Automatica - 443

Acceso remoto

Productividad y eficiencia del diseño a la producción

en todo el mundo...

443 / Septiembre 2012

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

Automática e Instrumentación

SMART GRIDS

Hacia una gestión más inteligente de las redes eléctricas El avance de las tecnologías, la receptibilidad del sector y un marco regulatorio favorable están acelerando la implantación de las smart grids, que se basan en la utilización de las TIC en las redes eléctricas con el fin de garantizar una gestión óptima de las mismas.

Pág. 40

INFORME Válvulas de control: nuevos materiales y diseños Pág. 64

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TIEMPO REAL

Septiembre 2012, n.º 443

Alarmas

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Panorama Industria química española: un modelo de crecimiento de doble vertiente

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LA PORTADA

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Algunas de las características de la nueva versión son: plantillas y ejemplos de proyectos; auto-formación online; mejora de la estabilidad, nuevas herramientas para el análisis de altas prestaciones y el procesamiento avanzado de imágenes; mejoras en la productividad impulsadas por la comunidad de usuarios; y aplicaciones móviles para su visualización y control desde un iPad.

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Industria química española: un modelo de crecimiento de doble vertiente

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La industria química española reconoce que su consolidación como sector depende de dos factores fundamentales: en primer lugar, de la capacidad que tenga para incorporar la innovación, y en segundo, de la existencia de un entorno de mercado favorable a nivel local que facilite las condiciones de competitividad.

Las nuevas infraestructuras de smart grids favorecerán la eficiencia energética doméstica

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un reciente análisis presentado 28 Según por Global Data, las políticas de eficiencia energética llevadas a cabo por parte de los gobiernos darán un fuerte impulso al mercado de las infraestructuras de medición avanzadas.

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14 Mes a mes • Crecimiento sostenido del mercado RFID. • Aumentan las ventas de PLC y PAC. • Crece el mercado mundial de automatización.

16 CEA • XXXIII Jornadas de Automática de Vigo

National Instruments Tels: 91 640 00 85 o 93 582 02 51 http://ni.com/labview/whatsnew/ esa/

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18 Empresas • National Instruments anuncia una auténtica novedad en instrumentación.

• General Electric adquiere dos empresas noruegas y una india.

• ABB mantiene su crecimiento en un mercado desigual.

• Rockwell Automation adquiere los variadores de media tensión de Harbin Jiuzhou Electric Co22

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SMART GRIDS Tendencias en el desarrollo de las smart grids de las tecnologías, la receptividad del sector y 40 unEl avance marco regulatorio favorable aceleran la implantación de redes inteligentes (smart grids) y se abren así excelentes oportunidades de negocio. Este artículo resume las oportunidades de negocio claves con el fin de satisfacer la demanda de una alta calidad de suministro y un enfoque creciente de eficiencia energética.

Las TIC: el sistema nervioso de las redes eléctricas inteligentes

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El aprovechamiento de las tecnologías de la información y la comunicación en las redes eléctricas las está dotando de una mayor controlabilidad y gestionabilidad en un escenario más complejo a fin de garantizar el suministro eléctrico.

Superredes HVDC: las futuras autopistas paneuropeas de la energía eléctrica superredes o supergrids constituyen un concepto aún en 50 Las desarrollo pero que tiene en su base la voluntad de transmitir grandes cantidades de energía eléctrica, la integración en masa de las energías renovables, una gran controlabilidad y flexibilidad y el uso de las TIC y la tecnología HVDC.

Automatizar y controlar las smart grids

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Smart grid: hacia una gestión más inteligente de las redes eléctricas

Volantes de inercia: un complemento para impulsar las energías renovables

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24 Eventos • Integrated Industry, tema clave de la próxima Hannover Messe.

• Todo a punto para la V Edición de las JAI

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SUMARIO

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30 Opinión • Hablemos de materias primas (Laura Tremosa) • Fiabilidad relajada (Xavier Alcober)

PERSONAS 34 Entrevista con Juan Nasarre, director general de MathWorks España: “Optimizar la navegación y facilitar el acceso a las aplicaciones más utilizadas han sido nuestros objetivos”

SELECCIÓN DEL MES 36 Productos • Nuevo sistema de supervisión inalámbrica de válvulas • Nueva familia de acionamientos • Robusto sistema de conectores para entornos hostiles • Nuevos motores eléctrico con diseños híbridos • Primer transceptor vectorial de señales RF

5 paralela a la de las diversas tecnologías que confluyen en las mismas. Mejoras en su repetitibilidad, estanqueidad y disminución en el mantenimiento han sido motores de dicha evolución.

SOLUCIONES 71 Optimizando el montaje de cuadros eléctricos 74 Control del alumbrado público

I NFORME 64 Válvulas de control: nuevos materiales, diseños y relaciones entre suministrador y usuario Santi Frías Clasificables bien por su función o bien por el tipo de aplicaciones a que van destinadas, las válvulas han seguido una evolución

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EDITORIAL

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Inteligencia necesaria

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as smart grids, o redes inteligentes, están irrumpiendo con fuerza en el sector de la energía eléctrica, razón por la que hemos dedicado esta edición de septiembre de nuestra revista.

En primer lugar, una breve reflexión. Volvemos a encontrarnos en la situación -muy habitual para los profesionales de la prensa técnica- de tener que decidir si utilizamos un término anglosajón u optamos por su traducción al español. Son muchas las ocasiones en las que se toma la decisión de no traducir un determinado término bien porque no se dispone de una traducción en castellano, o bien porque la palabra existente en español no refleja con exactitud la idea que se quiere expresar. Este es el caso del término embedded, que, pasados ya bastantes años desde su irrupción, se sigue utilizando y no ha sido sustituido por “incrustado” o “embebido”.

Con las palabras smart grids no pasa exactamente lo mismo, pues sí disponemos de una traducción que, en principio, refleja la misma idea: “redes inteligentes”. Sin embargo, hemos optado por mantener la expresión anglosajona (aunque la escribimos en letra cursiva, como intentamos hacer con casi todas las palabras extranjeras que aparecen en nuestros textos), porque entendemos que se trata de un término que ya está muy extendido y que, por otra parte, define más concretamente las redes a que nos estamos refiriendo. A nuestro entender, “redes inteligentes” tiene un carácter más genérico: en inglés existen dos palabras, grids y networks, para referirse a redes de uno u otro tipo. Donde quizás ya no esté tan justificado sea en el caso de las smart cities, porque “ciudades inteligentes” no lleva a confusión alguna. Y puestos a reflexiones semánticas, cabría decir también que smart tampoco significa exactamente “inteligente”, para lo que existen en inglés palabras como intelligent o clever, de modo que el término smart es utilizado más bien para lo que en

español adjetivaríamos como “listo”.

La demanda de energía eléctrica no deja de crecer en todo el mundo y es obvio que el sistema eléctrico actual, que fue construido hace más de 100 años, debe transformarse para dar respuesta a muchos retos, como son la sostenibilidad, la eficiencia energética, la seguridad, la fiabilidad... Entre otras cosas, ya en estos momentos los sistemas eléctricos deben encontrar solución para la integración de la energía procedente de distintos tipos de generación, así como para integrar nuevas formas de almacenamiento de energía y para adaptarse a los diferentes tipos de demanda (el vehículo eléctrico es un ejemplo claro de esto último).

Como también ha ocurrido en otros sectores, son precisamente los avances tecnológicos los que van a permitir esta transformación. Es evidente que el aprovechamiento de las TIC (Tecnologías de la Información y la Comunicación) para la modernización de las redes eléctricas va a permitir que se disponga de sistemas de medición, control y supervisión que garanticen una gestión óptima y sostenible para conseguir una mayor fiabilidad y calidad de suministro al menor coste posible.

Para tratar de todos estos temas, hemos incluido en el dosier de este número cinco interesantes artículos. Además de analizar las conclusiones a las que llegaron los analistas de la consultora Frost&Sullivan en un estudio reciente sobre el tema, se incluye información sobre las denominadas microrredes y sobre las superredes HVDC, un concepto aún en desarrollo.

Además, presentamos un hardware de telecontrol certificado IEC y explicamos las posibilidades de los volantes de inercia para el almacenamiento de la energía procedente de las fuentes de energía eólica y solar.

Seguro que seguiremos hablando de este tema, y de otros muchos, en próximos números. A la crisis, mejor ni mencionarla.

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Sep

Panorama

Industria química española

Un modelo de crecimiento de doble vertiente

La industria química española reconoce que su consolidación como sector depende de dos factores fundamentales: en primer lugar, de la capacidad que tenga para incorporar la innovación para optimizar sus procesos en planta, y en segundo, de la existencia de un entorno de mercado favorable a nivel local que facilite las condiciones de competitividad tanto para las empresas nacionales como para las grandes multinacionales que buscan un emplazamiento ventajoso para su actividad en Europa. g CONSTANZA SAAVEDRA

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a industria química mantiene su papel relevante en el contexto económico gracias a una doble apuesta: la búsqueda de la competitividad en sus procesos de fabricación a nivel nacional y su vocación por el mercado internacional. Según datos de la Federación Empresarial de la Industria Química Española, FEIQUE, la cifra de negocios de las empresas del sector crecerá este 2012 un 4% hasta alcanzar los 57.883 millones de euros, lo que representa un aporte del 11% al PIB nacional. Las previsiones para 2013 están en la misma línea con un crecimiento estimado del 4,7%, lo que permitirá superar los 60.000 millones de euros en ventas.

De esa cifra, algo más de la mitad de las operaciones tendrán como destino mercados extranjeros, principalmente europeos como Francia, Alemania e Italia. Según datos de la Federación aportados en la última radiografía de la industria presentada el pasado julio, el alto nivel de internacionalización del sector químico español y su capacidad de acceso a mercados exteriores han propiciado que desde el año 2000 las exportaciones hayan experimentado un crecimiento del 168%, lo que

n Fuente: Emerson.

supone un incremento medio anual de casi el 8%.

Sin embargo, este positivo comportamiento de la industria es un delicado equilibrio entre la capacidad interna de las firmas del sector para innovar y optimizar sus procesos, y las condiciones en las que desarrollan su actividad en el territorio español. En opinión del presidente de FEIQUE y director general de Solvay, Luis Serrano, para el sector es clave el establecimiento de unas condiciones de competitividad beneficiosas para que las compañías implantadas en España puedan mantener sus

niveles de generación de riqueza y empleo y, a medio plazo, fomenten la inversión de carácter productivo en nuestro país.

Un entorno que facilite la competitividad Entre los asuntos que más preocupan al sector, seguramente es el tema energético el que más visibilidad tiene. Según datos de FEIQUE, las tarifas de acceso de los consumidores industriales se incrementaron un 100% en el periodo 2008-2010 y no se descarta que se apliquen nuevos incrementos durante 2012 en función del diseño de la política energética aún pendiente de definir por parte del Gobierno. Este

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Panorama incremento, que ha sido consecuencia principalmente de la inclusión en las tarifas de conceptos no imputables al servicio eléctrico tales como las primas a las renovables, apoyo al carbón, plan de ahorro y eficiencia energética, genera un diferencial competitivo de nuestra industria frente a la competencia internacional.

Asimismo, desde el sector se denuncia que España no aplica las exenciones previstas en las directivas europeas ni en el caso en el que la electricidad es utilizada principalmente a efectos de reducción química o de procesos electrolíticos y metalúrgicos, ni en relación a los complejos industriales que pueden considerarse dentro de la categoría de redes de distribución cerradas, lo que en opinión de Serrano provoca una distorsión competitiva muy importante de las empresas implantadas en nuestro país.

Un último asunto que preocupa en relación a la energía se enmarca en la evolución del sector hacia formas de generación más sostenibles y económicas. La cogeneración se presenta como una solución eficaz, ya que se obtiene la energía de una manera sumamente eficiente, produciendo simultáneamente electricidad y el calor necesario para los procesos de la industria, señalan desde FEIQUE, destacando que es la única tecnología que permite no solo mejorar significativamente la competitividad de las empresas sino, en la mayor parte de los casos, asegurar su viabilidad. Como ejemplo detallan el dilema al que se enfrentan las refinerías locales: las 100 que actualmente operan en Europa presentan un exceso de capacidad de producción conjunta del 20%, lo que podría significar el futuro cierre de 20 de ellas, por lo que la competitividad de las 10 existentes en España dependerá esencialmente de su capacidad para implementar instalaciones de cogeneración. Por ello, desde el sector se insiste en que el Gobierno garantice las inversiones previstas de aquellas instalaciones de cogeneración que, a fecha de la entrada en vigor del RD Ley 1/2012, estuvieran tramitando

Según datos de la Federación Empresarial de la Industria Química Española, FEIQUE, la cifra de negocios de las empresas del sector crecerá este 2012 un 4% hasta alcanzar los 57.883 millones de euros, lo que representa un aporte del 11% al PIB nacional. la autorización administrativa o, incluso, ya hubieran comprometido inversiones.

El transporte es el segundo de los elementos considerados como claves para el desarrollo de la industria.

De la misma manera que en otros sectores productivos, la mejora en términos de coste y velocidad del acceso a mercados exteriores con potencial de crecimiento—como el norte de África o el mercado asiático del Mediterráneo— es en opinión del sector un criterio esencial para competir adecuadamente con las producciones de empresas situadas en países terceros.

Además de la implantación del ancho UIC en el corredor mediterráneo, la Federación sugiere que tanto los puertos como las infraestructuras de transporte de ferrocarril e intermodales sean sujetas a un plan específico de inversión que podría ser asumido por la Unión Europea, con el fin de dimensionar los puertos de Algeciras, Huelva, Valencia, Tarragona y Barcelona. El objetivo es que puedan acoger mayor actividad con garantías, extender el ancho de vía europeo (o tercer hilo) a lo largo del Mediterráneo hasta Huelva y hacer una apuesta definitiva por el modelo intermodal. Asimismo,

la ampliación de la autorización de carga máxima autorizada de las 40 a las 44 toneladas, en opinión de Luis Serrano, supondría un incremento de competitividad internacional muy importante para las empresas en término de reducción de costes de transporte, pero generaría también importantes beneficios en términos de reducción de consumo de combustible.

El desafío de la sostenibilidad Un tercer asunto sobre el que la industria alerta es el que tiene que ver con el desafío de sostenibilidad. El hecho de que Europa continúe ampliando sus objetivos de reducción de emisiones, en opinión de FEIQUE, debería significar también que el resto de países industrializados, así como las principales economías emergentes, tuviesen el imperativo legal de aplicar estas medidas con el fin de no crear situaciones de competencia desleal. En la misma línea, pero en relación a las ayudas del Estado para sectores en riesgo de fuga de carbono, se exige que la Administración española establezca medidas o mecanismos que permitan compensar a los emisores indirectos establecidos en España de la misma manera que ya lo están

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Panorama

Inyección económica

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egún el Plan Integral de Política Industrial 2020 presentado por el Gobierno, el modelo económico español debería apostar por el impulso de sectores más vinculados a la ciencia y con mayor capacidad de internacionalización con el fin de consolidar el crecimiento del país. Por ello, la Federación Empresarial de la Industria Química Española recuerda que el sector químico farmacéutico acumula el 25% de la inversión en inn Fuente: Samson. novación, contrata al 20% de todos los investigadores que trabajan en el conjunto de la industria y es el segundo mayor exportador de la economía española.

Mejorar los planes de fomento de la competitividad sectoriales promovidos por el Ministerio de Industria en 2009 a través de la concesión de préstamos bonificados para promover las inversiones productivas en aquellas actividades empresariales con potencial de creación de empleo, es una de las demandas actuales de la Federación, que recuerda que los Planes de Competitividad de Sectores Estratégicos, que operaron en los años 2009, 2010 y 2011, generaron una inversión casi cinco veces superior a los préstamos concedidos (3.000 millones de cifra de negocio por una inversión de 650 millones de euros), y que el sector químico generó el 30% de estos planes.

haciendo Alemania, Reino Unido y Francia. De no establecerse dichas ayudas, detallan, se causará un perjuicio gravísimo a las empresas afectadas implantadas en nuestro país, y se generará un riesgo de deslocalización inmediato producto del sobrecoste que implica que no se aplique.

Los factores de competitividad internos Según datos del Ministerio de Industria, el sector químico es el primer inversor en I+D+i con 878 millones de euros, representando el 25% de la inversión en innovación de la industria española. La complejidad de los procesos que maneja, así como las exigencias normativas a las que está sometida, hacen de este mercado un verdadero laboratorio de pruebas en lo que a mejora de la producción se refiere. En opinión

de José Luis Media y Josep Maria Guadayol, profesores de la Universitat Politécnica de Catalunya y autores del libro ‘Automatización en la ingeniería química’, la incorporación de los últimos avances en automatización y control son claves para consolidar ese diferencial de competitividad que persigue el sector: el sistema de automatización no solamente integra el sistema de

producción, sino que además tiene en cuenta los sistemas de gestión, mantenimiento y calidad, entre otros elementos fundamentales en la competitividad de una empresa, explican.

Para Raquel Mateos, presidenta de ISA España, asociación internacional dedicada a la difusión y promoción de estándares en relación a la tecnología de control y automatización, el que la industria química pueda disponer de soluciones de automatización que contribuyan a las necesidades específicas del sector es un aspecto clave para reaccionar ante un entorno cambiante y competitivo: Las importaciones de productos de países emergentes y la competitividad del entorno, así como la variabilidad de los precios de las materias primas, exigen un control de costes fijos y una mejora de la eficiencia. En los últimos años, las técnicas de control avanzado y optimización se han convertido en soluciones ampliamente empleadas en el sector industrial para la consecución de objetivos asociados al cumplimiento de la normativa medioambiental, la reducción de consumo y a la mejora de la eficiencia energética, detalla, añadiendo que disponer de aplicaciones específicas para la gestión de la cadena de suministro, la planificación de la producción y la gestión de los activos contribuyen a una mejora de la flexibilidad requerida garantizando la rentabilidad del proceso productivo.

Si se tienen en cuenta los últimos años pese a que hay ciertos aspectos invariables como la seguridad, que ha sido y continuará siendo un aspecto clave en la industria química tal y como recuerdan desde ISA

La cogeneración se presenta como una solución eficaz, ya que se obtiene la energía de una manera sumamente eficiente, produciendo simultáneamente electricidad y el calor necesario para los procesos de la industria, señalan desde FEIQUE, destacando que es la única tecnología que permite no solo mejorar significativamente la competitividad de las empresas sino, en la mayor parte de los casos, asegurar su viabilidad.

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Panorama España, la evolución de los sistemas de automatización para la industria química ha experimentado un fuerte avance. En opinión de Josep Maria Guadayol, la integración de diferentes equipos en un mismo entorno de producción, un modelo considerado hoy como lógico, ha sido uno de los mayores avances para la industria. El uso de buses de campo, inicialmente muy ligados a cada fabricante y actualmente a sistemas de protocolo abierto que permiten el trabajo conjunto de equipos de diferentes procedencias, y la evolución de los dispositivos HMI han permitido interfaces gráficas que además de realizar el diálogo con el operario permiten la interacción con las capas informáticas de nivel superior como bases de datos, sistemas de gestión, control de calidad, etc., explica.

En opinión de Raquel Mateos de ISA España, esa misma evolución representa además uno de los principales desafíos tecnológicos para la industria: garantizar la seguridad e integridad de los sistemas. La ciberseguridad se ha convertido en un aspecto clave en el diseño de una solución de automatización. Las soluciones de control deben garantizar el acceso a los usuarios autorizados, la protección frente a ataques y virus externos, realizar un diseño adecuado de las redes, ubicación de los nodos y protección de los niveles de automatización.

Otro de los asuntos que ISA España identifica como un aporte clave del sector de la automatización para la competitividad de la industria química es la implementación de estrategias de control avanzado como sistemas de gestión de activos que permiten una monitorización sistemática y diagnosis de los equipos de planta, permitiendo actuaciones preventivas e incluso integrando las labores de mantenimiento con predictivo con las aplicaciones de negocio.

Según Raquel Mateos, garantizar la sostenibilidad de los distintos niveles de control y conseguir la integración entre los mismos es un requerimiento claro que hace el sector químico a los proveedores

En los últimos años, las técnicas de control avanzado y optimización se han convertido en soluciones ampliamente empleadas en el sector industrial para la consecución de objetivos asociados al cumplimiento de la normativa medioambiental, la reducción de consumo y a la mejora de la eficiencia energética. de sistemas de automatización. Sin embargo, más en profundidad, si se centra la atención en los desafíos críticos de la producción química —alta disponibilidad, seguridad de los procesos, optimización de costes, regulaciones medioambientales, seguridad de las plantas— es la investigación y desarrollo de nuevos productos y tecnologías para reducir el consumo energético de productos y actividades, una de las innovaciones en automatización que aún tiene camino por recorrer.

Disponer de soluciones que permitan una monitorización y gestión energética adecuada, mediante una operación consistente del proceso, un equilibrio de suministro de energía con la demanda de la planta y el control del consumo como un indicador de rendimiento son claves para mejorar la competitividad del sector, detalla.

Para los profesores de la UPC, los avances están pendientes para algunos subsectores de la industria.

En muchos de los procesos discontinuos de la industria química la implantación de la automatización

es más compleja por ser más variable, lo que hace que muchos de ellos prefieran ser controlados mayoritariamente con la intervención humana. En ese sentido, desde ISA recuerdan que el empleo de herramientas de simulación que desde la etapa de investigación puedan contribuir a acelerar el diseño de los nuevos productos y tecnologías, y que además, puedan emplearse durante todo el ciclo de vida de la planta contribuyen a una mejora de la eficiencia de las operaciones.

La automatización que la industria necesita Pese a que no existe un único modelo de automatización ideal para la industria, aquel definitivo capaz de dotar de competitividad garantizando al mismo tiempo la perfecta ejecución y la máxima optimización de los procesos, los expertos consultados apuntan a la integración como el eje sobre el que se debería desarrollar.

En su vertiente más técnica, Josep Maria Guadayol sugiere implementar el modelo CIM (Computer Integrated Manufacturing) como la vía más adecuada para responder a las exigencias de la industria química.

Desde un primer nivel donde se encuentra el conjunto de dispositivos procesos y equipos con los que se realizan las operaciones elementales de la producción, se asciende hasta una capa donde se encuentra el conjunto de dispositivos lógicos de control que constituyen los elementos de mando del nivel anterior. A continuación, está el entorno donde se asignan las tareas de supervisión y control como la monitorización del proceso mediante scadas, el control de la calidad, la gestión de alarmas, etc. En cuarto lugar, se encuentra

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Panorama

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el nivel de planificación, que tiene como misión la programación de la producción, la gestión de compras, el análisis de costes de fabricación o el control de inventarios, entre otras actividades. Por último, se sitúan las actividades propias del negocio, que se alimentan y retroalimentan de los niveles inferiores de manera automática con el fin de ajustar al máximo las realidad de la actividad con las previsiones hechas acerca de ellas.

Desde ISA España coinciden con el profesor Guadayol: Una interpretación actual de la excelencia en automatización no debe focalizar la atención en los diferentes componentes del proceso de producción de modo independiente. Debe capturar las interrelaciones entre aspectos como la gestión de activos, la gestión del proceso y la producción, la integración de los sistemas, la logística, los factores económicos y el aspecto humano en toda su dimensión, destacando que la unificación de los niveles relativos a las plataformas

La capacidad de gestión en tiempo real alcanzada por las soluciones de automatización permite, no solo interconectar de manera operativa las áreas de producción y negocio, sino relacionar todos los componentes de la cadena de suministro dando lugar a una gestión integral, continua y global, de la cadena de valor. de sistemas de control, aplicaciones avanzadas y aplicaciones de negocio proporcionará una mayor adaptación a la actual y creciente fluctuación de las materias primas y la variabilidad en la demanda, al considerar a la empresa de un modo global.

Raquel Mateos considera que el actual avance de la tecnología de automatización abre la puerta a que la industria pueda mejorar sus procesos internos para alcanzar los altos niveles de competitividad que le demanda el mercado. La capacidad de gestión en tiempo real alcanzada por las soluciones de automatización permite, no solo interconectar de manera operativa las áreas de producción y negocio, sino relacionar todos los componentes de la cadena de suministro dando lugar a una gestión integral, continua y global, de la cadena de valor.

En este punto, con las herramientas tecnológicas a su disposición y con un mercado exterior abierto a sus productos, aumentar la competitividad de la industria parece depender más de cuestiones que escapan a su control pero que afectan directamente al sector, cuestiones que se manejan en pasillos alejados de las plantas de fabricación. n AeI

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Mes a mes

Crecimiento sostenido del mercado RFID

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egún un estudio realizado por IDTechEx, el mercado global de la identificación automática por radiofrecuencia se elevará de aquí a fin de año a 7.460 millones de dólares, lo que supone un crecimiento del 17% respecto al 2011. Esta cifra incluye etiquetas, lectores, software y servicios asociados al RFID. Dentro de sus numerosos sectores de actividad, los sis-

temas RFID implican un alza del 10% o más, crecimiento animado en gran parte por los sistemas UHF pasivos, utilizados principalmente en el sector de la confección.

Según el citado estudio, el mercado RFID deberá seguir con un crecimiento sostenido los próximos diez años para llegar a los 26.000 millones de dólares en 2022. n AeI

Aumentan las ventas de PLC y PAC

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egún un estudio realizado por el analista Himanshu Shah de la consultora ARC, la crisis financiera en Europa y la inestabilidad en Oriente Medio no son factores cruciales para impulsar el uso de la automatización, que ha venido alimentando el crecimiento del mercado de PLC y PAC. Para compensar el aumento de los costes de energía y cumplir con los estrictos requisitos respecto al medio ambiente, la mayoría de las industrias quieren mejorar constantemente su productividad y la eficiencia en el área de consumo de energía en particular. Esto proporciona un impulso en el crecimiento global del mercado de manera positiva en el año 2012 y más allá, afirma el autor del estudio.

Los proveedores de sistemas de automatización, en especial los de PLC y PAC, están bien posicionados en este ambiente, ya que estos equipos son ampliamente utilizados en todos los segmentos industriales cuando las empresas se enfrentan a retos tales como elevar la productividad, conseguir menores costes de los productos, reducir gastos operativos de la

planta y aumentar el retorno de la inversión.

Por otra parte, tanto en las economías desarrolladas como en las emergentes, el desarrollo de infraestructura continúa y, por tanto, las inversiones en la automatización de equipos como PLC y PAC continuarán en los sectores como la generación de energía eléctrica y gestión del agua y de las aguas residuales. Las empresas de alimentación, productos farmacéuticos y bienes de consumo envasados, así como las aplicaciones de energías renovables, también harán inversiones en equipos de automatización.

El informe analiza diversas dinámicas: América del Norte, Europa, Asia y América Latina. Las economías emergentes siguen invirtiendo en infraestructuras e industrias básicas, tales como plantas de cemento y acero, aeropuertos y el metro, los sistemas de generación de energía eléctrica y agua y las instalaciones de aguas residuales.

Las inversiones en petróleo y gas y la minería también son fundamentales para el desarrollo económico de muchos mercados emergentes. n AeI

Crece el mercado de automatización

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egún un estudio realizado por IMS Research, el mercado de automatización industrial crecerá en torno al 9,5% alcanzando los 160.000 millones de dólares en el 2012 y sobrepasará los 200.000 millones en el 2015.

Este crecimiento sostenido es gracias a la buena marcha de las economías chinas y americanas y a pesar de los riesgos de recesión de ciertos países europeos. La demanda es estimulada, según el estudio, por el sector de las máquinas de producción.

