciones para las plantas 100% digitales. ■ AeI
el 2009, comenta Kai Ristau, director comercial internacional en Beckhoff Automation. Nos hemos fijado un objetivo ambicioso: que nuestro negocio internacional llegue al 65% en 2015. Otro objetivo ambicioso de la empresa es la de crear muchas nuevas filiales a lo largo de 2010. Después de la apertura de filiales en Noruega y Gran Bretaña, el número de filiales de esta empresa en el mundo llega a 24. El objetivo es que esta cifra pase a 30 a finales del presente año. Ya tienen en curso la apetura en Malasia, Israel y Japón. ■ AeI
Kontron compra la americana AP Labs Group
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ontron sigue con sus adquisiciones. Después de Thales Computers y de Intel Rackmount Server en el 2008 y Digital-Logic en el 2009, el grupo alemán anuncia su intención de adquirir la sociedad americana AP Labs Group, constructor e integrador de sistemas informáticos embedded. No sólo desarrolla sistemas llaves en mano, principalmente para los mercados aeroespacial y militar, sino que también produce sus propios ordenadores industriales resistentes en su fábrica de México. Para Kontron se trata sobre todo de mejorar su presencia en EE UU. También porque la empresa alemana desea seguir con los trabajos de integración. El mercado americano militar nos interesa mucho, especialmente respecto a la integración de valor añadido, comenta Ulrich Gehrmann, directivo de la empresa. ■ AeI
TIEMPO REAL Empresas
ABB acaba de comprar K-Tec
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l grupo helvético-sueco ABB acaba de comprar la empresa americana K-Tec, que será integrada a la actividad Productos de Medida de la división Process Automation de ABB. Esta compra nos permitirá completar una parte importante de nuestra oferta, sabiendo que K-Tec está muy implantada en la industria del petróleo y el gas, explica Veli-Matti Reinkkala, que está al frente de la división
Process Automation. K-Tec desarrolla y comercializa desde 1975 transmisores de nivel magnéticos, transmisores de nivel magnéticoestrictivos y láser para líquidos y sólidos, así como sensores de presión y de temperatura. K-Tec emplea a más de 250 personas para un volumen de negocios de aproximadamente 50 millones de dólares. ■ AeI
Tektronix adquiere la californiana Mixed Signal
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ektronix acaba de adquirir la sociedad californiana Mixed Signals, especializada en soluciones de supervisión y control de transmisiones digitales de audio y video. Estas soluciones tienen como objetivo evaluar la cualidad de los servicios (detección y análisis de la pérdida de datos) que transmiten las redes de operadores de televisiones por cable, satélite o Internet. Se trata de la segunda adquisición de Tektronix en menos de un mes y la cuarta en algunos meses. Efectiva-
mente, últimamente adquirió SyntheSys Research y Sypris Test&Mesurement a finales del pasado año y en enero del 2010 adquirió Davis Calibration, especializada en la reparación y calibrado de instrumentos. Según ha anunciado Tektronix, Mixed Signal seguirá teniendo su base en California. Hay que recordar que la sede mundial de Tektronix que, junto con Fluke, pertenece al grupo Danaher, está ubicada en Beaverton (Oregon). ■ AeI
Emerson inaugura un nuevo centro de innovación tecnológica
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merson Process Management ha inaugurado recientemente el centro de innovación tecnológica en la fábrica de válvulas Fisher localizada en Marshalltown, Iowa, EE.UU. La inversión de 30 millones de dólares está destinada a ofrecer a los clientes el soporte necesario para solventar los problemas de ingeniería a los que tienen que hacer frente en la actualidad las industrias de proceso, fabricación y energía. Además, desde el nuevo centro de innovación, con una superficie total de 12.600 m², se facilitará a las empresas que suministren volúmenes récord de gas natural y otras formas de energía, así como
que consuman menos en el proceso, reduciendo costes y haciendo que las plantas funcionen más eficazmente y con unas emisiones reducidas de gases de invernadero. Por otro lado, el centro aloja el mayor “laboratorio de caudal” del mundo que, por primera vez, permite probar grandes válvulas en condiciones de plantas del mundo real. El laboratorio de caudal, que ofrece una capacidad suficiente para llenar una piscina olímpica en poco más de ocho minutos, permite llevar a cabo pruebas en las válvulas de control a presiones de hasta 240 bar. ■ AeI
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ISA
“Nuevas tendencias en automatización”
Conferencia Anual de la ISA: preocupación ante la crisis
■ Un momento de la Asamblea anual, celebrada a primera hora de la mañana.
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l pasado día 27 de mayo, la ISA Sección Española celebró su XII Asamblea de socios y Conferencia Anual. Esta vez, el lema de las distintas conferencias y ponencias que se impartieron fue “Nuevas tendencias en automatiza-
ción” y la persona que se ocupó de la conferencia inaugural fue Mr. Nelson Ninin, el actual presidente de ISA Internacional, quien intentó transmitir su optimismo frente a la actual situación de crisis que de algún modo u otro también está marcando a esta
El futuro del control de procesos –sean éstos del tipo que sean– y la reducción de la complejidad de su automatización, en el centro de las charlas. asociación, cuya importancia está directamente relacionada con las importantes tareas que lleva a cabo, como son la impartición de cursos de formación a nivel mundial y la elaboración de importantes estándares industriales. N. Ninin, que además de presidente de la ISA internacional es presidente de Yokogawa en América del Sur, dedicó su conferencia a la automatización de los procesos de generación de biocombustibles, remarcando su sostenibilidad y la preservación ambiental que representan. En concreto, habló sobre las plantas de producción de etanol a partir de las cañas de azúcar que están funcionando en Brasil, donde las condiciones son muy favorables y existe una importante tradición de
N. Ninin, presidente de ISA Internacional: “Trabajo en la globalización de nuestra asociación”
N
. Ninin, presidente de Yokogawa en América del Sur, es durante este año 2010 el presidente de ISA Internacional y será durante el año 2011 presidente de la Automation Federation. Hemos tenido la oportunidad de intercambiar unas palabras con él durante la celebración de la Conferencia de la ISA Sección Española y sus palabras transmiten un optimismo digno de mención. Consciente de que estamos pasando por una época de cambio y de crisis, se muestra totalmente convencido de que esta crisis es profunda y larga,
pero pasajera, como todas las crisis, y de que no se tardará mucho en salir de ella. Yo puedo acreditar en estos momentos que EEUU, Europa y Japón están ya saliendo de la crisis, entre otras cosas porque son economías consolidadas, afirma. Mientras tanto, como presidente de ISA Internacional, y aprovechando el hecho de que su cargo en Yokogawa le obliga a estar viajando durante largos periodos de tiempo, está dedicando importantes esfuerzos a promocionar la Asociación, a dar a conocer las ventajas que pueden obtener los profesionales del sector de la instrumentación y el
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ISA gasolina, etanol o una cultivar caña de azúcar –la materia prima más mezcla de ambos. Eneficiente para la productre otras cosas, es muy ción de etanol. importante la reducción A pesar de que hay de emisiones de carbono quien piensa que esta que se consigue con esproducción es la respontos vehículos. Como ya sable de grandes deforesse ha indicado, otro paso taciones y del aumento que se ha dado en Brasil del precio de los alimenha sido la producción de tos, dudando además de etanol de bagazo de caña su rentabilidad energétide azúcar y paja, compoca, para otros se trata de nentes ricos en celulosa un recurso energético que permiten que toda potencialmente sostela biomasa de caña de nible que puede ofrecer azúcar sea usada sin ■ La presidenta de ISA Sección Española con todos los premiados. ventajas medioambiendejar ningún desperditales y económicas a largo plazo en corrosivo subproducto de la destilacio. Una tonelada de bagazo puede contraposición a los combustibles ción del etanol, es ahora aprovechada producir 186 litros de etanol. fósiles. Para Ninin, es posible consecomo fertilizante. También se han En 2007, el etanol de caña de azúguir que los métodos de producción encontrado formas para usar la fibra car fue la segunda fuente de energía de bioetanol utilicen menos energía sobrante de caña de azúcar, conocida en Brasil. Los productos derivados de y sean cada vez más eficientes para como bagazo, para producir energía caña de azúcar suministraron el 16 que cada vez nos acerquemos más usando los métodos existentes de por ciento de la energía consumida al objetivo de poder disminuir el quema para impulsar turbinas de en Brasil durante ese año, frente consumo actual de combustibles vapor y generar electricidad. También al 14,7 % generado por fuentes hifósiles y aumentar el de bioetanol. se han desarrollado calderas a más dráulicas. Durante estos últimos años se han alta presión de modo que sea posible La crisis, presente desarrollado nuevos sistemas de moproducir más energía. El presidente Ninin dedicó algunos lienda y el proceso de fermentación La demanda del etanol como biose ha adaptado al uso de diferentes de los minutos de su exposición a combustible creció gracias al éxito microorganismos y enzimas para que obtuvieron en Brasil los automóplantear a los asistentes cuál es la producir. Se ha resuelto el tema de viles que tienen uso flexible de comsituación de ISA a nivel internaciolos desechos. La vinaza, un líquido bustible y que pueden funcionar con nal, e hizo un especial hincapié en control al convertirse en miembros de ISA y a intentar consolidar la globalización de la ISA. Durante estos últimos años se ha apreciado un crecimiento de los miembros de la ISA en Europa y en Hispanoamérica, mientras que en EEUU el crecimiento ha sido menor. Los miembros que componen la ISA no constituyen la aportación más importante de dinero, pero sí constituyen la motivación, la razón de ser de la Asociación, sigue afirmando convencido. Y entre estos miembros es importante destacar la presencia de estudiantes, que en estos momentos son ya el 20%. Otro de los objetivos que Ninin se ha planteado llevar a cabo durante su mandato es conseguir un equilibrio financiero de la Asociación, a lo que también ha dedicado mucho tiempo. Por un lado, se trata de conseguir que todas las actividades realizadas desde la Asociación sean rentables económicamente y, por el otro, de evitar en parte lo elevados gastos que supone la operación interna de la Asociación. Por otra parte, desde la Asociación se sigue trabajando para mantener los contactos con la Administración así como en otra de sus tareas más
importantes, como es la elaboración de los estándares desde los distintos Comités creados a tal efecto. En palabras de Ninin, en este sentido siempre se presentan problemas de índole política o económica en el momento de pactar estándares, pero, afortunadamente, siempre se concluyen felizmente. Como es sabido, hace relativamente poco tiempo se concluyó el estándar relacionado con las comunicaciones wireless y en este momento se está trabajando intensamente en todo lo relacionado con la seguridad en Internet. También se siguen impartiendo cursos de formación para lo que él denomina el entrenamiento de profesionales del sector de la instrumentación y el control. Ante la falta de especialización en automatización y control en los estudios universitarios a nivel mundial, ISA ya lleva tiempo poniendo en marcha numerosas herramientas para facilitar esta especialización, como son las reuniones técnicas para el intercambio de información y de experiencias, las jornadas de formación, y la gran cantidad de cursos que se están impartiendo en todo el mundo.
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ISA
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la necesidad de introducir determinados cambios en la organización con el objetivo de disminuir los gastos y aumentar los ingresos, con la finalidad de que los resultados financieros mejoren. Esto debe ser así para superar los tiempos de crisis que se están atravesando a nivel global, y también en la asociación. Evidentemente, una forma de aumentar los ingresos pasa por aumentar también el número de asociados y el número de patrocinadores, a lo que el presidente de ISA está dedicando esfuerzos especiales, sobre todo fuera de EEUU, que es donde en los últimos años se ha producido un incremento de socios más importante. También los componentes de la junta de ISA Sección Española se mostraron partidarios de intentar hacerse con más socios y apuntaron la posibilidad de abrir las puertas de la Asociación para que ésta tenga interés para otros profesionales procedentes del mundo de la instrumentación y el control de otro tipo de procesos industriales que se escapen de los procesos continuos. Y en ello están. Ponencias Como cada año, las sesiones fueron englobadas en dos grupos. Por un lado, responsables de Rockwell y de Siemens hablaron respectivamente sobre sistemas de control con integración de normativas y estándares y sobre la fábrica digital como solución real, mientras que profesionales vinculados con Honeywell y Emerson plantearon respectivamente el futuro del control de procesos y la reducción de la complejidad en la automatización de procesos. En este último caso, en el turno de preguntas y comentarios la mayoría de asistentes estuvieron de acuerdo en afirmar que las industrias del petróleo y del gas siguen siendo las más reacias a la incorporación de tecnologías novedosas y punteras, mientras que existen otros sectores, como puede ser el de farmacia o el de nanotecnologías, que muestran una actitud totalmente diferente en este sentido. También apareció de nuevo el tema de la importancia del papel del suministrador de soluciones en el momento de convencer a los respon-
■ El presidente de ISA Internacional y el presidente entrante de ISA Sección Española con los estudiantes que asistieron a la conferencia, entre los que se incluyen los dos premiados.
sables de planta de que introduzcan y adquieran nuevas herramientas tecnológicas, lo que no siempre tiene por qué ser positivo. Premios Durante el ya tan tradicional “Vino Español” se hizo entrega de los diferentes premios que otorga la Asociación. Este año, el Premio Anual ISA a Profesionales le fue otorgado a D. José Manuel Avellán Patón, un profesional con 20 años de experiencia nacional e internacional como líder de disciplina en proyectos de ingeniería, compra y construcción en el sector del oil gas. El Premio al Patrocinador de Honor fue concedido a Siemens. Los estudiantes premiados fueron Lorena Martín Oca (UPM), en la Categoría Trabajo Fin de Carrera, por el trabajo titulado: “Desarrollo de herramientas de análisis y mejora del sistema de posicionamiento relativo de los robots Khepera III”, y Francisco de Asís García Collado (UPM), en la Categoría Trabajo Post Licenciatura, por el trabajo titulado: “Conducción cooperativa en intersecciones: desarrollo de un sistema para la mejora de la seguridad y la velocidad de paso”. El diploma Life Memberschip recayó sobre John Medcalf, director general durante largos años de la firma Emerson que en estos momentos se encuentra disfrutando plenamente –y de forma merecida– de su jubilación.
Conferencia de cierre La conferencia de cierre y la mesa redonda se tituló: ¿Cómo serán los interfaces hombre-máquina en los próximos años? El punto de vista de un ergónomo. El ponente fue Jesús Villena, ergónomo, director de Ergotec y director de la Editorial Modus Laborandi. Para este especialista, los desarrollos tecnológicos son tales que en un futuro el operador de planta recibirá una gran cantidad de datos en soportes entendibles y fáciles de interpretar, además de que el interface será capaz de interpretar y detectar su estado y proporcionarle las herramientas para facilitar sus tareas en cada momento. Por ejemplo, será capaz de detectar que se encuentra cansado y le recomendará que descanse. Claro que hubo quien opinó que estas modernas interfaces no hacen otra cosa que dificultar la tarea del operador, quien con las herramientas hasta ahora disponibles ya era capaz de leer de forma intuitiva las pantallas, detectar dónde estaban los problemas y ponerse en marcha para resolverlos. Es decir, hay quien no tiene nada claro que estas interfaces sean tan irremediablemente necesarias, a pesar de que aumente de una forma tan espectacular el número de datos de posible adquisición con las nuevas tecnologías. Cristina Bernabeu
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Eventos
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Pekín (China)
Barcelona
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Electrotecnia. Ingeniería química. Teoría de circuitos y sistemas. Taller eléctrico de automatización. Gerencia energética. CITCEA www.citcea.upc.edu
On line
6 al 9 de septiembre
Miconex Pekín
CURSOS Y SEMINARIOS
Cursos SITRAIN Cornellà de Llobregat (Barcelona)
21 al 23 de septiembre
Solar Power Expo Zaragoza Energía solar. Feria Zaragoza www.feriazaragoza.com Stuttgart (Alemania) Salón Internacional de la metalurgia. www.messe-stuttgart.de/amb
SIMO Network 5 al 7 de octubre
Madrid Feria internacional de servicios y soluciones TIC para empresas. Ifema www.ifema.es
Barcelona
Madrid
8 al 12 de noviembre
IV Jornadas JAI 2010
Houston (Estados Unidos) 4 al 7 de octubre
Material eléctrico y electrónico. IFEMA-Feria de Madrid www.ifema.es Vigo Tecnologías y soluciones para la automatización industrial. jai@uvigo.es www.uvigo.es
SPS/IPC/DRIVES Nüremberg (Alemania) Exposición internacional y conferencia para la automatización eléctrica. Mesago www.mesago.de/sps
Comprensión de los procesos de negocios como base para una correcta selección e implantación de una herramienta de gestión como SAP. Potencial de SAP como sistema de información soporte del proceso de compras. IIR España info@iirspain.com www.iir.es
ISA Automation Week Conferencias acerca de las ultimas técnicas empleadas en los procesos de manufacturación para una mayor eficiencia, productividad y economía, complementado con la exhibición práctica de los productos presentados. ISA info@isa.org www.isa.org
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Gestión de Compras con SAP
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23 al 25 de noviembre
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28 sept. al 2 octubre
AMB Stuttgart
28 al 2 julio: Familia SIMATIC S7: S7 1200; 28 al 9 julio: Familia SIMATIC HMI: WinCC Nivel 1. Siemens, S.A. www.siemens.es/sitrain
Interferencias en señales y tierras de instrumentación 20 al 22 de septiembre
Exposición Internacional sobre energía renovable. Artenergy Publishing srl artenergy@zeroemission.eu www.artenergy.it info@zeroemissionrome.eu www.zeroemissionrome.eu
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Mercados
Mercado mundial de caudalímetros Vortex
Crecimiento moderado en 2009, a pesar de la recesión
I
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mpulsado por las inversiones en el sector de extracción de petróleo y gas, por la necesidad de obtener mayor precisión y fiabilidad en las mediciones de los dispositivos y por mejorar la eficiencia en el coste global de las instalaciones, el mercado mundial de caudalímetros Vortex experimentó un fuerte crecimiento en los últimos años. A pesar de la recesión económica, la demanda mundial aumentó moderadamente incluso en 2009, aunque se espera que el mercado acabe por reflejar el colapso económico en los ejercicios de 2010 y 2011, según la consultora ARC. Los factores que avalan la expansión de los caudalímetros vortex son la incorporación de transmisores inteligentes, el interés por la tecnología multivariable y la creciente precisión de las mediciones gracias a la
técnica para la eliminación de vibraciones. De todos modos, a corto plazo no se prevé una dinamización del mercado, ya que la prolongación de la recesión y su extensión hace que los factores positivos queden neutralizados. No obstante, la preocupación existente por la seguridad en las plantas, junto con la medición multivariable, entre otras, podrán contrarrestar los efectos negativos y permitirá recobrar la tendencia de crecimiento, aunque con cuotas moderadas. La región donde mayor crecimiento de la demanda se prevé es en Oriente Medio, dada su elevada actividad en el sector de gas y petróleo, mientras que en el mercado maduro europeo prevalecerá la demanda de reposición.
■ AeI
Previsiones para el 2010
Variadores de velocidad de medio voltaje a la baja
E
l mercado mundial de variadores de velocidad de medio voltaje se ha evaluado en unos 2.175 M$ en 2008, de acuerdo con los resultados obtenidos de un informe realizado por la consultora IMS Research, una cifra que representa en torno al 35% más que el volumen de mercado del año anterior, gracias sobre todo a la demanda proveniente del mercado chino. Sin embargo, el descalabro económico que comenzó en la segunda mitad de 2008 tuvo un fuerte impacto sobre el ejercicio de 2009, de manera que la evaluación de la citada consultora cifraba en unos 2.191 M$ el volumen de negocio mundial para ese año, que se habría saldado con un crecimiento del 0,7%. En términos de unidades vendidas, el mercado sufrió menos, ya que se vendieron el 3,2% más que en 2008. A pesar de todo, las previsio-
nes para el actual ejercicio son de declive continuado tanto en lo que se refiere a volumen de negocio como a las unidades vendidas, ya que se avanzan caídas del 16,2% y del 10,9%, respectivamente. Esta contracción del mercado en 2010 se atribuye a la caída de pedidos en la industria transformadora de metales, minería, marina y de cemento, cuatro sectores que representaron en 2008 más de la mitad del volumen de mercado de variadores de velocidad de medio voltaje. De hecho, los únicos sectores en los que se prevén aumentos de la demanda de variadores de frecuencia de medio voltaje durante 2010 son los de generación eléctrica y de suministro y tratamiento de aguas residuales, como consecuencia del crecimiento de la población, del proceso de urbanización y la expansión
ALGUNOS INDICADORES DE COYUNTURA Producción eléctrica bruta (millones) (1-15 mayo)
70.234 kWh (2009)
69.214 kWh (2010) (-1,5%)
Demanda total peninsular de electricidad (1-15 mayo)
93.258 kWh (2009)
97.856 kWh (4,9%)
Consumo de cemento (abril)
2,32 MT (2009)
2,065 MT (2010) (-11,04%)
Importaciones (marzo)
17.371,6 M€ (2009)
20.944,7, M€ (2010)
Exportaciones (marzo)
13.714,2 M€ (2009)
16.652,4 M€ (2010)
IPC (abril)
1,5% (variación interanual)
PIB (1º trimestre 20101)
-1,3% (variación interanual)
IPRI (Indice precios industriales) (abril)
115,8
3,7% (variación interanual)
IPI (Índice producción industrial (abril, base 2005)
82,2
0,9% (media de lo que va de año)
IPI Bienes de consumo (febrero)
89,5
IPI Bienes de equipo (febrero)
76,3
IPI Bienes intermedios (febrero)
72,5
Fuentes: INE Unesa, Oficemen.
TIEMPO REAL Mercados
Fuente: Alsintec.
de las infraestructuras en los países en desarrollo. China es el mayor mercado mundial, con una cuota del 43% del total del volumen de negocio y el 59% de las unidades vendidas en 2009. Si bien el crecimiento de China fue muy acelerado en los años pasados, para los próximos años se prevé una ralentización del mismo. Los precios de los variadores de velocidad en China son menores que en el resto del mundo, debido a la fuerte competencia sobre el precio y también a la mayor proporción de variadores de baja potencia. EE UU y Europa occidental representan respectivamente el 14% y el 9% del mercado mundial, con una contracción prevista para el 2010 del 35%, ya que
en estas regiones la demanda de variadores de medio voltaje de los sectores industriales es proporcionalmente menor. Los precios se prevé que caigan en torno al 3% (EE UU) y el 3,8% (Europa Occidental). En cuanto a los principales suministradores, destacan Siemens, con una cuota de mercado del 26,5% en 2009, seguida de ABB con el 20% y Converteam (13,5%), mientras que el resto de suministradores tienen cuotas de mercado por debajo del 7%. Por otro lado, dos suministradores chinos, LD Harvest e Hiconics, representaban en 2009 el 6,5% y el 3,5% del volumen de mercado mundial, respectivamente. ■ AeI
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FLASHES ▶ Las exportaciones españolas alcanzaron un valor de 42.730,5 M€ en el primer trimestre de 2010, lo que representa un aumento del 14,8% respecto al mismo periodo del año anterior. En cuanto a las importaciones, aumentaron un 7,5% en tasa interanual, hasta los 55.094,2 M€. El déficit comercial se ha reducido un 11,8% en términos interanuales en el primer trimestre de 2010, alcanzando los 12.363,7 M€. ▶ La capacidad de desalación instalada en España experimentó un fuerte aumento en el bienio 2008/2009, de manera que a finales de 2009 las mil plantas operativas alcanzaban una capacidad superior a los 3,3 millones de metros cúbicos diarios, 40% más que en 2008. De la nueva capacidad instalada en 2008 y 2009, que suma algo más de 1,2 millones de metros cúbicos diarios, en torno al 59% correspondió a Cataluña, situándose en segundo lugar Murcia, con el 22%, seguida de Andalucía, Ceuta y Melilla, con el 9,2%. ▶ El mercado americano de cojinetes se estimó en unos 8.800 M$ en 2008; después de un difícil ejercicio en 2009, está previsto que crezca a razón del 5,1% en 2010, hasta sobrepasar los niveles alcanzados en 2008, según la consultora IMS Research. Stäubli Española S.A., Tel. + 34 93 720 54 08 Stäubli es una marca registrada de Stäubli International AG, registrada en Suiza y otros países. © Stäubli, 2008
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Mes a mes
La columna de Laura ¿Hacia un cambio radical?
¿Trabajamos poco los europeos?
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La solución para Europa es no sólo trabajar con más inteligencia, sino sobre todo trabajar más duro. Con estas palabras, el director general de Nestlé, Peter Brabeck Letmathe, sorprendió a los asistentes a la conferencia que, bajo el título El papel de la política y los mercados en tiempos difíciles: ¿Qué hemos aprendido y cuál es el camino a seguir?, se celebró en Bruselas el pasado 26 de abril. Organizada por la Comisión Europea, se trataba de debatir sobre cómo estimular la productividad y la competitividad de la industria europea. Hasta entonces se había hablado mucho de innovación, de I+D y de cómo ayudar a las pequeñas y medianas empresas. Las palabras del Sr. Brabeck sorprendieron incluso a los otros miembros de la mesa, todos ellos empresarios. (No asistí a la conferencia pero se encuentran los vídeos de todas las ponencias en la web de la Comisión). La mesa tenía como título tres preguntas: ¿Qué ajustes estructurales son necesarios para superar los retos de la próxima década? ¿Qué papel ha de jugar la política? ¿Qué papel han de jugar los participantes del mercado? Fue hablando de los ajustes estructurales que el director general de la multinacional alimentaria hizo esta rotunda afirmación, y añadió que Europa se enfrenta a una crisis en su ética laboral. Y es cierto que las horas per cápita trabajadas están en Europa por debajo de la mayoría, sino de todas, las de otros países del mundo. Y quizás sea cierto también que se haya perdido algo de la ética del trabajo de generaciones pasadas. Y es que durante décadas una generación ha vivido mejor que la anterior y vivir mejor significa también trabajar menos duro. Muchas fueron las luchas necesarias para lograr aquella reflexión que un carpintero neerlandés, Samuel Parnell, hizo un día a finales del siglo XIX: los hombres tienen ocho horas para trabajar, ocho horas para dormir y ocho horas que deben ser para su recreación y para ellos mismos. Otras muchas luchas hicieron falta para conseguir no hace tanto tiempo días de vacaciones pagadas. Estas conquistas forman parte de la historia y de la identidad de Europa. Pero es que además, ¿trabajar más horas garantizará las mejoras de nuestra productividad y competitividad? Grecia es uno de los países europeos donde más horas se trabajan al año, 2.000 horas; sin embargo, durante semanas los medios de comunicación nos han agobiado con su posible bancarrota. Basta consultar la web de la
OCDE para descubrir cómo algunos países nórdicos, Noruega por ejemplo, generan casi el doble que Grecia del PIB por hora trabajada. El problema no parece estar en las horas de trabajo de los europeos, sino en la calidad de dicho trabajo como productor de valor añadido. Y otro problema, muy especialmente en España, no es que no se trabaje duro, sino que no hay trabajo para todos. Quizás precisamente porque durante años no se invirtió donde debía invertirse y quizás también porque muchos trabajos se deslocalizaron por parte de las empresas a países de mano de obra más barata y donde se trabajan hasta 2.300 horas anuales. Quizás falte ética del trabajo, pero también en muchos casos falta ética empresarial. Si se habla de ajustes estructurales, la reflexión no puede limitarse a las horas de trabajo per cápita. Y mucho menos en nuestro país, donde, al contrario que en Alemania, hemos visto desaparecer un importante tejido de empresas industriales familiares para pasar a dedicar la inversiones en operaciones urbanísticas, mientras las multinacionales buscaban nuevos países donde todavía no se hubiera conquistado un mínimo estado del bienestar. Vivimos tiempos difíciles pero también interesantes. ¿Cómo será la salida de la crisis? Los agoreros dicen que la actual recesión y crisis económica puede invertir los avances en el equilibrio entre vida y empleo que tanto trabajo costó a los europeos asegurar. Yo quiero creer que ocurra lo contrario. La automatización ha venido no sólo a liberarnos de muchos trabajos penosos, sino también ha disminuido el número de trabajadores necesarios. El valor añadido en la producción es el mismo o mayor. Quizás al contrario de la estrategia señalada por el director general de Nestlé lo que debiera hacerse es repartir el trabajo, disminuyendo el número de horas trabajadas por cada uno. Parte de la solución quizás nos llegue precisamente de donde partió el problema. Acabo de leer en la prensa que en China hay grandes revueltas exigiendo mejores condiciones de vida. Es una buena noticia.
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PERSONAS
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Entrevista con Rafael Bonete, Director General de Mettler Toledo
“Dedicamos una parte importante de nuestro esfuerzo en I+D+i al desarrollo de software” Mettler Toledo España tiene una cifra de negocio cercana a los 35 millones de euros. A nivel mundial, el 5,2% de sus ventas netas globales lo dedican a I+D+i, con un equipo formado por 1.000 personas repartidas por los diferentes centros de investigación que tienen por todo el mundo. Gracias a este esfuerzo, están continuamente desarrollando soluciones que satisfacen las necesidades de distintos sectores, pero sobre todo del alimentario. No en vano este sector supone aproximadamente el 25% de sus ventas. Automática e Instrumentación (AeI). Mettler Toledo es una importante empresa suministradora de instrumentación para dosificación y pesaje en aplicaciones de automatización de procesos. Su gama de productos en este sentido es de las más amplias del mercado. ¿Cuáles de todas sus gamas de productos encuentran un mayor mercado en España? Rafael Bonete (RB). Las soluciones de Mettler Toledo cubren desde una báscula simple de pesaje en plataforma o depósito/tolva/reactor, hasta un sofisticado control electrónico e informático para dosificar automáticamente una receta con multicomponentes y multipuestos de pesaje en un determinado proceso de producción, en industrias tan variadas como alimentación, farmacéutica, cosmética, química, caucho, pinturas, vidrio, etc . Las soluciones aportadas por Mettler Toledo se integran a bases de datos de nuestros clientes sean SQL u Oracle, y además quedan formando parte de los sistemas ERP o MES existentes en planta. Los segmentos del mercado donde se focalizan la mayor parte de nuestras realizaciones en pesaje y control de dosificación en España son en los sectores de alimentación humana
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y animal, farmacia y cosmética, y química. Para las aplicaciones en la industria farmacéutica cumplimos requisitos de 21 CFR Part 11 del FDA y suministramos documentación para cumplimentar las normas GMP y GLP . AeI. ¿Cuál es la política que sigue Mettler Toledo en cuanto a la ampliación de sus gamas de productos: adquisiciones de otras empresas, acuerdos, etc.? RB. El origen de nuestra empresa se remonta al año 1901 cuando se fundó Toledo Scale en Estados Uni-
dos. En 1945, el Dr. Mettler fundó en Suiza la compañía Mettler AG Instruments y ambas compañías se fusionaron de 1991. Desde entonces Mettler Toledo no ha dejado de crecer adquiriendo compañías con las que existe una cierta analogía de producto o comercialización. Todos los equipos que producimos tienen común que su principal función es la de medir, analizar o controlar determinados parámetros. Medimos peso, volumen, contenido neto, pH, oxígeno disuelto, conductividad, cantidad de contaminante en un producto, etc., siempre buscamos
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compañías con las que exista esa analogía de producto, etc. ese hilo conductor que es la medida de algún parámetro, y podamos integrarla en nuestra red de comercialización a nivel mundial.