Los mercados europeos han continuado estando marcados por la incertidumbre y la inestabilidad y es cierto que las medidas de austeridad en Europa y EEUU han tenido un impacto en las inversiones públicas; sin embargo, no son de esperar grandes bajas en el mercado de la automatización, ya que la mayor parte de las mismas son inversiones en el sector privado, afirma Sarah Sultan,

analista de IMS Research. La producción de máquinas en EEUU en el primer trimestre de este año ha crecido un 8% respecto al año anterior y, por otra parte, es de esperar que el continente americano registre un fuerte crecimiento en el sector de las instalaciones automatizadas en el 2012. En conjunto, el continente americano y la región Asia-Pacífico representan el 65% del mercado mundial. Asia es el gran consumidor de productos de automatización industrial -afirma Sarah Sultan-, en el 2012 deberá representar el 40% del mercado mundial y generar unos 64.000 millones de dólares. Si bien es cierto que el crecimiento de China, estimado en el 8,2 del PIB en 2012, es menos fuerte que en años precedentes, creemos que la actividad mejorará en el segundo y tercer trimestre gracias a acciones gubernamentales. n AeI

Nuevas funcionalidades de Fieldbus Foundation

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n estas últimas semanas, la Fieldbus Foundation (FF) ha hecho evolucionar su software para la implementación, la validación y la documentación de segmentos H1 DesignMate (puesta al día de la biblioteca de aparatos registrados y de la terminología de acuerdo con las instalaciones actuales) y la capa física de la tecnología. Las mejoras aportadas a la especificación de test de acopladores de aparatos H1 (criterios de la norma IEC 61158 y pruebas funcionales suplementarias como la impedancia de entrada, el tiempo de reacción a un cortocircuito y el consumo eléctrico del bus) permiten hacer fiables los sistemas de control así como aumentar su

disponibilidad y su interoperabilidad. Igualmente, la FF ha añadido el soporte de bloques de transductores para los aparatos Hart y WirelessHart a la tecnología de infraestructura digital unificada Foundation for Remote Operations Management (ROM).

Por otra parte, cabe señalar que en su último estudio titulado Fieldbus Solutions in the Process Industries: Worldwide Outlook, la analista ARC Advisory Group ha indicado que la tecnología Fieldbus Foundation continúa estando en cabeza de los buses para las industrias de proceso, con cerca de tres cuartas partes del mercado en el 2011. n AeI

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A este nivel de flexibilidad abierta e interoperabilidad lo denominamos Totally Integrated Automation (TIA).

Diseñado para adaptarse perfectamente a sus necesidades, TIA optimiza las operaciones de máquina, planta y proceso, permitiéndole un aumento de rendimiento y otorgándole una ventaja competitiva.

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Mes a mes

XXXIII Jornadas de Automática de Vigo

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erca de 200 personas asistieron a las XXXIII Jornadas de Automática que se celebraron en Vigo durante los días 5, 6 y 7 de septiembre, siendo esta la segunda ocasión en la que se desarrollaban en la ciudad gallega; la primera fue en 1983.

Las jornadas se realizaron en los locales de la Escuela de Ingeniería Industrial (sede campus) de la Universidad de Vigo. El Comité Organizador estuvo presidido por el Prof.

Rafael Sanz Domínguez.

El programa técnico incluía una serie de conferencias plenarias y sesiones de presentación de comunicaciones expuestas, como es costumbre en las Jornadas, en un espacio con paneles. Cada grupo temático de CEA tuvo asignado un único premio al mejor trabajo presentado. También se habilitó un espacio para expositores de empresas. Este año tuvo como novedad un nuevo concurso organizado por el grupo de Ingeniería de Control, consistente en el control autónomo del seguimiento de trayectorias de un vehículo cuatrirrotor. También se celebró la séptima edición del Concurso CEABOT de robots móviles bípedos.

La conferencia inaugural del miércoles día 5 se tituló “Evolución y aplicación de la Automática en la Industria del Automóvil”, y fue impartida por D. Juan Antonio Muñoz Codina, Director del Centro de Vigo de PSA Peugeot Citroën. El jueves día 6 se impartieron otras dos conferencias plenarias: “Lowcost integrated navigation systems for AUVs”, impartida por el Prof. Thor Fossen, de la Norwegian University of Science and Technology (NTNU); y “Sistemas aéreos no tripulados: hacia los robots aéreos interactivos y seguros”, impartida por el Prof. Anibal Ollero, de la Universidad de Sevilla. En el programa también se incluía una mesa redonda sobre transferencia de tecnología y colaboración empresa-universidad, moderada por el Prof. José Antonio Vilán Vilán, Vicerrector de Transferencia del Conocimiento de la Universidad de Vigo.

En las Jornadas se presentaron unas 180 comunicaciones en formato póster, expuestas en un espacio reservado con paneles y agrupadas por los contenidos específicos de cada uno de los nueve grupos temá-

n Conferencia inaugural.

ticos de CEA: Automar, Bioingeniería, Control Inteligente, Educación en Automática, Ingeniería de Control, Modelado y Simulación, Robótica, Sistemas de Tiempo Real, y Visión por Computador.

Durante las Jornadas también se celebraron las reuniones de estos grupos temáticos de CEA, así como una reunión de la Junta Directiva de CEA y la Asamblea General de la Asociación. En el acto de clausura se entregaron los premios a los mejores trabajos presentados por los diferentes

grupos temáticos, el premio Omron por el trabajo de iniciación a la investigación e innovación en automática, los de los concursos CEABOT de robots humanoides y de cuadricópteros, y los de mejor tesis de algunos de los grupos temáticos.

Por último, durante la asamblea de CEA se aprobó que las próximas Jornadas de Automática se organicen en la Universidad de Politécnica de Cataluña (campus de Terrassa), siendo el Prof. Joseba Quebedo el nuevo anfitrión.

n Thor Fossen en un momento de su conferencia.

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n Los ganadores del concurso CEABOT.

• Kontron ha anunciado que ha recibido la certificación PTCRB para su familia KM2M800 de kits de desarrollo de sevicios M2M (máquina a máquina). La certificación PTCRB garantiza que los aparatos GSM/W-CDMA integrados en los kits KM2M800 son conformes a las especificaciones técnicas de NAPRD (North American Permanent Reference Document) y a las exigencias de operadores de red en materia de seguridad de funcionamiento.

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Empresas

Wika, máxima solvencia

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a reputada agencia alemana Hoppenstedt Kreditinformationen GmbH ha clasificado la solvencia de Wika con el mejor índice 1.

Esta máxima clasificación fue otorgada solamente a un

4,4% de todas las empresas en Alemania.

El examen de alto reconocimiento nacional conocido como CreditCheck pone de manifiesto la sólida estructura financiera sustentada con una elevada parte de capital propio en el activo. Con esta prudente gestión financiera, la empresa ha podido enfrentar con gran éxito la crisis e incluso ha salido reforzada gracias a su acertada política de lanzamiento de nuevos productos, según comenta la propia empresa. n AeI

WirelessHart, colaboración entre MacTek y Moore Industries

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as empresas americanas MacTek, especializada en componentes y software para las redes de comunicaciones industriales, y Moore Industries, fabricante de instrumentación de proceso (sensores de temperatura, transmisores, conmutadores y convertidores presión/corriente) acaban de anunciar su colaboración con el objetivo de comercializar el adaptador WirelessHart de MacTek a

través de la red internacional de distribución de Moore.

Este adaptador conectado a la salida Hart de un transmisor permite enviar señales vía una red sin hilos WirelessHart. El modelo de MacTek se distingue principalmente por la posibilidad de enviar señales desde uno hasta ocho transmisores Hart, existiendo versiones de seguridad intrínseca, Atex, etc. n AeI

NI anuncia una auténtica Schneider Electric: nuevo novedad en instrumentación centro de I+D en Rusia 18

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a NIWeek que organiza anualmente esta empresa tejana en Austin sirve cada año para la presentación de sus últimos desarrollos. Hay ediciones con presentaciones más interesantes que otras.

La de este año ha sido de las interesantes y bien podría decirse que ha alcanzado un nuevo hito anunciando un instrumento de nuevo género.

Sin confirmación por parte de la empresa, hace un par de meses que en la prensa internacional se venía elucubrando que probablemente se trataría de un instrumento de formato PXI operando en el campo RF. Pues bien, en la primera conferencia plenaria de la NIWeek de este año, Charles Schroeder, director de marketing, levantó el velo del secreto: se trata del anuncio de una gama de nuevos instrumentos, bautizada VST (Vector Signal Transceiver), de la que se presentó un primer módulo.

Aunque, en principio, un instrumento PXI en apariencia es parecido a otro PXI, la cosa cambia si se explica que este nuevo módulo, que ocupa solo 3 emplazamientos,

reúne un analizador y un generador de señales vectoriales cubriendo una gama de frecuencias de 6 GHz y un ancho de banda instantáneo de 80 MHz. Se evidencia así el grado de integración del nuevo instrumento, especialmente si se tiene en cuenta que un generador y analizador de señales RF convencionales ocupan respectivamente por lo menos 3 o 4 emplazamientos de un chasis PXI. Pero la especificidad de este nuevo instrumento (dos en uno) no es solo su compacidad. Gracias a un circuito FPGA embedded y su programación por LabView, el entorno de desarrollo gráfico del constructor, el VST puede configurarse para realizar test y medidas respondiendo exactamente a las exigencias del usuario. Es decir, que las funciones no han estado fijadas previamente sino que son redefinibles como se desee.

Si cada año NI ofrece novedades, en este 2012 han sido especialmente interesantes.

(Más información en página 39).

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a fundación rusa Skolkovo y Schneider Electric han firmado un acuerdo para la creación de un centro de investigación y desarrollo en la Ciudad de la Innovación Skolkovo, situada al sur de Moscú. El centro, que se espera que en el 2016 cuente con 100 colaboradores, trabajará en la creación de un sistema avanzado de gestión de distribución de la energía y en el desarrollo de sistemas de control automatizados, así como en otras soluciones innovadoras. Los investigadores constituirán alrededor del 90% de los efectivos del centro. Con este acuerdo, reafirmamos nuestra voluntad estratégica de continuar invirtiendo para potenciar la

innovación en Rusia a largo plazo, ha señalado Jean-Pascal Tricoire, presidente del consejo de administración del grupo francés.

La fundación Skolkovo es una organización sin ánimo de lucro que fue creada por iniciativa del jefe de gobierno de Rusia el mes de septiembre del 2010 y cuyo objetivo es movilizar los recursos de aquel país en el campo de las investigaciones aplicadas y crear un entorno favorable para los estudios científicos en cinco ramas prioritarias: energía y eficiencia energética, técnicas espaciales, biomedicina, tecnologías nucleares e informática.

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B REVES • La empresa alemana Bürkert, fabricante de sistemas de regulación de fluidos, ha comprado la sociedad suiza BBS Systems. Este es el resultado de una colaboración iniciada hace cinco años con los sistemas de Bürkert Fluid Control y permitirá al grupo alemán fortalecer su posición en el proceso de higiene industrial y seguir con su estrategia de crecimiento.

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Empresas

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General Electric adquiere tres empresas

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eneral Electric, suministrador entre otros de sensores, analizadores y equipos de inspección a través de su empresa GE Measurement & Control Solutions, ha adquirido las últimas semanas las empresas noruegas Naxys y PreSens, así como una participación mayoritaria en la sociedad india Advanced Systek.

Situada en Bergen y empleando 31 personas, Naxys es un fabricante de sensores acústicos pasivos (tecnología propietaria) para la detección de fugas y el seguimiento de condiciones de instalaciones submarinas. Por su parte, PreSens, con sede social en Oslo y que emplea a 36 personas, es un constructor de sensores de alta gama para la medida

de presión, temperatura y caudal en entornos difíciles.

Con estas dos adquisiciones, GE Measurement & Control Solutions refuerza sus gamas de productos para una oferta “submarina” y una oferta complementaria para sus clientes industriales y de energía. Para el sector de petróleo y gas, GE Energy podrá contar con la participación mayoritaria en Advanced Systek para mejorar su presencia en Asia del Sur y Medio Oriente y proponer sistemas completos de automatización de terminales y de medida de caudal para las aplicaciones en instalaciones y transporte de gas natural, petróleo y productos petrolíferos.

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uando se organizó en Düsseldorf a finales de mayo el Emerson Global Users Exchange 2012, el fabricante finlandés Beamex, especializado en hardware y software de calibración, ya formaba parte de las empresas presentes en la zona de exposición.

Ahora ambas empresas han dado un salto más en su cooperación con el anuncio de la integración del software CMX Calibration de Beamex en AMS Suite de Emerson Process Management, su solución de mantenimiento predictivo.

AMS Suite, que proponía ya ciertas funcionalidades de calibración, ahora será capaz de integrar informes

personalizados de calibración.

Los usuarios también podrán maximizar la información de diagnóstico y CMX Calibration será capaz de proporcionar información del tipo Bueno/ Malo a AMS Device Manager para actualizar la historia de un dispositivo. Un usuario del sector farmacéutico comenta que además de haber eliminado a decenas de miles de hojas de papel al año y racionalizar el flujo de trabajo completo, ha conseguido una reducción de cerca de 15 minutos en cada calibración. n AeI

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Emerson integra la herramienta de Beamex

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Nueva organización del grupo Datalogic

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l grupo italiano Datalogic Group, especializado en el campo de la identificación automática, anuncia la integración de las empresas de Datalogic Automation, Sistemas Accu-Sort y Visión PPT (hasta ahora independientes) dentro de una sola entidad. De esta forma explotará las habilidades de las tres empresas en mercados tales como el transporte y la logística. Este desarrollo estratégico sigue a la reciente adquisición de PPT Vision y Sistemas de Accu-Sort, que han duplicado la presencia de Datalogic en el mercado. Hay que tener en cuenta que Datalogic y Accu-Sort se han convertido en líderes del mercado en la industria de lectores de código de barras, con una cuota de mercado del 31%.

A través de su nueva organización, el grupo tiene previsto aumentar su competitividad y fortalecer su posición global en el campo de la automatización industrial (sistemas de manejo de materiales, trazabilidad, inspección y detección). La nueva entidad, que toma el nombre de Datalogic Automation, mantendrá la notoriedad de las marcas AccuSort y Visión PTT a través de cuatro unidades: Transporte y logística, automatización industrial, Visión Industrial y Marcado Láser. n AeI

Endress+Hauser refuerza su posición en el mundo de la calibración

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penas un mes después de anunciar la adquisición de SpectraSensors en el campo de análisis de gases, el grupo suizo Endress + Hauser, proveedor de soluciones para procesos de automatización, ha adquirido una participación minoritaria en

la sociedad irlandesa Calibración CompuCal Solutions (CCS). Se trata para E+H de fortalecer aún más su posición en el mercado de la calibración para las industrias de proceso, en particular a través del software de gestión de calibración CompuCal. Esta

participación minoritaria, que debería traducirse en la contratación de personas para su departamento de I + D, no es más que la continuación de una colaboración iniciada hace ya unos 10 años. n AeI

El Safety Integrated de Siemens, de ruta por España

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l camión exposición Safety Integrated recorrerá España durante la

segunda quincena del mes de octubre con toda la gama de productos Safety Integrated, de Siemens.

Así, a bordo del camión se podrán descubrir las últimas novedades para seguridad en máquinas en sensores y accionamientos, aparamenta, autómatas

de seguridad y comunicaciones (incluso inalámbricas), ofreciendo a los visitantes la oportunidad de contactar con los expertos de Siemens y encontrar una solución a medida de sus necesidades.

Para más información, contactar vía correo electrónico: safetyintegrated.ia.es@siemens.com n AeI

RS Components alcanza un acuerdo de distribución mundial con FCI Electronics

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S Components, uno de los principales distribuidores a nivel mundial de productos de electrónica y mantenimiento, ha firmado un acuerdo de distribución mundial con la División Electrónica de FCI, proveedor de conectores y sistemas de interconexión. Dentro de los términos del acuerdo, RS representará a FCI como un distribuidor autorizado, proporcionando a los clientes en todo el mundo acceso a la gama más completa de componentes de la línea de productos de la División Electrónica de FCI. El citado acuerdo, fruto de un periodo de cooperación estratégica entre las dos compañías durante los cuales RS ha contribuido sustancialmente al crecimiento de las ventas de la gama de conec-

tores de FCI, ha permitido a RS triplicar su inventario de productos de FCI con más de 1.600 referencias en stock, que abarcan las categorías básicas establecidas, incluyendo la gama Basics+ de conectores estándar para aplicaciones de placa a placa y cable a placa. La amplia gama en stock de RS también cuenta con los nuevos productos de FCI como los conectores de alta densidad D-subminiatura y los conectores macho horizontales Minitek de montaje superficial de 2,00 mm de distancia entre pines que permiten conexiones placa a placa y cable a placa.

Desde que las dos compañías iniciaran su colaboración, Michael Clarner, Distribution Key Account Manager de FCI en EMEA, comentó: Este acuerdo refuerza nues-

tra exitosa colaboración con RS y sienta las bases para un nuevo aumento en las ventas de nuestros productos en todo el mundo. Gracias a su excelente trayectoria en calidad de servicio y a sus iniciativas en la mejora de la búsqueda y compra de productos por parte de los clientes, RS es el socio ideal de distribución para ayudar a dirigir el crecimiento de nuestra empresa a los más altos niveles de la industria.

Como reconocimiento por parte de FCI, RS recibió el premio FCI Electronics como “Outstanding Performance in High Service Level Distribution” en Europa durante dos años consecutivos en 2010 y 2011. n AeI

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ABB mantiene su crecimiento en un mercado desigual

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BB ha informado recientemente que durante el segundo trimestre de 2012 sus pedidos han aumentado un 9% (6% orgánico, es decir, excluyendo la adquisición de Thomas & Betts a mediados de mayo de 2012) hasta alcanzar los 10.100 millones de dólares, mientras que la facturación aumentó a 9.700 millones de dólares, lo que ha representado un 6% de incremento (3% orgánico) .

Las compañías eléctricas han seguido invirtiendo en redes de transporte, mientras que los clientes industriales, especialmente en el sector de petróleo y gas, aumentaron las inversiones destinadas a garantizar un suministro eléctrico fiable y a mejorar su productividad.

El EBITDA operativo alcanzó los 1.500 millones de dólares, un 5% inferior al del mismo trimestre de 2011 (-9 % orgánico). El margen EBITDA operativo fue el 15,1 % frente al 16,0 % del año anterior. Los ahorros de costes de unos 280 millones de dólares compensaron el impacto de la bajada de los precios y de la reducción de los márgenes de los proyectos, mientras que las inversiones en crecimiento de las ventas y en I+D ayudaron a incrementar el volumen de ventas. La desfavorable mezcla de negocios también afectó al margen EBITDA operativo, mientras que las importantes diferencias en las tasas de cambio de moneda

extranjera, en comparación con las del segundo trimestre de 2011, redujeron la facturación reportada en dólares en aproximadamente 600 millones, y el EBITDA operativo en unos 100 millones.

Por lo que respecta al Cash Flow operativo, alcanzó los 300 millones, inferior al del segundo trimestre del año anterior, mientras que el Cash Flow operativo total de las divisiones aumentó en 30 millones de dólares, si bien el Cash Flow del Grupo se ha visto afectado por la menor generación de efectivo debida a las coberturas de los riesgos corporativos, como consecuencia de la fortaleza del dólar norteamericano.

El beneficio neto alcanzó los 656 millones de dólares, incluyendo el impacto negativo del fortalecimiento del dólar norteamericano y los costes de unos 100 millones de dólares por la transacción y amortización (incluye el aumento de inventario) de Thomas & Betts, el fabricante norteamericano de productos de baja tensión. Esta transacción finalizó el 16 de mayo de este año. Joe Hogan, CEO de ABB afirmó: Estos resultados muestran claramente cómo el equilibrio de nuestros negocios y de nuestra implantación regional, junto con una buena gestión de los costes, nos han permitido lograr buenos resultados en un mercado desigual. n AeI

BRE V E S • Arteche ha adquirido la empresa Sistemas Avanzados de Control (SAC), especializada en el desarrollo de proyectos, sistemas y equipos basados en tecnologías avanzadas. SAC proporciona soluciones llave en mano de control y automatización de subestaciones, plantas industriales y distribución eólica. Esta adquisición permite a Arteche adquirir tecnología líder y así fortalecer el negocio de Control, Protección y Medición que desarrolla su unidad de negocio Arteche Smart Grid.

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Empresas

Nuevo catálogo de formación SITRAIN 2012/2013

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iemens ha presentado su nuevo catálogo SITRAIN 2012/2013, una oferta de cursos sobre automatización, accionamientos y control numérico que se imparten en cualquiera de sus centros de formación, en las fechas

indicadas en el catálogo, o en función de las necesidades del cliente y de su disponibilidad en sus propias instalaciones.

Más información en: www. siemens.es/sitrain o vía correo electrónico. n AeI

La PPC-L128T de Advantech, galardonada con el Premio al Diseño Sostenible

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l especialista en informática industrial y automatización, Advantech, firma representada en España por Tempel, ha anunciado recientemente que su Panel PC tipo L128T ha sido galardonado con la Certificación: Huella del Carbono, del centro de Certificados del Gobierno Chino, Ministerio Medioam-

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biental (MEPCEC).

Advantech resolvió desarrollar un programa basado en la Certificación de la Huella del Carbono para uno de sus productos a invitación del Gobierno Local Chino. El proyecto se inició el pasado mes de noviembre de 2011 en el centro de producción de Advantech de Kunshan, y, en unos meses, se completó la investigación para su panel PC PPC-L128T, incluyendo materias primas y proceso de manufacturación, obteniendo la Certificación de Producto del MEPCEC. n AeI

Rockwell Automation adquiere los variadores de media tensión de Harbin Jiuzhou Electric Co

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principios del pasado mes de agosto, Rockwell Automation, especialista mundial en la información y automatización industrial, anunció la compra de los activos del negocio de variadores de media tensión de Harbin Jiuzhou Electric Co por 530 millones RMB (aproximadamente 83 millones de USD).

Se espera que el cierre de la operación tenga lugar durante el próximo mes de octubre.

Con esta adquisición, Rockwell Automation fortalece su presencia en el mercado de control de motores de AsiaPacífico al agregar funcionalidades significativas en el diseño, ingeniería y fabricación de variadores de media tensión.

También proporciona acceso a la tecnología de inversionistas conectados a la red. Durante siete años, Jiuzhou ha sido el

fabricante bajo contrato de Rockwell Automation, además de contar con su propia base de clientes bien establecida.

El negocio de variadores de media tensión de Jiuzhou acelera nuestra estrategia en mercados emergentes, declaró Mike Laszkiewicz, Vicepresidente y Gerente General del negocio de control de potencia de Rockwell Automation, afirmando que mejorará nuestra posición en una región tan importante como la de Asia-Pacífico, al fortalecer funcionalidades en las líneas de productos en las categorías de media y más alta potencia.

Por su parte, el Dr. Li Yin, Presidente del directorio de Jiuzhou, manifestó que esta adquisición demuestra una evolución y compromiso con el desarrollo de relaciones con los clientes a largo plazo que

establecimos como fabricantes bajo contrato de Rockwell Automation, mientras que Bob Ruff, Presidente de Rockwell Automation Asia-Pacífico, añadió que se espera que las oportunidades para los mercados de control de potencia en fabricantes de maquinaria, proceso e industria pesada proporcionen un potencial

de desarrollo significativo para esta adquisición. Los variadores de media tensión son parte integral de muchos proyectos grandes de automatización. Estos variadores ayudan a mejorar al máximo la disposición de activos y a gestionar mejor el consumo de energía. n AeI

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Iconics, elegida empresa colaboradora del año por Microsoft

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conics ha recibido el premio “2012 - Microsoft Sustainability Partner of the Year” al ser elegida por Microsoft entre más de 3.000 de sus colaboradores. Hemos recompensado a Iconics por su compromiso hacia sus clientes en la optimización energética de sus instalaciones. Utilizan-

do nuestra plataforma tecnológica para el tratamiento de datos en tiempo real, Iconics ha ayudado a sus clientes a economizar sus facturas energéticas y esto en muy diversos sectores industriales, declaró Rob Berbard, responsable de estrategia medioambiental en Microsoft.

El objetivo ha sido ayudar y acompañar a las empresas a reducir su impacto ambiental, los costes y consumos energéticos gracias a soluciones de software Energy y Facility AnalytiX. El primero permite la medida de los costes, consumos y emisiones de carbono por edificios, zonas y

máquinas. Por su parte, Facility AnalytiX es una solución de mantenimiento preventivo y de análisis para la gestión técnica de edificios. n AeI

Krohne lanza su academia online 23

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omo complemento de sus tradicionales seminarios, la empresa alemana Krohne, fabricante de soluciones para la instrumentación de procesos industriales, ha propuesto la Academia online, que es un conjunto de formaciones en línea que permite a los utilizadores perfeccionarse en técnicas de medida.

Pueden encontrarse cursos relativos a los caudalímetros másicos, de sección variable, de efecto Vortex y de ultrasonidos, así como los principios básicos en la medida de gas y detección de fugas.

Los módulos de aprendizaje están estructurados de tal manera que se empieza por los principios básicos de medida, se sigue por el dimensionado, las ventajas y las restricciones y se termina con las aplicaciones. Desarrollados sobre la plataforma de aprendizaje en linea ILIAS, estos cursos son de inscripción gratuita y están disponibles en alemán, inglés y chino. Están anunciadas las versiones en francés y español para fechas próximas.

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Eventos

B&R, Cognex y Stäubli: jornada sobre robótica, sistemas de visión y seguridad

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as empresas B&R, Cognex y Stäubli organizan la jornada “Robótica, sistemas de visión y seguridad integrados en un único entorno de automatización”, que se impartirá el próximo 25 de octubre en el Centro Tecnológico Leitat de Terrassa y el día 30 de octubre en Polo de Innovación Garaia, empresa ubicada en Arrasate-Mondragón.

Durante la jornada, destinada a ingenieros que buscan nuevas soluciones que les permitan abordar aplicaciones

con sistemas Powerlink, estándarEthernet en tiempo real, Cognex, proveedor mundial de sistemas de visión, software de visión, sensores de visión y sistemas de inspección de superficies, presentará su nueva línea In-Sight 7000, que cuenta con un puerto Powerlink integrado de serie, y que, además de sus herramientas de visión, incorpora autoenfoque, captura de imágenes, iluminación y lente integrado, así como capacidad de alimentar y controlar ilu-

24

minación externa.

Por su parte, Stäubli Robótica, firma que comercializa una amplia gama de robots, presentará el sistema Unival, que permite el uso de sistemas genéricos de motion control.

Se trata de controladores que utilizan el modo pasivo para comprobar cuáles de los comandos que le llegan son válidos en lo que se refiere a cinemática y seguridad.

En cuanto a B&R, compañía especializada en sistemas de automatización, presentará en las jornadas su plataforma Automation Studio con Powerlink, que ofrece la posibilidad de integrar estos sistemas incorporando además la seguridad, obteniendo una reducción de tiempo de rechazo en soluciones de visión así como la integración de accionamientos adicionales a una aplicación de robótica, e incluso el control de varios robots en un único control. n AeI

Todo a punto para la V Edición de las JAI

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acidas en el seno de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (actualmente reconvertida tras su fusión con la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial, en la Escuela de Ingeniería Industrial) de la Universidad

de Vigo, las Jornadas sobre Tecnologías y Soluciones para la Automatización Industrial (JAI), que celebran su quinta edición del 12 al 16 de noviembre próximos, se crearon con el objetivo de acercar la Universidad a la empresa, adoptando un formato de comunicación tradicional, con prestigio y con marca, facilitando la inserción laboral de los alumnos de la especialidad, además de ofrecer las novedades del sector, aportando una visión global del mercado nacional e internacional.

La edición de este año, que previsiblemente se lle-

vará a cabo en el auditorio municipal de Vigo, contará con la presencia de las empresas habituales de esta cita tecnológica, así como con las principales marcas internacionales más representativas en su sector, a las que se suman investigadores, empresas gallegas, pymes y colaboradores de otras universidades que se encargarán de ofrecer a los asistentes, entre otros temas, las tendencias en automatización, el futuro tecnológico y el empleo, nuevas aplicaciones tecnológicas y la automatización en situaciones extremas.

Más información, programa provisional y preinscripciones en http://jai2012.uvigo.es/ n AeI

Integrated Industry, tema clave en Hannover

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os organizadores de la próxima edición de la Hannover Messe, prevista para los próximos 8 al 12 de abril de 2013 en Hannover, han apostado por el lema “Integrated Industry” para definir esta próxima edición dada la importancia que tiene la creciente interconexión de todos los ámbitos de la industria.

Las máquinas, las instalaciones, las piezas de trabajo y los componentes van a intercambiar en el futuro datos e información en tiempo real.

Mediante este intercambio, en la producción y la logística se producirá un aumento en la eficacia, la seguridad y el ahorro de recursos, afirma el Dr. Jochen Köckler, miembro de la junta directiva de Deutsche Messe AG de Hannover.

En vista de esta evolución tecnológica, después de la máquina de vapor, la producción en masa y la automatización, los especialistas hablan de la cuarta revolución industrial.

Como viene siendo habitual en este encuentro anual, durante la Feria se expondrán las novedades en automatización industrial y TI, tecnologías energéticas y medioambientales, técnicas de accionamiento y de fluidos, subcontratación industrial, tecnologías de producción y servicios, así como investigación y desarrollo.

El tema Integrated Industry se verá reflejado en todas las secciones de Hannover Messe 2013. n AeI

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TIEMPO REAL

Septiembre 2012 / n.º 443

Eventos

FERIAS Y CONGRESOS 1er Congreso Español sobre Ciberseguridad Industrial

CURSOS Y SEMINARIOS Cursos SITRAIN Madrid

Logitek, S.A mireia.cardena@logitek.es www.logitek.es/ciberseguridad

Octubre

10 de octubre

Madrid Análisis sobre cuáles son las principales ciberamenazas a las que se enfrentan las empresas industriales en sus sistemas de control y automatización.

Cornellá de Llobregat (Barcelona)

EneR Event Casablanca

eCarTec Munich Munich Feria internacional y congreso sobre movilidad eléctrica

MunichExpo GmbH info@munichexpo.de www.munichexpo.de

Octubre

22 y 23 de octubre

Grupo Tecma Red eventos@grupotecmared.es www.congreso-smartgrids.es

Madrid/Tarragona

Ifema www.ifema.es/ferias/matelec

Reunión técnica de ISA España que se celebrará los días 16 y 17 de octubre, en Madrid y Tarragona, respectivamente

ISA España www.isa-spain.org

LabVIEW Days 2012 Diferentes ciudades Noviembre

23 al 26 de octubre

Madrid

Centro Tecnológico Leitat Polo de Innovación Garaia, www.leitat.org www.pologaraia.es

Control de emisiones atmosféricas.

Normativa actual

Matelec Salón internacional de soluciones para la industria eléctrica y electrónica.

Las empresas B&R, Cognex y Stäubli organizan la jornada “Robótica, sistemas de visión y seguridad integrados en un único entorno de automatización”, que se impartirá el próximo 25 de octubre en el Centro Tecnológico Leitat de Terrassa y el día 30 de octubre en Polo de Innovación Garaia, empresa ubicada en Arrasate-Mondragon.

info@fairtrade-messe.de www.fairtrade-messe.de

Foro de reflexión en el que se analizarán las redes inteligentes, su posible desarrollo y las estrategias para abordarlo.

sitrain.es@siemens.com www.siemens.es/sitrain

Terrassa/Arrasate-Mondragon

Messe und Ausstellungs GmbH & Co. KG

Madrid

23 al 25 de octubre

Octubre

Feria internacional de energías renovables y eficiencia energética.

1er Congreso de Smart Grids

Formación centrada en la plataforma NI LabVIEW. Formación avanzada para LabVIEW. 30 de octubre, en Madrid; 6 de noviembre, en Valencia; 8 de noviembre, en Barcelona; 13 de noviembre en Bilbao y el día 15 de noviembre en San Sebastián.

National Instruments spain.ni.com/lvdays

Vision 2012 Feria especializada en el tratamiento de imágenes, donde están presentes empresas especializadas en componentes para el procesamiento de imágenes, así como soluciones de aplicación y servicios relacionados con el sector.

Landesmesse Stuttgart GmbH info@messe-stuttgart.de www.vision-messe.de

Medición de variables Barcelona 5 al 9 de Noviembre

Stuttgart (Alemania)

6 al 8 de noviembre

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17 al 19 de octubre

Casablanca (Marruecos)

Del 15 al 18 de octubre: SIMATIC S7: S7 Nivel 1. Del 22 al 26 de octubre: SIMATIC S7: S7 Nivel 2. Del 29 al 31 de octubre: SIMATIC S7: S7 200

Robótica, sistemas de visión y seguridad integrados en un único entorno de automatización

16 y 17 de octubre

17 al 19 de octubre

Berlín Messe Berlin GmbH central@messe-berlin.de www.messe-berlin.de

sitrain.es@siemens.com www.siemens.es/sitrain

Cursos SITRAIN

Belektro Berlín Feria de maquinaria y equipos eléctricos.

Del 15 al 29 de octubre: SIMATIC S7: S7 Nivel 2. Del 22 al 25 de octubre: SIMATIC S7: S7 1200. Del 29 al 31 de octubre: SIMATIC S7: S7 Safety Integrated.

Tercera edición del curso sobre medición de presión, caudal, nivel y densidad de líquidos, y temperatura con prácticas.

Tiempo Real, S.A. www.tiemporeal.es

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Septiembre 2012 / n.º 443

Mercados

Las nuevas infraestructuras smart grids favorecerán la eficiencia energética doméstica

S

egún un reciente análisis presentado por Global Data, las políticas de eficiencia energética llevadas a cabo por parte de los gobiernos darán un fuerte impulso al mercado de las infraestructuras de medición avanzadas (AMI, en sus siglas en inglés).

En opinión del informe, de una manera cada vez más acusada los particulares instalarán en sus hogares herramientas de medición que les permitan hacer un seguimiento en tiempo real de su consumo energético para controlar los niveles de

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gasto que mantienen. Los medidores inteligentes, así como los displays integrados en viviendas, recibirán un fuerte impulso por parte de los gobiernos con el fin de que los ciudadanos se hagan responsables de monitorizar su consumo aplicando medidas adecuadas para reducirlo.

De hecho, gobiernos como Estados Unidos o Corea del Sur ya han lanzado planes específicos de subvenciones para popularizar su implantación.

El estudio de Global Data señala, además, que los PLC

Fuerte crecimiento del mercado auxiliar para Smart grids en Estados Unidos

I

MS Research prevé que el mercado de soluciones y dispositivos para el despliegue y soporte de redes smart grids crecerá de los 700 millones de dólares que tuvo como cifra de negocio en 2011 a casi 950 millones de dólares en 2016. Pese a que las previsiones económicas para Norteamérica señalan que sufrirá un estancamiento en 2012, ralentizando el ritmo de crecimiento que había mantenido hasta la fecha, las cifras de desarrollo para este sector se mantienen, ya que América Latina, en pleno proceso de expansión y desarrollo de sus infraestructuras, será el mercado que empuje al crecimiento de la industria auxiliar de smart grids.

La medición avanzada está comenzando en América Latina, por lo que actualmente tiene más interés lo que está sucediendo en Norteamérica.

Allí las empresas de servicios e infraestructuras se están beneficiando de los esfuerzos que hacen tanto proveedores AMI como especialistas en automatización grid con el fin de integrar los datos de medición inteligente en tareas automatizadas distribuidas, comenta Donald Henschel, analista senior de la consultora.

El mercado de proveedores para la automatización de smart grids se encuentra en un periodo de alta actividad, con la mayor compañía desarrolladora de subestaciones en red Ruggedcom recientemente adquirida por Siemens, y el proveedor de soluciones de radio Tropos absorbido por ABB. Tanto ABB como Siemens ofrecen amplios catálogos de soluciones smart grids, pero hasta ahora su presencia en el continente americano no ha sido tan elevada como en otros mercados regionales. n AeI

n Fuente: ABB.

n Fuente: Dr. Neuhaus.

y los protocolos de comunicación vía radiofrecuencia serán las tecnologías de comunicación más utilizados para las redes de AMI tanto en Europa como en América del Norte.

En el viejo continente, países como Italia y Suecia, que son pioneras en el despliegue de AMI, ya han optado por la tecnología PLC comunicación como la solución más económica en áreas con una alta densidad de población. Pese a ello, se debe considerar que el despliegue de contadores inteligentes requiere de la implantación de Meter Data Concentrators (MDC) para soportar las comunicaciones vía radio y los dispositivos PLC, trasladando la gran cantidad de datos generados en la vivienda a centros de control para su análisis y posterior utilización con el fin de mejorar la eficiencia energética en las ciudades. n AeI

IDC identifica una evolución en el mercado cloud

S

egún datos de la consultora, para el año 2015 el 30% de los proveedores tecnológicos de soluciones cloud estarán fuera del mercado, ya que es un ámbito de negocio relativamente nuevo, con muchos jugadores que entran y salen con naturalidad, por lo que será un desafío para los directores IT de las empresas identificar al verdadero partner de valor en este sector.

Si comparamos el mercado de servicios en la nube en el año 2012 con el de 2011, es

evidente que en los últimos 12 meses se ha registrado un cambio importante en la forma en que los servicios cloud están siendo adoptados. En 2011, ‘la nube’ fue vista como una manera rentable de reemplazar infraestructura informática existente pero envejecida. Sin embargo, en 2012, los servicios cloud han asumido una función adicional como un mercado para el suministro de soluciones de negocio, comenta el informe de IDC. n AeI

La róbotica industrial mantiene sus cifras de crecimiento

L

a trayectoria de éxito del mercado de robots industriales continúa en el 2012 y se ampliará en los próximos años, afirmó Shinsuke Sakakibara, Presidente de la International Federation of Robotics, con motivo de la publicación del estudio World Robotics 2012.

Para este año, el incremento de las ventas estará todavía impulsado por la industria del automóvil y la industria elec-

trónica, así como por el número cada vez mayor de clientes con órdenes de bajo volumen de otras industrias. En cuanto a distribución geográfica, los principales pedidos provienen de América del Norte, China, Brasil, Centroamérica y Europa del este, además de Japón, impulsado por los procesos de reconstrucción de las infraestructuras e industrias dañadas a consecuencia del tsunami. n AeI

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Septiembre 2012 / n.º 443

Opinión

La columna de Laura

Hablemos de materias primas

Laura Tremosa Coordinadora del Consejo de Redacción Automática e Instrumentación

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g He leído en más de un medio internacional que la próxima crisis financiera será la alimentaria. ¡Lo que nos faltaba!, estamos inmersos en una y ya nos anuncian otra crisis.

Intentando profundizar en el tema me he encontrado con una empresa multinacional suiza, Glencor International, citada en un buen número de artículos. Glencor está dedicada a la compra y venta de materias primas y alimentos.

Es cierto que en su definición la empresa añade la actividad de producción, sin embargo, en la realidad se comporta principalmente como un banco especializado en intermediar en materias primas. Es decir, no produce alimentos sino que los acapara esperando que la demanda supere a la oferta y, como consecuencia, aumenten los precios.

Pero parece que el tema también preocupa a la ONU. El pasado 18 de septiembre se reunió en Ginebra la Conferencia de la ONU para el Comercio y el Desarrollo (UNCTAD) donde se presentó un documento en el que se denunciaba que la volatilidad de los precios de las materias primas, incluido el petróleo, es el resultado de la subordinación del sistema productivo al financiero, lo que los expertos llaman “financiarización” de la economía. El documento aporta datos tales como que los activos gestionados por los inversores en materias primas o sus derivados pasaron de menos de 10.000 millones de dólares a finales del siglo XX a una cifra récord de 450.000 millones a mediados del año pasado. Y también ejemplos: lo que ocurrió en el mercado del petróleo tras el acuerdo de recapitalización de la banca de la eurozona a finales de junio. El precio del crudo llegó a revalorizarse un 9 % en un solo día, “algo que obviamente no tiene relación alguna con el suministro fundamental de crudo ni con cambios en la demanda”.

A estas maniobras especulativas, parece que hay que añadir otros. En este aspecto es muy interesante el número de la revista francesa “Alternatives Economiques” dedicado al tema de las materias primas y en la que se incluyen, entre otras, historias tan diversas como el caso de las minas peruanas de oro en Cajamarca, el algodón de Borneo o los yacimientos de tierras raras de Mongolia. Todas ellas tienen una característica común: mostrar hasta qué punto las materias primas que, en definitiva, están en la base de todas nuestras actividades, siguen siendo hoy producidas en condiciones que nos trasladan a épocas ya casi olvidadas.

Se diría que tener materias primas más que

una ventaja se ha convertido en una especie de maldición para las poblaciones de los países que las poseen. Es cierto que se trata de Estados que han sido incapaces de convertir sus rentas mineras, agrícolas o petrolíferas en desarrollo industrial y humano. Con dirigentes en general corruptos o incompetentes que se han dejado llevar por el espejismo de los beneficios inmediatos de la exportación frente a inversiones que darían sus frutos a más largo plazo. Todo ello son causas ciertas de esta situación pero, ¿son las únicas?, ¿no se ha producido también una progresiva degradación de los términos en los intercambios con los países ricos?

Hemos pasado años de abundancia con la irrupción del consumo de masas, disponibilidad de energía o de productos alimenticios relativamente baratos que favorecían en la mayoría de los casos a los clientes que dictaban los precios y fijaban las reglas del juego.

Después de 2008 se ha frenado la demanda de los países desarrollados, pero esta caída se ha compensado con la creciente demanda de los países emergentes. En todo caso, tras el petróleo, casi todas las materias primas han subido sus precios y según los expertos esta subida no es una situación momentánea sino que todo hace suponer que será durable. ¿Cuál es la razón? Esencialmente es debido a la tensión entre un mundo físico finito (recursos, tierras agrícolas, etc.) y un consumo que sigue creciendo indefinidamente. Los países emergentes y los que les seguirán no tienen ninguna intención de renunciar a nuestros niveles de consumo.

Se han contagiado, envenenado, quizás debiéramos decir.

Y lo que cabe preguntarse es si esta tensión no está entrando en zona roja. En todo caso, hay indicios que pueden ser preocupantes. Algunos países productores empiezan a cuestionarse las ventajas de la exportación. India y Vietnam en el 2008 suspendieron sus ventas de arroz. En el 2010, China ha reducido sus exportaciones en metales estratégicos. Es como si el fantasma del proteccionismo empezara a asomar ante el miedo a la escasez de alimentos, de energía o de otras materias primas. Si fuera así, las víctimas serían ahora los países industrializados.

Si a la citada tensión entre un consumo que sigue creciendo y un mundo físico realmente finito, le sumamos la especulación creciente también en el mercado de las materias primas, hablar de una posible nueva crisis parece ser algo más que simples malos augurios.

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Opinión

Fiabilidad relajada

Xavier Alcober

Miembro del Consejo de Redacción Automática e Instrumentación

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g Corría el año 1994 cuando Thomas Nicely, un profesor de matemáticas norteamericano que estaba intentando descubrir por qué se producían algunas inconsistencias en sus cálculos, detectó que su ordenador fallaba si ejecutaba cierta operación aritmética en coma flotante.

Había descubierto un desafortunado error de diseño en una CPU Pentium Intel de la época.

La revista Byte estimó que este problema solo se producía en una operación por cada 9.000 millones de divisiones en coma flotante ejecutadas y que probablemente afectaba a un reducido grupo de usuarios. Para comprobar si un PC contenía esa desdichada CPU, la prueba del algodón consistía en dividir 4.195.835 por 3.145.727: la respuesta correcta es 1,3338204, pero las unidades defectuosas daban 1,3337391.

Intel tuvo que sustituir algunas versiones de sus Pentium, ya que en determinadas aplicaciones que involucran operaciones encadenadas, la magnitud del error podía propagarse y amplificarse, pudiendo llegar a provocar verdaderos estragos.

Explico todo esto porque que hoy en día, 18 años después, Thomas Nicely podría quedar sorprendido si probara una serie de chips que están a punto de ver la luz.

La conocida ley de Moore ha demostrado ser una predicción fiable durante casi 50 años, duplicando el número de transistores que se pueden integrar en un mismo espacio por cada 18 meses que avanza el calendario. Esto ha permitido obtener grandes potencias de proceso en un área

reducida, pero según muchos especialistas, los límites de la física la están avocando a su final.

Actualmente se están fabricando circuitos integrados con tecnología de 22 nm y, si se utilizan alternativas de 3D, los de 14 nm están a la vuelta de la esquina.

Uno de los principales retos para conseguir una alta densidad de integración es cómo disipar el calor que se produce dentro de un espacio tan pequeño. Una opción que ha cuajado en la industria es la de reducir progresivamente la tensión de alimentación a la que operan los circuitos. Pero este recorrido también se agota, ya que se está llegando a un nivel (actualmente cientos de mV) que, si la tensión sigue bajando, pueden presentarse ciertos inconvenientes, como inestabilidad, ruido y una mayor tasa de errores de operación. ¿O quizá no? Algunos piensan que si se cambia el objetivo de diseño puede seguirse abundando en este terreno. Una alternativa que se está barajando es la de diseñar microchips que puedan tolerar una operativa con errores. Estos sloppy chips (chips negligentes) podrían trabajar con una tensión muy baja a cambio de producir errores.

La clave está en poder controlar estos fallos, o sea, la probabilidad de que se produzcan y, especialmente, dónde pueden llegar a manifestarse.

Obviamente, sería una temeridad utilizar una CPU que genere errores de redondeo en el segundo decimal para cálculos que involucran millones de euros, por decir algo. Pero hay aplicaciones

Sistemas de climatización de todos los tamaños.

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Opinión

de audio o video que sí pueden tolerar pequeñas distorsiones en el sonido o que le fallen algunos pixels de la imagen, sin que esto represente un serio inconveniente. Algunos centros de investigación que trabajan en esta línea aseguran que los sloppy chips pueden ofrecer prestaciones similares a las de los circuitos integrados convencionales, pero consumiendo apenas una cuarta parte de energía a cambio de una tasa de error entorno al 8%.

Esta tecnología podría ser muy conveniente para los equipos que utilizan baterías. En este caso, una solución de compromiso sería que, cuando el nivel de batería esté bajo, se conmute desde un modo de operación seguro a otro modo menos fiable (mayor tasa de errores). Un proyecto de estas características se está ultimado con el patrocinio de Intel y el Departamento de Defensa de Estados Unidos; los circuitos integrados están casi listos para entrar en fase de producción.

Otros vislumbran la opción de alimentar un segmento del chip con una tensión convencional, y utilizar una tensión inferior en otro segmento menos crítico del mismo, de forma que consuma menos energía sin renunciar a una alta escala de integración.

Pero esta corriente creativa no termina aquí, y algunos abogan por el concepto de fiabilidad asimétrica, es decir, operar con circuitos proclives al error para una ejecución rápida con consumo reducido y reservar la detección de los errores a unos circuitos convencionales, de forma que reparen los resultados inaceptables de los primeros.

Ya se están barajando un conjunto de nombres más o menos afortunados para designar a estas

IT INFRASTRUCTURE

tecnologías, o mejor dicho, a esta forma de hacer las cosas: corrección relajada, fiabilidad relajada, ordenadores probabilísticos o hardware inexacto.

Detectar los errores y corregirlos es algo que para cualquier técnico familiarizado con los equipos de control industrial no supone una novedad.

Tampoco lo es que ciertos componentes lean sus errores y los corrijan mediante circuitería integrada en el propio chip. La corrección de derivas térmicas en el cero que se utiliza en los convertidores A/D de doble rampa o en los amplificadores de instrumentación apunta en este sentido. También la de una pantalla de video de alta resolución o un sensor CCD, en que se recurre a un firmware local para paliar el efecto nocivo de unos pocos pixels defectuosos en su estructura matricial.

No obstante, los sloppy chips o la fiabilidad relajada representan un salto hacia delante (o hacia atrás, según se mire), y apuestan por un diseño con una vocación no perfeccionista, que se empeña en utilizar la tecnología por encima de sus posibilidades. Este espíritu de imperfección o fiabilidad relajada es lo que marca la diferencia frente a los casos anteriormente expuestos.

En cualquier caso, los equipos de automática e instrumentación no parece que vayan a ser los primeros en abrazar esta corriente de imperfección, pero quizá es una cuestión de tiempo su potencial aplicación en determinadas tareas no críticas, pero con necesidades agobiantes de un consumo reducido de energía, como los equipos wireless autónomos, por ejemplo. ¿Quién se atreve a comenzar con las primeras pruebas en planta?

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25.01.2012 11:34:31

Automática e Instrumentación

PERSONAS

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Entrevista con Juan Nasarre, director general de MathWorks España

“Hemos optimizado la navegación y facilitado el acceso a las aplicaciones más utilizadas” La firma MathWorks, compañía dedicada al desarrollo de software de cálculo matemático, ha presentado recientemente la versión 2012b, una importante actualización para Matlab y Simulink que incluye nuevas características que optimizan la navegación y facilitan el acceso a las aplicaciones más utilizadas. Con motivo de este lanzamiento, hemos mantenido una entrevista con Juan Nasarre, director general de la compañía, en la que nos ha aclarado algunos conceptos.

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C

omo es sabido, Matlab es un entorno de programación para desarrollo de algoritmos, análisis de datos, visualización y cálculo numérico, y Simulink es un entorno gráfico para la simulación y el diseño basado en modelos de sistemas dinámicos multidominio y embebidos. Tal como afirman sus responsables, estas familias de productos permiten acelerar el proceso de descubrimiento, investigación y desarrollo en las áreas de automoción, aeroespacial, electrónica, servicios financieros, biotecnología y farmacéutica, etc. Los productos de MathWorks también son herramientas muy utilizadas en la docencia y la investigación en universidades e instituciones educativas de todo el mundo. Fundada en 1984, MathWorks emplea a más de 2400 personas en 15 países. Su sede central se encuentra en Natick (Massachusetts, EE. UU.).

El nuevo Simulink Editor dispone de ventanas con pestañas, enrutamiento de señales inteligente y rebobinado de simulaciones, mientras que Matlab Desktop incluye ahora una barra de herramientas (toolstrip) que permite un acceso rápido a características utilizadas con

frecuencia, además de una galería de aplicaciones (Apps) de Matlab.

Asimismo, la versión 2012b incorpora un sistema de ayuda rediseñado, con mejoras en navegación, búsqueda, filtrado y organización del contenido.

Simulink Editor simplifica el modelado gracias a capacidades tales como ventanas de modelos con pestañas para mejorar la gestión de las ventanas, una barra Explorer para navegar por la jerarquía del modelo, enrutamiento de señales inteligente para determinar la ruta óptima de la señal y capacidades de depuración que permiten rebobinar las simulaciones y establecer puntos de interrupción condicionales en las señales.

La versión 2012b también ofrece Simulink Projects para gestionar archivos de proyecto y conectar con software de control de versiones, así como soporte para ejecutar modelos en plataformas de hardware tales como Arduino, Lego Mindstorms NXT, BeagleBoard y PandaBoard.

Por otra parte, las nuevas prestaciones de Stateflow también simplifican el modelado. El editor de Stateflow Editor se ha unificado con el de Simulink y ahora incluye guías inteligentes y líneas de indicación

de transiciones. Otras características son las tablas de transición de estado, para modelar máquinas de estado jerárquicas con un formato tabular estructurado, y el soporte de Matlab como lenguaje de acción para estados y transiciones.

Además, con el fin de ayudar a los usuarios, ya sean nuevos o experimentados, a navegar por las capacidades de Matlab, MathWorks ha actualizado el escritorio de Matlab con dos mejoras principales: La cinta de herramientas (toolstrip) de Matlab cuenta con iconos para las características de Matlab más utilizadas, como seleccionar el mejor tipo de gráfico para los datos, y la galería de aplicaciones (apps) ofrece aplicaciones de la familia de productos Matlab con las que los usuarios pueden llevar a cabo tareas frecuentes sin necesidad de escribir código.

AeI. Cuando se utiliza la nueva opción de enrutamiento inteligente de Simulink, ¿puede llegar a conseguir el 100% del enrutamiento de todas las señales en una aplicación? ¿Cuánto tiempo puede ahorrar al diseñador versus la anterior versión? ¿Qué tipo de restricciones o condiciones pueden programarse para evitar determinados problemas?

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Juan Nasarre (JN). El enrutamiento inteligente se aplica durante la construcción del modelo, y normalmente se utilizaría entre dos bloques (origen y destino) o en un número reducido de ellos. Evita que en el modelo aparezcan artefactos que afectan a la legibilidad de los modelos, como líneas de señal superpuestas a otras o señales que estén sobre otros bloques. El ahorro de tiempo es significativo. Se trata de una de las mejoras preferidas de los usuarios de Simulink.

AeI. ¿Puede explicar en qué consiste el rebobinado de la simulación para ubicar los breakpoints?

JN. Es básicamente una herramienta de depuración en tiempo de simulación: tras producirse un evento que consideremos interesante en la ejecución del modelo, podemos pausar la ejecución, retroceder hasta donde sea necesario e ir avanzando (o retrocediendo) paso a paso. La adición de breakpoints puede hacerse en este punto o bien haberse definido antes de la simulación. Aporta un importante ahorro de tiempo en el análisis del comportamiento del sistema dinámico.

AeI. De la experiencia actual que tienen con la generación de código automático, por ejemplo para lenguaje PLC tipo IEC 61131, posteriormente, ¿son necesarios algunos ajustes manuales en el código?

JN. No. La idea del diseño basado en modelos es que, dado que los modelos de Simulink son más fáciles de mantener debido a su mayor legibilidad que el código fuente, todo cambio se realice en el modelo. A partir del modelo, se genera el código automáticamente con las opciones necesarias de ajuste para que el código satisfaga las necesidades del cliente. De lo contrario se destruiría la trazabilidad entre modelo y código fuente.

AeI. En simulación, ¿cuándo resulta más útil utilizar un toolbox de parallel computing?

JN. Hay muchos usos posibles, pero normalmente están relacionados con la necesidad de realizar múltiples simulaciones del mismo modelo, pero variando sus parámetros (optimizaciones, barridos de

PERSONAS

Automática e Instrumentación

n Juan Nasarre, director general de MathWorks España.

parámetros, estudios de fiabilidad o rendimiento ante variaciones simultáneas de varios parámetros de acuerdo a determinadas distribuciones estadísticas, etc.). En estos casos paralelizar las simulaciones del modelo utilizando el Parallel Computer Toolbox ahorra mucho tiempo de simulación.

AeI. Para Matlab, ¿la galería de aplicaciones en Apps es gratuita para el usuario?