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AeI. ¿Qué tanto por ciento de su facturación dedica Mettler Toledo a I+D+i?, ¿cuáles son las líneas de trabajo de este departamento actualmente? RB. El equipo de I+D+i de Mettler Toledo está formado por cerca de 1.000 personas repartidas por los diferentes centros de investigación que tenemos en todo el mundo. Destinamos el 5,2% de nuestras ventas netas globales a I+D+i y una parte sustancial de este porcentaje está destinado a desarrollar nuevas soluciones que satisfagan las necesidades del sector alimentario. No en vano este sector supone aproximadamente el 25% de nuestras ventas. Una parte importante de este esfuerzo en I+D+i está destinado al desarrollo de software, que permite recoger y procesar los datos de los diferentes sensores de nuestros equipos y conectarlos con los sistemas productivos de nuestros clientes. Un ejemplo de ello es el control de contenido neto en un proceso de envasado. AeI. ¿Qué segmento de mercado sufre más la actual coyuntura? RB. La contracción del mercado experimentada en 2009 y 2010 ha afectado a todos los sectores y todas las áreas geográficas, si bien dentro del sector privado quizás el sector de alimentación ha sido algo menos afectado. Aunque si tuviéramos que destacar un sector, destacaríamos sin duda el sector público. Los centros de investigación dependientes de organismos públicos han reducido considerablemente las inversiones en equipos para laboratorio. AeI. ¿Algún proyecto reciente, o en proceso de realización, especialmente remarcable? RB. Mettler Toledo España tiene una cifra de negocio cercana a los 35 millones de euros y el precio de un equipo nuestro varía entre unos pocos cientos de euros de una pipeta
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“Una parte importante de nuestro esfuerzo en I+D+i está destinado al desarrollo de software que permite recoger y procesar los datos de los diferentes sensores de nuestros equipos y conectarlos con los sistemas productivos de nuestros clientes; un ejemplo de ello es el control de contenido neto en un proceso de envasado”. hasta bastantes miles de un equipo de inspección por rayos X, pero en cualquier caso no somos una empresa que realice grandes proyectos llaves en mano sino que aportamos soluciones más o menos grandes que forman parte de proyectos mucho mayores. Podríamos hablar de muchos pequeños proyectos más que de alguno en concreto que sea especialmente remarcable. AeI. ¿Qué iniciativas o acciones empresariales van a llevar a cabo durante este ejercicio? RB. Estamos preparando el lanzamiento de una nueva línea de producto para el otoño de 2010. Se trata de la última empresa adquirida por nuestro grupo a finales del año 2009 y que complementa a las líneas de detección de contaminante que ya teníamos. Se trata de control del packaging mediante visión artificial. Son máquinas capaces de controlar una imagen del envase en movimiento y contrastarla con la imagen prestablecida en el fichero patrón a la velocidad de hasta 1.500 unidades por minuto. Con este sistema es posible el control de estanqueidad del envase, de imperfecciones en el envase, de correcto etiquetado tanto de diseño como de ubicación,… Es una nueva línea enfocada al sector alimentación y farmacéutico. AeI. ¿A parte de ésta, qué otras novedades lanzadas recientemente al mercado para el sector industrial destacaría? RB. Hay varias. Por un lado, una nueva gama de sensores digitales para básculas de pesaje de vehículos que incluye las ultimas tecnologías en procesado de señales, filtrado electrónico, compensaciones on line, inmunidad frente a daños por
descargas eléctricas en tormentas y campos magnéticos, protección IP 69K contra inundaciones y entornos químicamente agresivos y control remoto vía Internet. Por otro, cabe destacar también los terminales de pesaje para entornos clasificados ATEX, de seguridad intrínseca, programables, con una amplia gama de posibilidades de interfase con otros controles y que cumplen las recomendaciones y normativas higiénicas según IFS, BRC e ISO, para construcción de plataformas de pesaje y terminales. Además, estamos aplicando las ultimas tecnologías en controles en equipos para detección de contaminación metálica en alimentos envasados, haciéndolos más estables, inmunes a interferencias, auto ajustables y comunicados on line a centros de recogida informática de datos. Se ha ampliado también la gama de detectores de contaminación de productos envasados (falta de unidades , mezcla deficiente, rotura de unidades), mediante rayos X, y se ha mejorado la gama para equipos de medición simultánea de peso y de volumen vía láser para control de paquetería regular e irregular. Otra de nuestras última novedades es un sensor de carbono orgánico total, denominado 5000TOC, que utiliza tecnología de sensor inteligente para conectarse con el transmisor/analizador multiparámetro 770MAX. Este sensor utiliza la probada tecnología de conductividad diferencial y oxidación ultravioleta para medir eficazmente concentraciones TOC. AeI. Por lo que respecta a las comunicaciones industriales, ¿con qué estándares funcionan los equipos de Mettler? RB. La gama de terminales de pesaje de Mettler Toledo disponen en
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sus versiones básicas de puertos de comunicación serie RS232/422/485 y en varias de ellos hay disponible además un puerto Ethernet con protocolo TCP/IP. Como opción disponible para la mayoría de terminales de la gama Industria están los interfases para redes de campo tales como Profibus DP, A-B RIO, DeviceNet, ControlNet, Ethernet IP y Modbus TCP. Utilizando módulos adicionales se puede incorporar una salida analógica de 4 a 20 mA o de 0 a 10 V para conexión a interfases analógicos de PLC. AeI. ¿Qué porcentaje de su facturación se debe a la venta de soluciones y qué porcentaje a la venta de dispositivos? RB. En Mettler Toledo nos gusta decir que no vendemos equipos, que vendemos soluciones, así que siendo fiel a nuestra filosofía tendría que decir que el 100% de nuestra facturación es por venta de soluciones. Algo tan aparentemente sencillo como una balanza comercial lleva detrás un complejo sistema de comu-
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“Estamos preparando el lanzamiento de una nueva línea de producto para el otoño de 2010. Se trata de un sistema de control del packaging mediante visión artificial: máquinas capaces de controlar una imagen del envase en movimiento y contrastarla con la imagen prestablecida en el fichero patrón a la velocidad de hasta 1.500 unidades por minuto”. nicación e integración con el ERP del cliente para monitorización on-line de las ventas de frutas en cada una de las tiendas, de cambio de códigos de producto y precios, de asistencia remota en caso de necesidad. AeI. En cuanto a la oferta de soluciones, ¿cómo se lleva a cabo, a través de ingenierías homologadas o desde una división interna? RB. Nuestra forma de venta pasa por atender las necesidades de soluciones en pesaje y control del mercado con fuerza de ventas propia, entrenada y focalizada para cada grupo de clientes: usuarios finales, fabricantes de maquinaria
especializada –OEM–, ingenierías e integradores de sistemas. También hemos establecido vías de colaboración con distribuidores locales especializados en un determinado segmento del mercado. Para los usuarios finales ofrecemos la solución “llaves en mano” para hardware y software. Para los OEM e ingenierías nos adaptamos en cada caso y en cada proyecto, ensanchando o limitando nuestra aportación en función del proyecto y de la voluntad del comprador. En todo momento nos hacemos solidarios en las áreas de responsabilidad y garantías que abarca nuestro suministro. Cristina Bernabeu
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SELECCIÓN DEL MES
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Productos
TrakSYS, en la base de los proyectos de Fit95
Plataforma para la gestión de la productividad Se trata de una solución RPM (RealTime Performance Management) diseñada para ayudar a tomar decisiones de mejora de la productividad en tiempo real. Es una solución para obtener los indicadores OEE (Overall Equipment Effectiveness), KPI (Key Performance Indicators) y control de paros.
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a empresa Fit95, especializada en informatizar las operaciones de las industrias –lo que también se conoce como MES (Manufacturing Execution Systems)–, tiene como objetivo construir sistemas de información informáticos que permitan a las empresas ser más eficientes y que puedan integrarse con otros niveles de software como son ERP, scadas, LIMS, etc. para conseguir la gestión integral de las empresas. Recientemente, Fit95 organizó un evento denominado Tic Innovation & Progress en el que se pretendió divulgar el uso de las nuevas tecnologías en los procesos con el fin de mejorar la eficiencia y productividad. El corazón de la presentación, y herramienta básica de los proyectos de Fit95, es el software TrakSYS, desarrollado por Parsec Automation Corp. y del que Fit95 es integrador certificado. TrakSYS es una solución RPM (Real-Time Per-
■ Gráfico comparativo de la mejora que se puede obtener con TrakSYS.
formance Management) diseñada para ayudar a tomar decisiones de mejora de la productividad en
tiempo real. Es la solución utilizada para obtener los indicadores OEE (Overall Equipment Effectiveness),
KPI (Key Performance Indicators) y el control de paros. TrakSYS no es un software de control, automatización, scada, etc., si no que se aprovecha del hardware y software de los sistemas de automatización, así como de otros sistemas del entorno (ERP, WMS, LIMS,…), con el propósito de recolectar información muy específica para ayudar a mejorar la utilización de los activos y la capacidad y eficiencia global de las operaciones de fabricación. Es decir, está por encima de la capa de control y su objetivo va más allá de los procesos de automatización. Este sistema mide el rendimiento de los activos productivos y permite aplicar técnicas de mejora continua para optimizar su uso y aumentar la eficiencia de las operaciones. El objetivo de TrakSYS es ayudar a mejorar el retorno sobre la inversión (ROI) realizada en los activos, con independencia del tipo y fa-
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SELECCIÓN DEL MES
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Productos software TrakSys, basado en la tecnología actual, abierta y dando soporte a las empresas integradoras de sus productos, como es el caso de Fit95, que acredita la certificación CIP (Certified Implementation Partner)
bricante y sin necesidad de cambiarlos ni modificarlos, de forma no intrusiva. Ha demostrado su capacidad para mejorar económica y rápidamente la productividad de los procesos de fabricación, opera con la infraestructura existente (desde la antigua hasta la más sofisticada), opera con soluciones de varios proveedores, no interrumpe la producción, es escalable, flexible y configurable y proporciona un ROI en menos de 4 meses. Por otro lado, con el portal WEBTrak se puede acceder a toda la información recolectada y obtener los gráficos de los indicadores
KPI y personalizar nuevos informes. Se trata de una herramienta fácilmente configurable pensada para que el propio usuario pueda crear de manera fácil sus propios informes.
Sobre Parsec Automation Corp Parsec Automation Corp., con centro de desarrollo en Brea (California), es Golden Partner de Microsoft y desarrolla y mantiene el
Sobre Fit95 Fit95 es una empresa dedicada a aplicar tecnología en los procesos y operaciones de negocio. Lleva más de 20 años aplicando tecnología, conocimiento y experiencia a los procesos de las organizaciones, en la industria y también en el sector servicios, sanitario, agropecuario, gran consumo, etc. Realiza proyectos de sistemas de información en el nivel de operaciones, incluyendo desde el asesoramiento y consultoría hasta la completa implementación del proyecto y su posterior mantenimiento bajo un concepto llaves en mano. Para ello, cuenta con experiencia no tan sólo en cómo aplicar las soluciones tecnológicas de la información y comunicación (TIC) a los procesos de negocio, sino en integrarlas con otros sistemas como son los ERP, software específicos, sistemas de automatización, dispositivos de campo, redes de comunicación Wifi, terminales móviles, PDA, etc. Dentro de su área de servicios también ofrece formación técnica especializada dirigida a técnicos, así como conferencias divulgativas orientadas a gerencia y puestos directivos sobre la aplicación de las tecnologías para la mejora productiva. www.fit95.com www.parsec-corp.com
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Sistemas de control de procesos: tendencias actuales La diferenciación entre los procesos continuos, batch o discretos resulta cada vez más ambigua. Diferentes proveedores de sistemas de control opinan al respecto y debaten sobre diferentes aspectos técnicos que inciden en las tendencias actuales de estos sistemas.
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os sistemas de control de procesos han experimentado una continua evolución, con cambios cualitativos en determinados momentos, como fue cuando se pasó de los grandes sistemas propietarios a los sistemas abiertos. Por otra parte, hasta no hace mucho las soluciones que aportaba el mercado distinguían claramente cuál era el tipo de proceso a que iban destinadas: continuo, batch o discreto. Sin embargo, en este momento, a partir de las informaciones que se reciben de las diversas empresas suministradoras, esta diferenciación resulta cada vez más ambigua. Es por ello que desde AeI hemos consultado a diferentes proveedores de sistemas de control con el objetivo de conocer sus opiniones a este respecto, así como sobre diferentes aspectos técnicos que inciden en las tendencias actuales de los sistemas de control. Procesos continuos, batch y discretos, ¿un mismo sistema o superposición de varios sistemas? En las plantas industriales de más de un sector, aparece la necesidad de disponer de aplicaciones de los tres tipos de control (continuo, batch y discreto). Es evidente que en este caso lo que interesa es poderlas integrar bajo una misma solución, puesto que deberán gestionar e intercambiar información entre unas y otras. Tal como afirma César Platero Díez, de Siemens, la convivencia de varias plataformas de automatización en una misma planta conlleva costes adicionales en comunicaciones, formación, re-
puestos,… que no aportan ningún valor y quizás aporten limitaciones futuras. Sin embargo, también es cierto, tal como se comenta desde Emerson, que cuando se diseña un sistema de control se hace de acuerdo con determinadas características, que, de un modo u otro, condicionarán el sistema: No se puede conciliar la necesidad de operar datos discretos a la velocidad de milisegundos que requiere una máquina-herramienta con la necesidad de tratar variables analógicas con información de diagnósticos que permiten conocer la calidad de la variable y del instrumento que la mide. Los dos sistemas permitirán resolver control lógico y analógico, pero cada uno se verá limitado en aquello para lo que no fue concebido, afirma Óscar Sandoval, de la multinacional americana, a lo que añade: numerosos sistemas actuales de control incorporan funciones de control lógico, analógico y batch, pero en algunos casos es una mera yuxtaposición de paquetes de software en una plataforma de propósito general
sin valor específico. En todo caso, hay una cierta coincidencia en que si bien históricamente la base tecnológica para los sistemas de control de procesos continuos, por lotes o discretos era distinta, actualmente dicha tecnología ha ido uniformizándose, de modo que también lo han hecho sus capacidades. De aquí que las fronteras, por lo menos aparentemente, hayan ido difuminándose. Agustín Fragoso, de Schneider Electric, empresa pionera, con sus autómatas Modicon, en la automatización de los procesos discretos, afirma que hemos incorporado en nuestros controladores Modicon actuales (PAC) tecnología suficiente como para poder abordar el control de cualquier tipo de proceso y, de hecho, ya lo estamos llevando a la práctica. A partir de ahora queremos potenciar el control de proceso incorporando la gestión de la energía como elemento fundamental. La solución se dibuja, pues, tal como comenta Almudena Álvarez de Honeywell, de forma que la plataforma de aplicaciones sea
Los estándares
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os estándares más recomendables en opinión de Rockwell Automation podrían ser: • Estándares en instrumentación: FDT-DTM. • Estándares en hardware de control: Módulos I/O y controladores de mercado. • Estándares en redes de comunicaciones: Protocolo CIP, Ethernet/IP. • Estándares en plataformas de software: Scadas, bases de datos, clientes web. • Estándares en desarrollo de la aplicación: ISA S88, S95, PackML, Bases de datos, ODBC, VBA, OPC, XML, etc.
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Los expertos que han opinado Almudena Álvarez
Antoni Rovira
Almudena Álvarez, Southern Europe and North Africa Area Proposal Leader, en Honeywell Process Solutions. Licenciada en CC Químicas, especialidad Ingeniería química por la UCM, Ingeniera de seguridad funcional certificada por TÜV (Certified TÜV Functional Safety Engineer) y con 20 años de experiencia en Honeywell, procedente de Repsol.
Antoni Rovira Farré, de Rockwell Automation. Ingeniero Técnico Industrial por la EUITI Terrassa (1986), máster en dirección de operaciones e innovación por Esade (2000) y 23 años de experiencia en industria de proceso. Ha formado parte de integradores de sistemas como Adasoft-Adbraintage y Asesa Sistemas y actualmente es Responsable de Arquitecturas Integradas en Rockwell Automation Iberia.
Agustín Fragoso Agustín Fragoso, de Schneider Electric. Ingeniero Industrial por la ETSEIB y MBA por EADA. En AEG Ibérica desde 1994, pasó a Schneider Electric en 1995, donde se incorporó como Responsable de Producto Scada, dentro de la Actividad Automatismos. En 1999 asumió la función de Responsable del Programa Transparent Factory para promover el uso de Ethernet en los sistemas de control. En 2002 adquirió la función de Responsable de la Subactividad HMI+SCADA, dentro de la Actividad Automatismos. Desde 2005 es Director de Actividad End User Automation, dentro del Industry Business. única, y sobre ella se desarrollen las soluciones, que se añadan y/o adapten a las necesidades de cada aplicación. Solución que también propone Antoni Rovira de Rockwell Automation al afirmar que se tiende a una integración de las diferentes necesidades bajo equipos de control multidisciplinar, que puedan ser utilizados en cualquier parte de la planta, facilitando no solamente las tareas de personalización, sino también las de utilización y mantenimiento, poniendo de ejemplo su PlantPAx, que permite con un mismo controlador de proceso resolver el control continuo, control batch y control discreto, así como control de variadores de velocidad y control de movimiento. Hablemos de los estándares Aparentemente, la mayoría de las soluciones trabajan con unos elementos y planteamiento comunes
que podemos considerar como estándares: sistema operativo Windows 7 (o XP), comunicaciones Ethernet e interfases OPC. Cabe preguntarse si éstos son la solución ideal para todos los casos. Desde Honeywell la respuesta es clara: todo sistema de control debería ser capaz de utilizar los estándares industriales. Los sistemas operativos en las plataformas de ordenador que los sistemas de control utilizan son los que el mercado de la interfase hombre-máquina demanda, que habitualmente son de Microsoft, y evidentemente las comunicaciones vía Ethernet son una realidad tangible, máxime cuando en sistemas de control como el Experion PKS de Honeywell se ha rediseñado la red para hacerla tolerante a fallos (FTE). La integración en los sistemas de control de protocolos estándares de la industria como el Modbus, OPC, etc. es una
Óscar Sandoval Óscar Sandoval, de Emerson. Ingeniero Técnico Industrial por la EUITI de Madrid. Ha ocupado en Emerson los puestos de líder técnico y responsable de propuestas y en la actualidad es Ingeniero comercial y responsable de soluciones Wireless en planta.
César Platero Diez César Platero Diez, de Sie mens. Ingeniero industrial (UPM) en Automática y Electrónica con 15 años de experiencia en instrumentación de campo, control y seguridad de procesos. Desde 2004 lidera el negocio Simatic PCS7 de la división Industry Automation. realidad desde hace años. De todos modos, en este sentido Agustín Fragoso comenta que si bien la utilización de estándares mejora la relación coste/prestaciones de cualquier sistema, también es cierto que hay partes de los sistemas de control de proceso que son realmente críticos y en los que, por tanto, prima la fiabilidad y la robustez frente al coste. Por este motivo, los estándares se han ido ubicando de forma natural en aquellas partes del sistema de control en las que el riesgo asumido quedaba compensado por un menor coste global. Y añade: los controladores que adquieren la información de campo, que ejecutan los algoritmos de control y que dan las órdenes al proceso, siguen siendo en gran parte sistemas propietarios para garantizar la integridad de las operaciones. Es decir, que donde los estándares sí han tenido una implementación
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¿Qué pide el mercado? César Platero (Siemens): El mercado nos pide sistemas integrados y sencillos de programar, utilizar, mantener y ampliar, considerando cada vez más todo su ciclo de vida. El reto para los fabricantes consiste en implementar los estándares en nuestros sistemas de forma “natural” sin caer en la complejidad. Las funcionalidades más habitualmente requeridas son los buses de campo y las comunicaciones OPC y Windows 7 (o XP). En su campo de aplicación, la conformidad a IEC61508/61511, 21CFR Parte 11 o ISA88 son imprescindibles. Óscar Sandoval (Emerson): Los clientes nos piden simplicidad, eficiencia e interoperabilidad. No quieren aprender las tecnologías de cada fabricante pero quieren la mejor solución para cada caso específico y además no depender de ningún suministrador.
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Agustín Fragoso (Schneider Electric): El mercado pide sobre todo sistemas que sean fáciles de utilizar, que ahorren tiempo de desarrollo automatizando las tareas más básicas y que puedan integrar, sin grandes dificultades, equipos de terceros que puedan existir en planta o que formen parte del sistema completo. En el ámbito de la integración, está cobrando cada vez más importancia la gestión de activos de planta (asset management). En línea con las últimas tendencias que buscan la sostenibilidad en todos los aspectos, la gestión de la energía va cobrando cada vez más fuerza como requerimiento a tener en cuenta. Almudena Álvarez (Honeywell): El mercado pide ante todo reducir costes. Pide sencillez de implementación y mantenimiento, que se cambien los conceptos de control por los de gestión económica y que se cambie el control de caudal, presión y temperatura por el control en la reducción de costes, mejora de calidad y aumento de la producción. Pide también que lo que se pueda medir y controlar se integre, pide la integración en el sistema de control de los nuevos sensores de control: video, acústicos, de presencia, etc., así como el uso de protocolos estándar, y que los dispositivos a integrar estén certificados en dichos protocolos, de forma que se asegure su compatibilidad. Se trata de ampliar las posibilidades de comunicación y que esos datos se transformen en conocimiento, que no supongan una avalancha de información, sino que se presenten de la forma más adecuada a cada persona que vaya a hacer uso de ellos. Es decir, que un mismo dato se recopile una única vez y que se sirva a cada departamento de la industria ya trabajado, preparado para el operador de una manera, para el jefe de planta de otra, para el personal de planificación de otra, etc. Antoni Rovira (Rockwell Automation): El mercado solicita ISA S88 mayoritariamente para procesos batch, y está empezando a reclamar este estándar como vía de estandarización de procesos continuos y discretos. En el caso de control de maquinaria, se está solicitando la aplicación del estándar PackML, desarrollado por la organización OMAC, y cuya implementación es muy similar a ISA S88. En temas MES, el mercado aún no está tan maduro, y todavía no está reclamando con la misma fuerza el estándar ISA S95.
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prácticamente en todos los sistemas de control es en las estaciones de operador (plataforma Windows) y en las comunicaciones donde Ethernet va siendo adoptado por casi todos. Así lo afirman desde Emerson al decir que ya no es necesario convencer a los más reacios al cambio de que Windows es un sistema estable con las precauciones de diseño pertinentes. Por otra parte, todos los estándares que se soportan sobre Ethernet y sobre TCP/IP se han impuesto mayoritariamente debido a la facilidad de implementación y a la velocidad de desarrollo de la industria informática. Y al referirse a buses estándar concretos señalan que en las comunicaciones con el proceso sigue siendo HART el estándar de facto en la industria y ya tiene su versión wireless. Según la aplicación pueden utilizarse con beneficios algunos de los buses de campo estándar, como Foundation Fieldbus, según el tipo, densidad y situación de las señales de campo. Modbus (RTU y TCPIP) para integración con paquetes y OPC (DA, HDA y A&E) para intercambio de información, son también estándares muy utilizados hoy en día en la industria de procesos. En opinión de César Platero, todas las plataformas de control deberían dar respuesta a las necesidades de seguridad en los procesos, por lo que deberían ser conformes a IEC61508/61511. Asimismo, para plantas que requieren validación, fundamentalmente farmacia, la conformidad a 21CFR Parte11 del DCS simplificará los trabajos y reducirá notablemente los costes en todo el ciclo de vida. Por ultimo, las asociaciones de usuarios (por ejemplo, NAMUR) nos ayudan con sus recomendaciones a mejorar la usabilidad de nuestro sistema Simatic PCS7, por ejemplo en cuanto a la gestión de los activos o la reducción inteligente de las alarmas. Por otra parte, cita como buses de campo de amplia implementación a nivel de campo a Profibus, FF y Modbus. Varias de las respuestas al referirse a las comunicaciones comentan que los estándares pueden ser cableados o wireless. Es obvio que
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las comunicaciones sin hilos ofrecen muchas ventajas económicas (coste del cableado) y también por su flexibilidad en posibles cambios de diseño. Por otra parte, aparecen como la solución ideal en el caso de personas o vehículos en movimiento. Hart, por ejemplo, ya tiene su versión wireless. La importancia de adoptar los estándares de ISA (88 y 95) Como es sabido, la ISA ha elaborado una serie de estándares con el objetivo de establecer bases comunes en el mundo del control de procesos. Se trata de facilitar el desarrollo de proyectos (equipos y software) al utilizar una misma terminología y especificaciones. Su aplicación se ha generalizado desde que son ya estándares IEC (IEC 61512-1 para procesos batch y IEC 62264 para gestión de procesos (MES) afirma Sandoval, y añade que facilitan el intercambio de información con otros sistemas y la simplificación de las tareas de mantenimiento y actualizaciones. Además, en determinados sectores como el farmacéutico facilitan el cumplimiento con las normativas y regulaciones internacionales. Hay que señalar que ISA 95 no se trata específicamente de un estándar para la capa de control, sino que define el flujo de datos desde el nivel de control y el nivel de gestión, por tanto, ha sido adoptado para la capa de gestión de los procesos, de forma que, tal como puntualiza César Platero, es importante que el sistema de control esté preparado para enviar y recibir datos hacia el nivel superior de acuerdo con la norma, en lo que coincide con Almudena Álvarez al afirmar que el conjunto de modelos y terminología consistente que proporciona este estándar facilita la labor de entendimiento en la integración de aplicaciones. Los sistemas de control de Honeywell están preparados para funcionar bajo el estándar ISA 88, más específicamente para su aplicación en procesos batch. Es importante que así sea para facilitar el entendimiento
entre el diseño de la aplicación y su implementación. De todos modos, desde Schneider Electric se comenta que no todos sus clientes tienen necesidad de soluciones de control siguiendo los estándares ISA, aunque aseguran que seguir los estándares ISA siempre aporta un grado de orden y de sistemática al desarrollo de un proyecto de control de proceso. Control de las variables del proceso y la gestión de producción Se habla cada vez más de los sistemas MES y, por otra parte, parece que los scada evolucionan hacia aplicaciones de interfase HMI, siendo éstas tan sólo una parte del sistema. En este sentido, Antoni Rovira recomienda que en cada caso deben estudiarse sus necesidades y en función de ellas definir las herramientas que puedan proporcionar una mejor respuesta para cada uno de los aspectos. La tendencia natural es reservar las aplicaciones scada para HMI y pequeña gestión de información. Nuestra plataforma de soluciones de software FactoryTalk proporciona diferentes herramientas modulares, que van desde los sistemas scada, sistemas de historización, control de activos, sistemas batch, gestores de comunicaciones, control de OEE, etc., hasta llegar a la conectividad con sistemas ERP, permitiendo adaptarse a las necesidades de cada planta. Todo hace pensar que las soluciones tenderán cada vez más a integrar el control de las operaciones de planta y su gestión, tal como afirma
Agustín Fragoso: la gestión de las operaciones depende más de los sistemas de gestión empresarial, pero por cuestiones de integración, es una función que empieza a ser asumida por los sistemas de control, a medida que éstos adquieren mayor capacidad de procesamiento de datos y de interface con los sistemas de gestión. Más taxativo se muestra César Platero al afirmar que hoy en día a un sistema de control se le valora que sea capaz de intercambiar información con el nivel de gestión y esta funcionalidad será más sencilla y robusta si el sistema de control fue diseñado para ello desde un principio. Cuando el sistema de control y el sistema MES provienen del mismo suministrador la interconexión entre ambos es notablemente más sencilla y robusta. Y es que en este momento la optimización de la producción es un aspecto clave, a lo que hay que añadir las regulaciones, cada vez más exigentes, respecto al medioambiente. Todo ello requiere datos lo más fiables posible. Ya existen aplicaciones diseñadas para ayudar en la consecución de los objetivos de rendimiento y planificación, afirma Almudena Álvarez, y añade que el negocio cada vez más se mueve por indicadores de rendimiento o KPI (key performance indicador). La gestión de la producción se simplifica, y una buena implementación base del control básico y avanzado flexibiliza enormemente los resultados ante cambios en estos indicadores de rendimiento. Esta flexibilidad en la producción es otro factor que en los últimos años más se ha demandado, debido a los cambios tan veloces que la industria requiere. Parece evidente, pues, que es necesario disponer de sistemas capaces de proporcionar la información necesaria a las herramientas de gestión, pero éstas últimas, además del sistema de control, precisan información de otros sistemas, como por ejemplo el de seguridad. Por tanto, parece que no tiene sentido que las herramientas de gestión formen parte intrínseca del sistema
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¿Cómo evolucionará el mercado? César Platero (Siemens): La feroz competencia en los mercados va a reducir los time-to-market y tiempos de amortización de las instalaciones de nuestros clientes, lo que lleva a que desde Siemens se vaya a reducir drásticamente los tiempos de desarrollo de proyectos integrando la ingeniería del DCS con la ingeniería de construcción de planta (por ejemplo, Comos). Se tenderá aún más a soluciones estándares del mercado y los fabricantes pondremos a disposición sistemas seguros con mayor peso web y multimedia. Se intensificará la utilización de buses de campo para instrumentación industrial integrables en los sistemas de control mediante protocolos con soporte físico Ethernet. Asimismo, continuará la externalización de los servicios de automatización y crecerán los de optimización de planta.