JN. Sí, la descarga de Apps desde File Exchange de Matlab Central es totalmente gratuita. Existen también GUIs de Toolboxes propietarias de MathWorks que están configuradas como Apps. En este caso están disponibles con la adquisición de la Toolbox en cuestión.

AeI. ¿Han establecido algún tipo de partenariado con empresas especializadas en el control industrial?

JN. MathWorks cuenta con un programa denominado Connections Partner. Este programa incluye compañías que ofrecen software, hardware o servicios basados o complementarios con nuestro portafolio.

“La versión 2012b incorpora un sistema de ayuda rediseñado, con mejoras en navegación, búsqueda, filtrado y organización del contenido”

La lista está incluida en nuestra página web. En el caso específico de empresas especializadas en control industrial se pueden mencionar B&R, Rockwell Automation, Beckhoff Automation y Bachmann Electronic, que ofrecen target PLC para código generado a partir de Matlab y Simulink. Hablando de otros segmentos y plataformas, en DSP podríamos mencionar Devices, y en FPGA, Xilinx y Altera.

AeI. En otro orden de cosas, ¿cuáles son las cifras de facturación alcanzadas el último año fiscal y cuáles son sus previsiones para el siguiente?

JN. MathWorks, como entidad privada, no publica los resultados financieros. Sí le podemos decir que la compañía facturó 700 millones de dólares en 2011 con más del 50% facturado internacionalmente fuera de Estados Unidos y que ha obtenido beneficios desde su fundación en 1984.

En el caso de nuestra operación que incluye España y Portugal podemos comentar que conseguiremos estabilidad en los resultados con respecto al año pasado. Las previsiones en 2013 son inciertas por el impacto que la austeridad presupuestaria por parte de gobiernos centrales y autonómicos en cuanto a políticas de promoción de I+D+i y Educación puede afectar al sector público incluyendo Universidades y OPI y sector privado, especialmente la pequeña y mediana empresa.

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SELECCIÓN DEL MES

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Productos

Mayor rendimiento y seguridad en las operaciones en planta

Nuevo sistema de supervisión inalámbrica de válvulas

Westlock Controls ha lanzado al mercado un nuevo sistema de supervisión de válvulas diseñado específicamente para válvulas tanto manuales como automatizadas que se integra de forma directa con un sistema de control de planta mediante el uso de tecnología inalámbrica.

C

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omo especialista en supervisión y control de válvulas, Westlock ha desarrollado su nueva solución de supervisión inalámbrica como unidad integrada con montaje directo sobre válvulas o actuadores.

Tal como señalan desde Westlock, generalmente la mitad de puntos de entrada/salida en un sistema de control de planta se usan para válvulas de marcha/ paro. Sin embargo, debido a las limitaciones impuestas por el coste del cableado, solo un tercio de estas válvulas automatizadas tienen retroalimentación de posición o supervisión.

Para cada válvula automatizada de marcha/paro

existen otras tres o cuatro válvulas de operación manual en la planta, lo que indica que una importante cantidad de válvulas están sin supervisión (entre un 40% y un 95%). Este porcentaje puede elevarse con la supervisión inalámbrica, sin el elevado coste de instalación y sin los materiales adicionales de los sistemas tradicionales con hilos.

De fácil instalación, el sistema que nos ocupa mejora la accesibilidad general a los equipos de la planta, en particular donde las válvulas estén en ubicaciones de riesgo o de difícil acceso. La supervisión remota mediante tecnología inalámbrica posibilita a los operadores de plantas

reducir los riesgos de salud y seguridad y el fatigoso proceso de supervisar las válvulas manuales.

Basado en el dispositivo inalámbrico de supervisión de válvulas (WD por sus siglas en inglés), el sistema incluye también el router inalámbrico (WR), el portal (WG), el mando remoto (WH) y el software del Sistema de Gestión Inalámbrico (WMS). Además, se incorpora una encriptación de seguridad AES de 128 bits en la comunicación inalámbrica para proporcionar una solución robusta y fiable.

El sistema es idóneo para la supervisión de movimiento tanto giratorio como lineal y tiene

la opción de incluir una antena interna o externa.

Disponible con diversas especificaciones, se puede suministrar para seguridad intrínseca y adecuado para FM/IEC/ATEX Zona 1.

Incorpora una batería con una duración de 10 años y se puede instalar tanto en equipos existentes, con un mínimo de interrupción, como para nuevos paquetes de válvulas/actuadores.

Las unidades son de fácil puesta en marcha y se calibran mediante el mando remoto. Con un bajo consumo de energía e inmune a las interferencias de fondo, lo que permite la transmisión de lecturas fiables y de mensajes en tiempo real, el dispositivo inalámbrico comunica la posición de la válvula, posibilitando la creación de signaturas de prueba de válvula para todas las válvulas automatizadas. www.westlockcontrols. com.

Cinco veces más rápidos que sus predecesores

Nueva familia de accionamientos

La nueva familia de accionamientos Accurax G5 de Omron ofrece mayor velocidad, rendimiento e integración. A pesar de su mínimo tamaño, incluye una gran cantidad de opciones estándar tales como seguridad, comunicaciones, posicionador integrado y encoder externo.

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anto el servodrive como el servomotor han sido diseñados con un tamaño compacto para reducir hasta en un 50% el espacio necesario en el armario eléctrico y ofrecer motores más pequeños y ligeros.

Gracias a las mejoras de diseño, AccuraxG5 ofrece una respuesta en frecuencia de 2KHz, siendo cinco

veces más rápido que los modelos predecesores.

Además, combinándolo con los nuevos algoritmos de control, se consigue un posicionado más rápido con tiempos de establecimiento de parada cercanos a cero milisegundos.

El nuevo diseño optimizado de los servomotores de 10 polos ofrece solo un 0.5% de vibración en el

lazo de par (cogging), lo que es muy útil cuando se necesitan posicionados de precisión. Además, su encoder de 20 bits proporciona una alta precisión con más de 1 millón de pulsos por revolución.

Esta nueva familia de accionamientos ofrece protección IP67 en todo el rango de motores, incluyendo los conectores

en la carcasa del motor y un amplio rango de cables de potencia y encoders fabricados por la misma firma.

Además, Accurax G5 permite la conexión de un encoder externo cuando se necesita un feedback directo desde la mecánica, por lo que no es necesario añadir o acoplar ninguna tarjeta accesoria. www.omron.es

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28/08/2012 13:00:08

SELECCIÓN DEL MES

Automática e Instrumentación

Septiembre 2012 / n.º 443

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Productos

Excelente integridad de la señal hasta 10 Gbps

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Robusto sistema de conectores para entornos hostiles

Los conectores macho y hembra M12 con blindaje trenzado y codificación cruzada alcanzan velocidades de Ethernet conformes a Cat 6A para la transmisión de datos en entornos adversos

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iseñado por Molex Incorporated para sistemas de visión y otras aplicaciones de transmisión de datos a alta velocidad en entornos hostiles, el sistema de conectores Brad Micro-Change M12 Cat 6A presenta una alta densidad de pines y ofrece un innovador diseño de blindaje trenzado y codificación cruzada (conforme al estándar IEC 61076-2109) con alto rendimiento y excelente fiabilidad de transmisión a frecuencias de ancho de banda de hasta 500 MHz, además de cumplir las especificaciones Cat 6A de la ISO/IEC y los estándares de la TIA. Compacto y sellado, este

sistema ofrece un diseño de blindaje completo de 360 grados con una construcción de 4 pares trenzados. Cuando se acoplan, las trenzas de blindaje del conector y de la clavija se solapan para conseguir un rendimiento óptimo de la señal sin ninguna interferencia sonora del sistema. La alineación de codificación cruzada permite un acoplamiento ciego y los pines macho retraídos evitan que se dañen durante el acoplamiento.

Se monta utilizando una tuerca de unión roscada estándar M12. Los conjuntos de cables de 26 AWG y el hardware resistente a la corrosión aseguran una

gran fiabilidad en entornos exigentes, y su construcción robusta y las juntas tóricas externas e internas conformes al estándar IP67 protegen contra la entrada de agua y polvo.

Diseñados para cámaras de videovigilancia, sistemas telemáticos, GPS, cámaras en automóviles y vehículos comerciales y elementos de control automatizado, permiten el reemplazo rápido y simple de sensores de 12 a 18 mm, codificadores, interruptores y otros dispositivos de entrada y salida de maquinaria industrial.

Los conectores versátiles Micro-Change están disponibles en configuraciones

P de 2 a 5, así como de 8 y 12 polos conformes al estándar de la IEC, diseños de ranura simple o doble, con conectores rectos y de 90 grados; asimismo, son aptos para aplicaciones de clase 2. La conexión sellada Micro-Change ofrece un blindaje EMI/RFI superior en sistemas expuestos a altas vibraciones, incluyendo instalaciones petroquímicas, automatización de fábrica y equipos de vehículos comerciales.

Las clavijas están equipadas para la conectividad de red con protocolos de Ethernet y de red de área de controlador (bus CAN), además de aplicaciones pasivas como sensores discretos y analógicos.

Nuevos motores eléctricos con diseños híbridos

L

os motores eléctricos son los mayores consumidores de electricidad a nivel mundial. Según un nuevo análisis de la Agencia Internacional de la Energía, estos representan alrededor de dos tercios del consumo industrial de energía y alrededor del 45% del consumo total de energía.

Ante esta situación, la mejora de la eficiencia energética en motores eléctricos ha sido uno de los objetivos perseguidos. Como resultado, han aparecido nuevas normas relativas al rendimiento energético, entre ellas la última IEC60034 30:2009, una norma con la clasificación armonizada IE (In-

ternational Efficiency) del rendimiento energético, la cual es un elemento central de la nueva directiva europea 2005/32/EC sobre diseño ecológico.

La nueva gama WQuattro, compuesta por motores de rendimiento de clase IE4 (Super Premium), presenta un diseño híbrido que obtiene un gran rendimiento, excediendo en toda la gama de potencias los requisitos de la clase de rendimiento IE4 (Super Premium). Se trata de motores de reducido impacto en el medio ambiente gra-

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www.molex.com/link/ M12.html.

Mejora de la eficiencia energética

Las nuevas gamas de motores desarrollados por la firma Weg exceden los niveles de requerimientos normativos en sus últimos diseños de motores eléctricos y accionamientos, tanto de BT como de MT.

Co vec uti pa co

cias a su alto rendimiento –sin pérdidas en el cobre en el rotor (efecto Joule)– y con menor consumo de energía.

El WQuattro es un motor eléctrico híbrido que incorpora un devanado trifásico convencional, un rotor con una jaula de aluminio e imanes internos de alta energía. Ideal para arranque directo y aceleración hasta la velocidad de sincronismo, la velocidad del motor no varía a pesar de las variaciones de carga que pudiera haber o de las caídas de tensión que pu-

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SELECCIÓN DEL MES

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Automática e Instrumentación

Productos

Redefiniendo la instrumentación

Primer transceptor vectorial de señales de RF Con este nuevo equipo, los ingenieros pueden transformar el transceptor vectorial de señales en un nuevo instrumento o mejorar su funcionalidad utilizando el software de diseño de sistemas NI LabVIEW. Es ideal para aplicaciones de pruebas de los más novedosos estándares de comunicaciones inalámbricas y de telefonía móvil como 802.11ac y LTE.

N

ational Instruments presentó durante la NIWeek que organiza cada año en Austin este transceptor vectorial de señales de RF (VST) NI PXIe-5644, el primer instrumento diseñado por software, que combina un generador vectorial de

señales y un analizador vectorial de señales con una FPGA programable por el usuario en un único instrumento modular PXI. Esta arquitectura centrada en el software representa una nueva era en la que los ingenieros y los científicos pueden utilizar LabVIEW

para adaptar hardware abierto, basado en arrays programables de puertas lógicas (FPGA) a sus necesidades específicas.

En palabras de James Truchard, presidente, CEO y cofundador de National Instruments, hace 25 años, NI redefinió la

Características

• Hasta 6.0 GHz de cobertura en frecuencia y ancho de banda instantáneo de RF de 80 MHz. • Rendimiento líder en la industria para pruebas de los últimos estándares inalámbricos como 802.11ac y LTE. • Medidas 10 veces más rápidas que soluciones equiparables.

• Puede reemplazar a múltiples instrumentos tradicionales por una fracción del coste y el tamaño.

• Construido sobre tecnología FPGA programable con LabVIEW. • Fácilmente expandible para soportar configuraciones de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO) o pruebas en paralelo en un único chasis PXI.

dieran producirse, siempre que se mantenga constante la frecuencia de red.

Además, no hay necesidad de usar detectores de velocidad / posición, ni relés especiales de protección.

Las bajas temperaturas de los rodamientos que ofrece el funcionamiento a velocidad de sincronismo también asegura una vida útil mayor y un mantenimiento reducido de los motores.

Motores de imanes permanentes Weg ha dirigido también sus esfuerzos de diseño hacia la mejora del rendimiento de diseños más especiales, como los moto-

res de imanes permanentes, los cuales no suelen atraer demasiada atención porque su construcción convencional de jaula de ardilla es relativamente económica, robusta y de fiabilidad demostrada. Aún así, la nueva serie WEG WMagnet de motores de imanes permanentes ofrece una variedad de ventajas que sitúan los motores de imanes permanentes en el campo de usos estándar: eficiencias más elevadas – hasta el 97,5%– que las de los motores de inducción de tamaño equivalente, reducciones de tamaño de hasta un 50% y reducciones de peso de hasta el 36%. Según informan

responsables de Weg, con la sustitución de los motores de inducción convencionales utilizados en sus máquinas hiladoras por motores WMagnet de imanes permanentes, una fábrica textil ha reducido su consumo anual de energía en un 33% y ha aumentado la utilización de sus máquinas en un 80%.

Los motores eléctricos WQuattro y WMagnet están disponibles en versiones de baja tensión, pero una parte significativa del mercado es de motores de media tensión. Weg está aportando soluciones con su nuevo variador de media tensión MVW 01,

instrumentación con el software de diseño de sistemas LabVIEW y ahora lo estamos haciendo de nuevo con nuestro transceptor vectorial de señales.

Cuando creamos nuestra compañía, visionamos el rol principal que jugaría el software en la instrumentación, y hoy estamos viendo de forma real a LabVIEW revolucionando la forma en que los ingenieros afrontan las pruebas y el diseño de RF. www.ni.com

el cual alcanza un rendimiento de 99%, con un diseño que emplea una topología multinivel para minimizar los niveles de componentes, y transistores de IGBT de alta tensión (6,5 kV) para reducir las corrientes armónicas del motor a niveles extremadamente bajos. www.weg.net/es

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Smart grids Automática e Instrumentación

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Perspectivas del mercado

Tendencias en el desarrollo de las smart grids El avance de las tecnologías, la receptividad del sector y un marco regulatorio favorable aceleran la implantación de redes inteligentes (smart grids) y se abren así excelentes oportunidades de negocio.

Este artículo resume las oportunidades de negocio claves con el fin de satisfacer la demanda de una alta calidad de suministro y un enfoque creciente de eficiencia energética.

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ecientemente, el concepto lo común es la utilización de inde smart energy, energía fraestructuras en red con el fin de inteligente en inglés, reemmejorar la eficiencia económica y plaza lo que hemos conocido como política para un desarrollo social, energía verde o renovable (green cultural y urbano. Este proceso se energy). De hecho, el concepto está acelerando debido a la disposmart energy está llevando la renibilidad de la tecnología (solo hay volución de la energía verde a un que pensar en la penetración que concepto integral que engloba la han alcanzado los smartphones y generación con fuentes preferiblesu impacto en la sociedad) y la mente renovables conectada a una actitud activa tanto por parte de los infraestructura de red inteligente, consumidores como por parte de los que incluye el transporte, la distrireguladores. Como resultado, según bución y el consumo de la energía; la consultora Frost&Sullivan, en es decir, va más allá del simple 2020 más de 40 ciudades globales origen de la energía con fuentes serán smart cities: Estocolmo, Ámsrenovables. terdam, Montreal, San Francisco y Esa evolución no solo se observa Singapur están en el listado de los en el ámbito energético, sino en proyectos. En el ámbito iberoamerimuchos otros sectores. Y todo ello cano, destacan Barcelona, Málaga y se puede englobar bajo el concepto Bogotá con sus proyectos. de smart cities, las ciudades inteLa visión de smart grids para 2020 ligentes, incluyendo la gobernanza inteligente (smart governance), el negocio inteligente (smart business), edificios inteligentes (smart buildings), energía inteligente (smart energy), TICs inteligentes (smart ICT), movilidad inteligente (smart mobility), planificación inteligente (smart planning) y ciudadanos inteligentes y participativos (smart citizen). En n La energía renovable juega un papel central en las redes todos estos procesos, Foto: Derechos reservados (c) de vaxomatic.

son redes integradas, con facilidad de ser monitorizadas y controladas con el fin de ofrecer una alta fiabilidad de energía a los consumidores.

Eso es posible porque el flujo de información en la red facilita un alto nivel de protección y fiabilidad, con un tiempo de respuesta en caso de emergencias muy corto, y unas infraestructuras de contadores inteligentes que facilitará que los consumidores sean mucho más conscientes de su consumo.

Los sectores y actividades claves de las smart grids, según Frost&Sullivan, son muy variados y forman un ecosistema particular: • Las redes de transporte y distribución: la integración de energías renovables y generación alternativa; la tecnología HVDC y FACTS y la automatización de distribución.

• Te c n o l o g í a s de Información y Comunicaciones (TIC): Gestión de la información, infraestructuras de monitorización, interoperabilidad, interfaces de consumidores y comunicación y ciberseguridad.

• Movilidad: Vehículos eléctricos puros y vehículos eléctricos híbridos; vehículos enchufables para el V2G (Vehicle to grid- la utilización inteligentes. de vehículos eléctri-

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Smart grids Septiembre 2012 / n.º 443

Automática e Instrumentación

cos como almacenamiento tribuida y recursos energétipara la red). cos renovables: Los esfuerzos • Almacenamiento elécpara reducir las emisiones de trico: Almacenamiento de carbono y aumentar la cuota energía a gran escala para de energías renovables y la la red eléctrica, almacenageneración distribuida implimiento de energía procedenca un esfuerzo mayor de su te de energías renovables y integración en la red y exige vehículos eléctricos. una gestión integrada de la • Consumidores: Respuesred de distribución. ta de la demanda, aplicacio• Tecnologías avanzadas de nes inteligentes, sensores transporte: HVDC y FACTS inteligentes, monitorización son dos tecnologías interey contadores inteligentes. santes con una perspectiva de • Gobernanza: Política crecimiento. Mientras HVDC energética, legislación y placonsiste en la construcción nificación de nuevas líneas en la tecEste ecosistema presentanología de DC para evacuar do engloba tanto aplicacioenergía eólica marina a largas nes a gran escala del lado de distancias, FACTS aumenta la generación (plantas de gela capacidad de las redes de neración virtuales (VPP-virtransporte existentes al tiemtual power plants y offshore po que mejora la seguridad de supergrid) como del lado de la red y su flexibilidad. la demanda (microredes).

• Vehículos eléctricos: En el n Los contadores inteligentes (smart meter) estarán presenAspecto clave para el im- tes en casi todos los hogares europeos en menos de 5 años. contexto de redes inteligenpulso de este ecosistema es Foto: Derechos reservados (c) de Imagen: Tom Raftery. tes, los vehículos eléctricos el empuje de la regulación. ofrecen atractivas posibilidaLas tecnologías prioritades para el V2G y el control rias de los stakeholders en de la demanda. El desarrosmart grids hasta 2020 se llo de la infraestructura de puede definir en cinco aérecarga y baterías para EV reas de mayor crecimiento: acelerarán el crecimiento de • Contadores inteligentes este mercado. y su infraestructura (AdLas perspectivas del mervanced metering infraescado de smart grids muntructura-AMI): Es un pridial son muy favorables. Dimer paso esencial hacia la cho mercado cuenta, según implantación de redes inteFrost&Sullivan, con un creciligentes. Italia y Suecia han miento medio del 26% anual completado las instalaciones hasta 2017. El volumen de de contadores inteligentes, ese mercado global se incremientras que Finlandia, Nomentará desde 23.970 M€ ruega y Dinamarca lograrán en 2010 hasta 125.150 M€ este objetivo para el 2016. La en 2017. Respecto al áminfraestructura de recogida bito de desarrollo mundial, de datos y su tratamiento actualmente se efectúan las es esencial para poner en mayores inversiones en Espráctica la respuesta de la tados Unidos y en la Unión demanda.

Europea (unos 70% en total).

• Sensores: Los sensores En cambio, en el 2017 se verá son una parte crucial de disminuida esta inversión a una infraestructura de red n Los vehículos eléctricos y la infraestructura de recarga se- un 25%, mientras los países inteligente. Una red intelirán un reto y una oportunidad para las redes inteligentes a me- en desarrollo, sobre todo en gente debe tener capacidad dio plazo. Foto: Derechos reservados (c) de: Hugo Cadavez. Asia y Latinoamérica, serán de auto-sanación y adapel mayor mercado de esa tectación, y en ello los sensores jueredes, incluyendo la transmisión, la nología. gan un papel importante. Existen distribución y en edificios.

Aunque se trata de un mercado oportunidades en todos los tipos de • Integración de generación dismuy atractivo, el número de com-

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petidores globales está por encima de medio millar y el mercado se encuentra muy concentrado. Aproximadamente el 47% del mercado está dominado por las tres mayores compañías activas. De todos modos, como el mercado precisa un alto componente de innovación, las oportunidades para pequeñas y medianas empresas así como para start-ups o spin-off de universidades son muy atractivas. El ecosistema de las smart cities y, en particular, de las smart grids, se comporta como vasos comunicantes: empresas que aplican una tecnología innovadora en un ámbito pueden fácilmente aplicar su experiencia en otro.

Un importante componente de la competitividad de las empresas en este sector es la inversión en I+D de las empresas. Las grandes multinacionales pueden mantener un gasto en I+D elevado para poder mantener la cuota del mercado.

Respecto pequeñas y medianas empresas, buscarán colaboraciones y joint-ventures con otras empresas y la colaboración próxima con las universidades y centros de investi-

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Para más información

• Smart Grids in Europe-Identification of Key Growth Opportunities.

Frost&Sullivan, May 2012 • Global Smart Grid Market, Frost&Sullivan, August 2011 • De la mecatrónica a la “enertrónica”, Antoni Sudriá Andreu, Samuel Galcerán Arellano, Automática e Instrumentación, ISSN 0213-3113, Nº 426, 2011, págs. 49-53 • Utility Strategies for Smart Grids in Europe European Utilities, Gearing up for Major Efficiency Drive through Smart Technology, Frost&Sullivan, March 2012 gación que realizan transferencia de tecnología. Sin duda, campos como la electrónica de potencia, las TIC industriales, tecnologías de control industrial y automatización como aplicaciones de sistemas eléctricos de potencia serán los campos de aplicación con más demanda. De todos modos, la capacidad de integrar todo estos campos en una disciplina única, llamada enertrónica, será clave para el éxito.

En resumen, el mercado de las smart grids es un mercado muy atractivo cuyas principales áreas de crecimiento hasta 2020 serán contadores inteligentes, sensores,

generación distribuida, tecnología de transporte y vehículos eléctricos.

Este mercado dinámico crecerá un 26% anualmente, pero será dominado por empresas con una presencia de I+D importante. Finalmente, cabe mencionar que las inversiones de las compañías eléctricas en smart grids dependerá también de su capacidad de financiar dichas inversiones en un marco financiero mundial inestable.

Andreas Sumper Profesor e Investigador Senior CITCEA-Universitat Politècnica de Catalunya

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Automática e Instrumentación

Para garantizar la coordinación de todos los agentes

Las TIC: el sistema nervioso de las redes eléctricas inteligentes El aprovechamiento de las tecnologías de la información y la comunicación en las redes eléctricas las está dotando de una mayor controlabilidad y gestionabilidad en un escenario más complejo a fin de garantizar el suministro eléctrico.

E

l concepto de redes eléctricas inteligentes (smart grids en inglés) hace referencia a la utilización de las tecnologías de la información y la comunicación en las redes eléctricas con el fin de disponer de sistemas de medición, protección, control y supervisión que garanticen una gestión óptima y sostenible en aras de la mayor fiabilidad y calidad de suministro al menor coste posible.

La evolución hacia las redes eléctricas inteligentes ya está en proceso inducida por la introducción de generación con fuentes renovables, la pretensión de aumentar la eficiencia energética y la seguridad de suministro a largo y corto plazo, en una sociedad cada vez más electrificada. Lo que permanece inalterable es que la operación de los siste-

mas eléctricos se caracteriza por el equilibrio permanente entre la generación y la demanda de energía eléctrica más las pérdidas propias de las redes eléctricas, ya que no se dispone de medios para almacenarla en cantidades significativas.

Tradicionalmente, la generación de electricidad se coordinaba de manera centralizada adecuando la potencia de un número limitado de grandes centrales a la demanda de energía eléctrica, una operativa relativamente sencilla al interaccionar generadores con base térmica o hidráulica. Con la Ley del Sector Eléctrico (Ley 54/1997), la producción de electricidad se liberaliza y se garantiza el acceso y la conexión de terceros a las redes eléctricas de transporte y distribución, siempre que cumplan con las condiciones

técnicas y económicas estipuladas en la legislación vigente.

La promoción de la generación no convencional como estrategia para la seguridad de suministro a largo plazo, unida a los avances tecnológicos en áreas como la electrónica de potencia, los materiales o las tecnologías de la información y la comunicación, han desembocado en la consolidación de generadores con fuentes renovables, eólica y solar principalmente, como productores de electricidad. Este tipo de generación presenta tres particularidades que afectan a la operación tradicional.

Por un lado, a pesar de alcanzar niveles de cubrimiento de la demanda en algunos momentos superiores al 60%, al depender de un recurso de carácter estocástico,

n Curva de demanda y curvas de principales tipos de generación en España entre el 19/09/12 y el 24/09/12. Fuente: REE.

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su producción eléctrica no permite seguir la demanda, tal como se puede observar en la figura de la página anterior. Así, la disponibilidad de la generación eólica y solar condiciona la operación del sistema, pues se deben corregir las desviaciones que puedan aparecer para asegurar el equilibrio entre generación y consumo, ya sea con las interconexiones u otras centrales. Sin embargo, no todas las centrales permiten la flexibilidad de modificar su producción a la misma velocidad que varían las condiciones de viento o de radiación, tal como se muestra también en la citada figura. Es por ello que en España, los parques eólicos de más de 10 MW y las de régimen especial de más de 1 MW tienen la obligación de disponer de un centro de control de generación asociado, a través del cual interactúan con el operador del sistema. Por ejemplo, a estos centros llega la orden del operador del sistema de reducir potencia a los generadores eólicos para reducir el riesgo de aparición de inestabilidades en el sistema.

Por otro lado, este tipo de generación puede conectarse a las redes de cualquier nivel de tensión, desde la baja tensión, como la fotovoltaica instalada en edificios, hasta la alta tensión, como los grandes parques eólicos. La posibilidad de disponer de generación de pequeña potencia a nivel local aprovechando los recursos renovables está originando que se piense en la autoproducción, ya

n Fuente: www.agenciadenoticias.unal.edu.co.