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Óscar Sandoval (Emerson): La evolución es hacia las soluciones que aporten simplicidad a todo el ciclo de vida. En la situación actual, con plantas cada vez más grandes y procesos más complejos, con una gran parte de los empleados expertos en edad de retiro, con muchos empleados necesitados de formación y con una reducción drástica de las plantillas, ninguna solución de automatización que no lleve aparejada una simplicidad en fase de ejecución, operación y mantenimiento, será adoptada por la industria. En los próximos años y en el presente entorno económico son necesarias soluciones eficientes que reduzcan las necesidades de capital y de recursos. En este apartado entran las soluciones que eliminen tareas hoy consideradas imprescindibles. La reducción de costes, la flexibilidad de uso y de acometer cambios en cualquier fase del proyecto sin impacto económico ni en plazo y la posibilidad de realizar ampliaciones de forma sencilla son razones para que estas soluciones se impongan en el mercado de forma absoluta. Los proveedores deberán ser capaces de ofrecer más soluciones para todo el ciclo de vida. de control. En opinión del responsable de Emerson, lo absolutamente necesario es que estas herramientas obtengan la información de modo estándar y no mediante conexiones propietarias. OPC DA, OPC HDA, OPC A&E, SQL, XML, son algunas de las formas habituales de intercambio de información que deben exigirse a tales herramientas. No existe la piedra filosofal capaz de ejecutar con excelencia todas las tareas de automatización de planta. Los estándares de comunicación deben resolver los problemas de
Hoy los usuarios necesitan este soporte por escasez de recursos o por ser funciones no relacionadas con su negocio principal. Esto supone una inversión en servicios de consultoría de automatización de planta y de base instalada, servicios de ejecución de proyectos de automatización integral de planta y mantenimiento proactivo que modificarán el perfil de las empresas. Agustín Fragoso (Schneider Electric): La evolución de los sistemas de control de proceso avanzará en varios frentes: El hardware continuará la senda de la banalización ya iniciada hace unos años, aunque mejorarán las capacidades de comunicación de los controladores para facilitar la distribución de la inteligencia por todo el sistema. Las comunicaciones se centrarán cada vez más en Ethernet, tanto aguas abajo del controlador hacia los dispositivos de campo como aguas arriba hacia los sistemas de supervisión y gestión, erigiéndose en una red multi-servicio que integre tráfico de datos, video y voz. A corto plazo, observaremos cómo las herramientas de programación actuales se enriquecen con librerías de objetos que modelizan equipos de planta cada vez más complejos para disminuir el tiempo de integración de dispositivos y centrarse más en las tareas de mayor valor añadido, como la lógica de control de proceso, la gestión de alarmas y la elaboración de informes personalizados. A medio y largo plazo veremos cómo estas herramientas de programación se transforman en verdaderos entornos colaborativos en los que no haya diferencia entre programar la lógica del controlador, la estrategia de comunicación entre procesos o la interface gráfica de operador. La gestión de activos se utilizará para optimizar el coste del ciclo de vida de las instalaciones, por lo que los dispositivos de campo deberán ser capaces de integrarse en algún contenedor estándar (FDT/DTM o EDDL).
interfaz para resolver el dilema que exige el mercado: simplicidad, eficiencia e interoperabilidad. En este contexto, en el que una solución contempla la gestión de planta y el control de proceso, cabe preguntarse si ello afectará a las diversas fases del ciclo de vida del sistema de control (diseño, desarrollo, instalación, soporte y mantenimiento). A este respecto existe una cierta unanimidad entre las diversas empresas consultadas de que, formalmente hablando, lo más correcto es pensar en el sistema de
automatización de forma global, es decir, incluyendo tanto el sistema de control de proceso como el de gestión de planta, de esta forma, afirma César Platero, todas las etapas del ciclo de vida del proyecto implicarán y coordinarán a ambos actores, y añade que los fabricantes con portafolio para sistemas MES y de control de proceso debemos asegurarnos de que nuestras propuestas son suficientemente flexibles y robustas para que el sistema funcione satisfactoriamente a lo largo de los años en plantas en continua evolu-
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Los sistemas de control no sólo se centrarán en optimizar la cantidad de material utilizado en el proceso productivo, sino también en la energía consumida en cada fase del mismo. En cuanto al mercado, podemos esperar demandas crecientes de productividad por parte de los clientes, lo cual se traduce en que se va a buscar una correlación cada vez más directa entre la funcionalidad del sistema de control y la reducción de costes tanto de inversión (capex) como de operación de planta (opex). En particular, habrá mayores exigencias en cuanto a la gestión de la energía consumida por los procesos productivos, para averiguar qué fases y qué productos son los que más consumen. Almudena Álvarez (Honeywell): Una tendencia es el uso masivo de la tecnología inalámbrica tanto en los elementos de campo, principalmente transmisores y elementos finales de control, en los que el estándar ISA100 sería aplicable, como en herramientas de apoyo a la operación y el mantenimiento. Lo que básicamente permite es la expansión de la sala de control hasta planta. Además, posibilita la integración entre el control y la seguridad de proceso con la seguridad perimetral, gracias al uso de sensores wireless de nueva generación, como las cámaras de seguridad inalámbricas. Una segunda tendencia sería la conversión de datos en conocimiento. La mencionada relativa facilidad con la que se pueden incorporar sensores, integrar sistemas como se ha mencionado mediante el uso de estándares, y la utilización de gestores de planificación, producción, mantenimiento, etc. puede desembocar en una sobrecarga de datos. Esta sobrecarga, unida a los recortes que en trabajadores con experiencia se está produciendo, hace imprescindible un exquisito tratamiento de los datos, de forma que sean interpretados y presentados de forma adecuada. Es decir, traducidos a conocimiento, para que la persona adecuada pueda proceder a la toma de decisión con seguridad. Por ejemplo, una detección temprana de eventos, mediante
ción con un soporte mínimo. Y es que parece evidente que una solución de gestión que no resulte fácil de operar y mantener puede llegar a ser rechazada por la planta. Una parte del éxito de las soluciones de gestión es la aceptación de las mismas por parte de la planta. No hay que olvidar que a lo largo del ciclo de vida, los ritmos de evolución no son los mismos en cada área. Por ejemplo, tal como señala Óscar Sandoval, el mantenimiento debe realizarse de modo que el usuario cuente siempre con la tecnología
algoritmos que predicen un evento futuro, en lugar de la recepción de una alarma que ya indique un incidente, unido al uso de técnicas de visualización avanzadas, permiten la actuación del operador de control de forma activa en lugar de reactiva. Otra aplicación de este conocimiento son las actuales técnicas de simulación basadas en tiempo real, base de los sistemas de entrenamiento de operadores. Se prevé que la simulación de los procesos y los sistemas OTS serán una obligación, para plantas peligrosas, como lo es ya en las plataformas del mar del Norte. Y así podríamos seguir mencionando desarrollos como acciones de operador semi-automatizadas, uso de modelos de proceso y control para optimizaciones de resultados, etc. Y quizá una reflexión final sobre el entrenamiento de operadores: los operadores deberían ser entrenados en la planta al mismo tiempo que en los sistemas. Nos parecería un sinsentido que un conductor de camiones se entrenara y examinara con un utilitario. Igualmente, se podría pensar en que no tiene sentido que un operador pueda operar una planta de gas o una plataforma sin haberlo hecho antes en otra similar. ¿Se montaría alguien en un avión cuyos pilotos no hubieran sido entrenados en aviones similares? Antoni Rovira (Rockwell Automation): Es de esperar que la complejidad de las soluciones de control exigida por el mercado siga aumentando, con objeto de continuar mejorando la producción. En paralelo a este aumento de prestaciones, los sistemas de control para procesos industriales están viviendo una fase de adaptación, pasando progresivamente de mecanismos propietarios, tanto de comunicaciones como de funcionamiento, hacia estándares de amplia aceptación. Este cambio favorecerá su aplicación en todo tipo de instalaciones, haciendo posible explotar la potencialidad de las nuevas tecnologías, y a la vez reduciendo los costes de implementación y soporte.
que le mantenga competitivo sin sufrir intervenciones en otras áreas que perjudiquen el rendimiento de la planta. Otro aspecto en el que coinciden los entrevistados es en la necesidad de colaboración entre el proveedor de la solución y el cliente final. Esto afecta a todas las fases del ciclo de vida del proyecto, pero tiene especial relevancia en el desarrollo de las especificaciones funcionales del sistema, que es donde se define la forma de alcanzar los objetivos planteados en los requerimientos del
sistema, afirma Antoni Rovira, en lo que coincide con el representante de Schneider Electric, quien pone un especial énfasis en que si bien tiene sentido abordar una solución para el control y la gestión del proceso desde un punto de vista global para definir a grandes rasgos las funciones y la información que debe circular, con objeto de que haya una coherencia entre ambos, en el momento de la implementación, sí que tiene sentido separarlos en equipos de trabajo diferentes, puesto que normalmente las herramientas
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¿Estándares: qué evolución se prevé desde las empresas? César Platero (Siemens): La creación de estándares supone un importante esfuerzo a toda la comunidad técnica e industrial y da respuesta a necesidades reales de los usuarios. Prevemos una creciente presencia de los estándares en los DCS para incrementar el valor que éstos aportan y facilitar su acceso a mercados globales. Posiblemente a nivel de campo (integración dispositivos wireless) y seguridad de redes informáticas veamos desarrollos en los próximos años. Óscar Sandoval (Emerson): Consolidación de los estándares actuales, adopción de WirelessHART como estándar de comunicación con campo sin hilos y sistemas de control concebidos para trabajar con múltiples estándares de campo.
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Agustín Fragoso (Schneider Electric): La estandarización en el mundo del control de procesos dependerá, en gran parte, de las corrientes originadas en el mundo informático, debido al gran impacto tecnológico, económico y sociológico que han tenido siempre. Por lo tanto, vamos a seguir constatando el predominio de Microsoft en los sistemas operativos y en los entornos de programación de las estaciones de operador y de ingeniería, el crecimiento de Ethernet y de los estándares inalámbricos en las comunicaciones de planta, etc. Los estándares que han sido desarrollados específicamente para el control de proceso se implementarán para cubrir funcionalidades concretas, como por ejemplo la integración de dispositivos (FDT/DTM, EDDL), las redes inalámbricas (802.11, ZigBee) o la seguridad (IEC 61508, IEC 61511). Almudena Álvarez (Honeywell): La evolución que permita simplificar todos los ámbitos de interacción de programación y el perfil de los proyectistas son muy distintos en un caso y en otro. De todas formas, el hecho de que el proyecto haya sido planteado desde el inicio con una perspectiva global hace mucho más sencilla su puesta en marcha y su mantenimiento posterior. La interoperabilidad como objetivo La interoperabilidad entre sistemas de diversos proveedores ha sido siempre un caballo de batalla. En los folletos publicitarios de las diversas empresas casi siempre aparece esta palabra como una de las cualidades del sistema, pero según los usuarios no siempre es fácil conseguir una
en planta, facilitando las labores de formación, control, mantenimiento y planificación. Se prevé el mayor uso de sistemas de información para la operación y las herramientas que integren las distintas plataformas que pudieran existir, que la estandarización de protocolos permita la elección de los equipos y sistemas mejores para cada aplicación concreta, incluso de diferentes suministradores. La simulación del proceso y del control se solicitará conjuntamente con el sistema de control. Esto mejorará la seguridad, la fiabilidad y el rendimiento de las instalaciones industriales. La seguridad a todos los niveles es y continuará siendo el primer punto a tener en cuenta, y no todos los estándares industriales aseguran la transmisión de datos de seguridad. La elección de dichos protocolos es de vital importancia. La implementación de estándares internacionales de seguridad, como la IEC 61508 e IEC 61511 tanto para la selección de sistemas de seguridad como para la implementación de ciclos de vida de seguridad, facilita enormemente esta selección en procesos industriales que lo requieran. Antoni Rovira (Rockwell Automation): Se estima a medio plazo una consolidación de ISA S88 para la estandarización de todo tipo de aplicaciones de proceso, y PackML en temas de maquinaria. La entrada de ISA S95 será progresiva a medida que el mercado vaya exigiendo sistemas MES. Rockwell Automation integra de forma nativa, en toda su gama de controladores Logix, los estados y rutinas de ISA S88, incluyendo herramientas de monitorización y gestión de fases siguiendo esta normativa. Por extensión también permite aplicar PackML. De forma similar, diseñamos nuestras soluciones de software bajo la plataforma “FactoryTalk”, cuya estructura está orientada a ISA S95.
integración fácil y a la vez eficaz en su funcionamiento. En este sentido hay un acuerdo unánime en que la clave está en la utilización de estándares, y para ello, tal como se afirma desde Rockwell Automation, cuando se diseñan instalaciones que integrarán soluciones de proveedores diferentes es recomendable marcar los estándares a utilizar por todos ellos. Esta definición supone poco esfuerzo en las etapas iniciales del proyecto y puede proporcionar grandes beneficios para la planta. Aspecto en el que coincide César Platero al decir que para una buena integración de aplicaciones de diferentes proveedores en un mismo sistema de control es necesario que
exista una buena compatibilidad en los protocolos de comunicación de cada una de las aplicaciones. Los sistemas actuales utilizan frecuentemente redes de comunicaciones Ethernet con protocolos OPC. Es muy importante instalar aplicaciones que utilicen protocolos abiertos que permitan la interacción sencilla con sistemas ajenos, se afirma desde Siemens, mientras desde Emerson se puntualiza en el sentido de que hay que diferenciar la integración plena de la comunicación de datos en tiempo real. La comunicación es posible de modo sencillo mediante OPC, pero la integración es más difícil. Es decir, que las empresas no deben dejarse llevar porque las
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soluciones basadas en Windows puedan hacer pensar que todo es integrable cuando ello no es cierto, ya que Windows debe protegerse para que sea robusto. En definitiva, pues, si se trata de aconsejar a las empresas respecto a la posibilidad de utilizar sin problemas soluciones de diversos proveedores parecen muy oportunos los consejos que apunta Agustín Fragoso y que se concretan, en primer lugar, en tener claras cuáles serán las funciones del sistema de control de procesos, mediante una buena definición de requerimientos del usuario. En segundo lugar, definir unos estándares tecnológicos que nos permitan garantizar una interoperabilidad mínima entre las aplicaciones que formen el sistema y, por último, seleccionar los proveedores de aplicaciones que cumplan con los requerimientos y estándares definidos, tratando de que sus proveedores defiendan sus argumentos con demostraciones que
se acerquen lo máximo posible a las condiciones reales de funcionamiento, añade Fragoso, y refiriéndose a los estándares comenta que hay que diferenciar dos tipos de estándares: los estándares de conectividad y los estándares de contenido. Los de conectividad definen mecanismos de intercambio de información entre sistemas (TCP/IP, OPC), mientras que los de contenido definen cómo debe estructurarse la información que se intercambian las aplicaciones (S88, S95, B2MML). Ambos tipos de estándar tienen su función, pero lo realmente importante es que haya interoperabilidad entre las aplicaciones del sistema. Lo normal será que los estándares que se utilicen sean los más extendidos en el mercado, puesto que esto nos va a dar una base de proveedores más amplia sobre la que seleccionar los componentes del sistema. En este sentido existe también coincidencia entre los diversos entrevistados en que para realizar
la integración de aplicaciones de diferentes proveedores (gestión, mantenimiento, control de calidad, control de proceso) el protocolo estándar de comunicación más popular es el OPC, y ello se explica porque este protocolo crea comunicaciones entre las fuentes de datos y los clientes independientemente de quien sea el fabricante. Además de transmitir datos en tiempo real, puede transmitir datos históricos, alarmas y eventos. De todos modos, es sabido que el tema de los estándares depende fundamentalmente de su adopción por la industria, de forma que, tal como se comenta desde Emerson, hoy en día, disponiendo de soluciones mucho más avanzadas para la comunicación de sistemas, en muchos casos se sigue recurriendo al rudimentario Modbus RTU, ya que es fácil de implementar y no plantea problemas de estandarización. Laura Tremosa
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Mejora de la eficiencia de los procesos durante el ciclo de vida de las unidades La utilización de tecnologías de control de última generación, acompañadas por metodologías específicas de trabajo, puede convertir un entorno cambiante en una oportunidad para el aumento de la productividad y la reducción de los costes de producción a lo largo del ciclo de vida de las plantas. La gestión del cambio en el sistema de lazos de control, en el sistema de alarmas, en el sistema de aplicaciones avanzadas y en el interfaz hombre-máquina puede constituir una oportunidad para mejorar la eficiencia de los proceso y reducir los costes de producción.
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l control en las plantas de proceso a lo largo de su ciclo de vida se ve afectado por la evolución de parámetros tanto externos como internos que influyen directamente en el rendimiento del proceso productivo que controlan. Estas alteraciones externas tienen que ver, por un lado, con cambios propios del entorno económico global que afectan directamente a los objetivos de producción y que deben ser considerados en las estrategias de control como oportunidades de mejora de rendimiento de las plantas. Por otro lado, todas las regulaciones relativas al control de emisiones, seguridad y normativas de conservación del medio ambiente aparecen asimismo como nuevos criterios a introducir sobre el control de las plantas existentes. Y por último, la dinámica propia de la operación diaria de la planta, como los cambios de turno, órdenes de mantenimiento o revisiones de seguridad, implica un entorno cambiante de operación. Todas estas modificaciones deben ser incorporadas al control de la planta, y cada una de ellas en una determinada extensión modifica los parámetros internos propios
del entorno de control: interfaz de hombre-máquina, sistema de alarmas y estrategias de control, tanto regulatorio como avanzado. El corazón de cualquier unidad de proceso es el resultado de un buen desarrollo durante la fase de diseño de la planta industrial. Durante las fases previas a su comisionado, todos los participantes en el proyecto de construcción e implantación van incorporando al equipo de control y de seguridad del proceso sus mejores recomendaciones, tanto para el equipamiento y hardware de control de todo tipo, como para la aplicación de estándares (generales, corporativos, relativos a las mejores prácticas…) y toda la normativa vigente de aplicación en el momento de la puesta en marcha. Desde el momento en que se produce la entrega de la planta, comienza el periodo más largo del ciclo de vida de la misma. Durante este periodo, la planta continuará evolucionando y con ella, todos los activos de control que soportan a la operación, el control, la seguridad y la optimización del proceso industrial. La evolución de la planta a nivel de infraestructuras y de todo
tipo de equipamiento en general: equipos de proceso en campo, tuberías, transmisores, ampliaciones de controladores, PLC y sistemas de seguridad, etc., ha recibido tradicionalmente el mayor foco de atención en lo que a la gestión de cambio se refiere. La introducción de cambios de proceso en una planta industrial se convierte en la ejecución de proyectos de “plantas parciales” o “mini plantas” sobre una planta existente que debe mantener su nivel de eficiencia antes, durante y después de la ejecución del proyecto de modificación. La eficiencia del proceso debe ser mantenida en todos sus niveles, no sólo a nivel de equipamiento, sino también a nivel operativo, de aplicación, de integración y de sistema. Más aún, durante la operación diaria de las plantas industriales, la evolución continúa. Diferentes turnos, incidencias en equipos, cambio de operadores, órdenes de mantenimiento, reposición de piezas averiadas, revisiones de seguridad, etc. son cambios que se producen a diario y que afectan a la eficiencia del sistema completo. También en estos casos, todas las maniobras relativas a equipamiento
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(hardware) reciben la mayor atención en cuanto a la asignación de recursos tanto desde el punto de vista económico como desde el punto de vista humano. Este artículo propone ampliar el foco de atención en cuanto a lo que a la gestión del cambio se refiere. En concreto se propone el análisis de cuatro sistemas concretos: el sistema de lazos de control, el sistema de alarmas, el sistema de aplicaciones avanzadas y el interfaz hombre-máquina. Se establecen a continuación los mecanismos que tanto la tecnología de control como los servicios ■ Resumen de la clasificación de lazos de control. avanzados habilitan para de control son críticos para asegupoder realizar una óptima rar una operación efectiva de una gestión de cambios. determinada planta. La gestión del El objetivo dentro de cada uno de sistema de lazos a lo largo del ciclo estos apartados será describir cómo de vida de la planta es una tarea nela gestión del cambio en cada una de cesaria para mantener la eficiencia estas grandes áreas puede constituir a los mismos niveles o incluso supeuna oportunidad para mejorar la riores a los que estaban disponibles eficiencia de los proceso y reducir en el momento del comisionado de los costes de producción. la planta. Pero, en general, el número de Monitorización y evaluación continua del sistema de lazos horas que se dedican a este sistema de control han disminuido durante los últimos En el primer nivel, todos los lazos años por muchas y variadas razones,
■ Lista de lazos ordenados según su comportamiento.
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entre las que destacan las siguientes: la necesidad de recursos humanos cualificados, el volumen de lazos a monitorizar y evaluar –sobre todo en plantas muy grandes–, la falta de herramientas que sistematizaran y automatizaran ciertos procesos asociados a esta tarea, y la falta de métricas que sirvieran para dar valor a este tipo de actividad. Como respuesta a esta necesidad para la optimización de los trabajos de monitorización de los lazos de regulación aparecen los Exploradores Remotos de Lazos. Estos sistemas de monitorización remota del sistema de lazos de control pretenden ofrecer un método noasistido, sistemático y periódico. Normalmente este tipo de servicios se basan en la ejecución de las siguientes etapas: • Monitorización y clasificación de los lazos. En una primera fase se procede con la captura de los datos correspondientes a los lazos a monitorizar y se elabora una primera calificación del sistema de lazos, según el tipo de lazos, su comportamiento dinámico y su comparación contra
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de la planta. Es necesario disponer de valores acordados que definan el estado actual, la necesidad de mejora y el avance logrado tras las actuaciones realizadas.
■ Análisis del comportamiento de un lazo.
una base de lazos global. Como resultado se elabora un informe de evaluación que clasifica el estado general de la planta cuyo sistema de lazos está siendo evaluado. Esta actividad se realiza en remoto. Los datos de los lazos son recogidos en cada planta y transmitidos a un servidor remoto desde el que se procesa la información, se elabora la documentación asociada y se envía por correo electrónico a departamento de control. • Priorización. Basada en el informe anterior se elabora una clasificación con la lista de los lazos evaluados ordenados según un índice de prioridad que se le asigna según su comportamiento. De esta forma se establece un orden para dirigir la actuación sobre los lazos de control que presentan un comportamiento menos eficiente. Esta actividad se realiza en remoto. Los datos de los lazos son recogidos en cada planta y transmitidos a un servidor remoto desde el que se procesa la información y se elabora la documentación asociada. • Diagnóstico. Con los datos recibidos se comienza el diagnóstico del problema identificado en cada lazo. Con los datos observados del lazo, se emite un informe y se sugieren una serie de acciones que deben ser ejecutadas a nivel local. • Resolución. Por ultimo se ejecutan a nivel local las actuaciones
recomendadas que pueden ir desde el ajuste de los parámetros del lazo hasta recomendaciones relativas al mantenimiento de alguno de los equipos físicos que intervienen en el lazo de control. Una vez alcanzado este punto, y siempre siguiendo esta metodología, se retomaría el primer paso donde, tras haber corregido los lazos recomendados, el sistema continuaría reevaluando el sistema completo. Este tipo de metodología ya está siendo empleada en plantas de todo el mundo. Los resultados de la aplicación de este tipo de metodologías de trabajo inciden directamente sobre el aumento de la eficiencia de los procesos, porque con ellas es posible: - Reducir de forma mantenida la variabilidad de la planta. De esta forma es posible tener un mejor ajuste de las consignas de control a los límites que la producción de la planta exija en cada comento, ya sean máximos o mínimos. - Implantar unas metodologías de trabajo eficientes, consistentes, mantenibles y reproducibles en cualquier planta del mismo complejo o en diferentes plantas. El éxito reside en unir trabajo y herramientas para obtener resultados. - Establecer métricas para la monitorización y evaluación de forma continuada del comportamiento del sistema de control regulatorio
Monitorización y evaluación continua del sistema de alarmas El sistema de alarmas ha sido uno de los elementos del sistema de control que ha pasado a primer plano en los últimos años. Graves incidentes registrados en importantes plantas industriales de todo el mundo obligaron a una revisión profunda sobre el entorno del que dispuso el operador en el momento de producirse aquellos incidentes. El sistema de alarmas fue identificado como uno de los puntos clave para la mejora de la gestión efectiva de las plantas, tanto en situaciones normales como durante situaciones de planta próximas a los límites de la operación normal. El funcionamiento diario de los sistemas de alarmas presentaba, en general, problemas que obligaron a hacer una revisión profunda sobre su comportamiento real. El operador se encontraba normalmente con un entorno donde además de las alarmas realmente significativas aparecían alarmas repetidas, ruidos y, en algunos casos, avalanchas de alarma. Este comportamiento derivó en una desconfianza por parte del operador en el listado de alarmas, debido principalmente a las siguientes razones: • El sistema tal y como estaba funcionando no resultada de ayuda para la operación. • Ocultaba información realmente importante entre información sin trascendencia alguna. • Hacía perder el tiempo en acciones de baja prioridad. • Resultaba estresante, incluso en muchos casos, irritante. • No resultaba de ayuda en momentos de emergencia, pues en esos casos la correspondiente avalancha de mensajes que recibía resultaba imposible de procesar. Varios motivos habían llevado y llevan en la actualidad a que el sistema de alarmas esté diseñado y
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■ Informe número de alarmas audibles.
■ Informe con número de Alarmas deshabilitadas.
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parametrizado de forma inadecuada. Por un lado, la disponibilidad de un sistema digital con capacidad de definir cualquier tipo de alarma sin requerir esfuerzo de ningún tipo; por otro, la no existencia de una metodología ni unos estándares previamente consensuados a la hora de comenzar la configuración de las alarmas asociadas a una determinada aplicación. El ciclo de vida de las plantas, de nuevo, va introduciendo un mayor de nivel de incertidumbre. Cabe destacar las siguientes situaciones: • Se continúa dando de alta más alarmas (tras la ejecución de nuevos proyectos, por recomendación después de la realización de un estudio de algunos lazos específicos o como aviso de un problema puntual conocido). • Rara vez se elimina alguna alarma. • Ciertos procedimientos de operación habilitan al operador a modificar parámetros propios del sistema de alarmas durante su turno de operación. Los valores recomendados o de diseño se pierden y rara vez vuelven a ser recuperados. La gestión de las alarmas es un proceso alineado al ciclo de vida de la planta cuyos objetivos son crear, mantener y mejorar el siste-
ma de alarmas. Este proceso debe ser llevado a cabo por un equipo multidisciplinar formado por ingenieros de control, responsables de operaciones y responsables de operaciones. La gestión del sistema de alarmas es un proceso que suele ejecutarse en tres fases diferenciadas: • Identificación del estado actual.
Eliminación de duplicidades y alarmas innecesarias (bad actors). • Racionalización de las alarmas. Definición, creación y documentación del master de alarmas de cada planta. • Monitorización del sistema y mejora continua. Para la implantación de cada una de estas fases es fundamental definir la metodología que se va a seguir y, según la metodología a implantar, seleccionar las herramientas más adecuadas que a día de hoy la tecnología de control puede ofrecer. Todas las fases descritas son importantes y necesarias para poder implantar de forma efectiva un buen método para la gestión del sistema de alarmas. Como respuesta a la necesidad para la sistematización de los trabajos de monitorización, evaluación y mejora continuada del sistema de alarmas aparecen los exploradores remotos del sistema de alarmas y mensajes de operador. Este proceso es de directa aplicación tanto en la fase uno Identificación del Estado Actual, como durante la Monitorización y Mejora continua del sistema de alarmas. Estos sistemas de monitorización remota del sistema de alarmas pretenden ofrecer un método no
■ Informe número de alarmas/10 minutos. Referencia a valores EEMUA.
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sistema de alarmas, confiriéndole la importancia que merece. El éxito reside en unir trabajo y herramientas para obtener resultados. • Establecer métricas para la monitorización y evaluación de forma continuada del comportamiento del sistema de alarmas de la planta. Es necesario disponer de valores acordados que definan el estado actual, la necesidad de mejora y el avance logrado tras las actuaciones realizadas. ■ Evolución del valor generado por una aplicación de control avanzado.
asistido, sistemático y periódico. Normalmente este tipo de proceso se basa en la ejecución de las siguientes fases: • Monitorización y clasificación alarmas. Informes semanales. En una primera fase se procede con la captura de los datos correspondientes a las alarmas y mensajes de operador que se están generando en el sistema y se elaboran una serie de informes semanales, organizados según las diferentes funcionalidades propias del sistema de alarmas. Esta información sirve de base para la identificación en primera aproximación de los problemas básicos del sistema de alarmas. • Priorización. A partir de la información recogida en línea y resumida en informes semanales, se elabora un informe mensual en el que se totalizan los valores netos del número de alarmas y mensajes recogidos y clasificados según su prioridad y comparados con los valores recomendados por entidades de referencia (EEMUA). Se obtiene así una serie de métricas que pueden servir de base para valorar el estado del sistema y su comportamiento. • Diagnóstico. Con los datos recibidos se comienza el análisis de la información recibida. Se contrasta el estado actual del sistema de alarmas con el que fue definido como master de alarmas durante el proceso de racionalización. Se identifican las acciones que se van a tomar. • Resolución. Del diagnóstico llevado a cabo en la etapa anterior,
se deriva alguna de las siguientes acciones, que deben ser ejecutadas a nivel local: - Modificación del master de alarmas. - “Forzado” o recuperación de los valores del sistema de alarmas master sobre el sistema en ejecución. Una vez alcanzado el último punto, y siempre siguiendo esta metodología, se retomaría el primer paso, donde se continuaría reevaluando sistema completo. Con este tipo de metodología, que también está siendo ya empleada en plantas de todo el mundo, es posible: • Monitorizar de forma continuada el comportamiento del sistema de alarmas. Poder analizar el comportamiento del sistema en situación “normal” permite anticiparse a que alarmas innecesarias o mal definidas, “ruidos” o mensajes innecesarios al operador, queden en el sistema de forma permanente. • Agilizar el trabajo diario del ingeniero de control. En cada momento se presta atención a las áreas donde el margen de mejora es mayor, donde la prioridad de actuación es máxima. • Implantar unas metodologías de trabajo eficientes, consistentes, mantenibles y reproducibles en cualquier planta del mismo complejo o en diferentes plantas. El hecho de sistematizar en qué momento puede producirse una modificación en el master de alarmas y un “forzado” de valores del master al sistema, redefine el proceso de modificación del
Soluciones avanzadas y la optimización del proceso Las soluciones avanzadas han sido y siguen siendo a día de hoy una de las principales fuentes de generación de beneficio en la mayor parte de las plantas industriales. Aunque por lo general su implantación no suele estar ligada a la instalación inicial de una planta industrial, las principales plantas de proceso cuentan con una amplia plataforma de aplicaciones avanzadas en marcha, ya sean del entorno de proceso como de gestión de la información. Las soluciones avanzadas son, a día de hoy, una parte fundamental del control de todas las plantas industriales. De la misma forma que el resto de la plataforma de control, las soluciones avanzadas no son estáticas, evolucionan durante el ciclo completo de la planta: deben adaptarse a la dinámica cambiante del proceso, deben responder a las diferentes necesidades de los usuarios y, sobre todo, deben alinearse a los nuevos requerimientos del negocio. En la figura superior se representa de forma gráfica cómo durante el ciclo de vida de la planta el valor generado por las soluciones avanzadas va disminuyendo. La pérdida de valor puede deberse a diferentes razones. Por uno lado, ciertos aspectos relativos al diseño, como por ejemplo variables que no se tuvieron en cuenta, datos calculados poco precisos, modelos no suficientemente eficientes y, en general, otros aspectos relativos a la fase de diseño, pueden generar, con el paso del tiempo, que la desviación respecto al comportamiento deseado vaya siendo mayor.
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Interfase hombre-maquina
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tro aspecto a tener en cuenta durante el ciclo de vida de la planta es la evolución que experimenta, y experimentará, la interfase hombremáquina. A diferencia de los aspectos tratados en este artículo, este sistema pertenece a aquellas tareas que están incluidas dentro del foco principal de los trabajos que son acometidos durante la ejecución de una planta o cuando se realiza una modificación sobre ella, o quizá no en toda su extensión. Siempre que se ha hablado y escrito sobre un sistema de control, se ha hablado de la interfase del operador, del número de gráficos de operación, de los listados de alarmas al operador, de los informes de turnos de operación, etc. A día de hoy esta situación ha cambiado de forma significativa y ya no se habla de la interfase de operación sino en general de la interfase hombre-máquina. Métricas del tipo: número de lazos por operador, aplicaciones de control avanzado que se ejecutan en su área de influencia, número de puntos de control por gráfico de operación, etc. se van abandonando de forma paulatina y dan paso a nuevas métricas que tienen
Otro aspecto importante sería analizar aspectos referentes a la configuración de las aplicaciones avanzadas. Como es obvio, durante su ajuste en la fase de implantación se tienen en cuenta las condiciones de fabricación propias de ese momento. Durante el ciclo de vida de la planta, esas condiciones pueden variar y, de hecho, lo hacen. La consecuencia directa es que en muchos casos los objetivos de optimización son diferentes, por lo que es necesario incorporar nuevas variables a optimizar o incluso eliminar algunas de las que se tuvieron en cuenta. El entorno económico es cambiante. Así, por ejemplo, las primeras aplicaciones de optimización tenían como primer objetivo la maximización de la producción; años más tarde, el
más que ver con la eficiencia del proceso, la evolución del negocio, los costes de producción y la seguridad. Varios aspectos han provocado que durante el ciclo de vida de la planta, la interfase hombre-máquina haya evolucionado de manera significativa. Quizá el aspecto que más haya cambiado es la redefinición de las tareas de operación. Hoy en día, el operador dedica la mayor parte de su tiempo y su atención fundamentalmente a tres tareas: manipulación no automática del proceso, respuesta a alteraciones del proceso por producto fuera de especificación, reportar y documentar incidencias durante su turno de operación. El operador del futuro, sin embargo, dedicará la mayor parte de su tiempo al control en línea de costes y a la monitorización en línea de la optimización de las consignas de producción para ajustar el proceso a los objetivos del negocio. Para conseguir una evolución real en este campo habrá que adaptar el concepto actual de la interfase hombre-máquina a los nuevos requerimientos que se
objetivo era el control de la calidad de los productos, y hoy en día nadie duda de que la optimización de los procesos debe tener como objetivo minimizar el consumo energético y reducir los costes de producción, manteniendo las restricciones relativas al control de emisiones y cuidado del medio ambiente. Cabe recordar, tal como ya se ha indicado, que durante el ciclo de vida de las plantas se van ejecutando ampliaciones y modificaciones sobre el proceso. Estas modificaciones normalmente incorporan nuevo equipos o modifican las características del existente, implantan nuevas capacidades de procesamiento a las plantas (fabricación de nuevos productos o de nuevas calidades de los existentes) e impactan sobre los
parámetros de proceso anteriores a la modificación. La propia evolución de los recursos humanos a cargo del control y la operación de la planta influye en el rendimiento de las aplicaciones. Cabe constatar hechos como que el número de operadores va disminuyendo, el número de ingenieros de control es menor que hace algunos años y las necesidades de entrenamiento son cada vez mayores, además del profundo cambio generacional que se está produciendo en la actualidad. Por último, diversos efectos derivados de la evolución del hardware y software que da soporte a la ejecución de estas soluciones avanzadas completan una lista resumida de los puntos más importantes que
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irán incorporando a operación de las plantas. A continuación se enuncian una serie de factores que influirán en la definición del entorno de operación del futuro: • La tecnología. Hoy por hoy, la aplicación masiva de la tecnología de la información en la construcción de la interfase hombre-máquina está poniendo a disposición del operador de las plantas industriales todo tipo de datos, procedimientos, fotografías, vídeos, órdenes de fabricación, etc. Es necesario presentar esta información de forma efectiva, con el objetivo de que demasiada información no se convierta finalmente en un inconveniente, en lugar de realmente servir de ayuda. El diseño de esta interfase estará centrado en el usuario de esta información, no en el proceso ni en las aplicaciones. • Las personas. El perfil del operador está cambiando día a día. Al ir ampliando su ámbito de influencia, será necesario activar procesos de entrenamiento específicos según las áreas del negocio de cada empresa. Por otro lado, será necesario favorecer entornos de operación más “colaborativos”. La eficiencia de las comunicaciones entre las diferentes áreas de operación y entre el entorno de operación y otras divisiones de la empresa va a ser fundamental en la obtención de los objetivos del negocio. Los objetivos de productividad están influyendo directamente en el número de personas que se dedican dentro de cada corporación a cada tipo de actividad. Menos personas estarán disponibles para realizar mas trabajo. El cambio generacional se prevé muy grande durante los próximos años. Las personas que entraron en los años 80 se encontrarán próximas a su jubilación. Las nuevas generaciones, que han sido educadas en un entorno culturalmente
pueden afectar a la pérdida del valor de las aplicaciones avanzadas. Un aspecto importante a tener en cuenta es que los factores antes enunciados no afectan por igual a todas las aplicaciones avanzadas. Normalmente, los factores más relacionados con el proceso impactan directamente en aplicaciones relacionadas con el tiempo real, como el control avanzado, mientras que aquellas relativas a la integración de la información impactan más en aplicaciones orientadas a la gestión del negocio, la planificación, gestión de la fabricación, etc. Para poder corregir el efecto negativo de los aspectos descritos es necesario implantar de nuevo procesos que incorporen herramientas y metodologías que permitan
diferente, deben recoger el testigo. • Las actividades asociadas a la operación y los objetivos del negocio. Los operadores van a continuar con las tareas que están realizando en la actualidad, ejecutándolas de diferente manera, y tendrán además nuevas ocupaciones. Es necesario mantener actualizado su conocimiento sobre los objetivos del negocio. Informarles de las directrices de fabricación (diaria, a largo plazo), actualizar de forma continua la información relativa a la calidad de los productos, suministrarles datos actualizados sobre los planes de seguridad, etc. • Las organizaciones. La evolución de los mercados genera a diario adquisiciones y/o fusiones entre diferentes compañías a nivel internacional. Estos cambios en las corporaciones pueden generar cambios a diferentes niveles dentro de una determinada organización como por ejemplo: alinear estrategias de operación, cambiar los objetivos de negocio a nivel internacional, establecer nuevos canales de comunicación con otros países, aumentar la visibilidad de los procesos locales, etc. Durante los próximos años del ciclo de vida de las plantas, será necesario dedicar esfuerzos para hacer evolucionar el entorno de operación hasta convertirlo en una interfase hombre-maquina mas eficiente. Esta actividad va a requerir la definición de metodologías de trabajo y estándares que sean aplicables a nivel amplio, que sean adaptables según evolucionan las organizaciones y que sean exportables a otras culturas corporativas. La interfase hombre-maquina pasará a ser percibida como uno de los activos más importantes en la generación de valor del negocio de las empresas.
■ Corrección del valor generado por una aplicación de control avanzado a través del soporte a la aplicación.
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■ Monitorización de métricas de comportamiento de la aplica-
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■ Análisis de restricciones de control.
ción de control.
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monitorizar y diagnosticar cada tipo de aplicación, definir métricas para la evaluación de la situación, priorizar adecuadamente las actuaciones y, finalmente, implantar a nivel local las modificaciones que se requieran en cada caso. La figura que se incluye en la página anterior representa gráficamente una posible aproximación para la ■ Diagnóstico de la calidad del modelo. recuperación mantenida del valor de una determinada aplicación avanzada. tros. Típicamente estos parámetros De nuevo, y como ya se ha hesuelen ser: porcentaje de tiempo cho en los apartados anteriores, se que una aplicación de control está resume a continuación la descripen funcionamiento, porcentaje del ción de las diferentes fases para la tiempo en que la aplicación se manmonitorización y mejora continua tiene en un determinado nivel de de una solución avanzada. En este tolerancia respecto a su función caso, dado que las soluciones avanobjetivo (maximización, minimizadas cubren un amplio espectro zación), evolución de coste de las en cuanto a diferentes tipos de variables controladas. aplicaciones, se ha seleccionado • Priorización. A continuación a modo ilustrativo una aplicación es necesario analizar los datos que de control avanzado y sobre ella se han sido recogidos de forma contidescriben las diferentes etapas del nua sobre el sistema y disponerlos proceso de mejora. en un entorno que permita priori• Monitorización de la aplicación zar las acciones a realizar, identifide control avanzado. La primera cando de forma gráfica cuales son etapa a cubrir se refiere a definir las principales áreas de actuación. las métricas que puedan dar una Normalmente para esta labor será indicación del comportamiento de necesario contar, de forma general, la aplicación de control avanzado con herramientas para presentaque se está analizando y activar ción de tendencias de las métricas el seguimiento de estos parámeacordadas.
En concreto, para aplicaciones de control avanzado, puede ser de especial interés el análisis de los límites de control durante el periodo de monitorización y la evolución en los movimientos de las variables manipuladas, por ejemplo. • Diagnóstico. En tercer lugar, el análisis de los datos debiera conducir a poder realizar un diagnóstico de la calidad de los modelos implantados por la aplicación de control avanzado, desde los modelos del controlador hasta modelos de cálculo de propiedades, inferencias, etc. • Resolución. Por último es necesario implantar de forma local todas las modificaciones sugeridas y además reactivar la monitorización de la situación de forma que la mejora obtenida pueda ser convenientemente documentada a través de informes ad-hoc. De nuevo, los resultados de la aplicación de este tipo de metodologías de trabajo inciden directamente sobre el mantenimiento y adaptación de las aplicaciones avanzadas para alinear su funcionamiento a los cambios continuos de la planta a lo largo de su ciclo de vida, porque con ellos es posible: • Monitorizar de forma continuada el comportamiento de las soluciones avanzadas. De esta forma, no
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sólo las aplicaciones existentes se van adaptando al entorno cambiante del proceso, sino que es posible identificar nuevas oportunidades de optimización. • Agilizar el trabajo diario del ingeniero de control. En cada momento se presta atención a las áreas donde el margen de mejora es mayor, donde la prioridad de actuación es máxima. • Implantar unas metodologías de trabajo eficientes y relacionar estas actuaciones con métricas previamente acordadas que puedan establecer el valor generado para el negocio de la planta. Conclusiones El ciclo de vida de las plantas puede crear nuevas oportunidades para la creación de valor de negocio para las empresas. La mejora de la eficiencia de “los procesos” de mejora de la interfase, del entorno de control y optimización incide directamente en la mejora del “proceso de fabricación”,
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Referencias
• www.eemua.org. EEMUA Engineering Equipment & Materials User’s Association • www.asmconsortium.net. Abnormal Situation Management Consortium • www.honeywell.com/ps. Honeywell Process Solutions el proceso por excelencia. La tecnología de control, hoy por hoy, puede ofrecer soluciones que permiten ayudar y mejorar la labor del ingeniero de control. Las herramientas no bastan. Es necesario definir una metodología de trabajo consistente y posteriormente utilizar las herramientas precisas. Es necesario definir métricas obtenidas de forma continua sobre el sistema real que permitan medir de forma consistente la necesidad de una determinada actuación. En los próximos años es de esperar un gran avance en lo que a la redefinición de la interfase hombre-maquina se refiere. El modelo de niveles de control queda completamente redefinido para poder dar
al proceso la oportunidad de mejorar su eficiencia de forma continuada. Los niveles asociados a sistema de control, sistema de optimización y sistema de gestión de planta deben incorporarse de forma conjunta a un nuevo nivel único en el que sea posible de forma consistente controlar, optimizar y analizar. Rita Otero Honeywell HPS Este artículo constituye una ponenc i a p re s e n t a d a durante la Conferencia Anual de la ISA del año 2009.
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Control y automatización
Supervisión mediante una topología cliente-servidor con estación de ingeniería y servidor web
54 ■ Arquitectura de automatización Siemens de la planta Korott.
K
orott, una empresa farmacéutica nacida en Alcoy en 1991, siempre ha apostado por diseñar todos sus procesos productivos teniendo como referencia la más avanzada tecnología del mercado, un riguroso y constante control de calidad y la utilización de las mejores materias primas para generar los productos finales, todo ello bajo el cumplimiento de la más estricta normativa sanitaria vigente. Sus productos son conocidos por sus marcas Deliplus y Valens, comercializadas exclusivamente por los supermercados de Mercadona. Actualmente tiene tres unidades de negocio: higiene bucodental (cremas y geles dentales, 2 en 1 y enjuagues bucales), complementos nutricionales (cápsulas o ampollas de plantas medicinales y complementos alimenticios) y dermocosmética (algodón hidrófilo, discos desmaquillantes, vaselinas, preservativos, etc.). Recientemente se ha puesto en marcha una quinta planta de productos de higiene dental que se ha automatizado totalmente con la
tecnología para automatización de procesos de la alemana Siemens: desde los almacenes de materias primas, pasando por el corazón de la fábrica, los cuatro reactores de 10.000 litros para los colutorios y otros dos reactores de 3.000 litros para las diferentes variedades de dentífricos, y continuando con las sofisticadas máquinas de envasado, todas ellas controladas por equipos
Simatic conectados por Profinet. También se dispone de 8 reactores de almacenamiento de las diferentes variedades de dentífricos mediante isla de válvulas. Gracias a esta tecnología, los trasiegos de reactores de producción a los de almacenamiento son totalmente automáticos. La isla de válvulas cuenta con estaciones de torpedo para una óptima recuperación de producto en las tuberías, reduciendo prácticamente a cero las típicas mermas que se producen en este tipo de trasiegos. Para la limpieza y desinfección se dispone de un sistema CIP automático que utiliza tecnología de desinfección y aclarados de agua purificada en línea, totalmente integrado en los procesos, que permite limpiar una parte de la planta, en tanto el resto de áreas continúan con la producción. Además, el sistema CIP minimiza la repercusión sobre el medio ambiente gracias a su rendimiento optimizado. Todo el sistema de control es supervisado por los diferentes Simatic Panel PC repartidos por la fábrica mediante el scada WinCC de Siemens. El sistema, además, puede ser monitorizado y manejado desde
■ Productos para higiene bucodental Deliplus fabricados por Korott.
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cualquier lugar del mundo mediante el uso del paquete opcional WinCC/WebNavigator, permitiendo la explotación de la información allí donde sea necesaria para la toma de decisiones y manteniendo la total seguridad del sistema por medio del acceso encriptado vía https y del servidor web dedicado instalado sobre un cliente de WinCC que se separa el entorno web del entorno de control de proceso. En este proyecto han participado una decena de fabricantes internacionales, siendo la empresa Instalaciones Industriales Grau la adjudicataria del contrato modalidad llave en mano con responsabilidad directa sobre el proceso (reactores, tuberías, instrumentación, etc.), la automatización del mismo y la integración y coordinación de todos los subsistemas. La clave del éxito del proyecto ha consistido en poseer la suficiente flexibilidad para poder absorber sistemas de fabricantes de maquinaria que ya están probados en el mercado y no poseen la tecnología de Siemens utilizada (Profinet en comunicaciones, variadores e instrumentación comunicables, sistema de red Scalance con diagnosis por SNMP, acceso Web con tunelado VPN seguro, etc.). Gracias a esta integración, se puede acceder a
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■ Scada WinCC funcionando en SIMATIC panel PC.
la información de las máquinas para suministrarla al sistema ERP central y a su vez independizar los subsistemas productivos frente a un eventual fallo del sistema de comunicaciones (basado en un anillo de fibra óptica que recorre la fábrica). Otro de los logros tecnológicos del sistema de control es la utilización de la supervisión mediante una topología cliente-servidor en Simatic WinCC con estación de ingeniería y
■ Reactores funcionando con tecnología Siemens.
servidor web. Esto posibilita la modificación del sistema de supervisión sin necesidad de parar el runtime del scada y con transferencia instantánea de las modificaciones a los 14 ordenadores distribuidos por toda la planta y desde los que “a pie de máquina” se puede controlar hasta el más mínimo detalle del proceso. Todas las modificaciones que se hacen desde dichos ordenadores son registradas en la base de datos central cumpliendo la normativa FDA 21 CFR y EU 178/2002, en la que queda registrado cualquier cambio por parte del operador certificado, así como el ordenador desde el que se hizo, con validación de transferencia de receta por pasos certificados. El cumplimiento de esta normativa ha sido posible gracias a la utilización del paquete adicional WinCC/audit., que permite tanto la trazabilidad de operación como la trazabilidad de los cambios realizados durante la modificación y ampliación de los proyectos scada desde la estación de ingeniería de WinCC. José Antonio Martínez Torres Siemens, S.A. Industry SectorIndustry Automation www.siemens.es/industry
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PROYECTOS/APLICACIONES
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Con tecnología Omron
Automatización completa de una planta de fabricación de carbonato cálcico precipitado
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undada en el 1969, Cales de Llierca, S.A. es un importante productor de cal de alta calidad y otros productos derivados. Actualmente cuenta con dos centros de fabricación, uno situado en la población de Llers, en la comarca del Alt Empordá, y el otro en la población de Argelaguer, en la comarca de la Garrotxa, ambas en la provincia de Girona. La empresa tiene una amplia experiencia en la fabricación de productos de alta calidad, así como un gran compromiso con el medio ambiente. A grandes rasgos, el trabajo de Cales de Llierca, S.A. consiste en transformar la piedra caliza en productos que se utilizan en muchos sectores industriales y medioambientales. Los productos fabricados se pueden clasificar en tres gamas: el óxido cálcico, el hidróxido cálcico y el carbonato cálcico precipitado y dentro de cada gama se fabrican variedades según aplicaciones. Pero la principal especialidad de la empresa es la producción de carbonato cálcico precipitado que encuentra su aplicación en la industria del automóvil, alimentaria, papeles especiales y pinturas. Cales de Llierca, S.A. es la única empresa
española que actualmente fabrica dicho producto, compitiendo con multinacionales de tamaño mucho mayor. La capacidad total de producción está en torno a las 100.000 toneladas anuales. Ya en 1988 la empresa implantó el primer sistema de alimentación automatizada de los hornos de cal existentes en aquellos días, basado en un PLC Omron modelo Sysmac S6. Desde entonces, las instalaciones no han cesado de mejorar y actualmente la planta se encuentra totalmente automatizada, confiando el control de los procesos productivos a la tecnología de automatización Omron. En particular, se utilizan los PLC de las series CS1 y CJ1 como controladores programables y maestros de redes distribuidas CompobusD/
DeviceNet, que se ocupan de controlar las entradas y salidas digitales y analógicas. Todavía existen en la empresa algunos autómatas programables del modelo CQM1 e incluso de la serie K, que siguen desempeñando su función desde hace más de 15 años sin ningún contratiempo. Por otro lado, se utilizan variadores de frecuencia Omron de prácticamente todas las series que se encuentran perfectamente integrados con los controladores programables mediante redes Modbus. En esta red también se integran perfectamente los controladores de proceso Omron utilizados en las aplicaciones de pesaje. Descripción de la aplicación La aplicación consiste en la automatización completa de una planta de fabricación de carbonato cálcico precipitado, partiendo de la piedra caliza. En la planta completa se pueden distinguir los siguientes procesos: calcinación de la piedra caliza, planta de hidratación y precipitación y planta de tratamiento superficial y secado. La calcinación de la piedra caliza se realiza en hornos del tipo regenerativo. En esta sección se transforma el carbonato cálcico en óxido cálcico. El control completo de la sección se realiza mediante tres autómatas programables CS1 de Omron que gestionan las fases de carga, descarga y calcinación. Adicionalmente, los autómatas programables del sistema calculan constantemente los parámetros adecuados de producción y efectúan los ajustes necesarios en tiempo real para minimizar paros y contratiempos. El proce-
PROYECTOS/APLICACIONES
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so, aún tratándose de un sistema térmico, no se controla mediante lazo cerrado como sería lo habitual, sino que los PLC realizan complejos cálculos energéticos para determinar la cantidad de combustible a aportar. Para la implementación física se han utilizado redes de CompoBus/D para las entradas y salidas distribuidas, y redes Modbus que permiten el diálogo de los autómatas con controladores de proceso tipo K3HB, y K3NV (báscula) y variadores de frecuencia de los modelos 3G3MV, 3G3FV, 3G3HV, CIMR-E7, entre otros. La planta de hidratación y precipitación se controla enteramente mediante varios autómatas programables de la serie CJ1, que permiten la selección flexible de los parámetros de regulación para cada tipo de producto fabricado, gracias a un software desarrollado enteramente mediante la herramienta CX-Programmer. Es de destacar el gran número de entradas/salidas tanto directas como distribuidas en CompoBus/ D que se gestionan en esta sección, alrededor de las 1000. La planta de tratamiento superficial y secado consta de un reactor de tratamiento superficial y de 3 secaderos, de nuevo controlados mediante tecnología Omron. En todas las secciones se utilizan sistemas HMI consistentes en PC estándar en el que corre un interface de operador que, gracias a la tecnología OPC y al servidor OPC de Omron, está en comunicación con los autómatas programables. El sistema completo resulta rápido, estable y fiable, proporcionando a los operadores de planta y a los ingenieros de proceso toda la información necesaria para el control y supervisión de las diferentes etapas. www.calesdellierca.com www.omron.es
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F. Hoffmann La Roche adopta la solución MES de Rockwell Automation
L
a empresa farmacéutica F. Hoffmann La Roche ha seleccionado la solución FactoryTalk Pharma Suite de Rockwell Automation para trazabilidad de materiales en sus fábricas de producción química. El sistema está basado en la plataforma FactoryTalk MES (Manufacturing Execution System) de Rockwell Automation y aplicaciones desarrolladas específicamente para la industria farmacéutica y biotecnológica. Para Roche, el sistema proporcionará una completa genealogía de materiales; desde la recepción de materias primas hasta producción y llenado sin olvidar la gestión del almacenamiento de producto. Adicionalmente, el sistema ofrecerá visibilidad en tiempo real del inventario en planta y del estado de la producción. La FactoryTalk Pharma Suite está siendo desplegada inicialmente con el soporte del equipo de Global Solutions de Rockwell Automation en la instalación de producción de Active Pharmaceutical Ingredients (Ingredientes Farmacéuticos Activos, API) de Roche en Basilea, Suiza, con el objetivo de replicar la solución en otros centros de producción química.
FactoryTalk Pharma Suite, que fue lanzada a finales de 2008, ofrece todos los beneficios de la plataforma FactoryTalk MES de Rockwell Automation junto a aplicaciones a medida basadas en la amplia experiencia de la compañía en el desarrollo y despliegue de software para la industria farmacéutica y biotecnológica. Como resultado, la solución es escalable para satisfacer las necesidades de pequeñas y grandes organizaciones y puede ayudar a obtener un coste total de propiedad inferior durante su uso, gracias a la utilización de tecnología estándar. La solución se integrará en las actuales operaciones de Roche, incluidos SAP y el sistema de gestión de almacén, utilizando la flexibilidad de la aplicación SOA (Service Orientated Architecture), que permite una integración más fácil. La solución también será compatible con las interfaces de dispositivos inalámbricos de la planta de producción de Roche, básculas inalámbricas portátiles e impresoras de etiquetas utilizadas por el equipo de producción. www.rockwellautomation.es
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PRODUCTOS
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Soluciones embedded, panel PC y PC industrial para el control de procesos
■ Panel PC+Software scada.
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■ PLC y Mini PLC.
componentes: panel PC +software l objetivo de todo proceso de scada, PLC y mini PLC y periferia. fabricación es la obtención de un producto final de unas caracUna de las herramientas básicas terísticas determinadas de forma para supervisar el proceso de control que cumpla con las especificacioes el Panel PC y/o PC Industrial, nes y niveles de calidad exigidos cuyo formato compacto incluye dispara poder ser comercializado. El play de visualización y placa madre resultado exitoso del producto sólo industrial. Como este dispositivo se será posible gracias a un control integra normalmente en maquinaexhaustivo de las condiciones de ria, debe cumplir unos requisitos y fabricación, y la misión del sistema normativas que garanticen su code control de proceso será corregir rrecto funcionamiento y estabilidad, las posibles desviaciones surgidas en siendo sus condicionantes básicos las variables de proceso respecto de los siguientes: los valores previamente establecidos • Protección IP (variable en funy que se consideran óptimos para ción del entorno). conseguir las propiedades requeri• Robustez mecánica y eléctrica. das en el producto producido. • Protección contra ruido electroEl sistema de control permite una magnético. operación del proceso más fiable y • Protección contra variaciones sencilla, al encargarse de obtener de tensión bruscas. unas condiciones de ejecución esta• Fiabilidad 24/7. bles y corregir las posibles anomalías • Implementación de buses de detectadas. Las principales caractecampo. rísticas que debe tener un sistema • Rangos de temperatura altos. de control son las siguientes: dispoLa elección de un panel PC o del ner de un sistema estable inmune típico PC industrial depende de la a desajustes, controlar las limitaciones del equipo y proceso de forma precisa y aplicar la normativa de trabajo del sistema correctamente. La correcta implantación de un sistema de control de proceso óptimo significará una mejora de la operativa. Actualmente, la arquitectura “tipo” de un sistema de control de proceso está ■ Equipo UNO-3074 de Advantech. formada por los siguientes
■ Periferia
ubicación o de los requerimientos hardware que se establezcan previamente. Las características del PC industrial deben ser muy similares a las ya comentadas de un Panel PC, es decir, debe presentar robustez mecánica y eléctrica, fiablidad, rango de temperatura alto y posibilidad de ampliación de tarjetería gracias a las ranuras de expansión. Los equipos compactos de la serie UNO, de Advantech, presentes en España a través de Tempel, pueden ser integrados en cualquier control de proceso, gracias a su arquitectura y diseño ultra compacto y fanless. Adicionalmente, disponen de ranuras de expansión en la cuales es posible implementar tarjetería de entrada salida y buses de campo habituales en este tipo de entornos. Las características de diseño de este tipo de equipamiento son muy fiables, ya que prima la robustez y fiabilidad. De hecho, todo el equipamiento industrial de Advantech es testeado y homologado con las más alta calidad de proceso y certificado bajo los estándares de test más exigentes del mercado. Son otras de sus características adicionales la incorporación de watchdog timer (reseteo automático del sistema en caso de fallo) y estabilidad de suministro garantizada (normalmente se sitúa entre 5-7 años).
www.tempel.es
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SERIE CUPID
��Núcleo Freescale i.MX35 532 MHz ARM1136JF-S ��128 MB DDR-RAM / 256 MB NAND-Flash ��Pantalla TFT táctil 5.7” (VGA) o 7.0” (WVGA) ��Hi-Speed USB 2.0 Host y OTG ��Ethernet 10/100 Mbit/s ��2 puertos serie RS-232, 1 RS-485, 1 SPI, 1 CAN ��Ranura SD/SDHC ��Power Over Ethernet (POE) ��2 Entradas y 2 Salidas digitales ��Opciones: Aislamiento galvánico - 2º puerto CAN ��Soporte Windows Embedded CE y Linux
Alto brillo 400 cd/m2
Comandos serie
Su microcontrolador
Equipo REACH
��Pantallas serie inteligentes ��Variedad de tamaños: 4” - 4,3” - 5,7” - 7” - 8,4” ��Fácil desarrollo: no se necesita sistema operativo o librerías especiales ��Macros, imágenes, botones, hotspots y mucho más ��Memoria flash interna para almacenar imágenes y macros ��Múltiples puertos series multiplexados controlables desde el microcontrolador ��Táctil o no táctil
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PRODUCTOS
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Propuesta tecnológica para la excelencia operacional integral en el sector farmacéutico
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onderware, empresa especializada en soluciones tecnológicas de control para la industria, ha presentado al sector farmacéutico su apuesta tecnológica para conseguir una excelencia operacional de carácter integral. En esta propuesta, las habituales exigencias de control, visibilidad y trazabilidad de la industria traspasan la frontera de la planta de producción y se articulan en torno a una ambiciosa arquitectura que permite mantener un estrecho control de lo que sucede, desde el nivel de negocio hasta el último operario implicado en la producción. Todas las tecnologías presentadas recientemente (en concreto durante la jornada “Excelencia Operacional Pharma”) están basadas en la tecnología Archestra de Wonderware y se despliegan sobre System Platform, una plataforma única y escalable para todas las necesidades de información y automatización industrial relacionadas con soluciones de
software scada, HMI de supervisión, MES y EMI. A nivel de planta, Wonderware Perfomance Software ofrece información sobre la eficiencia y las paradas de los equipos con el objetivo de corregir el desempeño y mejorar la productividad a través de la correcta utilización de los activos en procesos tan críticos como el envasado y el empaquetado. Es capaz de mostrar a quienes toman las decisiones cómo se está ejecutando la producción actualmente, cómo se ha efectuado con anterioridad, y lo que es más importante, porqué
se ha realizado de esa manera. Esta solución complementa sus funcionalidades con Wonderware InBatch, software para la gestión de lotes que responde a los estándares comunes de la industria �ISA S88 y S95 garantizando el control de la trazabilidad y genealogía de materiales en consecuencia con las exigencias de las regulaciones más exigentes, como la FDA 21 CFR Parte 11. Otros ámbitos de gestión: eficiencia energética y control de clima y servicios auxiliares Sin embargo, más allá de este tradicional entorno de automatización en las empresas farmacéuticas, existen otros ámbitos de gestión que requieren un estrecho seguimiento y que muchas veces son ignorados por las compañías del sector poniendo en riesgo no sólo la productividad, si no también la calidad. El control de la eficiencia energé-
�������������������� Refrigeradores Cool Efficiency Optimas prestaciones en la Industria y TI Consiga hasta un:
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EL
LA
PRODUCTOS
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tica queda garantizado a través de Wonderware CEM, solución capaz de ofrecer resultados para la correcta gestión energética de los procesos de producción. La información energética es transformada en datos que permiten trasladar la responsabilidad del uso energético a todos los niveles de la organización, ya que cada departamento de la compañía consume energía añadiendo coste al producto. Wonderware CEM es capaz de combinar datos de energía con datos de producción para crear unidades de medidas que permitan un mejor análisis KWH/Hl. de producto, por ejemplo, entrega información real sobre el coste energético de cada producto y alerta al detectar pérdidas de energía en el proceso. Asimismo, es capaz de monitorizar todo tipo de energía electricidad, agua, vapor, gas, aire comprimido, etc. y tiene en cuenta la generación propia de electricidad a través de cogeneración o por infraestructuras solares, eólicas y de biomasa. De la misma manera, la correcta gestión del control del clima o servicios auxiliares plantea un auténtico desafío que obliga a las empresas farmacéuticas a romper las barreras interdepartamentales para que no exista ningún riesgo en la producción. Instalaciones no automatizadas y sin ningún tipo de control
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iluminación, accesos, climatización, generación y distribución de energía, etc., o en el mejor de los casos, manejadas como islas a través del control de diversos scadas, pueden ser integradas en una única plataforma. Intouch, System Platform e Information Server de Wonderware, además de Historian, permitirán crear un entorno escalable y abierto que ofrezca históricos comunes, análisis global y acceso a la información en todos los niveles.
En esta línea, es también imprescindible para las empresas del sector un estrecho control de las operaciones móviles. Por ello Wonderware ofrece a la industria Movile Solutions, sistema que incluye software con dispositivo hardware que permite la gestión de tareas en planta, el mantenimiento de equipos o el tracking de la producción de manera consolidada con los sistemas de información tanto de negocio como de operaciones.
Gestión de cambios y control de operaciones móviles Pero ninguna infraestructura es absolutamente efectiva si no se es capaz de controlar la gestión de los cambios que los múltiples usuarios, desde ingenieros hasta operadores pasando por proveedores, pueden realizar en el sistema. Por ello se propone la implementación de Autosafe, software que permite una gestión de los cambios en el sistema con seguimiento según múltiples definiciones por horario, en tiempo real, para equipos fuera de la red, etc. y para múltiples perfiles. Como resultado, se protege la información, se reduce el downtime de producción, se cuenta con historiales para auditorías, se aumenta la seguridad y se consigue cumplir con las normativas gubernamentales.
Gestión de negocio Pero nada de esto sería de utilidad si la información no es capaz de llegar en forma de dato analizable al nivel de gestión de negocio. Wonderware Enterprise Manufacturing Intelligence (EMI) permitirá a las industrias del sector consolidar los datos que preceden de diversas fuentes consiguiendo la creación de cuadros de mandos flexibles que conectan toda la información que se produce en la compañía. Potentes data minings descubren las relaciones entre los datos y los propagan a los sistemas de gestión consiguiendo alinear, de manera definitiva a través de un modelo de información común, lo que ocurre en la planta con los objetivos de negocio. www.wonderware.es
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INFORME
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Elementos de medición de temperatura Junto con la medida de presión, una de las variables de proceso más medidas es, sin duda, la medida de temperatura, pero no son muchas ni las tecnologías a utilizar en un determinado proceso ni los grados de libertad existentes. Por ello trataremos de centrar este informe en particularidades como son la selección del instrumento de medida y sus aplicaciones más típicas dentro de la industria.
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n todas las facetas de nuestra vida cotidiana, la medida de temperatura está casi siempre presente. Miramos el termómetro para saber la temperatura que hace en la calle, vigilamos la temperatura del coche, tanto la del motor como para regular el climatizador, vigilamos que nuestros niños no tengan fiebre utilizando la mano de termómetro, regulamos el agua caliente usando de nuevo la mano como instrumento,
y la enumeración podría ser mucho más larga Al igual que en nuestra vida cotidiana, en la industria y en las plantas de proceso también está presente la medición y control de temperatura como variable de proceso importante, especialmente en procesos intermedios y sistemas auxiliares. No es objeto de este artículo entrar en los diferentes aspectos de la termodinámica, pero sí lo es aclarar
■ Efecto del bimetal ante un cambio de temperatura.
■ Termómetro bimetálico (Cella Ibérica).