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Proyecto DER-IREC 22@ Microgrid Electrónica de potencia y comunicaciones IEC61850 aplicados a microrredes

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l DER-IREC 22@ Microgrid es un proyecto de investigación industrial sobre microrredes en el que se ha buscado la creación de nuevos productos y servicios en el ámbito de los Recursos Energéticos Distribuidos (DER) y el vehículo eléctrico (EV). El consorcio del proyecto estaba formado por las empresas GTD, Circutor, Cinergia y Endesa, con la colaboración de los centros de investigación CITCEA-UPC, BDigital e IREC. Este proyecto fue financiado por ACC10 (Generalitat de Catalunya) y FEDER (Unión Europea de desarrollo regional) en el marco del Programa Operativo de Cataluña 2007-2013.

Uno de los objetivos principales del proyecto es la creación de una plataforma que permita la experimentación en el ámbito de las microrredes, desarrollando algoritmos de control que favorezcan una gestión eficiente de la energía. La plataforma experimental desarrollada en el proyecto es una microrred de baja tensión formada por 7 convertidores AC/DC conectados por su parte AC directamente a la red eléctrica, y conectados a un emulador por su parte DC. Los emuladores están diseñados para simular el funcionamiento de un sistema real, suministrando o consumiendo la misma potencia que el elemento al que están emulando.

De esta manera, cada uno de los convertidores puede conectar a la red elementos de naturaleza distinta.

Los sistemas que se pueden emular en la microrred son: generación fotovoltaica, generación mini-eólica, sistema de almacenamiento en baterías (que según las necesidades puede ser o bien una batería convencional o un vehículo eléctrico), una pilona para la recarga de vehículos eléctricos y, finalmente, un emulador de carga. Éstos son los elementos mínimos para poder representar todos los escenarios posibles presentes en una microrred real. La gran ventaja de utilizar emuladores en lugar de sistemas reales es que se pueden reproducir todos los escenarios que

sea considerando áreas concretas de las redes de baja y media ten-

sión, e incluso, en edificios. De esta manera, se reduce el transporte de electricidad a grandes distancias, mejorando la eficiencia global del sistema eléctrico. Sin embargo, para sortear la variabilidad del recurso renovable en estos casos, se requiere de sistemas de almacenamiento que guarden los excedentes de energía generados para momentos de escasez, que a esta pequeña escala, sí es viable. También se puede aprovechar la propia red como almacén de electricidad, exportando cuando hay exceso de generación e importando cuando hay falta de esta, o en base al diferencial de coste entre la energía autogenerada y la adquirida de la red. Esta última posibilidad da lugar al concepto de microrred.

Por último, el operador del siste-

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se consideren de interés sin tener que esperar las condiciones meteorológicas apropiadas.

Los elementos que intervienen en el control de la microrred son el coordinador central de la microrred (CCMR) y los controladores locales (CL) conectados a los generadores, cargas y dispositivos de almacenamiento. El CCMR determina qué tipo de acción debe realizarse en los convertidores de potencia de acuerdo con los algoritmos de control, y en base a la información recibida de los CL y de otras fuentes externas (otros CCMRs, precio de la electricidad de la red o su potencia disponible).

Las comunicaciones también fueron uno de los puntos clave dentro del proyecto. Estas comunicaciones están destinadas a permitir la gestión remota de los convertidores, y por lo tanto, el control de la microrred. El protocolo de comunicaciones utilizado en la microrred ha sido la norma IEC61850. Esta norma, diseñada inicialmente para la automatización de subestaciones eléctricas, permite una conexión fiable entre los nodos de la microrred y proporciona servicios que permiten compartir información entre ellos y la red principal. Los convertidores solo se comunicaban mediante bus CAN, por lo que ha sido necesario desarrollar una pasarela entre CAN y IEC61850, que permitiera las comunicaciones entre los convertidores y el sistema de gestión de la microrred.

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esta de ias, del ara rso ere que rgía ca, sí procén ndo poren e la ida d da

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ma desde su centro de control envía las consignas de potencia activa y reactiva a los diferentes nudos de la red para controlar los niveles de tensión y garantizar así la seguridad y calidad del suministro. Entre los recursos para generar o absorber potencia reactiva se incluye a los generadores y a los gestores de las redes de distribución. El generador eléctrico instalado en las grandes centrales es la máquina síncrona, que permite cumplir fácilmente con estas consignas. Sin embargo, en los generadores no convencionales aparecen la máquina asíncrona y los convertidores de electrónica de potencia, para las cuales la gestión de la reactiva difiere, aunque sí es posible realizarla si se utilizan los medios adecuados.

La liberación de los mercados eléctricos lleva unida la privatización del sector. Esto conlleva que las compañías de transporte y distribución, con ingresos regulados, se centren en optimizar sus costes de explotación para conseguir una mayor efectividad, a la vez que cumplen con los parámetros de fiabilidad y calidad de suministro que les exige la legislación vigente.

El mantenimiento es uno de los costes de explotación más importantes para la gestión óptima de los activos, es decir, de las redes eléctricas. Por ello, se están implantando estrategias de mantenimiento predictivo, como el basado en la condición o el centrado en la fiabilidad.

Estas estrategias requieren observar la evolución de la condición de

los equipos, por lo que consisten normalmente en la adquisición y el tratamiento de datos que permiten monitorizar diferentes variables para ser procesadas automáticamente con el fin de proponer las acciones de mantenimiento a realizar y su planificación.

Asimismo, las redes eléctricas están automatizadas para proporcionar la mayor continuidad de suministro. De esta manera, ante incidencias en las redes y la posterior actuación del sistema de protecciones, las redes disponen de sistemas telecontrol y telesupervisión que permiten localizar el defecto, reconfigurar las redes para aislarlo y reponer el servicio de manera automatizada y en el menor tiempo posible. En las redes donde suceden las incidencias puede existir generación y almacenamiento, así como instalaciones o procesos que no pueden sufrir ninguna interrupción del suministro, por corta que sea. Estos factores, entre otros, se deben tener en cuenta en el desarrollo de la inteligencia de que se dote al sistema de gestión automatizada, por lo que es primordial la interoperabilidad de los equipos y sistemas instalados.

Los usuarios están comenzando a ser parte activa del sistema eléctrico. La sustitución de los contadores electromecánicos por los electrónicos permitirá la interacción con el operador de la red a la que estén conectados o con su empresa comercializadora a través del contador, o de aplicaciones en dispositivos móviles. De esta manera se podrá materializar una gestión activa de la demanda que hasta ahora solo era posible a través de tramos horarios; aunque inicialmente solo lo podrá realizar cada distribuidora en su territorio, pues los protocolos de comunicaciones que se están utilizando en los contadores difieren para cada empresa distribuidora.

Un elemento que puede permitir la gestión activa de la demanda desde un inicio son los vehículos eléctricos que se conecten a las redes, al tratarse de un nuevo agente del sistema eléctrico. La interconexión entre los puntos de carga y el centro de control pertinente, que se

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n Fuente: Abengoa.

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espera sea ineludible, debe permitir gestionar la carga de la batería del vehículo en el momento idóneo para el funcionamiento, salvaguardando las necesidades del usuario. En esta línea, se está trabajando a nivel europeo para establecer un estándar de comunicaciones.

El sistema nervioso Ante el incremento de la complejidad de los sistemas eléctricos expuesto anteriormente, aumento que seguirá creciendo, las tecnologías de la información y la comunicación son el sistema nervioso para garantizar la coordinación de todos los agentes que forman parte de él, y permiten gestionar y controlar el

suministro eléctrico en un marco de sostenibilidad técnica y económica.

La red eléctrica está introduciendo cada vez más estas tecnologías en sus equipos y sistemas, proporcionando así una mayor capacidad de interconexión a estos, y por lo tanto, aportando a la red una mayor inteligencia para garantizar el suministro eléctrico a los usuarios.

Para asegurar la interconexión efectiva de los equipos y sistemas, se requiere de estándares de comunicación que definan un lenguaje común que facilite el intercambio de datos. Hasta hace unos años, estos estándares o bien eran propietarios o bien eran abiertos, pero requerían de muchas horas de ingeniería de

reprogramación y pasarelas. Sin embargo, a principios del siglo XXI se define el estándar IEC 61850 para la comunicación entre equipos de medida, control y protección dentro de una subestación, con el fin de conseguir la automatización total de las subestaciones, consiguiendo la interoperabilidad entre equipos de diferentes fabricantes.

Este estándar, además, especifica que las capacidades de adquisición de datos, comunicación y control deben estar incluidas en los propios equipos, y que deben conectarse a una red local, sustituyendo de esta manera el cableado punto a punto por un único cable de comunicaciones. También se estandariza el modelo de datos, que se caracteriza por ser distribuido y orientado a objetos a partir de nodos lógicos que representan unívocamente los diferentes elementos de la subestación.

El éxito de estándar ha conllevado que se extienda al resto del sistema eléctrico, como: • IEC 61400-25 para plantas de generación eólicas.

• IEC 61850-7-410 para centrales hidroeléctricas.

• IEC 61850-7-420 para generación distribuida.

• IEC 61850-90-1 para comunicación entre subestaciones.

• IEC 61850-90-2 para comunicación entre centros de control.

No obstante, estos protocolos no están totalmente implantados y se están realizando experiencias piloto para validarlos. Mientras tanto, coexistirán diferentes protocolos en las diferentes actividades del sistema eléctrico, ya sea la generación, el transporte o la distribución. El desarrollo de las redes eléctricas inteligentes depende en gran medida de la integración de todos sus componentes con base en estándares.

Roberto Villafáfila Robles Pau Lloret Gallego CITCEA-UPC n Fuente: LaCiudadVerde.

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Superredes HVDC

Las futuras autopistas paneuropeas de la energía eléctrica Las superredes o supergrids constituyen un concepto aún en desarrollo pero que tiene en su base la voluntad de transmitir grandes cantidades de energía eléctrica, la integración en masa de las energías renovables, una gran controlabilidad y flexibilidad y el uso de las TIC y la tecnología HVDC.

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esde los primeros sistemas de transporte de electricidad, hace ya más de 100 años, hasta nuestros días, la red eléctrica ha ido creciendo hasta convertirse en la mayor infraestructura jamás creada por el hombre.

La red europea en corriente alterna actual se extiende por buena parte del continente formando un sistema síncrono. En otras palabras, las unidades generadoras giran a la misma velocidad, operando así las distintas redes nacionales como una sola y única red de transporte paneuropea. Actualmente, la red europea de transporte de electricidad cuenta con una capacidad instalada de 667 GW repartidos entre 34 países. Los distintos operadores europeos se encuentran coordinados por el ente llamado ENTSO-E (Red Europea de Operadores de Sistema Eléctrico Europeo), que tiene la finalidad de diseñar planes de operación y contingencia de la red eléctrica y planificar a mediolargo plazo las ampliaciones de la red de transporte.

Desde la aparición en escena de las energías renovables, especialmente la eólica marina, se ha empezado a reformular el concepto de red eléctrica clásica. Debido a cuestiones técnicas que más adelante se comentarán, para la integración de la energía eléctrica generada a partir de centrales eólicas marinas se requieren enlaces en corriente continua. A partir de la proliferación de proyectos HVDC en un área de-

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n Esquema eléctrico de una superred con diferentes tipos de centrales eólicas.

limitada, se consideró la posibilidad de unirlos, creando una red eléctrica en corriente continua. Esta red, denominada superred, debido a la alta potencia que podría transportar, estará compuesta por varias estaciones generadoras y por varios puntos de conexión a la red de transporte, y podría incorporar cargas, como plataformas petrolíferas.

La superred se entiende como una red complementaria a la red actual destinada a la integración y transporte de grandes cantidades de energía basada en la tecnología HVDC.

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Tecnología HVDC La tecnología HVDC (High Voltage Direct Current, Alta Tensión en Corriente Continua, en español) nace para dar respuesta a determinadas necesidades del transporte de energía eléctrica que no se podían solucionar con el uso de la tecnología convencional en corriente alterna. Por lo que a transmisión de potencia a largas distancias se refiere, el problema que presenta el uso de la corriente alterna es la aparición de grandes cantidades de energía reactiva a lo largo de la línea. Para solventar este problema

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n La imagen a) muestra una superred con topología en estrella, la imagen b) muestra una superred con un anillo en los parques eólicos, y la imagen c) muestra una superred en disposición en anillo.

se puede sustituir la tecnología CA distintos avances tecnológicos que tensiones de 800 kV y potencias que por CC incorporando dos estaciones están teniendo lugar en el campo de superan el gigavatio. La tecnología de conversión en ambos extremos la electrónica de potencia, las TIC basada en transistores o VSC (Voltade la línea. Para la transmisión de y la generación en base a fuentes ge Source Converter o Convertidores electricidad utilizando cables subterenovables, pero aún son muchos en Fuente de Tensión), empezada rráneos o submarinos, el problema los parámetros que quedan por a comercializar desde hace solo 20 es muy similar. Dado el efecto capadefinir. A continuación se hace un años, llega a tensiones nominales citivo del conductor con el entorno, resumen de las principales tecnolode 350 kV y potencias máximas aparecen grandes cantidades de gías candidatas a ser utilizadas en de un gigavatio. Esta última es la energía reactiva. En ambos casos las superredes. candidata natural para ser instalada existe una distancia crítica donde Desde el punto de vista topológien las futuras superredes debido al la compensación de energía reactiva co, la estructura de la superred va control independiente de potencia no es económicamente viable y se a ser un sistema multiterminal en activa y reactiva, su bajo contenido propone la solución de convertir el corriente continua (M-HVDC). A armónico y la posibilidad de reinisistema en un sistema HVDC. diferencia de las conexiones punto ciar el sistema eléctrico desde cero Otro caso de aplicación es la ina punto HVDC (más instalados a después de un apagón sin necesidad terconexión de sistemas asíncronos, día de hoy, como el enlace Mallorcade unidades generadoras tradiciocomo el caso de Japón, a partir de Península), los sistemas multiternales. A nivel mundial, el mercado la instalación de dos convertidores minales incorporan más de dos de la tecnología HVDC está domiCA/CC y CC/CA en la misma subasconvertidores y su control y protecnado por tres grandes fabricantes: tación. Esta configuración recibe el ción aún se encuentran en fase de Siemens, ABB y Alstom Grid. nombre de Back-to-Back. estudio. Las redes M-HVDC son el Dentro de la familia HVDC exisequivalente en corriente continua Retos tecnológicos de las ten dos grandes tecnologías, los a las redes tradicionales en CA. La superredes dispositivos basados en tiristores figura superior muestra distintas Las superredes son el sumatorio de y los basados en IGBT propuestas de conexión (Insulated Gate Bipolar de los diferentes parques Transistors, en español, eólicos y convertidores de Transistores Bipolares de red para configurar la fuPuerta Aislada). La tecnotura superred. logía basada en tiristores, La tecnología de condenominada LCC (Line vertidor más posicionaConmuted Converter, o da para ser utilizada es convertidores que conmuel Convertidor Modular tan con la red eléctrica) Multinivel (MMC, en infue la primera tecnología glés, Modular Multilevel desarrollada y la tecnoloConverter) con base IGBT. gía HVDC más madura n Esquema conceptual de un supernodo donde se puede distinguir Este tipo de convertidoa día de hoy, llegando a la parte en CA y en CC. Fuente: www.mainstreamrp.com res consiste en fuentes

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n Propuesta de cómo podría ser la futura superred europea según Friend of Super Grid. Imágenes gentileza de Friend of Super Grid.

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de tensión conectadas en serie, a través de un pequeño convertidor, que se conectan y desconectan de forma escalonada para formar una onda sinusoidal. Hay dos variantes de los esquemas básicos de convertidores MMC, uno basado en medio puente en H y el otro basado en un puente en H completo. La diferencia sustancial entre el segundo y el primero es la posibilidad de bloquear cortocircuitos. Esta tipología de convertidores presenta una mayor controlabilidad, mínima distorsión armónica pero mayores pérdidas que las clásicas tecnologías de convertidores de dos o tres niveles. La instalación de este tipo de convertidores ya se encuentra en fase comercial. Un ejemplo de eso es el enlace que se está construyendo entre España y Francia por La Junquera.

Otro aspecto importante de la tecnología de las superredes es su seguridad y protección. A día de hoy, los relés de protección en corriente continua y alta tensión se encuentran en fase de desarrollo, aunque se espera que estén disponibles muy pronto. El hecho de no poder disponer aún de esta tecnología hace prácticamente inoperable la red en HVDC. Para solventar dicha

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problemática se introdujo el concepto de supernodo. El supernodo es un nodo de la red M-HVDC en CA que integra la generación energética cercana e interconecta las distintas líneas en CC colindantes mediante convertidores. Aunque este esquema tiene más pérdidas que un sistema M-HVDC directo, permite una mayor controlabilidad del flujo de potencia, un esquema de protección factible a día de hoy y la posibilidad de aislar distintas partes de la red en corriente continua en caso de desconexión de líneas o convertidores. La figura inferior de la página anterior muestra un esquema conceptual de un supernodo.

También las telecomunicaciones juegan un papel muy destacado en la operación de las superredes, ya que depende de ellas la posibilidad de operar la red en un punto óptimo.

Aunque las comunicaciones son vitales para la superred, en su fase de diseño también se tiene que tener presente el hecho de poder operar la superredes en un escenario degradado sin comunicaciones o uso restringido.

Entre otras cosas cabe destacar la consolidación de la electrónica de potencia en la red eléctrica clásica con el uso de dispositivos FACTS (Sistemas Flexibles de Transmisión en CA, en inglés, Flexible AC Transmision Systems). Los FACTS permiten el control de la energía reactiva y/o activa y se pueden diseñar y construir utilizando tecnología LCC o VSC. Existen dos modalidades básicas de FACTS, los llamados FACTS series y los paralelos. Los FACTS series, en general, pretenden mejorar el flujo de potencia activa, y los paralelos, el flujo de potencia reactiva. También existen combinaciones de ambas configuraciones.

Bibliografía • Oriol Gomis-Bellmunt, Jun Liang, Janaka Ekanayake, Nicholas Jenkins, Voltage–current characteristics of multiterminal HVDC-VSC for offshore wind farms, Electric Power Systems Research, Volume 81, Issue 2, February 2011, Pages 440-450.

• Oriol Gomis-Bellmunt, Jun Liang, Janaka Ekanayake, Rosemary King, Nicholas Jenkins, Topologies of multiterminal HVDC-VSC transmission for large offshore wind farms, Electric Power Systems Research, Volume 81, Issue 2, February 2011, Pages 271-281.

Proyectos de superredes El proyecto que a día de hoy se puede considerar como el proyecto insignia de las superredes es el proyecto de la supergrid europea. Este proyecto consiste en la creación de una red de transporte en corriente continua transcontinental, incorporando también el norte de África y, en un futuro más lejano, Oriente Medio. En su origen y en primera fase, la superred se basa en la unión de los distintos enlaces HVDC existentes y planeados en el Mar del Norte para el transporte de energía eólica marina. Posteriormente se le añadirían las líneas y centrales que conformarán el proyecto Desertec, que tiene como objetivo transportar la energía eléctrica generada a partir grandes centrales solares en el norte del África hacia Europa.

También existe la propuesta de la Medgrid, consistente en distintos enlaces entre Europa y África mediterránea para la transmisión de potencia generada a partir de la energía solar. La figura superior presenta el concepto de supergrid de Friend of Supergrid. A parte de la construcción de las nuevas líneas submarinas destinadas al transporte de energía renovable, habría que añadir los nuevos corredores en corriente continua a nivel de Europa continental. En este sentido se podría pensar en la sustitución de líneas de transporte de alta tensión en CA convencionales convirtiéndolas a CC. Con esta conversión se conseguiría poder pasar más flujo de potencia sin la necesidad de instalar nuevas torres.

Las superredes aún están en fase de desarrollo pero se están haciendo grandes esfuerzos tanto a nivel tecnológico como conceptual para que sean una realidad en un futuro no muy lejano. Se recomienda visitar los sitios web www.friendsofthesupergrid.eu/ , www.desertec.org/, www.medgrid-psm.com para seguir de cerca el desarrollo de la superred europea.

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Las soluciones smart grids ayudan a las ciudades a gestionar la demanda creciente de electricidad

Smart grids: hacia una gestión más inteligente de las redes eléctricas Bajo el concepto de smart grids se combinan electricidad e infraestructuras IT para integrar e interconectar a todos los usuarios, desde generadores y operadores hasta vendedores o consumidores, con el objetivo de equilibrar de manera eficiente la oferta y la demanda a través de una red cada vez más compleja.

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ara hacer una realidad de la smart grids, todos los actores deberán jugar un papel diferenciado. Los usuarios finales activos tenderán a una demanda inteligente y a una eficiencia energética para minimizar los costes. Por su parte, las compañías eléctricas se focalizarán hacia una distribución de energía más inteligente para gestionar el incremento en la demanda, superando la complejidad de la red y dirigiendo finalmente su preocupación hacia el medioambiente.

Sistemas avanzados de gestión de redes Las compañías eléctricas de todo el mundo necesitan planificar y desplegar redes más inteligentes y transformar así las redes de distribución en sistemas más automatizados que permitan una eficiente distribución de la energía junto con una alta disponibilidad. Actualmente, existen sistemas de gestión como los DMS (Distributed Management System), que permiten realizar un control sobre la red de media tensión, reconfigurándola ante fallos y optimizando la distribución de la energía, y los MDMS (Meter Data Management System),

que posibilitan conocer los consumos y generaciones en tiempo real de los usuarios de la red. Según Ángel Silos, Responsable de Protección y Telecontrol en Media Tensión de Schneider Electric, estas soluciones reducen tanto los costes como las pérdidas energéticas, mejorando también el mantenimiento y la fiabilidad, y permitiendo opciones energéticas más verdes.

Las compañías eléctricas de todo el mundo están cada vez más condicionadas por rigurosas normativas, particularmente relativas a los cortes eléctricos. Los dos principales indicadores para medir esta falta de suministro son las referencias SAIDI (System Average Interruption Duration Index) y SAIFI (System Average Information Frequency Index), unos marcadores fiables que ofrecen a las empresas de servicio público recom-

pensas o penalizaciones al alcanzar los objetivos promedio anuales en términos de interrupción del suministro a los usuarios finales. Con la implantación de sistemas como el DMS pueden reducirse los ratios SAIDI y SAIFI e incluso mejorar los costes relacionados con el mantenimiento en las compañías eléctricas.

Los sistemas DMS proporcionan un completo conjunto de algoritmos para gestionar la calidad de suministro, reduciendo tanto la duración como el número de cortes, mientras se reducen los costes operacionales y de mantenimiento asegurando operaciones eficientes y redes eléctricas equilibradas.

Con el concepto Substation Automation se pretende llevar a cabo un control exhaustivo entre las subestaciones de alta a media tensión por medio de protocolos como el IEC61850. Este hecho, combinado con el Feeder Automation (Automatización de la Media Tensión) facilitará disponer de una mejora en la calidad de disponibilidad de la energía y abrir así la puerta a una distribución de la energía más eficiente.

La conjunción de sistemas como el DMS y una mayor implantación de Feeder Automa-

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tion en la red permitirán un avance considerable en la calidad de suministro de la energía hacia los usuarios finales, presentándose una reducción de costes de operación.

Otras soluciones clave dentro del concepto smart grids son las soluciones inteligentes de generación.

En línea con los retos de la energía global, los gobiernos de todo el mundo están implantando las políticas necesarias y la renovación de regulaciones para promover el poder verde y reducir así las emisiones de CO2.

No obstante, y por su intermitencia, energías como la eólica o la solar pueden desestabilizar la red, si bien el almacenamiento de la electricidad generada no siempre ha sido eficiente ni rentable.

Por este motivo, es importante sacar provecho de la producción renovable durante la generación y estar seguros de que no se desperdicia, cosa que limita el impacto que este tipo de energía puede tener en la calidad energética.

Las empresas de servicio público necesitan conectar de forma eficiente y segura estas fuentes de energía a todos los niveles de la red y pronosticar, monitorizar y controlar la salida, que a menudo es intermitente y puede hacer inestable la red.

Junto a la generación renovable, la capacidad de distribución más abajo en la cadena de suministro tiene sus propios retos, como añadir flujos bidireccionales, los cuales pueden también crear inestabilidad en la red. En el caso de las soluciones para parques eólicos, resulta clave poder contar con una empresa que cubra todas las partes de la distribución eléctrica inteligente.

Con las soluciones eólicas de Schneider Electric, las compañías eléctricas pueden optimizar y asegurar conexiones de red seguras para la generación de energía renovable.

Soluciones solares Las soluciones de plantas fotovoltaicas están diseñadas para cubrir

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instalaciones que aporten la energía a la red de distribución y también instalaciones de pequeña potencia que aporten a la red de baja tensión, ayudando, en este último caso, a la difusión del autoconsumo. Se trata de soluciones que facilitan a los clientes una rápida adaptación a las instalaciones de autoconsumo gracias a kits que permiten conectar la instalación fotovoltaica de una manera rápida y sencilla. Disponibles para instalaciones de diferentes potencias, incluyen inversores de conexión a red desde 5 kW a 100 kW, cajas de conexiones y protecciones (CA y CC) completamente cableadas y un sistema de monitorización opcional, siendo así fáciles de instalar y de mantener.

El resultado con la incorporación de soluciones de este tipo es el incremento de la producción del sistema fotovoltaico y contar con una protección integral para toda la instalación. Además, gracias al sistema plug and play se reducen los costes de instalación. Por otro lado, el excelente comportamiento térmico las convierte en soluciones muy apropiadas para el mercado español, ya que incrementan al máximo la energía obtenida en la instalación.

En el caso de grandes cubiertas, están disponibles soluciones compactas que engloban inversores a red y equipamiento eléctrico con cuadros de baja tensión CA/ CC, cuadros de protecciones CC, transformadores y un interruptor de protecciones. Todos los componentes se encuentran en una caseta compacta de hormigón que permite una rápida instalación eléctrica en campo tanto hacia los módulos

como hacia la red eléctrica. Schneider Electric dispone de una solución que incluye un software que permite al usuario monitorizar y controlar la planta, conociendo así en todo momento su producción y rendimiento.

Además, la incorporación de sistemas de seguridad con circuito cerrado de televisión y el control de accesos aumentan la protección del sistema.

Soluciones llave en mano para garantizar la disponibilidad energética Las soluciones llave en mano de Schneider Electric están diseñadas para garantizar el 97,5% de disponibilidad energética durante más de veinte años, muy por encima de los estándares típicos de la industria solar para las operaciones de escala de servicios públicos.

La compañía proporciona soluciones de generación inteligente para incrementar la producción de energías renovables de una compañía eléctrica como el Dynamic Line Raiting (Ratio de línea dinámica), que permite que más del 30% de la energía generada sea introducida en la red como líneas de suministro supervisadas line rating (Ratio de línea). En cuanto a las plantas hidroeléctricas, la clave de futuro para las compañías pasa por su capacidad para proveer soluciones para instalaciones desde pocos kW hasta decenas de MW que requieren soluciones eficientes seguras para el control de la distribución eléctrica.

Estas soluciones incluyen la distribución eléctrica de la subestación de la planta y la conexión de red a la red de media tensión realizando la protección y la medida. La compañía también suministra soluciones de sistemas de supervisión para múltiples plantas y gestión de los recursos hídricos, como automatización de turbinas, la planta y la presa, gestión de edificios y soluciones de control de acceso a través de vídeo.

Schneider Electric

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Mediante un equipo de telecontrol certificado y programable con software abierto CoDeSys (IEC61131)

Automatizar y controlar las smart grids Wago ha colaborado en un importante proyecto con el Instituto Tecnológico Transferstelle Bingen (TSB), con el desarrollo de equipos de control descentralizados como nodos de telecontrol de la red (PLC de telecontrol 750-872) para el control virtual de una planta energética.