■ Termómetro de bulbo (Instrumentos Wika).
que la temperatura es una variable que no se puede medir directamente, sino que se determina por su efecto sobre otras propiedades. Como es fácilmente entendible, la temperatura como variable de proceso tiene una gran importancia en los procesos de transferencia de calor y en procesos de refinación y petroquímica. Al igual que ocurre con cualquier variable de medida, existen muchas posibilidades de clasificación de los diferentes tipos de tecnología para medición de temperatura, pero quizás la que más utilizan los técnicos son los siguientes: • Instrumentos locales o termómetros. • Interruptores de temperatura o termostatos. • Instrumentos remotos en continuo. • Medida sin contacto. Instrumentos locales o termómetros Los instrumentos locales de medición de temperatura o termómetros
■ Termostato (Danfoss).
INFORME
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son aquellos instrumentos que nos indican la temperatura de un modo local, sobre el propio instrumento o termómetro. Los dos tipos de instrumentos mas utilizados son los bimetálicos y los de bulbo. Los termómetros bimetálicos se basan en el cambio de longitud de los metales debido a la temperatura, es decir, si unimos dos metales con diferente coeficiente de dilatación, al calentar el conjunto, éste se deformará en función de la temperatura y de los coeficientes de dilatación. Si a este conjunto lo calibramos e incluimos una escala, el resultado es un termómetro bimetálico. Los termómetros de bulbo o de sistema de relleno se basan en la expansión de un líquido o gas dentro de un bulbo por el efecto de la temperatura. Cuando la temperatura del bulbo cambia, el fluido (gas o líquido) se expande y una espiral conectada al bulbo tiende a desplazarse haciendo mover, a su vez, el dial del termómetro. La pregunta que se puede hacer el lector es cuál de estas tecnologías se puede elegir en función del proceso a medir. Una regla generalmente utilizada en el mundo de la industria es que hasta unos 450º o 500º C se suele utilizar el termómetro bimetálico y a partir de estas temperaturas se utiliza el de bulbo relleno de gas, que puede medir hasta aproximadamente 700º C. La principal desventaja del termómetro de bulbo es la posibilidad de rotura del capilar si no se maneja correctamente. Interruptores de temperatura o termostatos Un termostato o interruptor de temperatura industrial utiliza el mismo método de medición que un termómetro (bulbo o bimetálico), pero se le añade un contacto eléctrico que actúa o cambia de estado en el punto al que se le ha calibrado. Este instrumento se utiliza cuando queremos ejecutar alguna acción por efecto de una tem-
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■ Elementos primarios de temperatura (Pirometría Técnica).
peratura, y esta acción se puede considerar como un control on-off. Un ejemplo fácil es el termostato de nuestra casa: cuando actúa cambia de estado y arranca o para la calefacción. Un aspecto a tener en cuenta es que la calibración de estos dispositivos debe efectuarse de manera adecuada “subiendo” o “bajando” con el fin de evitar los efectos de la histéresis. En el mercado industrial, este tipo de instrumentos cada vez se utiliza menos, siendo la tendencia natural la utilización de elementos primarios de temperatura con señal directa o con transmisor de temperatura. Instrumentos remotos en continuo Existen algunas técnicas de medición cuya principal misión es la lectura remota al propio instrumento.
■ Principio de funcionamiento de un termopar.
Dentro de este apartado, nos centraremos en dos tipos de instrumentos, los termopares y las termorresistencias. Un termopar se basa en el efecto de la circulación de una corriente en un circuito formado por dos metales diferentes cuyas uniones se mantienen a diferente temperatura, una unión es la de medida (o unión caliente) y la otra, la de referencia (o unión fría). Esto, unido a la combinación de efectos termoeléctricos, hace que la tensión o fuerza electromotriz generada sea función de la diferencia de temperatura existente en ambos extremos. Si a este efecto le unimos la correcta selección de los metales en base a calidades, coste, etc., el resultado es la estandarización de unas clasificaciones de termopares en función de la combinación de metales seleccionados. En la tabla 1 de la página siguiente se puede ver una sencilla selección de termopares en función de los bimetales, así como los rangos de temperatura que pueden dar cada uno de ellos. A la hora de seleccionar el tipo de termopar hay que tener en cuenta que cada uno de ellos tiene sus propias características de precisión, sensibilidad, rango, etc. La gráfica adjunta, extraída del libro de Antonio Creus “Ins-
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INFORME
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Sensores de temperatura suministrados en España
Baumer www.baumerelectric.com B+B Thermo Technik/ Instrumentos de Medida www.idm-instrumentos. es
Comet/Sensing www.sensing.es
Danfoss http://es.ic.Danfoss.com
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E+H/ Endress & Hauser www.es.endress.com
Eipsa www.eipsa.es
Equitrol www.equitrol.com Foxboro/Invensys iom.invensys.com
Diisponibilidad de termopozos (B:Bridados;S: Soldados; R: Roscados)
Serv.Criogénico
Distancia máxima al receptor (m)
Señal de salida
Tiempo de respuesta
Linealidad
Repetibilidad (%)
Precisión (%)
Deriva disponible (%)
Tipo de tecnología
Fabricante/ Suministrador/ Web
Rango de medición disponible (ºC)
Especificaciones
En esta relación sólo aparecen aquellas empresas conocidas p o r e s ta re d a c c i ó n que han respondido a nuestra demanda de información.
PT100/PT1000
50-400
—
DIN
—
—
—
—
—
Sí
B/S/R
Termopar T Termopares E, J, K, N Termopares R, S, B Sondas RTD Infrarroja
-40-+350ºC -40-+1000ºC
— —
±0,5ºC ±1,5ºC
— —
— —
— —
mV mV
— —
No No
Sí Sí
0-+1600ºC -200-+850ºC -40-+975ºC
— — —
±1ºC ±0,15ºC ±1%
— — —
— — —
— — 120ms
— — —
No No No
Sí Sí No
Termopar K Termopar J Termopar S PT 1000 Termopar K
(-)65-1000 (-)65-1000 Hasta 1100 Hasta 350 -50-+800ºC
Sí
0,10% 0,10% 0,10% 0,10% _
Clase A Clase A Clase A Clase A _
_
3s 3s 3s 3s _
mV Ohms 0-5V, 0(4)-20 mA mV mV mV mV _
Sí Sí Sí Sí _
No No No No No
No No No No Sí
Sí
PT100
-50-+400ºC
Sí
No
Sí
Sí
PT1000
-50 -+400ºC
Sí
No
Sí
Sí
PTC
-50-+150ºC
Sí
No
Sí
No
NTC Termopar J Termopar K Termopar T Termopar R
-50-+300ºC -200-800 -200-1100 -270-400 0-1600
Sí — — — —
Sí Sí Sí Sí Sí
No
Termopar S
0-1600
—
Termopar B Termopar C Termopar D Termopar E Termopar L Termopar N Termopar U Termopar N Termorresistencia Pt100
600-1800 0-2320 0-2495 -270-1000 -200-900 -270-1300 -200-600 -270-1300 -200-600
— — — — — — — — —
Transmisor 4..20 mA Transmisor HART Transmisor Profibus Transmisor Fieldbus Foundation Termopar tipo K
-270-2500 -270-2500 -270-2500 -270-2500
— — — —
-200-1260
Termopar tipo E Termopar tipo J Termopar tipo R Termopar tipo S Termopar tipo T PT-100 PT100/Termopares
-200-870 0-760 0-1480 0-1480 -200-0 /0(3)70 -200/850 Hasta 1200
—
—
—
—
—
Varias
1000
Sí
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
Termopar B
400-1820
—
—
—
—
—
—
—
—
Sí
Termopar E Termopar J Termopar K
-100-1000 -100-1200 -180-1372
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
Sí Sí Sí
0.004*t 0.004*t 0.004*t 1+0.003* (t-1100) 1+0.003* (t-1100) 0.0025*t — — — — — — — 0,1+ 0,0017*t 0,1ºC 0,1ºC 0,1ºC 0,1ºC
*(3) *(3) *(3) *(3)
*(3) *(3) *(3) *(3)
2.5 s 2.5 s 2.5 s —
mV mV mV mV
— — — —
No Sí Sí Sí No
*(3)
*(3)
—
mV
—
No
Sí
*(3) *(3) *(3) *(3) *(3) *(3) *(3) *(3) *(3)
*(3) *(3) *(3) *(3) *(3) *(3) *(3) *(3) *(3)
— — — — — — — — 2.5 s
mV mV mV mV mV mV mV mV Ohms
— — — — — — — — —
Sí No No Sí Sí Sí Sí Sí Sí
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
*(3) *(3) *(3) *(3)
*(3) *(3) *(3) *(3)
1s 1s 1s 1s
4.-20 mA HART Profibus PA FF
— — — —
Sí Sí Sí Sí
No No No No Sí
Cualquier normativa solicitada por el cliente final
INFORME
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Certificación nuclear
Suministro para aeronáutica
Certificación SIL
Certificación para área clasificada
Disponibilidad de wireless
R: Roscados)
Disponibilidad de convertidor de señal
Disponibilidad de protocolos (Hart, FF, PA/DP, etc.)
Especificaciones generales
Sí
Sí
No
Sí
No
—
—
Sí Sí
No No
No No
No No
No No
No No
No No
Sí Sí Sí
No No No
No No No
No No No
No No No
No No No
No No No
Sí Sí Sí Sí Sí
Sí Sí Sí Sí No
Sí Sí Sí Sí No
No No No No Sí
No
Sí Sí Sí Sí No
Sí Sí Sí Sí No
Sí
No
No
Sí
No
No
No
Sí
No
No
Sí
No
No
No
No
No
No
No
No
No
No
No Sí Sí Sí Sí
No Sí Sí Sí Sí
No Sí Sí Sí Sí
No Sí Sí Sí Sí
No No No No No
No Sí Sí Sí Sí
No No No No No
Sí
Sí
Sí
Sí
No
Sí
No
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
No No No No No No No No No
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
No No No No No No No No No
No No No No
Sí Sí Sí Sí
Sí Sí Sí Sí
Sí Sí Sí Sí
— Sí — —
Sí Sí Sí Sí
No No No No
Sí
Sí
No
Sí
No
—
Sí
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
No No No No No No No
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
No No No No No No No
— — — — — — No
Sí Sí Sí Sí Sí Sí No
—
Sí
No
Sí
No
—
—
—
Sí Sí Sí
No No No
Sí Sí Sí
No No No
—
—
—
—
—
Tipo (ISA Code) E J K R S T
Cable Positivo Cromel Hierro Cromel 87%Platino+13%Rodio 90%Platino+10%Rodio Cobre
Automática e Instrumentación
Negativo Constantan Constantan Alumel Platino Platino Constantan
Rango Medida -40º a 900º C -40º a 750º C -40º a 750º C 0º a 1600º C 0º a 1600º C -40º a 350º C
■ Tabla 1. Tipos de termopar.
65 ■ Guía de selección de termopares (Fuente: Instrumentación Industrial, de Antonio Creus).
■ Termorresistencia a dos hilos.
■ Termorresistencia a tres hilos.
trumentación Industrial”, se puede utilizar como una pequeña guía de selección en función del rango de temperatura deseado. En el mundo de la industria de plantas de proceso, quizás el mas utilizado sea el termopar de tipo K paras temperaturas hasta 750º C, el tipo S para altas temperaturas y el tipo T para temperaturas bajo cero. Un dato importante a tener en cuenta es que en caso de utilizar como señal de medida un termopar sin convertidor, todo el cable de conexionado debe tener las mismas características, es decir, el cable de extensión debe ser del mismo bimetal que el termopar instalado, si
no es así se romperá la continuidad y la medida no será correcta. Otra opción es instalar un convertidor de termopar a señal de intensidad 4-20 mA, con lo que se consigue homogeneizar las medidas de toda la planta, pero se pierde precisión total de la medida. Una termorresistencia o RTD Resistance Temperature Detector consiste, como su nombre indica, en la medida de la resistencia de una bobina debido al cambio de temperatura. El material utilizado se caracteriza por el coeficiente de temperatura de resistencia que expresa a una temperatura especificada la variación de la resistencia del conductor por cada grado que cambia
INFORME
Automática e Instrumentación
Junio 2010 / n.º 419
Sensores de temperatura suministrados en España
Meas. Spec./Sensing www.sensing.es Mesurex www.mesurex.com
— — — — — — — — — — —
200-3000
—
“-” 20-2000 “-” 20-1600
— — — — — — — — — — —
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
<0.1% K —
30 ms
RS232C
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
±1%
—
—
—
—
1 KM
—
—
±2ºC 0,10%
<0.5ºC 0,1
— 0,5
— 1s
4-20 mA Ohm
1 KM Sí
— No
— No
±1,5°C, ±1,5% ±1,5°C, ±1%
±0.75%, 0.2°C ±0.75°C ±0.75%, 0.1ºC ±0.75°C
30 ms
10:1
No
No
15:1
No
No
15:1
No
No
50:1
No
No
22:1
No
No
75:1
No
No
300:1
No
No
Precisión (%)
—
-20(3)50°C
—
(3)0-900°C
—
— — — — — — — — — — <1K
— — — — — — — — — — —
(1) Optris CSmicroHS. -20-150°C Termopila
—
±1°C, ±1%
±0.3%, ±0.3°C
0.025 ºC
150 ms
(1) Optris CSlaserLT. Termopila
-50-975°C
—
±1°C, ±1%
±0.3%, ±0.3°C
0.1ºC
150ms
(1) Optris CT LT. Termopila
-50-975°C
—
±1°C, ±1%
±0.5%, ±0.5°C
0.1ºC
150ms
(1) Optris Ctlaser LT. Termopila (1) Optris CTlaser1M/ 2M
-40-975°C
—
120ms
—
±0.5%, ±0.5°C ±(0,1% +1°C)
0.1ºC
250-1800ºC
±1°C, ±1% ±(0,3% +1°C)
0-5 V, 0-10 V, USB, alarm 4-20 mA, uni, bidirectional, 9,6 kBaud, 0/3 V digital level, USB optional 4-20 mA, 0(3)0 V, 500 mA (open collector), USB 4-20 mA, 0(3)0 V, 500 mA (open collector), USB 0/4-20 mA, 05/10 V, thermocouple J, K, Opencollector (24V/50mA), USB, RS232/ 485 (optional), CANBus, Profibus DP, Ethernet, Relé Idem
0.1ºC
1ms
Idem
(1) Optris CS. Termopila (1) Optris CSmicro2W LT. Termopila
Diisponibilidad de termopozos (B:Bridados; S: Soldados; R: Roscados)
— — — — — — — — — — 250 M
—
20-1600 (-)35-135
Tiempo de respuesta
— — — — — — — — — — 4-20 mA
— — — — — — — — — — 0.25%+ 1K <0.25% (K) ±1ºC
Linealidad
— — — — — — — — — — 5 ms
Repetibilidad (%)
Serv.Criogénico
66
-200-900 -180-1300 -50-1760 -50-1760 -200-400 -200-600 0-2300 0-2300 -200-850 -60-250 0-2600
Distancia máxima al receptor (m)
Land Infrared www.landinst.com
Termopar L Termopar N Termopar R Termopar S Termopar T Termopar U Termopar W3 Termopar W5 RTD (Platinum) RTD (Nickel) Termómetros infrarrojos fijos Termómetros infrarrojos portátiles Cámara termográfica portátil Cámaras termográficas fijas Sistemas de barrido NTC
Señal de salida
Foxboro (Cont.)
Deriva disponible (%)
Fabricante/ Suministrador/ Web
Rango de medición disponible (ºC)
En esta relación sólo a p a re c e n a q u e l l a s empresas conocidas por esta redacción que han respondido a nuestra demanda de información.
Tipo de tecnología
Especificaciones
150 ms
(1): Pirómetros; (2): Cámaras termográficas; (3) La exactitud (precisión en la tabla) comprende linealidad y repetibilidad
Especificaciones generales Suministro para aeronáutica
Certificación nuclear
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
No No No No No No No No No No —
— — — — — — — — — — Sí
— — — — — — — — — — —
—
—
Sí
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
Sí
—
Sí
—
—
—
— Sí
Sí No
— No
Sí No
—
— Sí
— Sí
Sí
No
Np
No
No
No
No
Sí
No
No
No
No
No
No
Sí
No
No
No
No
No
No
Sí
No
No
No
No
No
No
Certificación para área claSíficada
No No No No No No No No No No —
Disponibilidad de wireless
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
Disponibilidad de protocolos (Hart, FF, PA/DP, etc.)
Certificación SIL
Metal Platino Níquel Cobre
— — — — — — — — — — Sí
Disponibilidad de convertidor de señal
Automática e Instrumentación
Rango -200º a 950º C -150º a 300º C -200º a 120º C
Precisión (ºC) 0,01 0,5 0,1
■ Tabla 2. Tipos de termorresistencias
su temperatura. Al contrario que en un termopar, la RTD es un elemento pasivo, por lo que requiere de una alimentación externa pues necesita que la atraviese una corriente. Para esto se utilizan diversas formas del puente de Wheatstone, en las que es necesario compensar la resistencia de los cables que forman la línea desde la RTD al sistema de medida. Las configuraciones más utilizadas son a tres hilos y a cuatro hilos (más precisa, pero más cara). Los metales mas utilizados son los indicados en la tabla 2. Los metales seleccionados, cuanto más alto coeficiente de temperatura
de la resistencia y mas resistividad tengan, mas sensible será la medición. El sensor más comúnmente utilizado es el platino o Pt-100. En el caso de las termorresistencias, no se requiere instalar un cable de compensación como en los termopares para dar continuidad al circuito, aspecto que hace mas competitiva a la termorresistencia si no se utilizase un convertidor de temperatura. Lo bueno que tienen ambas tecnologías es que casi cubren la totalidad de las necesidades de rangos de medición de la industria. Los termopares pueden llegar a medir hasta 67
■ Curva de resistencias por tipo de termorresistencia (Fuente: Instrumentación Industrial, de Antonio Creus). Sí
No
Sí
No
No
No
Ventajas
Sí
Sí
Sí
No
No
No
No
No
Sí
Sí
No
No
No
No
No
Inconvenientes
S: Soldados; R: Roscados)
INFORME
Junio 2010 / n.º 419
Termopar
Termorresistencia
Más barato
Más caro
Simple
Muy estable
Menos sensible a vibraciones
Buena exactitud
Alto rango de temperaturas
Buena linealidad
No lineal
Sensible a vibraciones
Utiliza baja tensión
Respuesta lenta
Requiere compensación
Requiere fuente corriente
Baja sensibilidad
Requiere 3 o 4 hilos
Baja estabilidad
Cambios pequeños resistencia
■ Tabla 3. Tabla comparativa.
INFORME
Automática e Instrumentación
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Sensores de temperatura suministrados en España
Rosemount/Emerson Process Management www.emersonprocess.es
No
No
No
No
9º, 31º, No 64º 7.6º, No 20.6º, 32º 7.6º, No 20.6º, 32º
No
No
Ohm
15.6º No (estándar) — Sí
Ohm Ohm Ohm
— — —
Sí Sí Sí
B/S/R B/S/R B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
700-1800 °C
—
±(0,2% +1°C)
0.1ºC
5ms
(1) Optris LS. Termopila
(3)5-900°C
0.1ºC
150ms
(1) Optris P20 1M/2M. Termopila (2) Optris PI. Microbolometro UFPA, 160x120 (2) Guide Infrared EasIR4. Microbolometro UFPA, 160x120 (2) Guide Infrared MobIR M8. Microbolometro UFPA, 160x120
385-1800ºC
0.05K/K, ±0,75°C, ±0.5°C, ±0.05%/ ±0,75% ±0.5% K — ±(0,3% ±(0,1% ±1°C) ±1°C) — ±2°C, — ±2% — ±2°C, — ±2%
0.1ºC
100ms
20ms
SD card, USB
—
—
0.08ºC 20ms
SD card, USB
—
0.08ºC 20ms
SD card, USB
-20(3)50°C -20(3)50°C
(2) Guide Infrared TP8/ -20-2000ºC TP8S. Microbolometro UFPA, 384x288 RTD, Simple, 4 hilos (-50)-450/(196)-600 (-50)-450 RTD, Dual, 3 hilos (-196)-600 RTD, Dual, 4 hilos (-50)-450/ RTD, Simple, 3 hilos (-196)-600 (-60)-650 RTD, Simple, 4 hilos Resistencia-la vibración Termopar Tipo J, Sim- (-40)-750 ple, en superficie Termopar Tipo K, Sim- (-40)-1000 ple, en superficie Termopar Tipo N, Sim- (-40)-1000 ple, en superficie Termopar Tipo J, Dual, (-40)-750 aislado, en superficie Termopar Tipo K, Dual, (-40)-1000 aislado, en superficie Termopar Tipo N, Dual, (-40)-1000 aislado, en superficie Termopar Tipo J, Sim- (-40)-750 ple, conectado-tierra Termopar Tipo K, Sim- (-40)-1000 ple, conectado-tierra Termopar Tipo N, Sim- (-40)-1000 ple, conectado-tierra Termopar Tipo L, Dual, (-200)-1200 conectado-tierra Termopar Tipo E, Sim- (-40)-800 ple, en superficie Termopar Tipo E, Dual, (-40)-800 aislado, en superficie Termopar Tipo T, Sim- (-40)-350 ple, en superficie
—
±2°C, ±2%, (±0.5°C, ±0.5%) ±2°C, ±2%
0.08ºC 10ms 0.1ºC
Según IEC 751
Según IEC 584 Tolerance Class 1
Distancia máxima al receptor (m)
No
Señal de salida
Tiempo de respuesta
Linealidad
Repetibilidad (%)
Precisión (%)
Diisponibilidad de termopozos (B:Bridados; S: Soldados; R: Roscados)
68
No
(1) Optris Ctratio. Sandwich
-20-900°C
±(0,5% +1°C)
Serv.Criogénico
Mesurex (Cont.)
Deriva disponible (%)
Fabricante/ Suministrador/ Web
Rango de medición disponible (ºC)
En esta relación sólo a p a re c e n a q u e l l a s empresas conocidas por esta redacción que han respondido a nuestra demanda de información.
Tipo de tecnología
Especificaciones
0/4-20 mA, 80:1 0-5/10 V, Open collector (24V/1A), USB, RS232/ 485 (optional), CANBus, Profibus DP, Ethernet, Relé Datalogger, 75:1 USB Datalogger, USB 0-10V, USB
300:1
No No
B/S/R
Automática e Instrumentación
No
Certificación nuclear
Certificación para área clasificada
Disponibilidad de wireless No
Suministro para aeronáutica
Sí
Certificación SIL
Sí
Disponibilidad de protocolos (Hart, FF, PA/DP, etc.)
Especificaciones generales
Disponibilidad de convertidor de señal
S: Soldados; R: Roscados)
INFORME
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No
No
No ■ Diferentes tipos de termopozos (Tecnomatic).
Sí
No
No
No
No
No
No
Sí
No
No
No
No
No
No
Sí
No
No
No
No
No
No
Sí
No
No
No
No
No
No
Sí
No
No
No
No
No
No
Sí
No
No
No
No
No
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí Sí Sí
Sí Sí Sí
Sí Sí Sí
Sí Sí Sí
Sí Sí Sí
— — —
No No No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
1.700ºC utilizando un termopar del tipo B, y las termorresistencias, hasta 950ºC con un metal de platino. Ciertamente, también existen procesos en los que el control de la temperatura “bajo cero” es importante, como en procesos criogénicos, plantas de GNL, plantas de gases industriales, etc. Ambas tecnologías de medición pueden llegar a medir hasta -200ºC utilizando el sensor adecuado. En la tabla 3 (página anterior) se
■ Diferentes tipos de termopozos bridado y soldado (Kobold).
ofrece una pequeña guía de ventajas e inconvenientes, aunque la mejor tabla es la experiencia de cada usuario en su proceso. Un dato importarte es la deriva (medida en ºC por año), que mide la desviación de la medida en el tiempo. En este caso el termopar parte con
Sistemas multiplexados vs sistemas wireless
U
na de las tecnologías utilizadas por la medición de temperatura es la wireless, que evita en ciertas aplicaciones la necesidad de un cableado, aunque pierdes factores como la velocidad de transmisión de los datos. En ciertos procesos industriales, y en aplicaciones donde hay muchas medidas de temperatura en una misma área, y si éstas no son críticas en su medición, tradicionalmente se han instalado sistemas de multiplexación. Un sistema multiplexado de temperatura lo que hace es medir las temperaturas centralizadas en un sistema con una secuencia temporal, es decir, se cablean una serie de temperaturas a una caja de multiplexación y con un único cable de salida se pueden medir las temperaturas con un proceso de escaneo determinado. Una clara aplicación de la tecnología wireless es como sustitución de un sistema multiplexado. Como es sabido, a un transmisor wireless se le puede configurar la frecuencia de transmisión de datos, aspecto que hace más duradera la batería si la frecuencia es más alta. Hoy en día, la tecnología wireless ofrece más ventajas en sistemas de medición de temperatura no críticos que las que ofrecen los sistemas multiplexados, Y no nos estamos refiriendo sólo a aspectos de ahorro de cableado, sino a la ventaja que supone que cada uno de los transmisores pueda decidir qué frecuencia de envío de datos se quiere utilizar, a que es posible añadir más medidas de variables de proceso como nivel o presión que tampoco sean criticas y, un aspecto muy importante, a la facilidad y flexibilidad de ampliación de usuarios y nodos wireless.
69
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Automática e Instrumentación
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Sensores de temperatura suministrados en España
SCI- Suministro ycalibración Industrial www.sciempresa.com Siemens www.siemens.com Tecsis/Sensing www.sensing.es
United Electric One/ Gometrics www.gometrics.net
Wika www.wika.us
—
Sí
B/S/R
Ohm
—
Sí
B/S/R
(-40)-800
Ohm
—
Sí
B/S/R
(-200)-1200
Ohm
—
Sí
B/S/R
(-200)-1200
Ohm
—
Sí
B/S/R
(-200)-1200
Ohm
—
Sí
B/S/R
(-40)-750
Ohm
—
Sí
B/S/R
(-40)-1000
Ohm
—
Sí
B/S/R
(-40)-1000
Ohm
—
Sí
B/S/R
0-1600 1-1600 600-1700 520 (-20 a 500) _
Ohm Ohm Ohm _
— — — _
Sí Sí Sí _
B/S/R B/S/R B/S/R _
—
No
Sí
— Sí Sí Sí Sí 25 25 25 25 25 25 —
Sí Sí Sí Sí Sí Sí No No No No Sí Sí
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí B/S/R
(-40)-350 Según IEC 584 Tolerance Class 1
(-40)-350
2
_
_
_
Señal de salida
Linealidad
Precisión (%)
Tiempo de respuesta
Ohm
Repetibilidad (%)
Diisponibilidad de termopozos (B:Bridados; S: Soldados; R: Roscados)
70
Termopar Tipo T, Dual, aislado, en superficie Termopar Tipo T, Simple, conectado-tierra Termopar Tipo E, Simple, conectado-tierra Termopar Tipo L, Simple, en superficie Termopar Tipo L, Dual, en superficie Termopar Tipo L, Simple, conectado-tierra Termopar Tipo J, Dual, conectado-tierra Termopar Tipo K, Dual, conectado-tierra Termopar Tipo N, Dual, conectado-tierra Termopar Tipo R Termopar Tipo S Termopar Tipo B Cámara térmica portátil
Serv.Criogénico
Rosemount (Cont.)
Deriva disponible (%)
Fabricante/ Suministrador/ Web
Rango de medición disponible (ºC)
Tipo de tecnología
En esta relación sólo a p a re c e n a q u e l l a s empresas conocidas por esta redacción que han respondido a nuestra demanda de información.
Distancia máxima al receptor (m)
Especificaciones
Termopares y termorre- 0-1250ºC sistencias
0,1
0,1
0,1
0,1
0,7 s
Termopar K Termopar J Termopar S PT 100 PT 1000 RTD Termopar J Termopar K Termopar T Termopar E PT100 Termopar J
(-)200-1200 (-)200-600 (-)200-1200 (-)200-600 (-)200-600 -40-538ºC 0-750 0-1250 0-350 0-900 -200-850 0.-760ºC
—
Clase A Clase A Clase A Clase A Clase A 0,1 — — — — — —
—
0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 ±0,4%
0,10% 0,10% 0,10% 0,10% 0,10% 0,5 0,75 0,75 0,75 0,5 0,12 ±0,4%
— 0,03 0,03 0,03 0,03 0,05 —
5s 5s 5s 5s 5s 250 mseg 28 mseg 28 mseg 28 mseg 28 mseg 28 mseg N/A*
4-20 mA, Hart, Profibus PA, FF, Wireless Hart mV mV mV mV mV 4-20 mAmp 4-20 mAmp 4-20 mAmp 4-20 mAmp 4-20 mAmp 4-20 mAmp mV
Termopar N
0-1.260ºC
±0,4%
±0,4%
—
—
N/A*
mV
—
Sí
B/S/R
Termopar K
-200-0ºC
±2,0%
±2,0%
—
—
N/A*
mV
—
Sí
B/S/R
Termopar E
-200-0ºC
±0,4%
±0,4%
—
—
N/A*
mV
—
Sí
B/S/R
Termopar T
-200-0ºC
±0,4%
±0,4%
—
—
N/A*
mV
—
Sí
B/S/R
Termopar R
0-1.480ºC
±0,1%
±0,1%
—
—
N/A*
mV
—
Sí
B/S/R
Termopar S
0-1.480ºC
±0,1%
±0,1%
—
—
N/A*
mV
—
Sí
B/S/R
Termopar B
870-1.700ºC
±0,25%
±0,25%
—
—
N/A*
mV
—
Sí
B/S/R
Termopar W, W3 o W5
0-2.315ºC
±1,0%
±1,0%
—
—
N/A*
—
Sí
B/S/R
Pt100
-200 -850ºC
±0,15ºC ±0,15ºC + 0,002t +0,002 t
—
—
N/A*
mV Ω
—
Sí
B/S/R
Pt1000
-200 -650ºC
±0,15ºC ±0,15ºC — + 0,002t + 0,002 t
—
N/A*
Ω
—
Sí
B/S/R
_
INFORME
Junio 2010 / n.º 419
Certificación SIL
Suministro para aeronáutica
Certificación nuclear
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
—
No
Sí Sí Sí
Sí Sí Sí _
Sí Sí Sí _
Sí Sí Sí _
Sí Sí Sí _
— — — _
No No No _
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
No
No
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
Sí Sí Sí Sí Sí No No No No No No Sí
No No No No No No No No No No No No
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
—
Sí Sí Sí Sí Sí — — — — — — Sí
Sí Sí Sí Sí Sí — — — — — — No
Sí
Sí
No
Sí
Sí
Sí
No
Sí
HART, FF
No
Sí
Sí
Sí
No
Sí
HART, FF
No
Sí
Sí
Sí
No
Sí
HART, FF
No
Sí
Sí
Sí
No
Sí
HART, FF
No
Sí
Sí
Sí
No
Sí
HART, FF
No
Sí
Sí
Sí
No
Sí
HART, FF
No
Sí
Sí
Sí
No
Sí
HART, FF
No
Sí
Sí
Sí
No
Sí
HART, FF
No
Sí
Sí
Sí
No
Sí
HART, FF
No
Sí
Sí
Sí
No
_
Certificación para área clasificada
Sí
Disponibilidad de wireless
Sí
Disponibilidad de protocolos (Hart, FF, PA/DP, etc.)
Sí
Disponibilidad de convertidor de señal
S: Soldados; R: Roscados)
Especificaciones generales
Sí No No No No No Sí
Automática e Instrumentación
desventaja con datos comparativos de aproximadamente 5ºC/año frente a los 0,1 ºC/año de las termorresistencias. Es decir, si se requiere fiabilidad y precisión, parece que la termorresistencia es la mejor selección. Una característica común a ambas tecnologías es la necesidad de su instalación en un termopozo o vaina, que es un tubo de protección mecánica del sensor y que crea un aislamiento con el fluido a medir. De los termopozos se podrían escribir muchas historias y anécdotas ocurridas por su mala selección e instalación. Es muy importante una buena coordinación entre el elemento sensor (termopar o termoresistencia), el termopozo y su instalación en la tubería. La inserción dentro de la tubería o conducto debe ser la adecuada y correctamente coordinada. Los termopozos pueden ser con conexión bridada, soldada o roscada, dependiendo su selección del tipo de fluido, presión y temperatura, requerimientos de especificaciones, etc. Finalmente, existen algunas particularidades de los elementos primarios que han surgido por la necesidad de medir valores de maneras poco normales. Un caso son los “termo skin” o “skin point”, que son termopares de contacto habitualmente utilizados para medir temperatura de metal por contacto. Su aplicación más común es para medir la tempe-
ratura en los tubos de un calentador o caldera, o en la carcasa de un depósito o tanque. Otra caso personalizado de los elementos de temperatura es la medida múltiple de temperatura. Esta forma de medición no deja de ser un conjunto de elementos primarios insertados a diferentes profundidades del proceso para medirlo a diferentes alturas. Para ello se aprovecha el mismo soporte (termopozo, cabeza de conexiones, etc.). Estas medidas se suelen utilizar habitualmente en equipos de gran tamaño y en los que se requiere medida a diferentes alturas, como en las torres de destilación. Como se ha comentado anteriormente, las señales de salida de los termopares y termorresistencias no son unas señales convencionales de medida, aunque todos los sistemas de control disponen de tarjetas de entradas aptas para este tipo de señales, pero también existe la posibilidad de convertir estas señales a una forma más estandarizada, como es 4-20 mA. Para ello se instalan convertidores de señal o transmisores de temperatura. Éstos pueden ir colocados en la propia cabeza del sensor o separadamente. Los convertidores del mercado suelen estar preparados para admitir cualquier tipo de elemento primario de temperatura, siendo la mayoría configurables. Por ultimo, se podría hablar de otras posibles tecnologías como PTC, termistores, etc. pero se ha tratado de abordar aquéllas más habituales.
■ Skin points (Eipsa).
■ Elementos múltiples (Eipsa).
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INFORME
Automática e Instrumentación
Junio 2010 / n.º 419
Sensores de temperatura suministrados en España
Yokogawa www.yokogawa.com
—
N/A*
Ω
—
Sí
Infrarojo Pirómetro infrarrojo
-60-1000ºC 50-2500
— —
YTA50 -A Termopar
-200-600/ 400-1820 -200-850
N/A* 98% menor de 0,5 s (ajustable) 1-60 s (programable) 1-60 s (programable) 1-60 s (programable) 1-60 s (programable) 1-60 s (programable) 1-60 s (programable) 1-60 s (programable) 1-60 s (programable) 1-60 s (programable)
ºC 4-20/0-20 mA/RS485/ RS232 4-20 mA
— — Mayo- No res de 457 — Sí
B/S/R
4-20 mA
—
SÍ
B/S/R
4-20 mA Hart —
Sí
B/S/R
4-20 mA Hart —
Sí
B/S/R
FF protocol
—
Sí
B/S/R
4-20 mA Brain/Hart 4-20 mA Brain/Hart 4-20 mA Brain/Hart 4-20 mA Brain/Hart
—
Sí
B/S/R
—
Sí
B/S/R
—
Sí
B/S/R
—
Sí
B/S/R
YTA50 -A Termorresistencia YTA70 -E Termopar YTA70 -E Termorresistencia YTA80 Termopar
72
Diisponibilidad de termopozos (B:Bridados; S: Soldados; R: Roscados)
Serv.Criogénico
—
YTA110 Termopar YTA110 Termorresistencia YTA310/YTA320 Termopar YTA310/YTA320 Sí Termorresistencia
-200-600/ 400-1820 -200-850
Precisión (%)
— Mejor que 1ºC
— —
—
±2,0% de 0,250,5% o 2ºC ±1.0ºC
—
—
—
±0.2ºC
—
—
—
±0.5ºC
—
—
—
±0.1ºC
—
—
-200-600/ 400-1820 -200-1300
—
±0.5ºC
—
—
—
±0.3ºC
—
—
-200-850
—
±0.11ºC
—
—
-200-1300
—
±0.3ºC
—
—
-200-850
—
±0.11ºC
—
—
Señal de salida
Distancia máxima al receptor (m)
Williamson/Esindus www.esindus.es
Tiempo de respuesta
±0,15ºC ±0,15ºC + 0,002t +0,002 t
Linealidad
-200—650ºC
Repetibilidad (%)
Pt500
Fabricante/ Suministrador/ Web Wika (Cont.)
Rango de medición disponible (ºC)
Tipo de tecnología
En esta relación sólo a p a re c e n a q u e l l a s empresas conocidas por esta redacción que han respondido a nuestra demanda de información.
Deriva disponible (%)
Especificaciones
N/A*: Depende de la construcción de la sonda de temperatura;
Medida sin contacto La medida sin contacto es una tecnología ampliamente utilizada tanto en aplicaciones de proceso como de seguridad y vigilancia, y especialmente en aquellas que por la particularidad, complejidad o necesidad de altos valores de medición constituye la mejor propuesta disponible en el mercado. A pesar que en la tecnología de medición de temperatura no se ha evolucionado mucho, en la medida sin contacto sí existen novedades tecnológicas. Una de las aplicaciones más claras de la medida sin contacto es la termografía, es decir, la obtención de imágenes térmicas de un equipo, habitualmente eléctrico o mecánico, con el fin de detectar
malfuncionamientos que se traducen en aumentos de temperatura. Las cámaras térmicas son equipos sofisticados que miden la emisión natural de radiación infrarroja procedente de un objeto y generan una imagen térmica. Se utilizan en aplicaciones tan diversas como la vigilancia de patrimonial o para la detección de problemas en equipos eléctricos o mecánicos. Los sistemas de medición mas
utilizados quizás sean los pirómetros ópticos, los termómetros por infrarrojos y las cámaras térmicas. La medición sin contacto tiene muchas aplicaciones específicas, como son la medida de temperatura de equipos en movimiento, sistemas de vigilancia, procesos industriales concretos como en instalaciones siderúrgicas, procesos cementeros, industria del vidrio, extrusión y laminación del aluminio, procesos
Más información • Instrumentación Industrial de Antonio Creus. • Instrument Engineers Handbook-Process Measurement and Analysis de Béla G. Lipták. • Catálogo/guía de Termometría de la empresa TC S.A.
B/S/R N/A —
Automática e Instrumentación
Disponibilidad de wireless
Certificación SIL
Suministro para aeronáutica
Certificación nuclear
HART, FF
No
Sí
Sí
Sí
No
N/A N/A Sí No
N/A No
No Sí
No —
N/A No — No
—
No
No
Sí
No
No
No
—
No
No
Sí
No
No
No
—
No
No
Sí
No
No
No
—
Hart
No
Sí
No
No
No
—
No
Sí
No
No
No
—
Fieldbus, Profibus Hart/Brain
No
Sí
SIL 2 No
No
—
Hart/Brain
No
Sí
SIL 2 No
No
—
Hart /Fieldbus/Brain Hart /Fieldbus/Brain
No
Sí
SIL 2 No
No
No
Sí
SIL 2 No
No
Sí
—
Certificación para área clasificada
Disponibilidad de protocolos (Hart, FF, PA/DP, etc.)
Especificaciones generales
Disponibilidad de convertidor de señal
S: Soldados; R: Roscados)
INFORME
Junio 2010 / n.º 419
de galvanizado, reactores térmicos, producción de fibra óptica, etc. Los rangos de medición pueden variar desde -40º C hasta 4.000º C, y las distancias de medición pueden llegar hasta 30 m. Hay que tener especial cuidado con los ambientes con polvo, humo, humedad, etc., y la mayor y más evidente ventaja es que no requiere contacto con el sistema a medir, además de que el tiempo de respuesta es alto. La medida de temperatura en procesos Algunos de los procesos o sistemas en los que la medida de temperatura es primordial para su buen funcionamiento son los siguientes: control por temperatura que se realiza cada vez
■ Imagen térmica de un conector eléctrico (Land Instruments).
■ Imagen térmica de la carcasa de un rodamiento (Land Instruments).
■ Termómetro por infrarrojos (IR) (Mesurex). ■ Cámara de termografía (Land Instruments).
73
■ Convertidor de temperatura en “cabeza” (Endress+Hauser).
■ Convertidor de temperatura remoto (Endress+Hauser).
que instalamos un intercambiador de calor, medición de temperaturas en devanados y cojinetes de un motor de media tensión, control de temperatura después de un atemperador, control de un traceado eléctrico o de vapor para mantener en condiciones un fluido, las protecciones de los hogares de hornos y calderas por altas temperaturas, las protecciones de metal en tubos de intercambiadores, calderines de vapor, etc., la medición sin contacto en coladas o reactores térmicos, medidas de temperatura múltiples en columnas de destilación, medida exterior en aviaciones, medida de
temperatura ambiente para control de torres de refrigeración, vigilancia perimetral, vigilancia de movimientos, termografía, control de sistemas criogénicos, compensación de fluidos para conseguir flujos másicos, etc. Lo que parece claro es que la temperatura no es una medida de control fundamental, pero sí es importante como nivel de protección de equipos y como valor de referencia en controles secundarios de procesos. Juan Carlos Maraña Fernández IDOM Ingeniería y Consultoría Miembro Comité ISA España
Aplicaciones
CONTROL Y SUPERVISIÓN
Automática e Instrumentación
Junio 2010 / n.º 419
Implantación de sistemas críticos con PLC Beckhoff en el sector aeroespacial
Control y supervisión para el lanzamiento de Soyuz Colaborar en proyectos espaciales no es un trabajo que a primera vista parezca fácil, pero la empresa española GTD (www.gtd.es) está metida en esto y sabe muy bien lo que representa, ya que ha participado activamente en varios programas espaciales europeos, implantando sistemas que incluyen el desarrollo y calificación del software correspondiente.
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■ Aspecto de la base de lanzamiento.
A
lgunas de las experiencias de GTD en el apartado de programas espaciales son las siguientes: • Sistemas de mando y control suelo para vehículos espaciales (lanzadores y satélites). • Sistemas operacionales para la base espacial europea. • Software de vuelo para aviónica de lanzadores y satélites. • Operaciones y soporte técnico en la preparación y lanzamiento del Ariane, Soyuz y Vega. La compañía fue fundada en 1987 y tiene sedes en Barcelona, Madrid, Logroño y la Guayana Francesa. Además, extiende sus actividades en ingeniería de sistemas y software hacia otros ámbitos distintos del espacial, como son: defensa/aeronáutica, seguridad y energía/transporte. En
cualquier caso, GTD está especializada en el desarrollo e integración de sistemas informáticos altamente críticos y complejos. El programa Soyuz en Guayana La Agencia Espacial Europea (ESA) decidió iniciar un nuevo programa en el 2002 para poder lanzar el cohete ruso Soyuz desde la Guayana Francesa. Aunque el actual Ariane 5 es un cohete más potente que el ruso, Soyuz supone una alternativa más eficiente para ciertos satélites de tamaño y carga intermedios; esta es la razón por la que se inició la construcción de una nueva base de lanzamiento para este cohete tan específico, situada en la base espacial europea de la Guayana Francesa, muy cerca de otras instalaciones espaciales ya existentes. España se
incorporó a este interesante proyecto de adaptación de Soyuz a partir del 2004 y poco después la empresa GTD fue seleccionada para llevar a cabo varios de los proyectos involucrados con este programa. El lanzamiento del primer cohete Soyuz desde esta nueva base está previsto para finales del presente año. Según Josep Fontova, director del proyecto, las soluciones desarrolladas por GTD incluyen los siguientes aspectos: • Control y supervisión de las instalaciones de la nueva zona de lanzamiento (que es el proyecto que se describe en este artículo). • Adaptación de los sistemas operacionales responsables de la localización del cohete y la recepción y tratamiento de telemedida, desde el despegue hasta la puesta en órbita
CONTROL Y SUPERVISIÓN Junio 2010 / n.º 419
Aplicaciones Automática e Instrumentación
■ Fachada de la empresa GTD.
de las cargas útiles (como se denomina a los pasajeros del cohete). Este sistema es altamente crítico y se utiliza incluso para tomar la decisión trascendental de llegar a desactivar los motores del lanzador en caso de detectar problemas en su trayectoria. • Contrato de mantenimiento y explotación de las infraestructuras de la nueva zona de lanzamiento, bajo la responsabilidad de Arianespace, que es el operador europeo para los lanzadores. El proyecto CCSS CCSS es como se denomina este sistema de supervisión y control que está orientado a los procesos que intervienen en la preparación, el ensamblaje y el lanzamiento del cohete. Permite supervisar y pilotar las instalaciones de la base de lanzamiento a partir de los terminales de operador instalados en la sala de control, la cual está situada en un edificio protegido que es el centro neurálgico de todas las operaciones de preparación y de lanzamiento. En dicha sala, un panel de mando monitoriza el estado del lanzador y del centro espacial durante la fase de lanzamiento, mostrando en verde o rojo todas las informaciones involucradas con la autorización del despegue. Los jefes de operaciones europeo y ruso lo utilizarán en su
momento para autorizar o no el lanzamiento. Arquitectura del sistema En el gráfico adjunto se aprecian los
■ Josep Fontova (izquierda) y Ricardo Bennassar.
■ Distintos equipos que componen el sistema y su distribución específica.
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Aplicaciones
CONTROL Y SUPERVISIÓN
Automática e Instrumentación
Junio 2010 / n.º 419
76 ■ Torre de servicio.
distintos equipos y su distribución específica. El CCSS tiene unos requisitos de fiabilidad y disponibilidad elevados, preparado para un funcionamiento de 24 h y 365 días al año. El sistema se ha concebido para poder gestionar más de 30.000 señales y datos procedentes de los dispositivos implicados en la preparación y el propio lanzamiento. La capa de supervisión está compuesta por dos servidores redundantes. Los servidores gestionan el flujo de informaciones entre los terminales de operador y todos los equipos de la capa de control: autómatas, sistema de entradas y salidas distribuidas, buses de campo, centrales de detección incendios, etc. Un sistema automático de alertas informa constantemente a cada responsable sobre los problemas eventuales que puedan ocurrir en la instalación, efectuando incluso una llamada telefónica cuando aparece una alarma en el sistema. Los autómatas y los módulos de E/S están interconectados a una red TCP/IP de fibra óptica en topología
■ Mapa de la Guayana Francesa.
de anillo, que con sus 10 kilómetros de longitud recorre toda la base de lanzamiento. El cable de fibra óptica no está duplicado, pero es tolerante al fallo, pudiendo cambiar la configuración del anillo y el flujo de los datos cuando cae un nodo de la red. Una estación de ingeniería está únicamente destinada a la generación automática de código para los autómatas y los controladores BC9100. Scada: accesibilidad al kernel garantizada Un punto clave en el proyecto fue la decisión de qué scada se iba a utilizar. Según Amaya Gamarra, responsable del proyecto, los objetivos esenciales que debería de reunir el programa son: disponibilidad (365 días/año), perennidad (25 años operativo) y alto nivel de seguridad (robustez frente a posibles ataques e intrusión informática, etc.). Se estudiaron distintos programas disponibles en el mercado, pero al final se llegó a la conclusión de que la mejor opción era diseñar uno a me-
dida. Las razones de esta importante decisión son las siguientes: • Acceso directo al kernel para corregir anomalías. En los programas comerciales no suele estar accesible el núcleo, ya que se presupone el know-how del fabricante. Cuando se detecta una anomalía suele ser necesario tener que esperar a que la corrección se incorpore en la siguiente versión disponible, lo cual no es aceptable en esta aplicación: la intervención debe de ser inmediata. • Vida media del programa. Veinticinco años suele ser mucho tiempo para respaldar un producto comercial con estas características, por lo menos para que su esencia permanezca inalterada. Además, en un sistema de este tipo, cualquier modificación en el código e incluso el simple hecho de añadir un comentario de programa, hace necesario justificarlo y valorarlo de nuevo, lo que suele ser una tarea ingente en recursos. En cuanto al sistema operativo, se escogió el Linux por considerarlo más seguro frente a posibles ataques
CONTROL Y SUPERVISIÓN Junio 2010 / n.º 419
informáticos. Se recurrió a utilizar distintas utilidades de software libre (Open Source) para implementar el programa scada, escribiendo el código en Python, un lenguaje muy eficiente que además tiene la ventaja de ser interpretado, de forma que se evita tener que hacer una compilación completa cada vez que se efectúa un cambio (algo muy valorado en esa aplicación). El sistema de supervisión dispone de redundancia en el almacenamiento de datos históricos para eventos e informaciones de proceso. Módulos de E/S: flexibilidad y funcionalidad Cuatro autómatas se encargan de gestionar los ■ Armario con módulos de E/S de Beckhoff. buses de campo y distintos automatismos. Se utiliza redundancia a nivel de de energía, central de climatización, procesador y de entradas/salidas en zona de despegue (bunker/massif), aquellas zonas donde la información ubicado a 20 metros de profundidad; es crítica o no es posible acceder al torre de servicio (de 800 toneladas emplazamiento en diferentes fases de y 55 metros de alto), nave de intela cuenta atrás del lanzamiento. gración del lanzador, estaciones de Para implementar el sistema de E/S se han utilizado módulos Bus bombeo de agua, etc. Terminal de Beckhoff. Una red de 50 Muchos de estos módulos de E/S controladores BC9100 están distriestán instalados en la intemperie, buidos para gestionar las 1300 ensoportando las duras condiciones tradas digitales, 300 salidas digitales propias del clima tropical. y 50 entradas analógicas. Diferentes Los sistemas que se controlan configuraciones han sido utilizadas directamente mediante estos móduen función del tipo y número de datos los de E/S son variados: seguridad; alerta, evacuación y sonorización; que se adquieren, de la ubicación detección de gases y vapores tóxicos; de la fuente o de la criticidad de semáforos de seguridad y control de la misma. La comunicación entre accesos; detección, extinción y seestos módulos de E/S y el sistema guridad de incendios; centralización de supervisión se realiza a través de del estado del lanzador y del centro Modbus/TCP. Según Josep Fontova, en este espacial; fluidos; ventilación de los proyecto se apostó decididamente satélites y de la etapa superior del por un sistema distribuido para la lanzador; generación de aire compriadquisición de datos, básicamente mido para el pilotaje de procesos de mediante los controladores BC9100 la base; bombeo de agua de la base; funcionando como cabeceras y reparsistemas de óptica y video; cámaras tidos por distintos emplazamientos rápidas para la obtención de imágefísicos: sala de control, zonas de nes de los lanzamientos almacenado de combustibles, central Según Ricardo Bennassar, res-
Aplicaciones Automática e Instrumentación
ponsable comercial del proyecto CCSS, uno de los principales retos ha consistido en efectuar la adquisición de datos desde dispositivos de campo (sensores y actuadores) ampliamente distribuidos geográficamente (hasta algunos miles de metros de distancia) en la base de lanzamiento. El sistema de módulos utilizado ha permitido realizar una arquitectura flexible, que conecta estos dispositivos dispersos, y proporciona un gran volumen de información centralizada en un edificio. El ahorro sustancial de cableado ha sido importante y los borneros intermedios, integrados en los propios módulos de E/S, proporcionan un aumento de fiabilidad Otra ventaja de los BC9100 es que disponen de doble puerto RJ45, lo que permite una topología lineal sin precisar distribuidores, con la posibilidad de dotar las entradas y salidas de inteligencia local, gracias al controlador programable en lenguaje IEC-61131-3. En definitiva, la implantación de este sistema puede ser una experiencia reutilizable en futuros proyectos similares. En un futuro, GTD también estará presente en el programa Ariane 5 mid life evolution, con el objetivo de desarrollar una nueva versión del lanzador Ariane 5, prevista para el año 2016, y que permita aumentar la flexibilidad y capacidad de puesta en órbita (cargas de 11,2 t en órbita geoestacionaria). Más a largo plazo, la compañía también será uno de los actores principales en la nueva generación de lanzadores europeos Ariane 6, prevista para el año 2025, además de participar en otros proyectos enfocados a satélites como el GMES (Global Monitoring for Environment and Security) y el SSA (Space Situational Awareness). Xavier Alcober
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Aplicaciones
INFORMÁTICA INDUSTRIAL
Automática e Instrumentación
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Programación del riego
Sistema para la evaluación del estado hídrico de cultivos leñosos Investigadores de la UPCT han desarrollado un sistema, basado en una plataforma informática, capaz de realizar el seguimiento del comportamiento hídrico de especies leñosas en tiempo real, a partir de lecturas continuas de las fluctuaciones de diámetro de tronco y del potencial matricial del agua en el suelo. La finalidad es ajustar los volúmenes y frecuencias de riego en cada período de forma remota.
U
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no de los métodos más utilizados para la medida del estado hídrico del árbol es la cámara de presión. Sin embargo, presenta el inconveniente de que no se ha podido adaptar para mediciones en continuo, lo que invalida su uso para la programación automática del riego. Se precisan, por lo tanto, equipos que registren en continuo el estado hídrico de la planta o cualquier otro parámetro directamente relacionado con él, y que además, sean relativamente económicos. Investigadores de la UPCT han desarrollado un sistema, basado en una plataforma informática, capaz de realizar el seguimiento del comportamiento hídrico de especies leñosas en tiempo real, a partir de lecturas continuas de las fluctuaciones de diámetro de tronco y del potencial matricial del agua en el suelo, y de este modo ajustar los volúmenes y frecuencias de riego en cada periodo de forma remota. El ahorro de agua en los sistemas agrícolas es una de las prioridades fundamentales de las zonas áridas y semiáridas, como es el caso del sures-
■ Datalogger Campbell Scientific CR1000.
te español. Para ello, es necesaria la implementación de técnicas de riego que permitan obtener resultados concluyentes atendiendo a las distintas fases de desarrollo del cultivo. El almendro, uno de los cultivos más representativos de los sistemas leñosos del secano en España, es una especie de fácil adaptación a distintas disponibilidades de agua, si bien su crecimiento y producción pueden verse seriamente afectados por la escasez de agua en el suelo. Numerosos estudios han demostrado que la aplicación de estrategias de riego deficitario en almendro permite conseguir importantes ahorros de agua con mínimas pérdidas de producción. Entre las estrategias de riego estudiadas, el riego deficitario controlado (RDC) ha mostrado resultados muy positivos en almendro. A diferencia del riego deficitario continuo (RD), la adecuada implantación del RDC requiere de un conocimiento preciso de la fenología del cultivo y de la sensibilidad de cada una de las fases al déficit hídrico, lo que implica un desarrollo importante de instrumentos que permitan
■ Unidad de tratamiento de datos. Computador para ambientes agresivos.
dicho conocimiento. En almendro, la fase de llenado del grano (Fase IV, junio-agosto) presenta menor sensibilidad al déficit hídrico (periodo no crítico) que el resto de periodos fenológicos, siendo éste el periodo clave para la aplicación del déficit hídrico controlado en esta especie. Sin embargo, el grado de éxito en la aplicación del RDC va a depender en gran medida de la intensidad de estrés durante este periodo, ya que un estrés hídrico demasiado severo, superior al umbral de tolerancia del cultivo, puede conducir a situaciones claramente desfavorables. Por ello, la implantación de estrategias de riego deficitario de precisión requiere de un control mucho más estricto del estado hídrico del árbol, el cual nos va a permitir dosificar de forma óptima los aportes de agua sin perjuicio de la producción y/o calidad de la cosecha. Por tanto, el objetivo de este proyecto es presentar un protocolo de programación del riego basado en la monitorización del estado hídrico del árbol y del suelo. El sistema planteado utiliza como consigna las intensidades de señal planificadas que serán comparadas con las obtenidas por los sensores para determinar los volúmenes de riego a aplicar a diferentes sectores de riego de una plantación de almendros adultos donde se siguen distintas estrategias de RDC. En particular, este artículo recoge el estudio, análisis y monitorización de las principales variables
INFORMÁTICA INDUSTRIAL Junio 2010 / n.º 419
■ Cabezal experimental de riego por goteo.
que determinan el estado hídrico del árbol, así como su tratamiento y manipulación al objeto de realizar un manejo racional del riego. Arquitectura del sistema Para un buen control del riego en base a medidas en planta es conveniente la determinación de una serie de variables: • Potencial del agua en el suelo. • Máxima contracción diaria de diámetro de tronco (MCD). • Temperaturas húmeda y seca. El potencial del agua en el suelo se refiere a su estado energético, y refleja tan sólo indirectamente el estado hídrico de la planta, ya que éste es afectado, además, por las condiciones climáticas y de la propia planta. El análisis diario del máximo (MXDT) y mínimo (MNDT) diámetro del tronco es una herramienta muy eficaz para determinar el crecimiento y funcionamiento hídrico del árbol, mientras que el registro de las temperaturas húmeda y seca permite determinar la humedad relativa y el déficit de presión de vapor del aire (DPV). A partir de esta información se pueden establecer relaciones del tipo MCD vs DPV, las que bajo condiciones no limitantes de agua en el suelo (líneas de referencia) resultan de gran interés para la programación del riego con dendrómetros. El sistema está estructurado en 3 partes bien diferenciadas: • Unidad de almacenamiento de datos. • Unidad de tratamiento y comu-
Aplicaciones Automática e Instrumentación
■ Detalle de la colocación de un dendrómetro (sensor LVDT) en el tronco de un almendro.
nicación. • Unidad de riego. La unidad de almacenamiento de datos está compuesta por un datalogger Campbell CR1000 con multiplexor, capaz de almacenar más de 40 señales. La unidad de tratamiento consiste en un computador específico para ambientes agresivos y está comunicado con el datalogger mediante un puerto de comunicaciones con booster y, a su vez, con un sistema inalámbrico de comunicación ADSL basado en una red de puntos de acceso. La unidad de riego comprende un programa para el manejo de los componentes del cabezal de riego: bomba de impulsión, bomba de abonado y válvulas de sectorización, además de dispositivos auxiliares. Material y métodos El ensayo ha abarcado el periodo 2008-2010. La parcela de ensayo forma parte de una finca de almendros ubicada en el término de Mazarrón. Los árboles de 12 años de edad están dispuestos en un marco de 6 m x 6 m. El sistema de riego es por goteo, con un único lateral por hilera de árboles y 6 goteros de 8 L h-1 por árbol. El agua de riego es de baja salinidad (CE25ºC≈1,25 dS m-1). El suelo es profundo y de textura franco-arcillo-arenosa, con un contenido de agua útil de 0,15 m m-1 y densidad aparente de 1,45 g cm-3. Es pobre en materia orgánica, fósforo y potasio asimilable y no
presenta problemas de salinidad. El clima es de tipo mediterráneo semiárido con valores medios anuales de precipitación y evapotranspiración de referencia (ETo) de 250 mm y 1200 mm, respectivamente. El ensayo consta de 4 tratamientos de riego según un diseño de bloques al azar con 3 repeticiones, con un total de 5 árboles monitorizados por tratamiento y 4 sensores de resistencia eléctrica (medida del potencial matricial del agua en el suelo) por tratamiento. La monitorización del estado hídrico del árbol se lleva a cabo con dendrómetros, los que permiten el registro de la evolución del diámetro del tronco, y a partir de ella la determinación de MCD (MCD = MXDT- MNDT), variable indicativa del estado hídrico del árbol. La programación del riego acorde a la fenología de la planta y en base a medidas de diámetro de tronco requiere de ajustes continuos para situar el estado hídrico del cultivo al nivel deseado en consideración al momento del ciclo vegetativo en el que se encuentra. Así pues, las fases II, III (crecimiento de brotes y crecimiento exterior del fruto, pericarpio) y V (postcosecha) son más sensibles al déficit hídrico que la fase IV (llenado del grano, junio-agosto), lo que permite aplicar durante esta última fase cierto grado de estrés sin penalizar la producción. Los tratamientos de riego consisten: • Control, CT, regado para satisfacer las necesidades hídricas máximas
79
Aplicaciones
INFORMÁTICA INDUSTRIAL
Automática e Instrumentación
80
del cultivo (ETc) durante toda la estación de riegos. • Riego deficitario controlado, RDC1, programado para mantener una intensidad de señal de: 1,2 durante la fase II y III; 2,0 durante la fase IV y 1,6 durante la fase V. • Riego deficitario controlado, RDC2, diseñado para mantener una intensidad de señal de: 1,0 durante la fase II y III; 2,8 durante la Fase IV y 1,3 durante la fase V. • Tratamiento clásico del agricultor, AGR programado de acuerdo a los consejos de las cooperativas locales y a su propia experiencia. El parámetro Intensidad de Señal (IS), relación entre la MCD proveniente de un tratamiento cualquiera y la MCD del tratamiento control, normaliza los valores absolutos respecto a valores obtenidos bajo condiciones no limitantes de agua en el suelo (tratamiento CT). En este caso valores por encima de la unidad indican estrés, mientras que valores iguales o inferiores a 1 indican la ausencia de estrés. MCDi IS= –––––––– MCDCT Para conseguir los ratios deseados, es decir, un determinado nivel de estrés, se ajustan cada 2-3 días de forma remota los volúmenes de riego, de modo que cuando la intensidad de señal es superior a la deseada se incrementa el riego en un determinado porcentaje (5-10%) y si es menor a la deseada se reduce en idéntico porcentaje. Los distintos tratamientos de riego son comandados por electroválvulas que están un determinado tiempo abiertas en función del volumen de agua que debe recibir el tratamiento. Además, los volúmenes realmente aplicados a cada tratamiento son registrados por contadores por pulsos. Unidad de instrumentación La unidad de instrumentación está constituida por los sensores de planta y suelo y por el sistema de almacenamiento de datos o datalogger. La sensorización de la planta está fundamentada en la obtención del parámetro MCD consistente en el
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■ Esquema de funcionamiento de un sensor LVDT.
■ Detalle de la bobina y aguja del sensor LVDT.
cálculo de la Máxima Contracción Diaria de tronco, por lo que se controla el diámetro del tronco de un modo cuasi continuo. Para ello se utiliza un sensor del tipo LVDT, fijado al tronco mediante una estructura portasensor realizada en un material (invar) con un coeficiente de dilatación muy bajo y unido al tronco mediante un sistema de gomas elásticas. EL sensor LVDT está compuesto por 3 bobinas y un núcleo ferromagnético móvil. Una de las bobinas es el primario, que cubre totalmente el recorrido del núcleo, y las otras dos están puestas en serie a ambos lados del desplazamiento lineal del núcleo, de forma que si éste cubre a ambos secundarios por igual, la resultante es nula. El desplazamiento hacia delante o detrás producirá una inducción en los secundarios positiva o negativa respectivamente. La sensorización de la humedad del suelo se realiza mediante un sensor de resistencia eléctrica, watermark, que mide el potencial matricial del agua del suelo. En total se dispone de 5 árboles sensorizados por tratamiento (20 LVDT) y de 4 sondas de humedad de suelo por tratamiento (16 Wtm), lo que unido a diversos sensores de temperatura ambiental y al control electrónico del agua aplicada hace
■ Sensor de resistencia eléctrica, watermark.
que el sistema tenga que almacenar y tratar más de 40 señales. Para ello, se utiliza un datalogger Campbell CR1000 con un multiplexor, que permite capturar las 20 señales de los LVDT en formato voltaje diferencial con una resolución de ± 2500 mV y las 16 señales de los Watermark en formato de semipuente de Wheastone. También se obtienen medidas de temperatura húmeda y seca así como los pulsos de los contadores de agua para validar de forma absoluta el consumo diario de agua (lo que permite también controlar fugas debidas a goteros rotos o desconexiones de tuberías). La programación del Campbell CR1000 se ha realizado con un
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■ Registro de las fluctuaciones de diámetro de tronco durante un periodo de 12 días.
muestreo de 30 segundos y almacenamiento del valor medio cada 10 minutos. La misma unidad Campbell se encarga de excitar los LVDT y los semipuentes. El sistema está alimentado a través de una batería que es continuamente mantenida por un cargador. El sistema monitoriza también la tensión de la batería para avisar de posibles cortes en la alimentación.