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n los sistemas de telecontrol de smart grids es muy importante el uso de una arquitectura de control certificada IEC para telegestión, flexible y segura, que permita una gestión eficiente de los distintos nodos y asegure el intercambio de información necesaria para gestionar la red y la influencia de los diferentes equipos que pueden conectarse a ella.

Con estos requisitos como base, Wago (multinacional alemana de capital familiar fundada en 1951 y con 6.500 empleados en la actualidad) ha desarrollado una nueva gama de controladores para telecontrol que trabajan como maestro con los protocolos de telecontrol IEC 60870-5-101 (comunicacion serie), IEC 61870-5-104 (comunicaciones TCP/IP) e IEC 61850. Aplicaciones típicas son el control y la seguridad de sistemas de conmutación en media y alta tensión, en ámbitos como la generación eléctrica por energía eólica (IEC 61400) y la distribución energética (IEC 61850-7-420).

El equipo de telecontrol de Wago se presenta como un equipo modular, independiente del bus de campo y con una alta capacidad de integración de señales de sensores y actuadores. Gracias a sus más de 400 módulos con función diferente de entrada/salida (I/O), Wago ofrece solución a la práctica totalidad

de las aplicaciones existentes en el sector industrial-energético. La conexión directa de las señales de campo al propio equipo permiten un ahorro de espacio prescindiendo de conexiones intermedias entre las señales de campo y el propio controlador (con el consiguiente ahorro de espacio, coste, puntos calientes y mantenimiento). Por último, gracias a la flexibilidad y escalabilidad del equipo, existe la posibilidad de integrar funciones adicionales al propio controlador, como sistemas de control de edificios e instalaciones.

TSB y Wago Un ejemplo relevante de proyecto de Wago en smart grids es la colaboración con el Transferstelle Bingen (TSB), instituto tecnológico Bingen Technical College (Alemania), para el control virtual de una planta energética, basado en equipos locales de telecontrol de Wago en smart grids .

TSB se estableció como principal centro de competencia de las smart

grids y plantas virtuales de generación en el estado alemán de Rhineland Palatinate, responsabilizándose al mismo tiempo del soporte de la propia red de distribución. En el centro se han desarrollado numerosas nuevas tecnologías para las smart grids, plantas virtuales, control y almacenamiento de energía y sistemas de control para gestionar la demanda y el suministro de energía.

Desde el otoño de 2010, aproximadamente 100 plantas locales de energía (ciclo combinado, unidades de emergencia de generación, turbinas de gas integradas en una planta de energía…), fueron agrupadas en dos plantas virtuales de TSB, obteniendo una producción añadida de 20 megavatios en cada una.

La energía extra producida a través de este sistema se comercializa a través de un operador de red en el mercado eléctrico, utilizándose en gran medida para compensar las fluctuaciones energéticas existentes y hacer frente a demandas no previstas.

Desde que arrancara este proyecto hace ya siete años, TSB ha conseguido muchos avances en el desarrollo del sistema de control y monitorización de las smart grids, obteniendo un sistema robusto y eficiente de control. En el transcurso de este proyecto, Wago ha colaborado directamente con TSB

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en la ingeniería y como proveedor tecnológico para automatizar las smart grids, aportando concretamente el desarrollo de equipos de control descentralizados como nodos de telecontrol de la red (PLC de Telecontrol 750-872 de Wago).

Tras la subasta en el mercado eléctrico, la aportación de la planta virtual es a modo de aprovisionamiento de la red bajo demanda.

La petición generada por parte del operador de red, por ejemplo, Amprion GmbH (operador de red alemán), debe ser gestionada según la cantidad específica de energía que debía ser entregada; por ello, TSB puso en marcha en este proyecto su tecnología de control desarrollando sistemas de control distribuidos por la red y, así, conseguir monitorizar toda la producción agrupándola en mediciones totales y transmitiéndola al centro de control en cuestión de minutos. Según las especificaciones de la red, cada planta virtual debía lograr su máxima producción con una latencia máxima de 15 minutos y los equipos de telecontrol de Wago aseguran la transmisión de las mediciones al gestor de red en un plazo muy inferior al límite necesario funcionalmente.

Protocolo basado en el estándar IEC Antes de definir estas especificaciones para los tiempos de respuesta que eran necesarios para conocer los valores medidos en la red, y sabiendo que dichas especificaciones

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debían ser las más adecuadas para la automatización de las smart grids, TSB decidió que el formato del protocolo para la comunicación entre los gestores de red con los centros de control de los operadores de transporte debía ser un protocolo basado en el estándar IEC, concretamente, un protocolo con una comunicación basada en TCP/IP. De esta forma, el equipo de telecontrol empaquetaba los datos en un paquete en TCP/IP para ser finalmente agrupados en un protocolo de telecontrol IEC. Otra especificación definida fue la posibilidad de establecer una notificación de fallos usando los módulos de salida digitales, existiendo la posibilidad de visualizarlos a través del interfaz web del propio controlador Wago, característica propia que mantienen los equipos de telecontrol de Wago de la serie 750 y 758.

Como resumen, Wago ha conseguido desarrollar un equipo de telecontrol certificado y programable con software abierto CoDeSys (IEC61131): un PLC/PC con una

alta fiabilidad, disponibilidad y escalabilidad, capaz de acogerse a las especificaciones propuestas en este proyecto para la gestión de las smart grids, y todo ello con hardware de la serie 750, capaz de reducir los costes al nivel de una arquitectura de control de ámbito local.

Tobias Lanshausen, director del proyecto de plantas virtuales de TSB, basándose en su amplia experiencia en la innovación de nuevas tecnologías para las smart grids, expresó su alto grado de satisfacción con los equipos de telecontrol de Wago, ya que según él, la arquitectura de Wago sumada a la posibilidad de que sus controladores puedan trabajar como maestro de comunicaciones IEC, encaja perfectamente como aplicación de nodo de control dentro de la infraestructura de red.

También destacó la flexibilidad y seguridad aportada al sistema, y la sencillez en la manipulación y programación con CoDeSys, integrando estos nodos en la red.

Por último, el equipo de TSB destaca la modularidad del sistema de Wago, permitiendo conectar hasta 4.000 señales digitales y 2.000 analógicas a cada PLC o controlador, posibilitando realizar una única consulta a la base de datos. Todo esto a través de la herramienta de parametrización y visualización de la aplicación de CoDeSys (Code Development System de 3S-Software).

Como conclusión, Wago presenta un hardware de telecontrol certificado IEC, robusto y flexible, fruto de la experiencia cosechada desde 1995 en automatización industrial en sectores tan exigentes como el naval, defensa, petroquímica, gestión del agua, generación y distribución de energía y robótica.

José Martagón (Ing. Técnico de Telecomunicación) Álvaro Mallol (Ing. Superior de Telecomunicación) Wago en España: www.dicomat.com

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Aseguran un continuo suministro de energía a cargas críticas durante posibles incidencias

Volantes de inercia: un complemento para impulsar las energías renovables Las instalaciones de energía eólica y solar generan energía de forma intermitente y con potencias muy variables. Para el buen funcionamiento de las smart grids y para poder adaptar la generación a la demanda, además de mantener la estabilidad de la red, el almacenamiento de energía es muy necesario. Los volantes de inercia, con una amplia experiencia en el ámbito industrial, pueden desempeñar un papel fundamental en la resolución de esta necesidad.

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os sistemas de almacenamiento de energía basados en volantes de inercia, o Flywheel Energy Storage Systems (FESS) en terminología inglesa, son sistemas electromecánicos en los que se almacena energía en un disco rodante. El principio de funcionamiento del sistema es sencillo; mediante la electrónica de potencia pertinente, es posible la transmisión de energía eléctrica desde el punto de conexión del sistema con la red, acelerando un motor usualmente de imanes permanentes, el cual acciona un disco de inercia solidario a su eje. De esta forma se consigue la conversión energética que resulta en un incremento de energía cinética.

De forma inversa, de la deceleración del sistema se obtiene un flujo de potencia eléctrica, esta vez del sistema de almacenamiento hacia la red exterior. La capacidad de almacenamiento de energía del sistema viene determinada por el cuadrado de la velocidad de rotación, w (en rad/s), y la inercia del conjunto, J (en kg·m2),

En cambio, la potencia del sistema está limitada por las corrientes no-

n Diseño conceptual de un volante de inercia.

minales tanto del motor como de la electrónica de potencia. Principalmente, existen dos tipologías de volantes de inercia en función de su velocidad de rotación. En la primera de ellas, se tienen velocidades de giro en el rango de miles de revoluciones por minuto, mientras que en la segunda tipología, se contemplan velocidades de giro que alcanzan varias decenas de miles. Los sistemas de almacenamiento basados en volantes de inercia de baja velocidad pueden alcanzar varias decenas de kW de potencia. Como ejemplo,

el fabricante Piller Power Systems comercializa el sistema unitario de mayor potencia, con 1,65 MW. La capacidad de energía de este sistema es tal que puede proveer su potencia eléctrica máxima durante 10 segundos.

Los sistemas de alta velocidad son menos potentes, pero pueden inyectar su máxima potencia durante más tiempo. Como ejemplo, en el catálogo del fabricante estadounidense Beacon Power se encuentran unidades de 100 kW de potencia, y con capacidad de inyectar su potencia máxima durante varios minutos.

Para conseguir las altas eficiencias energéticas del sistema, en torno a 85%, el montaje electromecánico formado por el motor y el disco de inercia es soportado por rodamientos magnéticos (en caso de volantes de inercia de alta velocidad), y encapsulado en una atmósfera de muy baja presión para reducir pérdidas aerodinámicas.

Componentes Como se ha introducido anteriormente, los componentes principales de los sistemas de almacenamiento de energía cinética son: disco de inercia, motor/generador eléctrico, rodamientos (convencionales o magnéticos), sistema de vacío y

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sistema de control y acondicionamiento de energía eléctrica.

El disco de inercia es un elemento principal en el conjunto electromecánico. De su diseño y características se determinan en gran medida las prestaciones del sistema.

En la caracterización de sistemas de almacenamiento de energía es usual hacer uso del concepto densidad de energía, . Este determina la capacidad de energía respecto a la masa del sistema (Wh/kg),

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donde K es un factor adimensional que depende de la forma del disco, r es la densidad del disco en kg/m3, y s es la resistencia mecánica del disco, la cual depende de su material.

De la ecuación anterior se puede deducir que dada una forma determinada, la obtención de una energía específica máxima, y por lo tanto, la optimización de la capacidad de energía del sistema, se obtiene con materiales resistentes pero a la vez lo suficientemente ligeros.

Por otra parte, el estrés mecánico que recibe el volante en su rotación depende directamente de su velocidad.

De esta forma, soluciones de diseño configuran volantes de inercia de baja velocidad normalmente acerados y pesados; y volantes de inercia de alta velocidad donde se utilizan materiales compuestos de fibra de vidrio o de carbono.

Respecto al motor / generador eléctrico que acciona el disco de inercia, cabe decir que las máquinas síncronas de imanes permanentes son las predominantes. En concreto, se contemplan numerosos diseños basados en máquinas de flujo axial y radial. Las de flujo axial permiten tener más de una superficie donde realizar la conversión electromagnética (y no solo un entrehierro como en las máquinas de flujo radial), ya que se pueden considerar uno o varios rotores y estatores (figura superior). La ventaja de estos diseños es que la potencia eléctrica de la máquina puede ser fácilmente incrementada.

Sin embargo, la necesidad de altos

n Esquema de una máquina de imanes permanentes y flujo axial.

regímenes de giro es un punto a favor para las máquinas de flujo radial, ya que en esta disposición, los imanes son colocados más cerca del eje de giro, reduciendo así las fuerzas radiales sobre ellos.

Son precisamente estas altas velocidades las que no solo condicionan el diseño del disco de inercia y de la máquina eléctrica, sino que también determinan los rodamientos del sistema. Diseños convencionales

n Principio de funcionamiento de un rodamiento magnético activo (AMB).

de rodamientos de bolas (con materiales avanzados de base cerámica o acero) son utilizados para sistemas de baja velocidad, aunque son los rodamientos magnéticos los dispositivos predominantes en el diseño de volantes de inercia.

En los rodamientos magnéticos, el eje rotativo es soportado mediante el fenómeno de levitación magnética.

Existen rodamientos de diversos tipos, entre ellos los llamados Permanent Magnet Bearings (PMB), los cuales basan su funcionamiento en la interacción magnética entre imanes permanentes. Este tipo de rodamientos no necesita de ningún tipo de control externo (son elementos pasivos) y pueden ser utilizados para soportar y estabilizar un eje tanto en su dirección axial como radial.

Si se requiere un cierto control sobre la acción del rodamiento, en favor de una mayor estabilidad sobre todo a altas revoluciones y de la fuerza magnética ejercida, el flujo magnético que actuará sobre el eje puede ser creado no por imanes permanentes sino por electroimanes.

De esta forma se configuran los Active Magnetic Bearings (AMB), en los que mediante el control del flujo magnético creado por las corrientes que fluyen por los devanados del electroimán se controla la fuerza de suspensión del eje metálico que soporta (figura inferior). Entre sus ventajas destacan la ausencia de partes móviles (y, por lo tanto, ausencia de pérdidas por fricción mecánica) y la no necesidad de lubricación.

Mediante el uso rodamientos magnéticos activos y pasivos se puede asegurar el correcto funcionamiento del volante de inercia. En general, se debe asegurar un correcto posicionamiento axial de los elementos rodantes en levitación, así como una cierta velocidad de rotación mínima para asegurar unas correctas condiciones de operación del sistema.

Además, el complejo control de los rodamientos debe asegurar la supresión de la rotación giroscópica del volante provocada por perturbaciones exteriores al sistema.

Sin duda, una de las tecnologías más prometedoras en rodamientos

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magnéticos son aquellos basados en materiales superconductores (Superconducting Magnetic Bearing, SMB). Estos rodamientos pueden mantener el eje sin necesidad de ningún sistema de posicionamiento o electricidad. Los componentes de este tipo de rodamientos son: módulos de material superconductor YBCO e imanes permanentes (normalmente solidarios al eje móvil de la máquina). Como material diamagnético, el superconductor reacciona a cambios en el campo magnético que lo atraviesa y así estabiliza el eje.

Las pérdidas energéticas en este rodamiento vienen dadas por las bajas temperaturas a las que se ha de mantener el material superconductor, en torno a 70K. No obstante, es grato observar tan solo un pequeño consumo energético en este sentido gracias a la utilización de pequeños cryocoolers de nitrógeno líquido.

Para evitar elevadas pérdidas aerodinámicas a altas velocidades de giro, resulta muy adecuado encapsular los elementos móviles en una atmósfera a muy baja presión.

Para este propósito, se incluye en el diseño de estos sistemas un motor auxiliar mediante el cual se consiguen presiones no superiores a 0.1 Pa. Finalmente, el diseño del sistema de almacenamiento inercial se completa mediante un sistema de conversión y acondicionamiento de la potencia eléctrica que se transfiere entre el punto de conexión con la red exterior y la máquina de imanes permanentes. Este sistema suele estar compuesto por uno o varios convertidores controlados de electrónica de potencia. La topología de estos convertidores puede variar según la aplicación del sistema de almacenamiento en cada caso.

El uso de convertidores controlados basados en IGBT permite el paso de elevadas corrientes (mayores a 1 kA), altas tensiones (6 kV) y elevadas frecuencias de conmutación (decenas de kHz). Mediante técnicas de modulación PWM y la aplicación de filtros basados en elementos pasivos es posible la adecuación y/o eliminación de corrientes

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reactivas, así como la reducción de corrientes armónicas.

Competidores: ventajas y desventajas de los volantes de inercia La energía eléctrica puede ser transformada para su almacenamiento en diferentes formas. Entre estas, se hace notar el almacenamiento mediante la creación de campos magnéticos y eléctricos en inductores superconductores (SMES) y supercapacitores, respectivamente.

Algunas de las características de estos sistemas de almacenamiento son comparables a las de los volantes de inercia. De esta forma, se dispone de un catálogo de diferentes opciones para almacenar energía en ciertas aplicaciones tanto de ámbito industrial, en el sistema eléctrico de potencia, así como en el campo de las energías renovables.

La alta ciclabilidad es característica común en los sistemas de almacenamiento citados. Mientras que con las baterías (dependiendo de su tipo) se dispone de una vida útil de en torno a 3.000 ciclos de carga y descarga, con los supercapacitores se alcanzan hasta 106 ciclos, con SMES 105 ciclos y con volantes de inercia hasta los 107 ciclos.

Junto con la alta ciclabilidad, son características comunes de estos sistemas el corto tiempo de respuesta (menor a 20ms, ya que son sistemas controlados mediante convertidores de potencia), y los elevados gradientes ΔPotencia/ ΔTiempo. En este sentido, la superconductividad es

el sistema con mejores prestaciones, permitiendo incrementos de hasta 10MW/s. Así, se dispone de sistemas capaces de adecuar la potencia eléctrica que entregan o absorben desde su punto de conexión rápidamente, y con una eficiencia energética elevada.

Los sistemas de almacenamiento citados presentan una importante o muy importante auto descarga diaria, por lo que no son aptos para almacenar energía durante largos periodos de tiempo, como en el caso de las baterías. Los volantes de inercia son aquí los que presentan peores características, ya que pueden disipar toda su energía en pérdidas en solo 24 horas, mientras que con los sistemas SMES, la pérdida de energía diaria tan solo es del 10 al 15%.

A diferencia de los sistemas SMES, los volantes de inercia pueden inyectar su potencia máxima durante varios minutos, lo que les habilita para actuar en un rango mayor de aplicaciones.

En cuanto al coste de adquisición de los sistemas citados, cabe destacar diferencias notables. Los volantes de inercia se sitúan como la alternativa más barata, ya que el coste por unidad de potencia se estima en torno a 250 €/kW, mientras que la solución de más coste son sin duda los sistemas SMES (hasta 8000 €/kW).

Finalmente, destacar una madurez tecnológica mayor en el caso de supercapacitores y volantes de inercia que en el caso de los sistemas

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SMES, para los que actualmente tan solo existen algunos proyectos demostrativos.

Volantes de inercia y energías renovables Un uso frecuente de los sistemas de almacenamiento basados en volantes de inercia es el de asegurar un continuo suministro de energía a cargas críticas durante posibles incidencias o faltas de suministro de la red exterior. En este sentido, la frecuencia variable de las corrientes y tensiones alternas que se obtienen del generador de imanes permanentes ha de ser normalizada antes de alimentar las cargas críticas del sistema.

Cuando se tiene una falta de suministro desde la red exterior, las corrientes alternas inyectadas por el generador de imanes permanentes se traducen en corriente continua en un rectificador trifásico controlado, manteniendo el nivel de tensión del link DC del sistema de alimentación ininterrumpida mediante el cual se inyecta potencia a las cargas críticas. Posteriormente, estas corrientes y tensiones continuas se transforman en un inversor, el cual suministra finalmente a las cargas críticas. La figura superior resume la topología explicada.

Efectivamente, el corto tiempo de respuesta, así como la capacidad de inyectar o absorber grandes potencias en muy corto espacio de tiempo, configuran los volantes de inercia como un complemento ideal para este tipo de aplicaciones.

Estas capacidades tienen también su aplicación en el campo de las energías renovables, por ejemplo las energías eólica y solar.

Debido a la intensidad cambiante del viento o del nivel de radiación solar, la potencia eléctrica de los aerogeneradores es fluctuante también.

El efecto de estas fluctuaciones de potencia en la red eléctrica puede ser especialmente importante en redes pequeñas o aisladas, afectando tanto a la homogeneidad del nivel de tensión como a la frecuencia del sistema. En este sentido, los sistemas de almacenamiento basados en volantes de inercia pueden jugar un

n Uso de los volantes de inercia como soporte a los sistemas UPS.

papel importante mitigando estas rápidas fluctuaciones de potencia.

Su inclusión dentro de la instalación eólica depende del tipo de generadores que se tenga. Los generadores de imanes permanentes parecen querer ocupar las futuras instalaciones eólicas, aunque una de las topologías más comunes actuales está basada en generadores de inducción doblemente alimentados. En ambos casos, la transmisión de potencia eléctrica a la red se realiza parcial o totalmente a través de un set de convertidores de potencia en disposición back-to-back (ver figura inferior).

Es en este link DC donde es posible la inclusión del almacenamiento de energía, aportando o absorbiendo

esta potencia fluctuante del aerogenerador y homogeneizando así la potencia neta entregada a la red. Como ejemplo, el fabricante Urenco Power Technologies ha instalado diversos volantes de inercia de 100 kW de potencia en un sistema aislado de generación eólica en Fuji, Japón.

Pero no solo es adecuado el uso de estos sistemas de almacenamiento para mitigar fluctuaciones de potencia de plantas de generación eólica, sino también para actuar durante cortocircuitos o incidencias transitorias en la red eléctrica.

De acuerdo con la citada figura, en caso de ocurrir un cortocircuito en la red exterior, no se tiene una vía donde evacuar toda la potencia de los aerogeneradores. En estas

n Implementación de un volante de inercia para mitigar las fluctuaciones de potencia de un aerogenerador.

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situaciones, el bus DC al cual se tiene conectado el sistema de almacenamiento incrementaría acusadamente su energía, aumentando su nivel de tensión y comprometiendo su integridad. La acumulación de este exceso de energía eléctrica en energía cinética permite mantener a un nivel admisible esta tensión DC. El catálogo de posibilidades de actuación de los volantes de inercia en generación renovable se completa con el uso de estos elementos para el control del nivel de tensión de estas instalaciones. La importancia creciente de los sistemas de generación renovable en el mix energético actual (alcanzando niveles de penetración próximos o mayores al 20% en algunos países europeos como Dinamarca), ha llevado a los operadores de los diferentes sistemas eléctricos a definir ciertas capacidades de obligado cumplimiento para las plantas de generación renovable.

Estos requerimientos se conocen como grid codes. En ellos, no solo

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se demanda a la instalación de generación permanecer conectada al sistema eléctrico ante una perturbación o cortocircuito en este durante un tiempo determinado, o el control del nivel de frecuencia en su punto de conexión, sino que también se incluye la capacidad de regulación del nivel de tensión mediante el control de su potencia reactiva, entre otros. Para la regulación de la potencia reactiva que se tiene en el punto de conexión de un aerogenerador, por ejemplo, con la red exterior, no es necesaria la inclusión de almacenamiento de energía. De hecho, el control de las tensiones alternas generadas por un inversor basado en IGBT permite la adecuación de los niveles deseados

de corrientes reactivas que se tienen en bornes AC de este elemento. Así, mediante el control de la electrónica de potencia que ya incluye el propio generador se obtiene un control de tensión adecuado en su punto de conexión con la red exterior, y por lo tanto, del parque eólico.

Sin embargo, combinar las capacidades de regulación de potencia reactiva con cierto almacenamiento de energía mejora la dinámica del control de tensión requerido, así como la estabilidad de voltaje en el punto de conexión de una forma más efectiva. Por lo tanto, el almacenamiento de energía mediante volantes de inercia puede resultar como un elemento importante para promover la inclusión de sistemas de generación renovable en la red eléctrica.

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Válvulas de control

Nuevos materiales, diseños y relaciones entre suministrador y usuario Clasificables bien por su función o bien por el tipo de aplicaciones a que van destinadas, las válvulas han seguido una evolución paralela a la de las diversas tecnologías que confluyen en las mismas. Mejoras en su repetitibilidad, estanqueidad y disminución en el mantenimiento han sido motores de dicha evolución.

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as válvulas de control encuende mantenimiento que requiere y si la presión crítica y el diferencial de tran su aplicación en el caso incluye kits de reparación efectivos. presión en la válvula, fueron también de disponer de accionadores Mucho ha llovido ya desde que se objeto de atención. lineales, de agarre, de giro, etc. y estableció en dinámica de fluidos la A ello se han ido añadiendo conocicuando es necesario controlar el mientos de tecnología de materiales ecuación de continuidad, la ecuación sentido y la velocidad lineal de con el objetivo de evitar grietas y de Bernoulli y el coeficiente de flujo. desplazamiento o de giro, así como roturas del material, y dar respuesta Vino luego el estudio del dimensiotambién para controlar las posicioal temido “golpe de ariete”. Por otra nado de las válvulas, así como de sus nes de estacionamiento (rígidas o parte, era importante también resistir características de trabajo en el caso flexibles) y la fuerza ejercida por el de la conducción de fluidos viscosos a las flexiones/torsiones que pueden dispositivo accionador, que a su vez y la pérdida de carga a aplicar. El producirse en las estructuras de conpuede ser simple o múltiple. ducción debidas a múltiples factores, estudio de situaciones límite, con los En el panorama actual, las válvulas tales como, por ejemplo, la dilatación fenómenos de flashing y cavitación, de control, junto a otros preacciorelacionada directamente con la relacionados con la presión del vapor, nadores, tienen temperatura. amplia aceptación La electricidad por las prestacioestática y su evanes que ofrecen. cuación también Ante un determituvieron su pronado proyecto, la tagonismo tras elección de una los primeros acciu otra válvula dedentes al trabajar penderá de sus caen ambientes o racterísticas y muy fluidos calificados especialmente de de combustibles, que su funcionainflamables o exmiento sea fiable plosivos. y seguro, así como de que ante fallos La importancia o situaciones de de los emergencia, el sismateriales tema quede en el Respecto a los maestado más seguro teriales, hace ya posible. Otro punmucho tiempo que to importante en el se publicaron las momento de escoprimeras normas ger una válvula de que estandarizan Despiece sencillo de los componentes de una válvula motorizada así como de su control es el nivel sección (Fuente: Danfoss). ban los materiales

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n Lista de compatibilidad entre fluido y material (Fuente: SMC).

aptos en función de los posibles daños. Estas normas se han ido revisando día a día. Cabe señalar que en los procesos con desgaste hay que tener en cuenta no solo la oxidación, sino también otras reacciones químicas tales como, por ejemplo, las electrolíticas.

Cualquier fabricante que se precie dispone hoy en día de valores de trabajo experimentados para un determinado tiempo de vida de la válvula, así como de una tabla de materiales de componentes adecuados según los diversos tipos de fluido y ambientes de trabajo. Es habitual que disponga también de una clasificación de sus dispositivos por función o, al

menos, por aplicación, destacando qué prestaciones de trabajo hacen a un determinado dispositivo idóneo para alguna aplicación específica.

Clasificación de las válvulas: según su función y según su aplicación Podríamos clasificar los tipos de válvulas de una forma vertical según su función. Ello implica establecer el número de vías, lo que especifica las posibles direcciones de flujo del fluido, y las situaciones en las que puede quedar cada conjunto del circuito hacia uno o más accionadores.

También implica definir el número de cuerpos y el tipo de cada uno de

ellos, que definen en la maniobra qué cuerpo queda seleccionado, y por tanto, las conexiones del resto del conjunto del circuito, así como los cierres de alguno de los accesos/ salidas. Recordando las primeras lecciones sobre válvulas, sabemos que una válvula 5/2 es una válvula de cinco vías y dos cuerpos. Hay cuerpos estándar, unos más comunes y otros más específicos. Cabe señalar que en muchos casos se puede reconvertir una válvula de más vías a una de menos vías mediante conexiones o cierres de las mismas.

Una alternativa a esta clasificación vertical consiste en clasificar las válvulas por el tipo de aplicación,

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Mantenimiento para las válvulas de control Principales aspectos a tener en cuenta: • Su funcionamiento por pilotaje manual, por accionamiento normal, sea eléctrico (para válvulas hidráulicas y neumáticas) y/o neumático en caso de cuerpos servopilotados. Los defectos marcan las acciones a tomar respecto a la sustitución de componentes, o del conjunto cuando ya no resulta rentable la reparación.

• Su estanqueidad y capacidad de caudal en cada estado, así como la rapidez de accionamiento. Normalmente puede solucionarse mediante el kit de reparación adecuado (conjunto de lubricante, piezas, membranas y juntas) y una buena limpieza, salvo que sea por desgaste de vástagos internos o del cuerpo.

• Anotación en el sistema de mantenimiento de los fallos, sustituciones, fecha y tipo de trabajo, dejando adherida a cada una de las unidades la pegatina indeleble de la última revisión/reparación, y su validez estimada.

Si son de vapor o hidráulicas, se deja la pegatina impermeabilizada, colgada de una brida resistente en el ojal que llevan estos elementos o los bloques de los mismos.

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Algunos de los tipos de accionamientos más comunes son los de desplazamiento lineal de un vástago, que abre o cierra el paso del fluido, o de desplazamiento por giro de vástago roscado, con o sin motorreductor. También cabe distinguir si el desplazamiento del vástago es mediante técnicas de accionado neumático (membrana o cilindro) o hidráulico (cilindro). Otro método de accionamiento es el que permite controlar la apertura o cierre de la válvula mediante una señal estándar (en corriente o tensión). En esta técnica, las válvulas disponen de amortiguadores del efecto “golpe de ariete” al variar bruscamente el caudal permitido en el cierre.

Siguiendo con los accionamientos, otros tipos muy habituales son los de accionamiento termostático mecánico, donde la presión en un conducto derivado de una variación de temperatura acciona en unos valores de consigna la apertura o cierre de una

teniendo en cuenta que para una eléctricos, mecánicos, neumáticos, misma aplicación se puede utilizar etc. Es habitual encontrar también más de un tipo de válvula. Aquí estas especificaciones para determiaparecen, entre otras, las válvulas nar gamas de válvulas. de cierre, regulación, distribuidoras, Los tipos de accionamientos antirretorno parciales o totales, de seguridad, de expansión termostáticas o electrónicas, etc.

Muchas veces esta clasificación se plantea más abierta, incluyendo criterios tales como el tipo de accionamiento o de su forma de accionar o por otras prestaciones auxiliares durante las maniobras. Estos criterios, en principio, se han suprimido de su definición respecto a la función, lo que permite plantear menos restricciones en las familias o gamas de fabricación, puesto que ellas persiguen dar una solución más o menos general a una demanda.

También hay que tener en cuenta en las especificaciones generales las características del accionamiento (si es directo o servopilotado), y cuál es el mecanismo del propio accionamento, así como la modalidad manual n Tabla de selección de modelos de válvulas y de los materiales o mediante actuadores atendiendo al tipo de fluido (Fuente: SMC).

que las componen

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válvula. En su variante de accionamiento termostático electrónico se sustituye el servosistema mecánico de control/accionamiento por un control mediante microcontrolador, ofreciendo muchas más prestaciones, como las de conectividad del dispositivo.

Válvulas de accionamiento proporcional Las válvulas de accionamiento proporcional son una técnica que últimamente es muy utilizada en neumática. Estas válvulas permiten el control del caudal de forma uniforme mediante el ajuste de una magnitud mecánica, neumática o eléctrica, o en sus versiones más modernas mediante la realimentación de información de sensores o la conexión con buses de campo. Su mayor ventaja es la minimización de la tolerancia. Los valores de repetitibilidad (precisión entre las repeticiones) y margen de error de linealidad mejoran, aumentando la sensibilidad de ajuste.

Sus aplicaciones van desde la regulación precisa de la fuerza aplicada (procesos de mecanizado, pruebas de calidad, pretensado de bandas de material), hasta la regulación precisa del caudal de salida en la dosificación de fluidos (pintado/rociado de productos mediante pistola/aspersor, tecnología de llenado o envasado, inyección/extrusión de termoplásticos).

En ciertas aplicaciones permiten un posicionamiento muy preciso.

Derivado del desgaste, y los depósitos que van acumulándose en los cuerpos de las válvulas, hay una serie de pautas de mantenimiento, que permiten un rendimiento óptimo del sistema donde van integradas.

Pautas para el mantenimiento En el caso de válvulas neumáticas, accionadas o servoaccionadas eléctricamente, neumáticamente o mecánicamente, es importante disponer de un aire comprimido de buena calidad. Deben existir pocas partículas y lo más pequeñas posibles. A la entrada de cada sistema debe disponerse de una estación de regulación (opcionalmente, puede disponerse también de un filtro con

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n Fuente: Elion.

lubricación del aire) y una válvula de descarga de presión para situaciones de emergencia. Este dispositivo

debe existir en todos los sistemas presurizados, ya que constituye una seguridad frente a la energía acumu-

Mantenimiento para las válvulas de seguridad

Principales aspectos a tener en cuenta: • Depende de las posibilidades que restringen el servicio del conjunto al que pertenecen, o de la garantía ante las acciones de mantenimiento.

• Si son importantes y están en servicio, las acciones de mantenimiento se realizan en paradas técnicas. En el caso de piezas de repuesto o reparadas, la prueba básica es la de apertura/cierre, y la estanqueidad tras una apertura con aire comprimido filtrado si es una válvula de baja presión de accionamiento. Si no es así, conviene aplicar el procedimiento indicado más abajo, que es el que recomienda el fabricante.

• En el caso de piezas montadas, el disparo puede modificar las propiedades del dispositivo, por anquilosamiento, impurezas, etc. Si son de muelle, y no afecta a la garantía del dispositivo, tras dejar sin energía el dispositivo (accionamiento por presión, sensores eléctricos, etc.) se extrae el muelle o se coloca en la posición que indica el fabricante, midiendo la fuerza que ejerce mediante un mini-pistón hidráulico y un manómetro. Es muy importante seguir las instrucciones del fabricante si queremos asumir que el elemento de seguridad va a funcionar como debe.

Normalmente, en las que están en servicio en las instalaciones, se coloca por parte del departamento de validación/calibración la típica etiqueta indicando características, fecha de calibración y validez hasta...

El resto de papeleo, como en las válvulas de control.

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Mantenimiento para las válvulas neumáticas

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• Detección/sustitución o reparación de fugas y comunicaciones en elementos neumáticos. No hay que olvidar que aunque se haya reducido su coste, sigue siendo considerable para la producción de aire comprimido en euros por metro cúbico producido. La comprobación de estanqueidad en cada parte del circuito, tanto en válvulas, conducciones y accionadores, así como la detección de la comunicación de cámaras o cuerpos en elementos neumáticos no son ningún secreto. Para ello hay sistemas de detección/diagnóstico. El programa de mantenimiento para solucionarlo incluye mantenimientos programados en paradas técnicas.

• Análisis/sustitución/reparación de elementos que se desgastan mecánicamente: las condiciones de trabajo pueden ser severas implícitamente o por un mal ajuste. Es muy importante que existan unos profesionales de mantenimiento que ajusten el funcionamiento de cada circuito y accionadores a un trabajo que se denomina mecánicamente como “redondo”, y que garantiza un buen funcionamiento del sistema con una larga vida de los componentes. Dependiendo de la importancia en el funcionamiento, así como el tiempo de sustitución/reparación, debe incluir puntos de mantenimiento correctivo o preventivo, derivando las actuaciones más largas a paradas técnicas. En cualquier instalación, este tipo de decisiones deben estar normalmente consensuadas entre secciones de calidad/producción y mantenimiento.

•Análisis y diagnóstico de la repetitibilidad y de los fallos en maniobras durante la producción de los sistemas. Así podemos ir cercando los problemas técnicos más difíciles de detectar, pero que inciden directamente en la producción de los sistemas. También aquí afloran los fallos técnicos en el diseño o posterior modificación de los sistemas, por dimensionamiento de componentes o cambio de características de trabajo.

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periódicamente la calidad del aire comprimido, la correcta lubricación y el vaciado de los dispositivos de purga de agua, o secadores por condensación u otro método, del aire comprimido.

Evolución tecnológica El campo de las válvulas, como cualquier otro instrumento implicado en procesos productivos o sistemas complejos, ha experimentado una importante evolución, incrementando su fiabilidad y adaptándose a las nuevas necesidades que han ido presentándose en la industria. Cualquier catálogo de un suministrador de válvulas es un buen testigo de dicha evolución. El lanzamiento al mercado de una nueva gama representa siempre un beneficio de algún tipo, tanto para el fabricante como para el cliente final que compra el sistema que incluye dichas válvulas.

Las innovaciones se refieren, en primer lugar, a los propios componentes (nuevos materiales, diseños más compactos, comunicación con buses de campo, etc.), pero también a la propia forma y facilidad de elegirlos, un software más amigable y la posibilidad de aplicaciones de cálculo/diseño de sistemas directamente desde los fabricantes. Los fabricantes han mejorado también su atención al cliente final. Cabe señalar que es importante que el usuario final disponga

lada en forma de presión.

Tampoco hay que olvidar que la presencia de agua de condensación en el aire comprimido es la mayor

garantía de deterioro de la instalación a nivel de electroválvulas y accionadores neumáticos.

En resumen, se debe controlar

n Fuente: G. Kromschöeder.

n Comparación del esquema clásico de regulación frente al esquema de regulación en cascada con control multisensor (Fuente: Festo).

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n Fuente: Samson.

Empresas suministradoras de válvulas de control en España En la web de nuestra revista:

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

Aiqsa........................................................................ www.aiqsa.com Air Control Industrial S.L....................................www.aircontrol.es Automatismos Teinco................................................ www.teinco.es Bürkert España.......................................................www.burkert.es Contagas Automatismos.................................... www.contagas.com Danfoss ............................................................... www.danfoss.com Elion ........................................................................... www.elion.es Emerson Process Management ........... www.emersonprocess.com Faust y Kammann ...........................................................www.fyk.es Festo ......................................................................... www.festo.com G. Kromschöeder .......................................www.kromschroeder.es Georg Fischer .................................................www.georgfischer.es Iberfluid Instruments, S.A. ............................... www.iberfluid.com Masoneilan-Dresser Inc. .............................. www.masoneilan.com Metso Automation ................................................. www.metso.com Murrelektronik ..........................................www.murrelektronik.es Pertegaz ............................................................. www.pertegazsl.es Praher Valves ........................................................www.praher.com Samson ........................................................www.samsontech.com Sauter Ibérica ........................................... www.sauteriberica.com Schneider Electric ............................www.schneider-electric.com Schubert Salzer Control Systems ..........www.schubert-salzer.com SMC............................................................................www.smces.es SpiraxSarco ................................................. www.spiraxsarco.com Tecnautomat .............................................. www.tecnautomat.com Tecval, S.L. ................................................................www.tecval.es Tyco Valves & Control Spain ................. www.tycoflowcontrol.com Vorkauf ................................................................... www.vorkauf.es

de un equipo de mantenimiento que observe las diferentes incidencias que se presentan, con el objeto de poder analizar y mejorar tanto el componente como la atención al servicio post-venta, lo que mejorará la rentabilidad del componente. En este momento, los principales suministradores acostumbran a disponer de un servicio técnico de forma que el posible usuario puede plantearle sus necesidades de prestaciones, de forma que dicho servicio técnico, tras analizar todos los datos en colaboración con el cliente, puede aconsejar el tipo o gama a elegir para cada situación, indicándole a quién de la cadena de comercialización debe contactar, así como la disponibilidad y plazo de entrega. Remarcar que la verdadera innovación aquí son los medios telemáticos para tramitarlo, y la automatización del proceso mediante plataformas de gestión, que conecta la oferta de componentes con la demanda ante necesidades específicas.

Finalmente hay que remarcar que los materiales y el acabado de los componentes ha mejorado mucho, ya no gracias al habitual proceso de control de calidad, sino a la madurez de las tecnologías de fabricación y conocimiento experimental (no solo teórico) ante situaciones extremas de los materiales utilizados.

Santi Frias

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El sistema de alimentación 3RV29 que aquí presentamos es un sistema de distribución de potencia para un grupo de varias derivaciones de motor o varios interruptores de protección con conexión tornillo o conexión resorte en tamaños S00 y S0, con un alto grado de flexibilidad gracias a su diseño modular. A diferencia de la distribución convencional de tres fases, que precisa ser instalada con mucho esfuerzo en el armario de maniobra y con cubiertas de protección anti-contactos directos, esta solución presenta un diseño enchufable y consistente.

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l sistema, que está basado en un módulo básico completo con bornas de conexión laterales (embarrado trifásico con alimentación de entrada), se puede montar rápida y fácilmente gracias a la sencilla técnica de conexión de Plug-in, en el que los módulos individuales se conectan a través de

un conector enchufable. Gracias a la alimentación lateral, el sistema también ahorra espacio en el armario de maniobra. La altura total adicional requerida para el sistema es de solo 30 mm.

El hecho de que pueda suministrarse opcionalmente la alimentación trifásica a la izquierda o la derecha

es especialmente apreciable por los usuarios, porque permite una mayor flexibilidad e incluso ofrece la opción de adjuntar una salida en el extremo opuesto para la alimentación de la siguiente derivación o de consumidores individuales, así como alimentación en un lado y ampliación al otro lado para alimentación de otras derivaciones fuera de la base mediante cable convencional. Un bloque de terminal con conexión resorte en combinación con un carril estándar de 35 mm permite la integración no solo de derivaciones de motor Sirius, sino también de derivaciones monofásicas y trifásicas, componentes tales como magnetotérmicos 5SY o contactores y relés Sirius.

Para la combinación de varias derivaciones, se puede elegir entre módulos de dos y tres slots. El contactor puede situarse en la parte inferior del disyuntor con un soporte para contactores. Adicionalmente a la derivación directa, el sistema también ofrece la posibilidad de montaje de inversores de motor. Para esto, el segundo contactor puede colocarse horizontal o verticalmente sobre el primero, lo que también facilita la flexibilidad de divisiones individuales.

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Soluciones

g CUADROS ELÉCTRICOS

Automática e Instrumentación

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Además, también es posible conectar un simple guardamotor en un slot del 3RV29 para proteger la derivación aguas abajo contra sobrecargas y cortocircuitos. En ambos casos, el contacto eléctrico se realiza mediante conectores, garantizando la protección contra contactos directos.

Por otro lado, las numerosas funciones que integran los componentes básicos facilitan el ahorro de espacio y reducen la complejidad del conjunto, porque se evita el cableado de muchos aparatos por separado; en definitiva: un cuadro eléctrico bien ordenado.

Cada vez más en la fabricación de cuadros eléctricos se necesita una reducción de costes y de horas de montaje, sin perder la flexibilidad y la disminución de cableado. En la construcción de armarios de maniobra, la reducción de cableado es cada vez más necesaria por varios motivos: • Distribución de energía eficiente y flexible.

• Plena libertad de configuración y planificación fiable gracias a diferentes sistemas de conexión y combinaciones premontadas • Reducción de mano de obra.

Cuando menos cableado exista menor será el impacto del coste de mano de obra en un cuadro.

• Reducción del coste variable del cable. Seguridad de mantener la oferta durante más tiempo debido a que no hay variabilidad del precio del cobre.

• Fiabilidad en la construcción y maniobra. El cuadro sale probado con toda fiabilidad del taller hacia la instalación final.

• Se evitan mantenimientos como, por ejemplo, reapriete de tornillos en el aparellaje.

• Se evita la utilización de herramientas de cableado como atornilladores y punteras.

En la solución que nos ocupa, generalmente todos los accesorios son fáciles de conectar para facilitar el montaje de una unidad funcional completa. Además, todos los contactos cuentan con un diseño de seguridad para contactos directos de dedos, ofreciendo importantes ventajas especialmente para man-

Septiembre 2012 / n.º 443

Ejemplos de aplicación

n Montaje Guardamotor Sirius 3RV20 + arrancador suave Sirius 3RW30

B

almonel es una empresa instaladora dedicada a la construcción de cuadros para empresas del sector industrial, que ha utilizado el sistema de conexión a barras 3RV29 de Siemens en armarios para control de la ventilación de tiendas. Debido a que los cuadros son enviados a distintas partes del mundo, se necesita una fiabilidad total en el conexionado de potencia y control. Según Balmonel, aunque existe un sobrecoste en materiales comparándolo con la solución convencional, el ahorro en mano de obra empleando el sistema que nos ocupa y la tecnología resorte ha sido del 20%. El montaje de los 84 arrancadores suaves (3RW30) para los ventiladores con su guardamotor en el sistema 3RV29 ha sido realizado por un operario en media jornada de trabajo.

Por su parte, Masias Recycling es una empresa dedicada a la ingeniería y fabricación de bienes de equipo. Su principal ocupación es ofrecer equipos e instalaciones completas de alto valor añadido en los sectores de las tecnologías de tratamiento de residuos sólidos. El departamento de automatización de Masías Recycling ha optado por la solución de montaje de cuadros basada en un bus de alimentación de barras, opción que también les aporta la ventaja de evitar la revisión del cuadro en el lugar de destino, garantizando la fiabilidad el armario en su destino final.

n Cuadro Masias Recycling. Guardamotor Sirius 3RV20 + Contactor Sirius 3RT2

tenimiento. La conexión eléctrica de los guardamotores a la red trifásica se realiza con conectores, que simplemente son enchufados en el frontal. Si un contactor o interruptor se tiene que sustituir, el técnico

solo necesita quitar este conector, pudiendo realizar el mantenimiento sin tener que aislar la alimentación a otras derivaciones. De esta forma, la sustitución de derivaciones se puede realizar en un tiempo míni-

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mo. Adicionalmente, la posibilidad de poder integrar más derivaciones incluso después de años representa una ventaja crucial para los usuarios.

Los procesos de producción automatizados están sujetos a cambios continuos, lo que significa que los elementos de control de motor y aparellaje son modificados y adaptados a ampliaciones y modificaciones por parte de muchos de los usuarios hasta después de dos años. Con el sistema de alimentación de derivaciones a motor 3RV29, es posible ofrecer la respectiva flexibilidad necesaria al mismo tiempo que se ahorrara tiempo y espacio de montaje.

Además, el sistema es resistente a vibraciones y facilita la instalación gracias a la conexión por resorte. Si es necesario un recableado o una ampliación en el futuro, el cable puede ser fácilmente retirado simplemente presionando con un desatornillador en la correspondiente borna. Según

las encuestas realizadas por Siemens, los usuarios pueden beneficiarse de ahorros de tiempo de aproximadamente 20% en comparación con los sistemas convencionales.

Francisco Villaverde Sector Industry – Industry Automation Siemens, S.A.

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Soluciones

g CONTROL DE ILUMINACIÓN

Automática e Instrumentación

Septiembre 2012 / n.º 443

En la ciudad de Viena

Control del alumbrado público Además de asegurar el abastecimiento de energía como principal tarea, la empresa austríaca Wienstrom es responsable también del control del alumbrado público de la ciudad de Viena, así como de proveer de energía a clientes privados. Por esta razón, evitar fallos en el suministro fue la mayor prioridad cuando decidieron modernizar el sistema de control por rizado en frecuencias de audio.

P 74

ara mantener bajo un estricto control el alumbrado de las calles de la ciudad de Viena, las 40 subestaciones de energía de Wienstrom están equipadas con transmisores que hacen posible conectar y desconectar cargas eléctricas usando el sistema de control por rizado en frecuencias de audio.

Estos transmisores de control por rizado en frecuencias de audio pueden controlar una gran cantidad de dispositivos diferentes y son responsables de más de 70.000 receptores en total. No solamente controlan el encendido y apagado del alumbrado público de toda el área metropolitana de Viena, también gestionan una gran cantidad de sistemas de calefacción y climatización usados y financiados por clientes privados. A pesar de que la estrategia de control mediante el uso de pulsos de frecuencia audibles en una red de alta tensión está ciertamente considerada como anticuada desde un punto de vista técnico, es la única solución que garantiza que las señales son transmitidas de forma segura sin necesidad de que los clientes tengan que hacer grandes inversiones en infraestructuras. Esta solución es más que suficiente para cubrir todas las tareas de control por rizado que ha de realizar un transmisor; un solo telegrama de control permite tener hasta 144 combinaciones que pueden utilizarse para encender y apagar los receptores.

Estos transmisores se encuentran conectados en las oficinas centrales

de Wienstrom vía un sistema de control especial que ha sido ampliamente modernizado durante los últimos años para poder ser compatible con equipos de última generación.

Paso a paso hacia sistemas más robustos En un momento determinado, Wienstrom se planteó el cambio de suiministrador del sistema de control, y se optó por al sistema APROL de B&R. El proceso que requirió más

tiempo fue la re-implementación del control por rizado en frecuencias de audio de los transmisores en las 40 subestaciones. Este trabajo se llevó a cabo por Wienstrom en el transcurso de varios años.

Sin embargo, el dispositivo de control integrado en las oficinas centrales de Wienstrom fue remplazado ya en uno de los primeros pasos.

Mientras el antiguo sistema seguía aún funcionando, el APROL ya se había instalado en fase de pruebas.

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CONTROL DE ILUMINACIÓN f Septiembre 2012 / n.º 443

Soluciones Automática e Instrumentación

El sistema de control principal es una funcionalidad de la tecnología de APROL desarrollada por B&R. Las ventajas de estos sistemas de control de procesos basados en Linux incluyen un gran grado de escalabilidad así como de uniformidad y son una solución completamente integrada que cubre todas las áreas de la automatización (desde el componente eléctrico más simple hasta la implementación del software más complejo).

En el sistema de control por rizado en frecuencias de audio instalado en las oficinales centrales de Wienstrom hay dos controladores redundantes que comunican por Ethernet con un controlador Visomat con unos 128 puntos de E/S, diez conversores redundantes y el servidor de la base de datos para el sistema de control por

rizado. Los conversores redundantes tienen una función muy importante, ya que pueden comunicar vía modem con los puntos de control de

las subestaciones centrales, permitiendo llegar a toda el área de suministro. En conjunto, hay cinco puntos de control equipados con módulos de E/S. Estos son responsables de procesar las señales de datos del control por rizado, así como de devolver mensajes a los sistemas consultados.

Otra de las características importantes de la solución de APROL implementada en Wienstrom es la opción de usar clientes de bases de datos (el sistema de control está basado en SQL) para consultar una gran cantidad de información de funcionamiento, que permiten disponer de un control sin interrupciones con un alto grado de disponibilidad. www.br-automation.com

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La primera pinza mundial con guía multidentada PGN-plus, la pinza universal de SCHUNK

El primer portero alemán capaz de meter un gol con la cabeza Jens Lehmann, un portero alemán de leyenda

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SISTEMAS MES f Septiembre 2012 / n.º 443

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Un sistema basado en los conceptos de las redes sociales

Enterprise Social Software como paso previo al sistema MES La empresa FIT95, como resultado de su experiencia en aplicar tecnología para la mejora de la eficiencia y productividad en el nivel de operaciones, ha desarrollado el sistema OnTime95, que es una herramienta del tipo Enterprise Social Software pero pensada y dirigida especialmente para satisfacer las necesidades de las plantas industriales. Este sistema está diseñado para mejorar la organización, coordinación, sincronización y comunicación de los equipos de producción, que son, en definitiva, los que hacen posible que las fábricas produzcan.

E

n el mundo de la producción industrial, ‘mejorar’ es un imperativo constante que no se puede ni obviar ni aplazar.

Para una organización que produce un bien o un servicio, mejorar es siempre una necesidad y las opciones de mejora siempre existen. Hacer bien las cosas no es suficiente. Para sobrevivir, estamos obligados a ganar competitividad y a conseguir que nuestra planta esté disponible para, si es posible, obtener producción de otras plantas cuya eficiencia sea menor que la nuestra. Los centros productivos están presionados tanto externamente, por los clientes y el mercado, como internamente, por la propia dirección y proveedores. Sin embargo, mejorar no es tarea fácil, supone un esfuerzo continuo de autoevaluarnos y de plantear nuevas estrategias, lo que está perfectamente definido en el concepto de ‘ciclo de mejora continua’.

En estos años las empresas han dedicado muchos esfuerzos a aplicar tecnología para mejorar su productividad; especialmente, las inversiones se han dirigido a la automatización y

a la modernización de la maquinaria.

Este camino requiere inversiones elevadas, pero es relativamente fácil calcular el ROI y ver los resultados rápidamente. Sin embargo, para la fabricación de un producto no solo se precisa maquinaria, pues en él intervienen personas, como los operarios que manejan las máquinas, el personal de mantenimiento, el de calidad, en las planificaciones, en los movimientos de materiales y en la gestión logística de suministros, en las expediciones, etc.

Es decir, la maquinaria es una parte del engranaje productivo, pero solo una parte. El resto de aspectos nombrados tiene un componente humano, que tiene un impacto directo en la eficiencia y la productividad. Si en una máquina podemos cuantificar la capacidad en unidades/hora, en estos otros casos la capacidad es abstracta y resulta difícil de cuantificar cuando hablamos de organización, coordinación, sincronización y comunicación. La eficiencia de una planta productiva depende mucho de lo bien que estén gestionados estos cuatro conceptos. Le sacaremos el

máximo partido a nuestras máquinas y activos en general cuanto mejor sea la organización, coordinación, sincronización y comunicación del conjunto del proceso productivo, de las máquinas, personas y en definitiva de las operaciones.

Esta es, pues, la asignatura pendiente para la mayoría de organizaciones, pero no lo es por casualidad.

Si efectuamos un paralelismo con el mundo de la gestión corporativa de empresa, tenemos que la solución tecnológica que se ha impuesto ha sido el ERP. Hoy en día es difícil concebir una empresa que no disponga de ERP, así como lo es pensar en cómo sería posible gestionar una multinacional si no existieran estos sistemas de gestión.

La industria también se ha fijado en este hecho, y está claro que la solución tecnológica para mejorar la eficiencia de las operaciones descrita también se basa en la utilización de sistemas de información basados en software. El software nos permite manejar información, no solo señales, y la información sí que nos permite gestionar eficiente-

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Soluciones

g SISTEMAS MES

Automática e Instrumentación

78

mente la organización, coordinación y sincronización de las operaciones de la fabricación. Este software es el definido por la ISA95 y denominado Manufacturing Execution System(MES).

En resumen, podríamos afirmar que todo está perfectamente solucionado. Tenemos una necesidad y con el sistema MES tenemos una solución tecnológica a esta necesidad. Pero lo que ha ocurrido es que, en la práctica, los sistemas MES no han tenido ni la acogida ni el éxito esperado.

Los sistemas MES están concebidos para cubrir las necesidades de las industrias, y cuando una empresa tiene un sistema MES bien implantado y en funcionamiento, no solamente mejora en ese momento, si no que aumenta exponencialmente su capacidad de mejora en el futuro por la flexibilidad y funcionalidad que proporciona. Sin embargo, esto es así cuando el sistema está funcionando y ha sido bien implantado. El problema está en el paso de no tener a tener sistema MES. Ahí residen los inconvenientes. La mayoría de los proveedores de estas soluciones disponen de paquetes flexibles que cumplen la ISA95, pero el problema es que para ponerlos en marcha hay que realizar un trabajo de modelado de la planta y de definición de los procesos productivos que debe estar muy bien hecho para evitar que, en lugar de conseguir un sistema de fabricación flexible, obtengamos un sistema de fabricación encorsetado.