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■ Placa comercial para activación de relés mediante puerto serie.
la programación del riego en las distintas fases del cultivo.
Programación del riego La programación del riego se realiza mediante una plataforma con un interface hardware basado en relés con control de estado que permite activar los contactores dedicados para cada elemento del sistema de bombeo de agua, así ■ Detalle de las electroválvulas de riego como las electroválvulas Unidad de correspondientes a cada tratamiento de datos y tratamiento de riego. comunicaciones Dicha plataforma de rieEsta unidad, compuesta go ha sido elaborada en Vibásicamente por un comsual BASIC, al amparo del putador con periféricos, proyecto, y contiene todas tiene varios sub-objetivos. las opciones requeridas por Por un lado, recibir los los ingenieros agrónomos: datos del datalogger, alojar duración de cada ciclo de el programa de riego y perregadío incluyendo fertirrimitir las comunicaciones gacion y comienzo horario con el exterior. y división por sectores paLos datos son recuperametrizables para poder realizar los distintos tratarados del datalogger utilizando una comunicación mientos de riego. También serie tradicional con conse ha incorporado en la trol de flujo por hardware, plataforma un control de siguiendo las directrices de estado del sistema, para Campbell, que obliga a disinformar sobre posibles poner de todas las señales interrupciones del proceso, ■ Plataforma software que permite la activación del grupo de bombeo, fertirrigacion y sectorización de los tratamientos. de control del puerto. El que invalidarían o modiproblema radica en que la ficarían la interpretación unidad datalogger está ubicada en un resuelta utilizando un booster en el de los resultados obtenidos por la armario de intemperie en el centro tramo final. instrumentación. de la parcela experimental, y el orLa información del Campbell es denador en la caseta de riego, a más recogida y tratada en el ordenaComunicaciones de 80 metros, lo que condicionaba la dor, obteniéndose la información La instalación objeto del proyecto comunicación, que finalmente fue necesaria para la realización de está ubicada a unos 60 km de la
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Aplicaciones
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■ Instalación de la antena.
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Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT), hecho que conllevaba la realización de frecuentes viajes para recoger los datos registrados y reprogramar el riego acorde con el análisis de los mismos. Para soslayar este inconveniente, y coincidiendo con la relativa cercanía de una vivienda de campo con conexión telefónica y ADSL (700 m), se realizó una conexión vía Internet utilizando el escritorio remoto de Windows. Se utilizó una conexión Ethernet vía TCP/IP desde el ordenador situado en el cabezal de riego, con un punto de acceso funcionando en modo cliente y una antena de alta ganancia para lograr un enlace inalámbrico con la vivienda. De esta forma, la conexión Ethernet del ordenador puede tener acceso a Internet salvando distan-
cias de más de 10 km de una forma económica. Para acceder desde el exterior al ordenador usando el escritorio remoto y dado que la dirección IP es dinámica, se registró gratuitamente un dominio vinculado (www. no-ip.biz) que se va reajustando cada minuto, de forma que si el proveedor de Internet modifica la IP asignada, el dominio asigna la nueva IP al nombre registrado. Por último, a fin de evitar pérdidas de datos por posibles cortes eléctricos, el ordenador tiene rearme y asignación de cuenta de Windows automático en caso de fallo de suministro. Resultados agronómicos Los resultados obtenidos durante el primer año de ensayos han permi-
■ Evolución de la intensidad de señal para los tratamientos RDC2 (trazo negro) y AGR (trazo rojo). La línea de trazos rectos representa la estrategia de riego perseguida o consigna. Las barras superiores indican las lluvias acaecidas.
tido un análisis del sistema, tanto a nivel de funcionamiento como de su interés práctico respecto a sistemas tradicionales. En la figura inferior izquierda se muestran tres funciones de la intensidad de señal en función del estado fenológico del árbol. La de trazos rectos representa la estrategia de RDC perseguida o ideal, mientras que las otras dos son las reales, las obtenidas tras la aplicación de los tratamientos RDC2 (línea negra) y AGR (línea roja). En la generalidad de los días la IS del tratamiento RDC2 se ajustó a lo deseado. Sin embargo, se observaron tres caídas de IS durante la fase IV. Las dos primeras fueron debidas a fallos en el suministro de riego al tratamiento CT, el que recibió cantidades inferiores a las programadas, mientras que la tercera y última fue motivada por la supresión del riego unos días antes de la recolección al objeto de poder simultanear la cosecha del conjunto de tratamientos y evitar daños de descortezado durante la recolección mecánica. Por su parte, AGR muestra una evolución de aumento del estrés para las fases críticas II, III y V, como consecuencia de la infradotación hídrica, lo que a su vez origina una pérdida continuada de humedad del suelo acentuando el déficit hídrico del árbol. Durante la fase IV, el tratamiento AGR presentó menores IS que RDC2,
■ Evolución del potencial matricial del agua en el suelo (Ψm) para los tratamientos RDC2 (trazo continuo) y CT (trazo discontinuo) durante los días 182-189. Los registros de Ψm se obtuvieron con sensores de resistencia eléctrica, tipo watermark, colocados a 30 cm de profundidad e idéntica distancia del emisor.
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lo que se podría interpretar como un mayor grado de hidratación de los árboles; sin embargo, estos estuvieron mucho más estresados que los RDC2. Esta disminución de IS ante estreses severos se debe a una disminución relativa de la MCD debida al agotamiento del agua almacenada en los distintos órganos del árbol, lo que disminuye la contracción del tronco y por tanto IS. La figura inferior derecha de la página anterior muestra la evolución del potencial matricial del agua en el suelo (Ψm) en RCD2 y CT durante el periodo 182-189 de la fase IV del cultivo. Para idéntico periodo, IS en RDC2 osciló entre 2,35 y 2,82, de ahí que se llegaran a registrar diferencias de potencial matricial, respecto a CT, de 45 kPa, lo que sugiere que en RDC2 se alcanzó un grado de estrés hídrico considerable durante la fase más propicia para la aplicación del déficit hídrico. Así mismo, se observó, en RDC2, una estrecha relación entre los valores de IS y Ψm a lo largo de la estación de riegos. En el tratamiento control los valores mínimos de Ψm, a 30 cm de profundidad, rondaron los -15 kPa indicando condiciones no limitantes de agua en el suelo. Contrariamente, el tratamiento AGR mantuvo durante todo el ciclo de cultivo valores de Ψm significativamente inferiores a los de RDC2 (datos no mostrados). Se puede decir, por tanto, que el tratamiento agricultor no atendió a criterios técnicos ni fisiológicos de programación del riego; lo que se tradujo en una disminución del rendimiento (peso seco pepita/peso seco almendra cáscara) del 22% y del 35% en la producción total de almendra grano. Sin embargo, RDC no afectó al rendimiento ni a la producción total y supuso un
Agradecimientos Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación MICINN (AGL200766279-C03-03/AGR). Los autores desean agradecer al Sr. Roque Torres las facilidades prestadas en la ejecución de los ensayos.
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Referencias • Chalmers, D.J., Mitchell, P. D. y Van Heek, L.A.G. 1981. Control of peach tree growth and productivity by regulated water supply, tree density, and summer prunning. Journal of the American Society for Horticultural Science, 106: págs. 307-312. • Girona, J. y Marsal, J. 1995. Estrategias de RDC en almendro. En: Zapata, M. y Segura, P. (eds). Riego Deficitario Controlado. Mundi Prensa. España, págs. 97-118. • Nortes, P.A. 2008. Respuesta agronómica y fisiológica del almendro al déficit hídrico. Indicadores de estrés hídrico. Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Cartagena. pág. 194. • Romero, P., Botia, P. y Garcia, F. 2004. Effects of regulated deficit irrigation under subsurface drip irrigation conditions on vegetative development and yield of mature almond trees. Plant and Soil, 260: págs. 169-181. • Torrecillas, A., Ruiz Sánchez, M.C., Leon, A. y Del Amor, F. 1989. The Response of Young Almond Trees to Different Drip-Irrigated Conditions - Development and Yield. Journal of Horticultural Science, 64: págs.1-7. ahorro de agua del 30%, respecto a CT. La mayor producción y calidad de la almendra obtenida bajo RDC que en el tratamiento agricultor compensó sobradamente el mayor gasto de agua del RDC. Automatización del riego Está claro que, atendiendo a estos criterios, es posible obtener parámetros relativos capaces de realizar un control automático del riego, a partir del seguimiento controlado de la intensidad de señal deseada. Sin embargo, esto pertenece a un estadio posterior de este proyecto. Existen todavía demasiados factores externos que influyen en el comportamiento de la intensidad de la señal, como aportaciones por lluvias, plagas no tratadas, fenómenos climáticos adversos, etc., cuya monitorización es muy complicada y, por tanto, no pueden ser incorporadas directamente como perturbaciones de un sistema realimentado. El objeto de este primer año de proyecto, se ha centrado en instrumentar el proceso lo máximo posible y obtener las correlaciones entre variables que permitan establecer los parámetros de control necesarios para realizar la automatización completa del proceso de riego. Los resultados obtenidos en almendros adultos ponen de manifiesto la
utilidad de la máxima contracción diaria de tronco (MCD) como indicador del estado hídrico del árbol y para la programación del riego deficitario controlado. Además, y debido a la necesidad de ir ajustando el riego a intervalos relativamente cortos se hace imprescindible poder contar con un sistema de control remoto económico y versátil, que evite frecuentes visitas a pie de parcela para el ajuste de los programas. Los resultados agronómicos del primer año de ensayo demuestran que es posible rentabilizar el agua de riego, a pesar de su elevado precio, si se tienen en cuenta criterios de uniformidad de distribución y a la planta como indicador de sus propias necesidades hídricas. Roque Torres Sánchez ETSII, UPCT roque.torres@upct.es Gregorio Egea, Manuel García, Pedro Nortes, Pablo Puerto ETSIA, UPCT gregorio.egea@upct.es Francisco Javier Solano ETSIA-UPCT, Estación Experimental Agroalimentaria ‘Tomás Ferro’, La Palma, Cartagena
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Aplicaciones
MANTENIMIENTO
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Solución de Athelia
Control del mantenimiento de instalaciones de barril En Mahou San Miguel se está utilizando un sistema que permite registrar la actividad en el punto de venta y con el que se evita considerablemente cualquier soporte en papel y se reduce notablemente la gestión administrativa al término de cada jornada. Además, es posible una correcta calidad de la información, un importante control de las actividades de los técnicos en el punto de venta (con una clara mejora del tiempo de respuesta) y un control de los activos ubicados en los puntos de venta, además del histórico de reparaciones en los talleres.
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n el año 2000, con la unión de Mahou y San Miguel (MSM) se creó el primer grupo cervecero de capital español, pero tanto Mahou como San Miguel cuentan con una dilatada historia de más de 100 años de antigüedad. En el año 2008, el grupo produjo más de 12,4 millones de hectolitros de cerveza entre sus fábricas de Alovera (Guadalajara), Lleida, Málaga, Burgos y Candelaria (Tenerife), Granada y Córdoba. Hoy, Mahou se ha consolidado como la marca líder en el mercado nacional. San Miguel, por su parte, es la cerveza española con más éxito en los mercados internacionales. El alto compromiso con la calidad ha llevado a MSM a conseguir la certificación ISO 9001:2000 para la fabricación y comercialización de sus cervezas. Asimismo, MSM se planteó en el año 2005 la automatización de los procesos administrativos para el registro del mantenimiento en sus instalaciones de barril efectuado por empresas externas, siempre con el principal objetivo de mejorar el servicio prestado. Para gestionar el mantenimiento de la totalidad de equipos de frío dispersos por todo el territorio nacional, MSM contaba con diversas empresas externas de servicio técnico, las cuales empleaban un
número aproximado de 500 técnicos de mantenimiento. El personal de servicio técnico de la empresa externa organizaba su plan de trabajo diario y entregaba a sus técnicos las órdenes de trabajo; el técnico se desplazaba a los puntos de venta y/o consumo de cerveza para realizar las intervenciones. Una vez realizada la intervención, el técnico de mantenimiento anotaba en papel las acciones que había realizado: limpiezas, reformas, montajes, desmontajes, etc.
Al finalizar la jornada, cada empresa externa introducía manualmente las actividades realizadas por cada técnico en sus propias instalaciones mediante el programa preparado a tal efecto. Con este método de trabajo no podía controlarse el momento en que se producían las acciones ni el tiempo consumido en cada operación, como tampoco la presencia real de los técnicos en las instalaciones. La colaboración con Athelia nació por la necesidad de disponer de una tecnología que permitiera optimizar la calidad de la información en las empresas de servicio técnico, en los propios clientes y en los talleres que reparan los activos.
MANTENIMIENTO Junio 2010 / n.º 419
El mantenimiento de instalaciones de barril con DBSM Con la idea de ofrecer mayor visibilidad de los activos y de su mantenimiento, Athelia dispone de su solución DBSM para el mantenimiento de instalaciones de frío de la industria cervecera y la industria de bebidas gaseosas. Esta solución, basada en tecnología RFID, permite identificar de modo fiable cada instalación, así como tener un mayor control sobre la planificación de las intervenciones, las tareas y el tiempo invertido en cada una de ellas. Además, DBSM aporta informes y estadísticas detalladas, como históricos de limpieza y reparación, reemplazo de piezas por instalación, etc. Los componentes de DBSM son: un tag fijado al enfriador y un kit de mantenimiento para cada uno de los técnicos. Éste incluye un terminal de mano portátil, un centro de comunicaciones, un conductímetro (dispositivo que se usa para verificar que la limpieza del enfriador se ha realizado correctamente) y el software DBSM para la captura y el análisis de datos por parte del técnico en cada situación. Puede funcionar individualmente o conectado a un ERP o GMAO de la compañía. Con la aplicación de esta tecnología se asegura la presencia de los técnicos de la empresa en los puntos de venta y se conoce el tiempo invertido en cada actividad, asegurando un correcto mantenimiento preventivo e incrementando la calidad del servicio prestado a los clientes. Además de proporcionar una información decisiva respecto a los activos, conocer el histórico de las reparaciones de cada uno facilita la decisión respecto a la obsolescencia técnica de los mismos, de modo que las instalaciones de barril en los clientes llegan en correcto estado, minimizando las averías al máximo. DBSM en Mahou San Miguel Athelia adaptó su solución DBSM a los requerimientos del grupo MSM. El tag que iba remachado o adherido al enfriador fue protegido con un encapsulado especial que Athelia diseñó para que aguantara en un
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entorno agresivo. Este encapsulado, llamado induspack 002, se personalizó con el color corporativo del grupo MSM. También se proporcionó a cada técnico un terminal de mano Intermec con un lector RFID integrado por Athelia, con lo que ya no es necesario manejar papeles para consultar o anotar las intervenciones en cada instalación. Sólo es necesario leer el tag del enfriador con el terminal de mano. El terminal de mano CK30 de Intermec es un terminal versátil, de altas prestaciones y con la robustez y fiabilidad necesaria para soportar las duras condiciones de un entorno exterior. Diariamente cada técnico de mantenimiento actualiza los datos de los clientes de MSM en su terminal. El técnico puede consultar el histórico de la última limpieza realizada sobre el enfriador y grabar las operaciones que va realizando a través del teclado del terminal. Una vez finalizada la jornada, los datos se envían vía módem a la web de servicio técnico de MSM. El proyecto realizado en dos fases consistió en la adaptación del software DBSM a los procedimientos de mantenimiento del Grupo MSM y de sus empresas externas de servicio técnico. La duración fue de 10 semanas hasta la fase piloto y ésta se realizó simultáneamente en 2 empresas de 5 y 10 técnicos respectivamente. A partir de ella,
y con mínimas modificaciones, se llevó a cabo el despliegue a todas las empresas de servicio técnico externas que MSM tenía en el año 2005. Respecto al mantenimiento de la aplicación DBSM en Mahou San Miguel, Athelia ha realizado las evoluciones funcionales que han sido necesarias para adecuar los cambios en la actividad del servicio técnico postventa de MSM hasta la fecha actual. Actualmente se está trabajando en el rediseño de parte del sistema para adaptarlo, por un lado, a nuevas plataformas de terminales Intermec y, por otro, a las nuevas posibilidades de conectividad de la informática móvil, buscándose los siguientes beneficios añadidos: mayor velocidad en la actualización de datos tanto de la BBDD central como en los terminales, lo que permite tener un control en tiempo real de las acciones de los técnicos; posibilidad de recepción de los avisos de incidencia en las empresas externas en tiempo real; y beneficiarse de nuevas tecnologías como el GPS y las comunicaciones GPRS/EDGE que posibilitan dar mayor flexibilidad e independencia al trabajo de los técnicos, sin necesidad de regresar a sus empresas al término de la jornada para realizar la transmisión de las actividades realizadas. www.athelia.com
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Soluciones
MOTION CONTROL
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Control de movimiento basado en PAC
Del posicionado punto a punto al control de robots delta Con la tecnología Beckhoff, en función del software de control empleado se puede realizar cualquier aplicación de control de ejes con los mismos equipos (PAC) y desde el mismo entorno de programación. En función de la complejidad de la aplicación se escogerá el tipo de procesador. Como referencia indicar que una CPU “mediana” realiza el cálculo de la posición teórica de 24 ejes en tan sólo 244 µSeg. Y permite el control de hasta 255 ejes.
L
tion Controller) es un controlador compacto que integra las funciones de un PLC, más las de un control de movimiento, con las de un PC, ofreciendo así la fiabilidad de un PLC y la potencia de un PC. Esta simbiosis permite integrar de forma muy simple y estrecha cualquier aplicación realizada en el PC con los más diversos lenguajes, como
pueden ser VB6, C++, MS .NET o Lenguajes Script, con el núcleo de control de movimiento programado en TwinCAT. El programa de control de movimiento puede acceder también a los recursos de hardware que ofrece el PC, como por ejemplo crear un directorio y grabar un fichero de texto que almacene una nube de puntos capturada
FE DE ERRATAS. En las tablas de oferta que acompañaban al informe sobre motion control que publicamos el pasado mes de mayo no se reflejaba de forma correcta la oferta de la firma Beckhoff. Bajo estas líneas y en páginas posteriores reproducimos la información de Beckhoff tal como hubiera tenido que aparecer. Desde aquí pedimos disculpas.
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OS
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as necesidades de control de las máquinas actuales hacen que los mundos de control de movimiento, propósito general, robótica y CNC se fundan cada vez más en uno solo. Ello afecta de manera directa a los equipos de control, que cada vez han de ser más rápidos, flexibles y potentes. Un PAC (Programmable Automa-
Hasta 16 millo1920x1200 nes colores
Soluciones
MOTION CONTROL Junio 2010 / n.º 419
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por teaching. TwinCAT trabaja con las librerías estándar de PLCOpen, las librerías proporcionan al sistema una potencia virtualmente ilimitada. El bus de campo EtherCAT es la columna vertebral que conecta las entradas / salidas y los servodrives con el control. EtherCAT es un bus de muy alta velocidad, el control de 100 ejes ocupa solamente 100µSeg. y se consigue un nivel de jitter menor de 1µSeg. A nivel de señales discretas 1000 E/S se gestionan en 30 µSeg. EtheCAT admite cualquier topología y no precisa ningún hardware adicional, la configuración la realiza el maestro (controlador PAC) de forma automática, por lo que la puesta en marcha del sistema es muy fácil y rápida. EtherCAT implementa también E/S de seguridad. Toda la gama de controladores de Beckhoff son del tipo PAC. Disponen de diversas configuraciones a nivel de hardware, panel PC, control cabinet, y embedded PC según sean las necesidades de la aplicación, pantallas desde 5,7” hasta 24” con tecnología LED. En base a los requerimientos de la aplicación en lo referido al número de ejes, cantidad de entradas/salidas y funcionalidad se optará por una CPU u otra. El sistema es muy flexible y permite desde Intel® Atom™ hasta un Intel® Core™ 2 Quad. TwinCAT optimiza las prestaciones obtenien-
do el máximo rendimiento de cada núcleo en las CPU multi-core. El software TwinCAT El software TwinCAT ( The Windows Control Automation Technology) es el núcleo de control en tiempo real que toma los recursos del procesador para garantizar el funcionamiento del programa de control de máquina;
con el porcentaje de CPU restante funciona un sistema operativo Windows CE, XP Embebed o XP Professional. TwinCAT es modular para que el usuario pague solo por lo que necesita. Por ello se dispone de 4 versiones. Cada versión incluye a todas las inferiores. TwinCAT PLC es el pilar central del software de automatización. Permite el funcionamiento de hasta 4 run-time de PLC con 4 tareas cada uno. Ofrece 5 lenguajes de programación según IEC-61131-3 e integra la programación del entorno de visualización HMI, incluyendo objetos globales con paso de parámetros y acceso a las variables de forma simbólica. Dispone de monitorización y edición en línea con potentes herramientas de depuración, como son los puntos de ruptura, ejecución en paso a paso
Características globales de las soluciones motion control Características globales
C
Beckhoff Automation, GMBH/ Beckhoff Automation, S.A www.beckhoff.esn
Sí
Sí
Alimentacion de continua (control). Tipo de alimentacion
Rectificador activo?
Dispositivos para compartir el bus de continua?
Fabricante/ Suministrador/ Web
Safety bus
Inteligencia
Gestion del bus de continua (potencia)
Sí
Fuentes commutadas
C: Centralizada; P: Parcialmente descentralizada; D: Descentralizada.
Todas las Según opciones modelo
24 Vcc EtherCAT, CAN, Modbus, Ethera 220 SERCOS, CAT, CANOpen, ProfiVac CANOpen bus, ControlNet, según Device Net, EtherNet modelo TCP/IP, ProfiNet, etc.
TCP/IP, VNC, Sí ftp, http, email, todos los que soporta Windows
TwinCAT
IEC Sí 61131-3
Ethernet, Memory Card
Sí
Tiempo de ciclo del lazo de control
PLCopen
Vías de programación/ comunicación <-> PC
Admite programación gráfica
Lenguajes de programación
Software de programación
Safety Protocol
Programación
Ethernet: protocols
Bus E/S
Bus de Motion
Tensión. Tipo de alimentación
Dimensiones y peso
Teclado
Comunicaciones
100 ejes en 100 µs
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Soluciones
MOTION CONTROL
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y osciloscopio / analizador de estados lógicos con grabación a disco. TwinCAT PLC NC es la versión básica que ya integra control de movimiento. Se puede decir que es el control de movimiento de propósito general que dará la solución a la mayoría de las aplicaciones (85-90%). Permite realizar movimientos en manual, posicionados punto a punto, sincronismo digital (Gearing), posicionados por tablas o levas electrónicas PCAM y superposición de movimientos. Algunas aplicaciones típicas son sustitución de accionamientos neumáticos y/o hidráulicos por servoaccionamientos, avance con registro, dosificadores, manipuladores cartesianos sin interpolación, sierra volante, cizalla rotativa y en general sustitución de transmisiones y levas mecánicas por servomotores. TwinCAT PLC NC I amplía las posibilidades de la versión NC añadiendo la posibilidad de interpolación 3D y control de 5 ejes auxiliares por canal
con un máximo de 32 canales. Es la solución para aquellas aplicaciones en las que haya que hacer el seguimiento de trayectorias manteniendo constante la velocidad vectorial, en aplicaciones como corte por láser/ chorro de agua, maquinaria para la madera, máquina especial con mecanizados simples, máquinas de corte de piedra/mármol y aplicadores de silicona / hot melt. La programación del canal es según el estándar DIN 66025 (Códigos G) y básicamente el programa está
contenido en un fichero de texto, cosa que facilita la generación del programa desde sistemas CAD/CAM o desde programas dedicados. TwinCAT KINEMATIC Transformation implementa el cálculo de las transformadas cinemáticas directas e inversas de las geometrías de robots serie, como los tipos grúa y scara y paralelo como los de tipo cizalla, delta de 2 y 3 ejes y H-Bot. Para el usuario, el control de la geometría es totalmente transparente, basta con una simple configuración para indicar al sistema las longitudes de los brazos del robot y el desplazamiento angular de las juntas. Los beneficios de las geometrías de robot en lugar de ejes cartesianos pueden ser varias, como: menor masa en movimiento, menor inercia, mayor velocidad, motores fijos no hay necesidad de cadenas porta cables ni de cables ultra-flexibles y motores de menor tamaño por la compartición de par. Así, pues, en función del software de control empleado se puede realizar cualquier aplicación de control de ejes con los mismos equipos (PAC) y desde el mismo entorno de programación. En función de la complejidad de la aplicación se escogerá el tipo de procesador, como punto de referencia una CPU “mediana” realiza el cálculo de la posición teórica de 24 ejes en tan solo 244µSeg. Y permite el control de hasta 255 ejes. Pere Garriga
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Tiempo de ciclo (µs)
Control de posición Tipo de interpolación
Bus de Motion
Tarjeta de expansión
Monofásico/ Trifásico (entrada)
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Tensiones de trabajo Valores de tensión
Potencias
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TRATAMIENTO DEL AGUA
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Instrumentación de procesos
Eliminar los contaminantes del agua potable Proporcionar medidas analíticas de líquidos fiables y eficientes para asegurar la calidad del agua en los sistemas de tratamiento de aguas es crítico para la consecución del objetivo de la planta y el cumplimiento de las reglamentaciones. Es muy importante elegir la instrumentación y sensores correctos para monitorizar el proceso de manera que los costes se mantengan bajos y se sostenga la eficiencia de la planta.
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■ Visión general de un tratamiento de agua potable.
E
l agua, al fluir por lechos subterráneos o ríos, o en su estancia en lagos y pantanos, entra en contacto con elementos orgánicos que se disuelven en ella. Estos componentes orgánicos son alimento de microorganismos, algunos de los cuales pueden ser dañinos o mortales para los humanos. Algunas plantas pequeñas de tratamiento que utilizan aguas subterráneas pueden cumplir con la reglamentación de la administración local y nacional sin ningún tratamiento, pero la gran mayoría de los sistemas necesitan un tratamiento y desinfección adicional. Agencias
gubernamentales, como la agencia Americana de Producción Ambiental (USEPA), protegen la salud pública especificando los componentes del tratamiento y los niveles de desinfección necesarios. Para cumplir con estos requisitos, es necesario utilizar diferentes métodos que eliminan los contaminantes del agua potable. Los métodos se disponen en una secuencia o líneas de tratamientos. Las etapas más usuales son el tratamiento previo, coagulación y floculación, decantación, filtración y desinfección final. Otros tratamientos pueden incluir intercambio iónico, ósmosis inversa y absorción.
Tratamiento previo: desinfección primaria Antes de clarificar el agua, se pasa a través de filtros gruesos que obstaculizan el paso de palos, hojas, peces u otros objetos de gran tamaño, evitando su entrada en la planta de tratamiento. Los organismos perniciosos se eliminan con ozono, cloro y amoniaco. El proceso de desinfección se supervisa y controla con la medición en continuo del ozono y el cloro. Las partículas se filtran y eliminan y es necesario medir la turbidez en todo momento tanto para información como para indicación del rendimiento del filtro. Para definir mejor la dinámica del agua a tratar, se toman medidas de su analítica antes del tratamiento. Las medidas del agua origen son pH, conductividad, temperatura, turbidez, oxígeno disuelto y carbón orgánico total. Algunas plantas mantienen un registro permanente de estas variables como referencia para el futuro y para detectar cambios estacionales del agua origen. El cloro, que se utilizó por primera vez en EEUU como desinfectante químico en agua potable en 1908, posee una capacidad de oxidación más baja que el ozono, con efectos limitados en bacterias como el Gryptospori-dium y Giardialamblia. Por su parte, el ozono es un desinfectante muy efectivo y se utilizó por primera vez en Europa en 1886. El ozono está constituido por tres átomos de oxígeno que se degradan formando
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Método 180.1 y el método radicales de oxígeno libre ISO 7027. El USEPA se que sobreviven menos de utiliza principalmente en 30 minutos. La velocidad de degradación depende de la EEUU, mientras que el química del agua, del pH y ISO se utiliza en Europa, de la temperatura. El ozono, Canadá, Latinoamérica que al ser inestable debe y Asia. generarse en la planta, es un oxidante muy enérgico y Desinfección desinfecta en menos tiempo secundaria que el cloro. Además, ataca En cumplimiento con las a los patógenos del agua normativas que exigen una reduciendo la concentradesinfección post residual, ción de material orgánico, las plantas utilizan clorahierro, manganeso y azufre, ción como desinfección así como los problemas de secundaria en una etapa olor y sabor. de tratamiento final. El Por todos estos motivos, el ozono no proporciona una ■ Sistema de análisis de cloro libre independiente del pH. tratamiento por ozono está desinfección residual de ganando popularidad, ya que larga duración que prese trata de una tecnología venga la reproducción de decantada cae por la superficie de rápida y efectiva de desinfección patógenos en el sistema de distribula balsa y llega a los filtros. primaria. ción de agua. Por sus propiedades oxidantes y El aire ozonizado se burbujea en Filtración desinfectantes, el cloro se usa en el agua en cámaras de contacto. múltiples aplicaciones del trataCuando el agua alcanza el final La decantación elimina partículas miento de aguas. Al añadir cloro al de las cámaras, la desinfección de más de 25 micras, pero el proagua, se forma una mezcla de ácido primaria ha finalizado y el ozono se ceso no es 100% eficiente y exige ha reconvertido en oxígeno. Para filtración. A la entrada de la etapa hipocloroso (HOCl) e ion hipoclorito que la desinfección por ozono sea de filtración la turbidez es de 1 a 10 (OCl-). La cantidad relativa de cada efectiva, es necesario que el tiempo NTU. El agua fluye sobre los filtros uno depende del pH y el total de de contacto y la dosificación sean de arena, carbón en grano o lecho HOCl y OCl- se define como cloro adecuadas. mixto de arena, grava y antracita. Las libre. Para desinfectar el agua, el partículas de mayor tamaño quedan ácido hipocloroso no es sólo más Coagulación, floculación y atrapadas primero y las más pequeefectivo que el ión hipoclorito, sino decantación ñas como arcilla, hierro, manganeso, que además es un desinfectante y Una vez finalizado el tratamiento oxidante más vigoroso. El ácido himicroorganismos o materia orgánica pocloroso es de 80 a 100 veces más previo y la desinfección primaria, precipitan por otros procesos. Tamla clarificación suele consistir en un bién se elimina el barro, resultando efectivo que el ión hipoclorito. Sin proceso de reducción de la turbidez y un agua cristalina. embargo, la medida del cloro libre sólidos en suspensión en varios pasos. El filtro debe lavarse periódicano es fácil, ya que se ve afectada por Las partículas más pequeñas se coamente para eliminar las partículas varios parámetros, siendo el pH uno gulan en grandes partículas esponjoen suspensión y el sedimento acude ellos. El cloro se difunde a través sas llamadas floc que se desprenden mulado. Los turbidímetros en línea de una membrana semipermeable y del agua como sedimento. El proceso se usan para supervisar y registrar la desarrolla una corriente proporcional de coagulación se impulsa mediante turbidez de los efluentes del filtro. a la concentración de cloro en el la adición de coagulantes químicos La medida también contribuye a sensor. Para evitar la dependencia como sales de aluminio, hierro o mejorar la eficiencia de la planta. de pH, ya existen nuevos diseños de polímeros orgánicos sintéticos. El Un nivel alto de turbidez indica una sensores donde una solución interna floc, que se remueve mecánicamente operación no adecuada y la necesidad de ácido sucínico proporciona un para atraer los sólidos en suspensión de lavado de filtro. pH estable en las proximidades de y microorganismos, se deposita en Los sistemas de filtración consila membrana de medida. el fondo del decantador formando guen la reducción mínima porcentual En 1974 se descubrieron subproun lodo. El peso de la suciedad y el de bacterias y virus al mantener la ductos clorados en el agua potable; agente químico es suficiente para turbidez dentro de unos límites, éstos pueden formarse al reaccionar hundirlo en el fondo y se produce además de una desinfección adeel cloro con bromuro y materia oruna decantación natural al formarse cuada. gánica natural presente en el agua grandes partículas. El lodo se remueSon dos los métodos de medición origen y pueden ser perjudiciales ve con raspadores mecánicos. El agua de turbidez aceptados: el USEPA para la salud humana. El temor
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a que estos subproductos puedan ser cancerígenos ha impulsado a la USEPA a establecer niveles de eliminación. Una alternativa al cloro como desinfectante son las cloraminas. El proceso consiste en añadir cloro y amoniaco al agua de forma controlada. Comparadas con el cloro, las cloraminas producen menos subproductos y existen como monocloraminas, dicloraminas o tricloraminas. Las proporciones dependen del pH, las propiedades físicas del agua, el tiempo de contacto del cloro con el agua y la proporción de cloro y amoniaco. La monocloramina no tiene ni olor ni sabor y además se considera como el desinfectante más efectivo. Monitorización de la distribución Como los patógenos pueden entrar en sistema de distribución por las roturas o juntas de las tuberías, 92
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■ Sistema de análisis de turbidez.
es necesario utilizar sistemas que proporcionen una desinfección continua del agua potable que entra en el sistema de distribución y mantener un nivel de cloro libre residual detectable. Se aconseja un mínimo de 0,2 mg/l
de cloro residual en la última llave del sistema de distribución. También se supervisa el pH para confirmar que se han implementado las aplicaciones apropiadas de control de la corrosión de agentes químicos. En la actualidad, para el análisis de aguas es posible el uso de instrumentos como parte de una arquitectura completa, de manera que las plantas pueden utilizar equipos y sistemas abiertos e interoperables para construir soluciones de proceso. La arquitectura digital puede incluir equipos de campo inteligentes, plataformas escalables, software integrados modulares, y todo trabajando en conjunto para crear, captar, usar y distribuir información de datos de control de proceso. Dolores Sanz Jefe de Producto Analítica de líquidos Emerson Process Management
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Genera 2010 y Feria del Automóvil Ecológico: la energía renovable va sobre ruedas Como dos entes aparentemente independientes, la Feria Genera 2010 y la Feria del Automóvil Ecológico coincidieron el pasado mes de mayo en el Ifema de Madrid. Este encuentro no es casual y demuestra que, realmente, ambas ferias van de la mano. Por un lado, el sector automovilístico tradicional necesita una renovación, y por el otro, el sector de las renovables, en su estado de madurez, empieza a aportar soluciones energéticas factibles. Canalizar las necesidades de un sector con las soluciones del otro se presenta como una línea de trabajo que abordar en el futuro.
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G
enera 2010, la Feria Internacional de Energía y Medio Ambiente, es uno de los principales puntos de encuentro internacional para los profesionales de las energías renovables. Como cada año se reúnen aquí proveedores, clientes, centros de investigación y organizaciones relacionados con las distintas etapas de la cadena de valor de las diferentes tecnologías que componen este amplio abanico que son las energías renovables. La feria se celebró los días 19, 20 y 21 de mayo en los pabellones 7 y 9 de Ifema de Madrid y contó con la presencia de 409 expositores directos provenientes de 22 países (un total de 694 empresas participantes), 28.948 visitantes y una Galería de Innovación con las últimas novedades. En
medio del clima de intranquilidad, el número de visitantes respecto al año anterior ha aumentado un 8%, pese a una ligera reducción de expositores. Paralelamente a la edición de la Feria Genera de este año, se celebró en el mismo recinto la feria del Automóvil Ecológico, la cual ha renovado con un soplo de aire fresco el tradicional Salón de Madrid, afectado en esta edición por la incertidumbre creada en torno al Salón del Automóvil de Barcelona en 2009. Y es que los responsables de Ifema han sabido sacar partido a los 20.000 millones de euros que la industria automovilística europea invierte de forma anual en I+D relacionada con cuestiones medioambientales (lo que representa un 60% de la partida eco-
nómica destinada a la investigación y al desarrollo en dicha industria), dando lugar a una asistencia de casi 106.000 visitantes, duplicando así las primeras previsiones de entre 50.000 y 60.000. Genera es una cita para empresas y profesionales de diversos ámbitos, desde la cogeneración, trigeneración y microgeneración, geotérmica, hidráulica y minihidráulica, eólica, solar térmica, termoeléctrica y fotovoltaica, marina, biomasa y biocombustibles, residuos, hasta el hidrógeno y la pila de hidrógeno y otras energías. El panorama de las renovables que precedía a la feria se presentaba incierto por varios motivos: primero, llegaron acusaciones de fraude por inyección de potencia de fotovoltaica
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de noche y, segundo, al cabo de poco se anunció una reducción de las primas (es decir, la reducción de la retribución a la energía producida por estas instalaciones), más aún, se barajaba que en el caso de la fotovoltaica fueran con carácter retroactivo: instalaciones que gozaban de una prima elevada cuando se pusieron en funcionamiento percibirían la actual prima, inferior a la inicial. Se prevé que en julio aparecerán las nuevas tarifas. Se verá entonces cómo evoluciona el panorama de las renovables.
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GWh
2008
2009
Variación (%)
Régimen ordinario Régimen especial Renovables y residuos - Hidráulica - Eólica - Solar - Biomasa - Residuos Cogeneración y tratamiento de residuos
236.340 80.501 45.715 4.725 32.534 2.594 2.802 3.060
206.330 94.015 56.294 510 37.785 6.999 3.327 3.077
-12,7 16,8 23,1 8,1 16,1 169,8 18,7 0,6
34.786
37.721
8,4
TOTAL
316.841
300.345
-5,2
■ Tabla 1: Producción eléctrica bruta en GWh [Fuente: UNESA]
Sector Cogeneración, trigeneración y microgeneración Gas Petróleo Carbón Energía Geotérmica Ahorro Energético/Eficiencia térmica Hidráulica y minihidráulica Eólica Solar Térmica Solar Fotovoltaica Solar Termoeléctrica Marina Biomasa y biocarburantes Residuos Hidrógeno y pila de combustible Servicios energéticos Otras energías Otros TOTAL
Empresas
%
72
6,16
31 19 9 51
2,65 1,63 0,77 4,36
Las renovables 114 en el mix eléctrico español 43 Pese a tener una pro93 yección internacional, 155 Genera refleja del estado 240 de madurez de las ener61 gías renovables en España. Tanto el número 30 de empresas y visitantes 82 como la distribución por 32 sectores de interés en las 26 diferentes tecnologías 66 dibujan este escenario 30 variado, que finalmente 15 se traduce en las cifras 1.169 de producción. ■ Tabla 2: Participación de empresas en Genera’10. Tomando como escenario de partida el año ca, se redujo el gasto en la economía 2009, la evolución del régimen espedoméstica y se empezaban a obtener cial en el mix eléctrico entre los años 2008 y 2009 se observa la distribulos primeros frutos de la política de ción que aparece en la tabla 1. ahorro y eficiencia energética. De un año al siguiente, el régimen Cabe destacar, con un leve reflejo especial arrebató al régimen ordinario en los números, que a esta mayor un 5% de la producción, que se debe contribución de las renovables al principalmente a que la demanda mix eléctrico también ha ayudado energética se vio drásticamente reel hecho que algunas tecnologías ducida entre el 2008 y el 2009. Se han experimentado un espectacular pasó de un consumo de 267.205 GWh aumento porcentual de su producen 2008 a 256.017 GWh en 2009, lo ción, especialmente la solar, la eólica que supone un descenso del 4,19%. y la biomasa. Pero esta reducción de la demanda Aunque muchas empresas han dise explica principalmente por tres versificado su actividad y se dedican factores: la sociedad se situaba en un a varias tecnologías paralelamente, periodo de menor actividad económisu participación en Genera muestra
un fiel reflejo de este panorama energético: algo más del 20% de empresas participantes dedicaban parte de su actividad a la solar fotovoltaica. Otro tanto, entorno al 13% de empresas, a la solar térmica, y luego seguían por orden el ahorro y la eficiencia energéticos (9,75%), la eólica (7,96%) y la biomasa y los biocarburantes (7,01%). Tal panorama es el que se reflejó en Genera: un volumen de empresas muy diversificado acorde con la situación energética actual. De esta manera, los asistentes a esta feria pudieron observar un retrato muy fidedigno del régimen especial en nuestro país.
9,75
La Galería de Innovación La Galería se presentó con 20 productos seleccionados de cada ámbito de la Feria. En cuanto a eficiencia energética se presentaron diversos proyectos, como el de viviendas universitarias de Girona, por Abac Enginyers, centrado en las diferentes etapas del edificio (construcción, funcionamiento y desconstrucción sin derribo), o el de Dalkia España y la red multi-energías de Barcelona Sur para suministrar la calefacción y la refrigeración necesarios al barrio de la Marina por medio de la recuperación del frío de la central de regasificación de Enagas y residuos de parques y jardines de Barcelona. De esta manera, se reduciría el consumo de 67.000 MWh de energías fósiles, lo que equivale a dejar de emitir 13.400 toneladas de CO2. Aiguasol presentó el primer software de simulación de sistemas de refrigeración solar: Transol 3.0. El programa incorpora los datos meteorológicos de Meteonorm 6.0 para proporcionar unos cálculos ajustados. 3,68 7,96 13,3 20,5 5,22 2,57 7,01 2,74 2,22 5,65 2,57 1,28 100
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■ La firma italiana Turboden presentaba en el salón el sistema cuyo funcionamiento explica el gráfico adjunto. Se trata de una nueva tecnología que funciona como una turbina de vapor pero en la que se ha sustituido el vapor de agua por un fluido orgánico vaporizado. Esta solución se sitúa en una posición privilegiada como nexo eficiente entre varias de las tecnologías presentadas en Genera 2010 (solar, biomasa, geotérmica y aprovechamiento del calor residual), capaz de suministrar tanto electricidad como calor o frío.
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También en el ámbito de la simulación informática, se presentaba Helios 3198® para la caracterización indoor de la curva I-V de paneles fotovoltaicos de concentración (CPV). Este producto es fruto de la colaboración entre el Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid (IES-UPM) y Soldaduras Avanzadas S.L. En cuanto a biomasa, se presentó el proceso Grau Thermic Tyres (GTT) de Enreco 2000 para la recupe- ■ Tipologías de vehículos eléctricos. Fuente: IREC, 2010. ración de neumáticos fuera (ver figura adjunta). de uso. El proceso está comprendido En lo referente a los BEV, numepor dos etapas: la destilación seca rosas firmas como SEAT, Nissan o de los neumáticos y la gasificación de la fracción carbonosa del proceso Renault presentaron modelos innoanterior. Los gases generados se vadores con salida al mercado entre finales de 2010 y 2013, situando utilizan para producir electricidad, por tanto el horizonte temporal y del aprovechamiento masivo de los para que los vehículos eléctricos gases se consigue reducir la contamisean una realidad en el corto/medio nación ambiental gaseosa; gracias a la destilación seca se recuperan los plazo. Prácticamente la totalidad de compuestos orgánicos y mediante su los modelos hacen uso de packs de separación se obtienen combustibles baterías tipo Litio-Ion, las cuales como gasolinas y diésel. presentan densidades energéticas muy superiores a sus alternativas tecnológicas (unos 100-120 Wh/kg), Feria del automóvil ecológico como las tradicionales baterías de Tal y como se ha hecho referencia plomo (10-35 Wh/kg) o las de tipo en la introducción, coincidiendo con Níquel Metal Hidruro (60-80 Wh/ Genera 2010 se celebró la Feria del Automóvil Ecológico y de la Movilidad kg). Dichos packs de baterías dan Sostenible. En esta edición ha jugado lugar a unas autonomías que oscilan un papel protagonista la presentación entre los 150 km y los 200 km, lo por parte de las firmas automovilíscual implica que el entorno óptimo ticas de sus modelos eléctricos, los de utilización del vehículo eléctrico puro durante los primeros años sean cuales han representado aproximael área urbana y periurbana. Por lo damente el 20% del total. que se refiere a las prestaciones de estos vehículos, se puede observar Los vehículos cómo existe un amplio abanico en Dentro de la tipología de vehículo el que se pueden encontrar desde eléctrico, las firmas han presentado utilitarios con 20 CV de potencia y tanto vehículos eléctricos puros 80 km/h de velocidad punta (como (BEV en sus siglas en inglés), los cuales son propulsados básicamente el nuevo REVA L-ion, versión mecon la energía proveniente de sus bajorada del pionero REVA i), hasta terías, como los denominados vehídeportivos de 313 CV de potencia y culos híbridos enchufables (PHEV), 200 km/h de velocidad punta (como los cuales pueden ser propulsados el prototipo de Audi, e-tron). tanto a través de la energía almaEn el nicho de los BEV, se presentó cenada en sus baterías como por como primicia a nivel mundial el la energía extraída de un motor de nuevo Volkswagen Golf blue-e-mocombustión interna conectado en tion, el cual, según las previsiones de paralelo o en serie con el eje motor la firma alemana, se comercializará
a gran escala a partir de 2013. El prototipo presentado, montado sobre la base del actual Golf, se propulsa a través de un motor eléctrico de 115 CV de potencia, que permite alcanzar una velocidad punta de 140 km/h. Hasta la fecha de lanzamiento de este modelo, la marca tiene prevista la fabricación de 500 ejemplares sobre los que se realizarán todo tipo de pruebas para determinar su fiabilidad y viabilidad. Por lo que se refiere a los PHEV, se observa que a pesar de postularse como el paso intermedio hacia la electrificación masiva de los vehículos, la oferta presentada en el certamen fue mucho menor. Entre los modelos presentados por las firmas, cabe destacar la versión “enchufable” del archiconocido Toyota Prius, el cual a través de la ampliación de su pack de baterías da lugar a una autonomía de 20 km en modo eléctrico, propulsándose con un motor de 60 kW. Asimismo, la firma china BYD, distribuida a nivel español por el grupo Bergé, presentó el F3DM, un sedán con una potencia eléctrica de 50 kW y 100 km de autonomía, que puede llegar a proporcionar hasta 168 CV de potencia en modo combinado (motor eléctrico más motor de explosión, gasolina tricilíndrico de 68 CV de potencia). Por lo que se refiere a la española SEAT, en el certamen se expuso un prototipo de su modelo Twin Drive Ecomotive, la versión híbrida “enchufable” del León. Aunque el fabricante español no ha facilitado por ahora excesivos detalles del SEAT León Twin Drive Ecomotive, se sabe que contará con una autonomía eléctrica sin emisiones de unos 50 km, su batería de iones de litio podrá recargarse en un enchufe convencional, y el motor de combustión le permitirá extender el rango de autonomía del vehículo. La recarga La Agencia Internacional de la Energía, en su informe Technology
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Roadmap (EV/PHEV) publicado a finales de 2009, apuntaba como una de sus principales conclusiones el hecho de que con tal de garantizar el desarrollo de los vehículos eléctricos, es condición necesaria el desarrollo de la infraestructura de recarga para que esté disponible en el momento en el que los usuarios la necesiten, o incluso un poco antes. En este sentido, en el certamen se pudo apreciar cómo en la mayoría de los stands, los vehículos eléctricos expuestos se encontraban acompañados por
sendos puntos de recarga. Asimismo, se pudieron encontrar empresas de reciente creación cuya actividad se centra en los productos y servicios asociados a la recarga de vehículos eléctricos, como la gallega BlueMobility o la vallisoletana Merlyn. Asimismo se pudo encontrar en la muestra a empresas cuya actividad principal está relacionada principalmente con el sector energético, pero aprovecharon la proximidad de la feria Genera para exponer sus sistemas de recarga, como la catalana Circutor,
o la vizcaína Ingeteam (cuya división de energía se encuentra situada en Sarriguren, Navarra). En general se puede considerar que existen dos tipologías básicas de sistemas de recarga para vehículos eléctricos: los sistemas de recarga lenta (también denominada carga normal) y los sistemas de recarga rápida. Por lo que se refiere a la carga lenta, a falta de una estandarización a nivel europeo (la cual se encuentra en proceso de desarrollo actualmente), se puede entender como aquellos
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sistemas de recarga monofásicos en baja tensión que proporcionan una potencia del orden de los 3,7 kW (16 A). Actualmente, la mayoría de firmas instalan el conector tipo Schuko, e integran sistemas de medida y cobro así como los diferentes elementos de protección requeridos. Algunos de los equipos presentados incorporan asimismo sistemas de
comunicación que permiten la comunicación con otras estaciones de recarga vecinas, o con un centro de control remoto. Por lo que se refiere a la carga rápida, también pendiente de estandarización, se pueden entender aquellos sistemas que son capaces de recargar las baterías de un vehículo eléctrico en un periodo de 30 minutos (por ejemplo, hasta el 80%).
En consecuencia, están tendiendo a potencias para este tipo de sistemas de 44 kW para los puntos de carga en AC (400V/63A), y de 50 kW para los sistemas en DC. Como primicia en el ámbito de los sistemas de recarga, por parte de Endesa y SGTE Power se presentó su alianza para ofrecer una nueva generación de puntos de recarga
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rápidos para el mercado español. Dichos sistemas realizan la recarga de los vehículos con una potencia de 50 kW, lo que permite efectuar la recarga en pocos minutos: 5 minutos corresponden a 30-50 km y 30 minutos a una carga completa. El sistema contiene un convertidor AC/DC compuesto por IGBT que permite la recarga en corriente continua, así como un filtro de harmónicos y un filtro de EMC. Asimismo, el equipo es compatible con todos los vehículos eléctricos que siguen las especificaciones de la asociación CHAdeMO, en la cual participan un elevado número de fabricantes de vehículos eléctricos como Mitsubishi, Nissan, Subaru, Toyota, PSA o Think.
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nuevos). • Invertir parte de la recaudación impositiva de la energía eléctrica utilizada para la recarga de vehículos eléctricos en el desarrollo de generación renovable. Ello requeriría de la identificación de la energía consumida específicamente por vehículos eléctricos. Adicionalmente a las opciones planteadas en el proyecto Retrans para la introducción de la generación renovable en la energía consumida por los vehículos eléctricos, no hay que perder de vista las oportunidades brindadas por las redes eléctricas del futuro: las Smart Grids. En este sentido, los mecanismos de gestión de la demanda juegan un papel clave, puesto que gracias al incremento de la controlabili■ Sistema de carga rápida Endesa/SGTE. Fuente: Endesa, y observabilidad a los que Las sinergias entre ambas dad 2010. dan lugar las redes inteligentes, ferias ticipar como organismo consultor, permitirán llevar a cabo una gestión Asimismo, a modo de conclusión también es necesario resaltar el amavanzada de la red. En el proyecto donde plantea diferentes alternativas plio contenido simbólico del hecho Regulación Eólica con Vehículos para dicha introducción, entre las de que se celebren simultáneamente Eléctricos (REVE), coordinado por que cabe destacar: la feria de energías renovables Gela Asociación Empresarial Eólica y • Desarrollo de un sistema de nera y la del Automóvil Ecológico, desarrollado por IREC, Circe-Encertificación que garantice el oripuesto que la clave del éxito de la desa y Cener, se lleva a cabo una gen renovable de la energía, que a introducción del vehículo eléctrisu vez permita implementar una primera definición de dichos mecaco, gran novedad en la edición de prima grid stabilizing bonus para nismos de gestión de la demanda, este año, depende fuertemente de el consumo de aquellos usuarios así como un estudio de impacto en la capacidad de integración de las de vehículo eléctrico que utilicen la red de distribución y en el sistema energías renovables en su consumo energía renovable para la recarga energético (ver recuadro en página energético. de su vehículo eléctrico. anterior). En este sentido, se puede com• Incrementar por parte de los La celebración, por tanto, de la probar la fuerte dependencia de gobiernos los planes de desarrollo de Feria Genera y de la Feria del Autolas emisiones específicas de los energías renovables en proporción al móvil Ecológico 2010, simboliza el parque de vehículos eléctricos. vehículos eléctricos en función de pistoletazo de salida de una nueva • Permitir contabilizar los vehícula fuente energética utilizada (ver era en el que la introducción de las los eléctricos como cero emisiones despiece en página anterior). Por lo energías renovables en el mix enerpor parte de las compañías automotanto, en un futuro debe ser priorigético del transporte por carretera vilísticas sólo en caso de que éstas (donde actualmente las energías tario por parte de los gobiernos el desarrollo de políticas energéticas inviertan en energías renovables, de origen fósil representan más del que promuevan la introducción preferiblemente en una capacidad 98%), permitirá reducir la depende la generación renovable en la equivalente a la previsión del consudencia energética española, así como recarga de los vehículos eléctricos. mo de dichos VEs. Ello permitiría rela emisión de gases contaminantes Con este objetivo, el Implementation ducir la media de emisiones de CO2 y de efecto invernadero. Agreement Renewable Energy in de la flota asociada a ese fabricante, Transport (Retrans) de la Agencia facilitando así el cumplimiento de Carlos González Internacional de la Energía (AIE), la normativa europea impuesta en (IREC) ha desarrollado recientemente un este ámbito (Reglamento (CE) núm. Miguel Cruz documento en el que el Institut de 443/2009, por el que se establecen (IREC) Recerca en Energia de Catalunya las normas de comportamiento en Antoni Sudrià (IREC) tuvo la oportunidad de parmateria de emisiones de los turismos (IREC/CITCEA-UPC)
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Nuevo panel inteligente El nuevo Power Panel 65 desarrollado por B&R combina en un único dispositivo las funcionalidades de control, visualización y gestión de servoaccionamientos. Además, el usuario puede desarrollar soluciones completas de manera inteligente y aprovechar las posibilidades de conectividad hacia el exterior que ofrece el equipo. El nuevo panel está equipado con el procesador Geode LX800 de 500 MHz, por lo que está indicado para cubrir las necesidades de control de varios servomotores. Además de optimizar el espacio en el armario eléctrico gracias a su tamaño compacto, se trata de un panel muy manejable y fácilmente ampliable. Se comercializan dos versiones con pantallas táctiles de 5.7” y 3.5” con teclado, mientras que los dos interfaces de USB y un puerto Ethernet permiten el intercambio de información y de ficheros con otros equipos. www.br-automation.com
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Linect es el nuevo concepto de conexión para luminarias enchufables desarrollado por Wago que apunta a convertirse en un nuevo estándar al estar aceptado por los principales fabricantes internacionales de iluminación (Osram, Zumtobel, Trilux y otros). Abre la luminaria al sistema Winsta directamente con un conector genérico en la industria que Wago presenta como su serie 294. Por otro lado, proporciona hasta 16 amperios a la luminaria y, en la línea horizontal entre luminarias, permite conectar cable hasta 4 mm2 y 25A. www.dicomat.com
Nuevo catálogo de automatización industrial Vector Motor Control Ibérica (VMC) presenta su nueva tarifa de Automatización Industrial 2010, que incluye la gama de convertidores de frecuencia con potencias de 0,1 a 450 kW, inductancias y filtros de entrada/red y salida, arrancadores y frenos, autómatas (PLC) y pantallas (HMI). Entre las novedades que se incorporan en esta tarifa destacan el nuevo modelo de convertidores iS7, con inductancia DC y filtro EMC integrado hasta 22kW y opción de protección IP54 y el arrancador Versistart i II de 7,4 a 110 kW con relé de bypass integrado y protección de motor. www.vmc.es
Nueva gama de estabilizadores
Salicru ha lanzado al mercado la nueva gama de estabilizadores EMI2, que sustituyen a la anterior gama EMI y garantizan el manejo de grandes intensidades, ofrecen una excelente robustez ante sobrecargas prolongadas así como una alta precisión en la tensión de salida (hasta el ±1%). En cuanto a las mejoras introducidas, esta nueva serie cuenta con el empleo de autotransformadores toroidales para toda la gama de potencias, lo que garantiza un mejor rendimiento y velocidad de respuesta, bypass manual de mantenimiento y, en los modelos trifásicos, regulación independiente por fase. www.salicru.com
tecnoMarket
Junio 2010 / n.º 419
Termómetros de alta precisión
Automática e Instrumentación
Cadena portacables de marcha circular continua
De su representada Ametek, Land Instruments presenta en España la nueva gama de termómetros en línea de alta precisión System 4, que garantizan exactitud y flexibilidad dentro del rango de 0 a 2600ºC. Además, la firma dispone de nuevos modelos de termómetros de alta y baja temperatura y procesadores Landmark digitales o analógicos, simples o multicanal con salidas industriales 4/20 mA y un amplio rango de accesorios de montaje.
La cadena C que Igus presentó en la pasada edición de la feria de Hannover consta de una cadena portacables de plástico resistente a la fricción que incorpora una junta rotativa que permite su desplazamiento sin vibraciones con el ramal apoyado. El nuevo sistema ofrece suficiente espacio para la inserción, por ejemplo, de un servocable/cable de motor, un cable de control, de bus o también de fibra óptica y, además, protege y conduce aire y gas. Todos los conductores y tubos flexibles necesarios para la carga, datos y medios se transportan en un sistema de guiado compacto. Este sistema es suministrado por Igus en forma de módulo completo considerando todos los datos de referencia específicos del cliente y se monta directamente en la máquina, la cinta transportadora o cualquier otra instalación del cliente. Además, puede utilizarse montado en diferentes posiciones.
www.landinst.es
www.igus.es 105
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Automática e Instrumentación
ANUNCIANTES
Anunciante
Página
AUGI- Automatismos Girona, S.L. ................................43 B&R ................................................................................29 Beckhoff Automation, S.A. ................103 y Contraportada Emerson Process Management, S.L. .................................3 Endress y Hauser, S.A. ....................................................17 Feria Zaragoza ................................................................19 Fluke Ibérica, S.L. ...........................................................25 HBM Ibérica, S.L............................. Interior contraportada Instrumentos Testo, S.A. .................................................53 Instrumentos Wika, S.A. .................................................93 Lana Sarrate, S.A. .........................................................105 Mesurex, S.L. ....................................................................4 Micronora ........................................................................15 Next-For, S.A. .................................................................59 Omron Electronics Iberia, S.A. .......................................23 Phoenix Contact, S.A. ..........................Interior portada y 6 Pilz Industrieelektronik, S.L. ...........................................16 Rittal Disprel, S.A. ..................................................60 y 61 RS Amidata, S.A. .......................................................... 101 Schneider Electric ................................................... Portada Siemens, S.A. ..................................................................13 Sistel Control, S.L. ..........................................................33 Staubli Española, S.A. ....................................................27 Tempel, S.A. ...................................................................30 The Mathworks, S.L. ......................................................89 Vega .................................................................................44
Automática e Instrumentación Director general Antonio Piqué Editora jefe Patricia Rial Directora Cristina Bernabeu (bernabeu@cetisa.com) Redacción permanente Carlos García, Eva Montero, Nuria Calle (Madrid) Consejo de Redacción Xavier Alcober, Jordi Ayza, Antoni Sudriá, Francesc J. Suelves, Laura Tremosa CEA (Comité Español de Automática) Miguel Ángel Salichs (Presidente), Guillermo Ojea (Vicepresidente), Alberto Sanfeliú (Secretario), Alfonso García Cerezo (Vocal) Coordinadora de cierre Eva Montero (montero@cetisa.com) Maquetación Elisabet Ramos Director de Informática Adriano García
Junio 2010 / n.º 419
EN EL PRÓXIMO NÚMERO
Tendencias en motores eléctricos
Fuente: Control Techniques.
Panorama
Sistemas de elevación
Informe Baterías
(Se incluye tabla de oferta)
Ferias
Crónicas de la BIEMH y de Automática de Múnich
Agencia sectorial de noticias Automática e Instrumentación Digital Directora Delegación en Catalunya Mari Cruz Álvarez Publicidad Catalunya Joan Antòn Soria (soria@cetisa.com) Víctor Bernabeu (vbernabeu@cetisa.com) Publicidad Madrid Francisco Márquez (fmarquez@cetisa.com) Depósito legal: B-23.106-1968 ISSN: 0213-3113 Edita
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Atención al suscriptor Ingrid Torné, Elisabeth Díez Tel.: 902 999 829 suscripciones@tecnipublicaciones.com Precio del ejemplar España: 19€ Extranjero: 27 € Precio de la suscripción (11 ejemplares/año + 4 Tecnomarket) España: 160 € Extranjero: 168 € Todos los precios incluyen IVA y gastos de envío Publicación mensual. Se editan 11 números al año. Tirada y difusión controlados por Las opiniones vertidas en los artículos firmados lo son exclusivamente de sus autores, sin que AeI los comparta necesariamente. También el contenido y filosofía de los mensajes publicitarios es responsabilidad exclusiva de la empresa anunciante. No se autoriza la reproducción total o parcial de los artículos de AeI sin el consentimiento previo expreso y por escrito de los aditores.
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La nueva serie de terminales de bus HD de Beckhoff.
419 / Junio 2010
Automática e Instrumentación Mecánica, Oleohidráulica, Electricidad, Electrónica, Informática, Medidas
16
Terminales de
Automática e Instrumentación
SISTEMAS DE CONTROL DE PROCESOS
Tendencias actuales La diferenciación entre los procesos continuos, batch o discretos resulta cada vez más ambigua. Diferentes proveedores de sistemas de control opinan al respecto y debaten sobre diferentes aspectos técnicos que inciden en las tendencias actuales de estos sistemas. Pág. 36 INFORME Elementos de medición de temperatura
E/S en 12 mm. Los terminales
de bus “High-Density” están disponibles en diferentes versiones:
Incluye tabla de oferta Pág. 96
�� 16 entradas digitales �� 16 salidas digitales
Simplifique y optimice todos sus procesos industriales
�� 8 entradas digitales + 8 salidas digitales �� 8 entradas digitales (2 hilos) �� 8 salidas digitales (2 hilos)
Instrumentación de proceso: eliminar los contaminantes del agua potable Genera 2010 y Feria del Automóvil Ecológico: la energía renovable va sobre ruedas
12 mm
Rafael Bonete, director general de Mettler Toledo
www.beckhoff.es/HD-BusTerminal
Nuevo: Los terminales de bus “High-Density” de Beckhoff – los primeros terminales de 16 canales en formato de terminales de serie de 12 mm. �� Doble densidad de componentes de 8 a 16 puntos de conexión �� Reducción del espacio necesario en un 50 % ���Reducción del coste por canal �� Reducción de los costes de montaje y del armario de control �� Cableado por inserción directa mediante montaje sin herramientas ���Gran selección de terminales de bus HD digitales ���Disponible para los sistemas I/O Beckhoff con el tipo de protección IP 20: Terminales de bus de Beckhoff y terminales EtherCAT
Terminales de bus: I/Os para todos los sistemas de bus de campo y Ethernet habituales
“Dedicamos una parte importante de nuestro esfuerzo en I+D+i al desarrollo de software”
Terminales EtherCAT: Ethernet de alta velocidad hasta cada terminal I/O
Beckhoff Automation S.A., Edificio Testa Sant Cugat, Avda. Alcalde Barnils, 64-68, 08174 Sant Cugat (Barcelona), Spain Teléfono +34 93/5 84 49 97, Fax +34 93/5 84 40 84, info@beckhoff.es www.beckhoff.es
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2010-06-11 16:47:59