Realizar este trabajo concienzudo y tedioso requiere recursos propios y recursos externos muy experimentados, lo que significa tiempo, dinero y un grado importante de incertidumbre, en el sentido de que se plantean preguntas como ¿exactamente qué voy a obtener?, por la complejidad y su alcance, ¿cómo se va a poner en marcha?, ¿qué esfuerzo adicional me va suponer?, ¿cuándo lo voy a ver funcionando?, y ¿cómo puedo medir su ROI? Esto ha echado por tierra muchos intentos de implantar sistemas MES, pues para muchas empresas este tipo de inversiones son difíciles de asumir, a veces incluso conceptualmente.

Septiembre 2012 / n.º 443

Para combatir estos inconvenientes tanto los proveedores de soluciones MES como sus integradores han planteado diferentes estrategias que mitigasen estas problemáticas. Por ejemplo, intentar fragmentar el sistema MES para desplegar una parte en alguna área de la fábrica donde la implantación fuera más sencilla y se pudieran observar los resultados positivos a corto plazo. Esto animaría a seguir con una hoja de ruta basada en pequeños proyectos hasta llegar, de forma no traumática, a un MES completo y beneficioso. Y cabe decir que en algunos casos ha sido una estrategia acertada, pero en muchos otros no, porque no siempre es posible esta fragmentación. A veces el primer paso ya requiere el 80% de la carga de trabajo.

En este punto nos encontramos con que tenemos la necesidad de mejorar las operaciones, existe la solución tecnológica (sistemas MES), pero tenemos el obstáculo de su implantación.

Cuando uno se encuentra en un callejón sin salida, no está de más mirar a nuestro alrededor, no fuera

que tengamos cerca alguna puerta que no hayamos visto a simple vista.

Inspirarse en las redes sociales En este sentido, nos sentimos atraídos por lo que está ocurriendo en Internet, con el fenómeno de las redes sociales. Las redes sociales son sistemas de información informáticos que han enganchado a millones de personas, de todas las franjas de edad, nacionalidad y niveles culturales. Que un sistema informático tenga millones de usuarios merece, como mínimo, que estudiemos si podemos aprender algo de él.

Sin entrar en mucho detalle, Facebook, por ejemplo, te mantiene al corriente de tu círculo social fácilmente y es tu “herramienta de trabajo” para mantener tu presencia en ese círculo social, y Twiter nos mantiene informados de los temas que nos interesan y nos suscribimos.

Empezar a utilizar estas redes sociales no cuesta nada, es inmediato, solo debemos dar de alta nuestra cuenta y ya podemos disponer de todas las funcionalidades del sistema. ¿Por qué las redes sociales son

n Asunto generado desde OnTime95.

n Formato muro de los asuntos pendientes de resolver.

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SISTEMAS MES f Septiembre 2012 / n.º 443

tan fáciles y los sistemas MES tan complejos?

Una de las respuestas está en el tipo de información que manejan.

Las redes sociales gestionan Información No-Estructurada. Este tipo de información es la que se adapta más a la forma de pensar de las personas y no a la de las máquinas, que requieren información perfectamente estructurada.

Cuando en Facebook queremos comunicar a nuestro entorno que el fin de semana hemos disfrutado de una barbacoa en compañía de nuestros amigos, simplemente lo expresamos tal cual, con una frase entendedora y una explicación, adjuntamos fotografías y nuestro círculo de amigos añade post-comentarios del mismo tipo cuando reciben la notificación mediante el propio sistema.

Si trasladásemos esto a un sistema MES, hubiéramos necesitado que en la base de datos estuviera definido el objeto Barbacoa, con su código, tipo de combustible, temperatura máxima y tipo de carne que se puede cocer.

Es decir, necesitaríamos estructurar la información, porque es lo que sabe procesar un computador. Si no hubiéramos definido el objeto barbacoa, no hubiéramos podido realizar esa comunicación. De aquí se deriva que si el modelado realizado en la implantación no es el correcto, el sistema nos puede encorsetar.

Por supuesto, ni Facebook ni Twiter se han diseñado para dirigir la fabricación de una planta. Pero en una planta nuestro círculo social está constituido por el equipo de producción, mantenimiento, calidad, planificación, compras, expediciones, logística, etc. Es decir, el conjunto de personas cuyo trabajo es indispensable para que una fábrica pueda expedir producto acabado. Y si recordamos lo que señalábamos al principio de este artículo, la necesidad de mejora de las operaciones sobre todo recaía en los conceptos de organización, coordinación, sincronización y comunicación, y estos sí son conceptos aplicables a las redes sociales.

Con un sistema basado en los conceptos de las redes sociales se conseguiría un sistema que mejoraría

Soluciones Automática e Instrumentación

la organización, coordinación, sincronización y comunicación de este equipo de personas, porque facilitaría la gestión de la información que llevan en mente y que hace posible la fabricación, manejando información no estructurada, salvando el obstáculo de los sistemas MES, con una implantación inmediata y sin necesidad del trabajo de definición y modelado, reduciendo la inversión y el riesgo. Lógicamente no vamos a obtener los resultados de un sistema MES perfectamente implantado, ni va a ser un sustituto de este, pero sí representa una alternativa, un paso previo, muy fácil y rápido, con poca inversión y muy bajo riesgo. Con unas perspectivas de mejora muy atractivas que muy posiblemente nos facilitarán en el futuro asumir el paso al sistema MES. A esta conclusión han llegado también otros sectores y a estos sistemas les han llamado Enterprise Social Software (ESS) o también, Enterprise 2.0.

Enterprise Social Software (ESS) o también Enterprise 2.0 Los Enterprise Social Software (ESS) son software colaborativos, basados en tecnología Web 2.0, que incorporan las capacidades de los conceptos modernos de las redes sociales (mensajería, foros, muros, grupos, correo, blog, intercambio imágenes, archivos…) pero adaptados y dispuestos de forma inteligente para su uso privado en la empresa, y con lo que todos vamos a convivir en nuestro puesto de trabajo a corto

plazo.

Según un estudio realizado por Forrester Research, van a convertirse en un instrumento imprescindible para la mejora de la eficiencia y la productividad de las organizaciones, y ya se considera que habrá un “boom” en la incorporación de estas herramientas a finales de 2012, con un mercado potencial de 6400 millones de dólares para el 2016.

En FIT95, como resultado de nuestra experiencia en aplicar tecnología para la mejora de la eficiencia y productividad en el nivel de operaciones, hemos desarrollado el sistema OnTime95, que es una herramienta del tipo Enterprise Social Software pero pensada y dirigida especialmente para satisfacer las necesidades de las plantas industriales.

Este sistema está diseñado para mejorar la organización, coordinación, sincronización y comunicación de los equipos de producción, que son, en definitiva, quienes hacen posible que las fábricas produzcan.

Un equipo de producción en su trabajo del día a día está gestionando una colección de lo que podríamos denominar asuntos. Estos asuntos pueden ser cualquier cosa del estilo de tareas, temas a resolver, incidencias, gestiones, notificaciones, anotaciones. Se trata, pues, de información no estructurada pero de mucho valor, porque el resultado de su gestión tendrá un impacto directo en la productividad. La falta de coordinación, mala comunicación, malentendidos, olvidos, etc., son causas habituales de errores

n Vista foro de la información de resolución del asunto.

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Soluciones

g SISTEMAS MES

Automática e Instrumentación

Septiembre 2012 / n.º 443

n Vista asunto con documentación adjuntada.

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n Anotación realizada por un tercer usuario involucrado.

n Quick Work View. Acceso rápido a los asuntos involucrados.

en la fabricación o en la calidad del producto, de descoordinación entre operaciones, de desajustes de planificación, de roturas de stock, de ex-

pediciones equivocadas,… Es decir, son causa de muchas ineficiencias.

Los asuntos que se tratan deben resolverse en un tiempo previsto.

Probablemente serán asignados a un miembro del equipo para responsabilizarse de su resolución y seguramente se necesitará implicar a otros miembros del equipo, realizar notificaciones a personas externas y adjuntar en el asunto documentación, correos, imágenes, etc.

Así es como funciona OnTime95, la información se organiza bajo este concepto de asunto. Un miembro del equipo crea un asunto en el sistema, con una descripción breve y humanamente entendible; le asigna un destinatario, el miembro del equipo que se encargará de dirigir su resolución, y una fecha límite en la que debe quedar resuelto. Además, el asunto puede categorizarse con tipos predefinidos en el sistema (producción, mantenimiento, técnico, logística,…)

Todos los usuarios del sistema pueden ver, en forma de muro, todos los temas que se están tratando en los cuales están involucrados, tanto si ellos han sido los creadores del asunto como si son los destinatarios.

En el asunto, a modo de foro, el destinatario irá anotando sus conclusiones y la información relevante sobre la resolución del asunto. Podrá involucrar a otros usuarios mediante notificaciones por mail desde el propio sistema con un enlace (link) al asunto en cuestión.

Además, podrá adjuntar toda la documentación (excel, word, pdf, fotografías, etc.), que esté relacionada, de forma que el sistema sirve además como un repositorio documental.

Los usuarios involucrados también podrán añadir su información al asunto, y siempre que haya una novedad en el mismo, todos serán automáticamente notificados por mail de esa actualización.

Cuando generamos un asunto queda pendiente de reconocimiento por parte del destinatario. Cuando el destinatario ve el asunto, el sistema marca automáticamente dicho asunto como reconocido. De esta forma el autor puede saber si su petición se está atendiendo o no.

OnTime95 proporciona control total sobre el estado de los asuntos y asegura que la información está circulando debidamente entre el

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SISTEMAS MES f Septiembre 2012 / n.º 443

Automática e Instrumentación

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n Indicadores sobre los asuntos que se gestionan y la carga de trabajo.

n Ejemplo de plug-in incrustado en el OnTime95.

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Soluciones

También ofrece una vista sobre los propios datos registrados que nos indica el estado y la carga del trabajo que el equipo gestiona, en términos de distribución de asuntos por tipo, carga de trabajo de los usuarios, referencias que más asuntos generan, distribución de asuntos en el tiempo, etc. Una serie de gráficos e informaciones que nos ayudarán a conocer la eficiencia con la que nuestro equipo está trabajando en el día a día, y por lo tanto permitirá proponer estrategias para mejorar la eficiencia y la calidad de trabajo de nuestro equipo de producción.

OnTime95 es un sistema abierto que permite, además, que cualquier integrador del mundo de la automatización pueda desarrollar de forma independiente y utilizando Microsoft Visual Studio un plug-in con funcionalidad específica aprovechando toda la plataforma tecnológica de OnTime95 y que esta nueva funcionalidad quede incrustada y disponible en el propio sistema de forma integrada.

OnTime95 ha sido diseñado para el mundo industrial y está preparado para alimentarse de datos en tiemporeal procedentes de los sistemas de control y poderlos asociar automáticamente a asuntos, incidencias, alarmas, notificaciones, etc.

Además, OnTime95 es un sistema moderno, se ha desarrollado sobre la tecnología Web 2.0 y está disponible también para tablets. El tráfico de red se realiza encriptado sobre https (utiliza SSL), no se requiere VPN. El sistema se basa en web services y consume muy poco ancho de banda, porque solo se envían los datos a procesar y no la información de presentación. Toda la información y documentos quedan centralizados en el servidor. La instalación se descarga vía web y se auto-actualiza automáticamente cada vez que se arranca la aplicación. Además, cualquier nuevo cuadro de mando, listado o plug-in que se añada, solo debe hacerse en el servidor, ya que el propio sistema lo despliega a los clientes.

n Sistema OnTime95 en versión tablet.

equipo. Dispone de vistas rápidas, como la Quick Work View, que nos ofrece un acceso rápido a los asuntos

en los que estamos involucrados, los que hemos generado y los que aún no nos han reconocido.

Jordi Aumatell Nicolás (Director Técnico y socio fundador de Fit95 – Information Systems) www.fit95.com

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Ofrecen una salida de calidad del código para evitar la pérdida de lecturas. Si este cae por debajo de un valor predefinido, se advierte al usuario. Además, disponen de potentes funciones de memoria automática de imagen errónea, una función multicódigo que lee hasta cuatro códigos diferentes al mismo tiempo, y el modo de ráfaga para registrar y evaluar códigos recibidos en una rápida sucesión.

Por otro lado, están equipados con interfaces Ethernet y RS232 que soportan todos las interfaces de bus habituales (incluyendo Profibus, Profinet y DeviceNet).

El modelo MAC433 también dispone de un interface VGA a través del cual se puede conectar directamente a una pantalla para ayudar a la configuración y ofrecen un control continuo.

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NUEVOS PRODUCTOS PARA LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

Módulos descentralizados g Ya están disponibles las nuevas variantes de módulos PDP67 de Pilz, módulos con denominación de tipo “VA” con conexiones de acero inoxidable y, por lo tanto, más resistentes e insensibles, por ejemplo, a productos limpiadores agresivos. Especialmente indicados para su utilización en la industria alimentaria y química, permiten su conexión a diferentes unidades de evaluación y aportan soluciones para aplicaciones a nivel descentralizado y directamente en campo. Pueden conectarse a diferentes unidades de evaluación como, por ejemplo, PNOZmulti, PNOZmulti Mini y PNOZsigma, son resistentes al polvo y al agua según el grado de protección IP67 y garantizan facilidad de montaje (un solo cable para comunicación y alimentación, “plug and play” mediante conectores M12) permitiendo reducir los trabajos de planificación, diseño e instalación. www.pilz.com

Nueva gama de inversores centrales

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g La familia de inversores centrales Sinvert PVS 600Series de la división Industry Automation de Siemens para centrales fotovoltaicas medianas y grandes se ha visto ampliada con los nuevos modelos básicos Sinvert PVS585 y Sinvert PVS630, que han aumentado el rango de potencias que va de 500 a 2520 kilovatios, permitiendo maximizar la producción adaptándose óptimamente a distintas bandas de MPP (Maximum Power Point). Así, el nuevo Sinvert PVS585 ofrece etapas de potencia de 585, 1170, 1755 y 2340 kilovatios. En cuanto al modelo Sinvert PVS630, ofrece potencias nominales de 630, 1260, 1890 y 2520 kilovatios.

La gama Sinvert PVS contiene asimismo una Control Box que permite controlar la central de forma centralizada y regular tanto la potencia activa como la reactiva mientras que la función de continuidad de suministro tras hueco de tensión (FRT) eleva la disponibilidad de la central. www.siemens.com/sinvert

Protección de circuitos eléctricos g Las nuevas bases portafusible, diseñadas en tamaños D02-E18, DII-E27 y DIII-E33 que presenta Rittal, se pueden montar sobre embarrados estándar de mercado, con una distancia entre centros de barras de 60mm y espesores de 5 a 10mm, ofreciendo una elevada resistencia a las altas temperaturas gracias al poliéster termoplástico (PBT) reforzado con fibras de vidrio.

Están diseñadas con una placa base con muelle que garantiza el contacto con el embarrado y ofrecen ventajas de montaje gracias a una placa de contacto con muelle que permite que puedan encajarse de forma sencilla y segura sobre los embarrados. Además, una protección contra desplazamientos integrada evita que la base portafusible se mueva sobre la barra colectora. Los bornes de conexión de las versiones D02-E18 y DIII-E33 permiten conectar conductores con una sección de hasta 25 mm2, en lugar de los hasta ahora habituales 16 mm2, cumpliendo con los requerimientos de la nueva norma de producto VDE 0636-3 y admiten intensidades de corriente de 63 A. www.rittal.es

Convertidores en serie/ Ethernet

g Indicados para su utilización en rigurosos entornos industriales gracias a su excelente protección de sobretensión para las conexiones en serie, los puertos Ethernet y la tensión de alimentación, los convertidores en serie/Ethernet de Weidmüller, con uno o dos puertos, garantizan una sencilla integración de aparatos en serie en redes Ethernet industriales.

Estos nuevos convertidores en serie/Ethernet integran aparatos con interfaces en serie de forma sencilla y fiable en redes Ethernet industriales protegiendo la inversión efectuada en componentes de automatización existentes. Los aparatos son compatibles del lado de Ethernet con un gran número de modos de accionamiento, como servidor TCP, cliente TCP, UDP, Real COM, RFC2217, Reverse Telnet, Pair Connection y módem Ethernet, lo que garantiza la compatibilidad del software de red. www.weidmueller.com www.energie-signale-daten.de

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NUEVOS PRODUCTOS PARA LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

Nuevo display industrial táctil g Tempel ha lanzado recientemente al mercado el nuevo display industrial AAEON de 8,4 “de alta resistencia FOX-81D, que incorpora pantalla táctil resistiva de 5 hilos legible bajo luz solar con una alta calidad de la pantalla LCD (TFT) y ofrece una temperatura de trabajo de 0-50 º C y una temperatura de almacenamiento de -20 a 70 grados Celsius, lo que le permite resistir y trabajar en entornos difíciles.

Este nuevo display soporta VESA 75 en su montaje para unas óptimas opciones de visualización y abarca un diseño anti-niebla, combinado con la tecnología de vinculación óptica.

El FOX-81D dispone de certificación de protección IP-65 con un chasis de aluminio y permite al usuario transferir imágenes o datos de cualquier tipo de PC a través de su puerto VGA. Por lo que respecta a su fuente de alimentación, es de 9-30V DC, mientras que el tipo de conector para la alimentación, VGA y función USB, es M12, a prueba de agua. www.tempel.es

Caudalímetro electromagnético de inserción

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g Bürkert ha lanzado al mercado el nuevo transmisor de caudal electromagnético de inserción 8045 que ofrece prestaciones técnicas equivalentes a los caudalímetros electromagnéticos de paso total. Este equipo de inserción, ligero, de pequeño tamaño y con autonomía suficiente, ofrece un rango de medida desde DN15 hasta DN400 y, en el caso de medición de caudal en los tamaños de tuberías mayores, su rango de medida es de DN100 a DN400.

En cuanto a la precisión de medida, su rango es de +/- 0,5 % del valor medido, mientras que su repetibilidad es del 0,25% del valor medido. Por lo que respecta a sus prestaciones, ofrece detección de sentido de flujo, detección de tubería vacía, varias funciones de control mediante entrada digital, salidas digitales de alarmas, salida de control analógica de 4 - 20 mA, pantalla retroiluminada y led de diagnosis. www.burkert.com

Automática e Instrumentación Digital Nuevo servicio de noticias

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Automática e Instrumentación Digital es un servicio de información totalmente gratuito y disponible dos veces por semana, en el cual la revista Automática e Instrumentación recoge las noticias de actualidad que se suceden durante el tiempo transcurrido entre las ediciones impresas de cada título. La información abarca desde los aspectos técnicos hasta los puramente empresariales y de mercado.

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NUEVOS PRODUCTOS PARA LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

CPU de alta velocidad g Las CPU Speed 7 315/317PN de Vipa disponen, además de la interface combinada MPI/Profibus DP maestro/esclavo y la CP Ethernet integrada en la CPU, de un completo controlador Profinet I/O que posibilita llevar a cabo estructuras de automatización modulares y descentralizadas.

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

Además de la funcionalidad Profinet I/O del controlador, también dispone de Ethernet y comunicación basada en TCP/IP. www.vipa.es

Nueva cámara termográfica

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g Instrumentos Testo presenta la nueva cámara termográfica testo 875i, una actualización de la cámara testo 875, que mantiene el mismo manejo intuitivo e incorpora matriz FPA de 160x120 píxeles, ampliable a 320x240 con SuperResolution y mejora el contraste de las termografías con una excelente NETD de 50mk (es decir, detecta diferencias de temperatura de tan solo 0,05ºC).

La nueva cámara también incluye otras funciones como la representación de isotermas, temperaturas máxima y mínima, valoración del riesgo de condensación, grabación de comentarios de voz, iluminación con leds de luz fría y puntero láser. El rango de temperatura del nuevo modelo es de -20...+350ºC, opcionalmente ampliable hasta +550ºC. www.testo.es

Sistema ultrarrápido con componentes estándar para máquinas e instalaciones g La tecnología de XFC (eXtreme Fast Control) EtherCAT PLC que presenta Beckhoff, ofrece un tiempo de ciclo de 12,5 μs, desde el PLC hasta las señales de I/O. El sistema consta de una CPU de alto rendimiento en el PC industrial de Beckhoff; el software de control correspondiente TwinCAT 3; componentes I/O ultrarrápidos con latencia de 1 μs y el sistema Ethernet industrial EtherCAT, cuyo control no requiere de hardware de bus especial, implementando el maestro en el software. Los terminales EtherCAT pertenecen al catálogo de Beckhoff, mientras que el bus es un EtherCAT estándar. www.beckhoff.es

CPU industriales

g QNV presenta la gama Lippert/Adlink de Computer on Modules, Single Board Computers y placas base industriales, en los formatos más habituales como COM Express, CoreExpress, PC/104 /Plus/ Express, EPIC, Epic-Express y Mini-ITX. Dentro de las gamas de productos industriales, las tarjetas Lippert/Adlink se diferencian del resto por su concepto de robustez, que permite a los equipos trabajar tanto en aplicaciones críticas como las médicas o las de comunicaciones como en aplicaciones de intemperie como transporte e incluso militares, y por su tecnología LEMT (Lippert Enhaced Management Tool), un sistema basado en microcontrolador que funciona independientemente del procesador de la tarjeta y al que se accede fácilmente mediante los interfaces de usuario y herramientas suministradas.

Permite la monitorización precisa del hardware como, por ejemplo, lectura de consumos, voltajes y temperaturas, tiempo de funcionamiento, velocidad de ventiladores, versiones de firmware, ciclos de encendido, causas de reinicios, entre otros.

Además, disponen también de una bios de seguridad que se activaría de forma automática en el caso que durante una actualización remota de bios el sistema se quedara inutilizado por un fallo en la carga, evitando, así, tener que desplazarse al punto remoto de la instalación. www.qnv.com/Lippert

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Especialistas en análisis de líquidos.

Máxima seguridad con SIL2 La seguridad es la máxima prioridad en los procesos productivos para la protección de los trabajadores y el medioambiente. Endress+Hauser pone a su disposición una excelente gama de productos, servicios y soluciones pioneras para garantizar la seguridad funcional. Nuestro sistema de medida Liquiline/Memosens ofrece una característica única en el mercado de analítica en proceso: certificación SIL2 por la TÜV. Este sistema de medida SIL2 consta de un sensor de pH de vidrio Memosens, el cable Memosens CYK10 y el transmisor Liquiline M CM42. Desarrollado de acuerdo con la norma IEC61508, proporciona las siguientes funciones de seguridad: • Salida redundante segura del valor medido a las salidas de corriente.

• Monitorización segura del valor límite.

• Calibración y ajuste seguro.

• Máximo nivel de disponibilidad del punto de medida.

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Minimización de riesgo, prevención y chequeo de error El sistema de medida de análisis SIL2 de Endress+Hauser garantiza la seguridad máxima en proceso para la protección de los trabajadores y el medio ambiente. www.es.endress.com/SIL

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Tel. +34 93 480 33 66 Fax +34 93 473 38 39 info@es.endress.com www.es.endress.com

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ANUNCIANTES

Anunciante Página

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B&R..........................................................................31 Beckhoff Automation...................Interior portada y 43 Bürkert.....................................................................23 Dicomat....................................................................85 Emerson.....................................................................3 Endress + Hauser............................................ 37 y 89 Er-Soft......................................................................19 Harting.....................................................................87 Lana Sarrate.............................................................73 Logitek......................................................................13 MathWorks............................... Interior contraportada Mesurex......................................................................4 National Instruments.......................................Portada Omron ............................................................... 6 y 83 Phoenix Contact............................44 y Contraportada Rittal................................................................. 32 y 33 Schneider Electric....................................................53 Schunk.....................................................................75 Siemens....................................................................15 Tempel......................................................................29 Vector Motor Control................................................21 Vipa................................................................... 25 y 27 Weidmüller....................................................... 17 y 63 Wonderware.............................................................49

Setiembre 2012 / n.º 443

EN EL PRÓXIMO NÚMERO Comunicaciones Industriales

Presente y futuro de las comunicaciones industriales y su aplicación en los diferentes tipos de soluciones de automatización.

Panorama

Energía termosolar

Informe

Módulos inteligentes de E/S

Automática e Instrumentación

www.tecnipublicaciones.com/automatica Director general editorial Francisco Moreno

Director general comercial Ramón Segón

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Colaboradores y Consejo Asesor Xavier Alcober, Jordi Ayza, Xavier Pi, Antoni Sudriá, Francesc J. Suelves, Laura Tremosa, Constanza Saavedra CEA (Comité Español de Automática) César de Prada (Presidente), Joseba Quevedo (Vicepresidente), Miguel Ángel Mañanas (Secretario) Documentación documentación@tecnipublicaciones.com Diseño, maquetación y fotografía Departamentos propios

Suscripciones Teléfono de atención al cliente: 912 972 000 Horario: 08:00-14:00 h. precio de la Suscripción España: 160 € Extranjero: 168 € precio del ejemplar España: 19 € Extranjero: 27 € Avda. Manoteras, 44. 28050 Madrid Josep Tarradellas, 8. Entlo. 4.

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Edita

www.grupotecnipublicaciones.com IMPRESIÓN: MC Impresores Depósito legal: B-23.106-1968 ISSN: 0213-3113 Copyright Grupo Tecnipublicaciones, S.L. Se prohíbe cualquier adaptación o reproducción total o parcial de los artículos publicados en este número. Grupo Tecnipublicaciones pertenece a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos). Si necesita fotocopiar, escanear o hacer copias digitales de algún fragmento de esta obra debe dirigirse a www.cedro.org Las opiniones y conceptos vertidos en los artículos firmados lo son exclusivamente de sus autores, sin que la revista los comparta necesariamente.

| EC11-09ES |

Robusto y compacto: el PC embebido con Intel® Atom™ para control basado en PC. Serie CX5000 de Beckhoff.

www.beckhoff.es/CX5000 La serie de PC embebidos CX5000 para el montaje en railes DIN: apto para la aplicación flexible como PC industrial compacto o como control basado en PC para PLC, Motion Control y visualización: Intel® Atom™-Z530-CPU 1,1 GHz (CX5010) o 1,6 GHz (CX5020) Carcasa de magnesio robusta y compacta Margen de temperaturas ampliado entre -25 y 60 °C Sin necesidad de ventilador ni componentes giratorios Interfaz I/O para terminales EtherCAT y terminales de bus Espacio opcional para interfaces de serie o de bus de campo SAI de 1 segundo integrado CX1020/CX1030 PC embebido con CPU Intel®-Pentium® M, 1,8 GHz o CPU Intel®-Celeron®- MULV, 1 GHz

IPC I/O Motion Automation

CX1010 PC embebido con CPU compatible con Pentium® MMX, 500 MHz

CX9000/CX9010 Controlador Ethernet con tecnología Intel®IXP420-XScale®, 266 MHz o 533 MHz

CX8000 Controlador de bus de campo con CPU ARM9, 400 MHz, p. ej., para PROFIBUS, PROFINET, EtherCAT y Ethernet

Halle Hal le 7, Stand d 40 406 06

Acceso remoto

Productividad y eficiencia del diseño a la producción

en todo el mundo...

443 / Septiembre 2012

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

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SMART GRIDS

Hacia una gestión más inteligente de las redes eléctricas El avance de las tecnologías, la receptibilidad del sector y un marco regulatorio favorable están acelerando la implantación de las smart grids, que se basan en la utilización de las TIC en las redes eléctricas con el fin de garantizar una gestión óptima de las mismas.

Pág. 40

INFORME Válvulas de control: nuevos materiales y diseños Pág. 64

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Enterprise Social Software como paso previo al sistema MES

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Septiembre 2012, n.º 443

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Panorama Industria química española: un modelo de crecimiento de doble vertiente