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NUEVAS FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA
Más allá de la eólica o la solarLa necesidad de seguir aumentando la producción energética a partir de fuentesrenovables obliga a dirigir la mirada hacia otros recursos con energíapotencialmente explotable, como son, por ejemplo, la geotermia, las corrientesmarinas o la tecnología dish stirling. Pág. 46
461 / Abril 2014 Mecánica, Oleohidráulica, Electricidad, Electrónica, Informática, Medidas
INFORME
Dispositivos wireless para automatización y control Pág. 63
Hannover 2014: Los componentes para la Industria 4.0 ya están aquí
EWEA 2014: Optimizar la maquinaria disponible, una prioridad
Productividady eficienciadel diseño ala producción
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TIEMPO REAL
PanoramaIndustria eléctrica: Crecimiento condicionado por la inestabilidad regulatoria
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CONGRESOS
Congreso Ibero-Americano Ciberseguridad Industrial
La Voz de la Industria
DOCUMENTOS CURSOS
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Estrategias de defensa frente a ciberataques en sistemas industriales5-7 Mayo
Ciberseguridad Industrial y PICNoviembre
Aplicando ISA99 para proteger sistemas de control industrialDiciembre
Modelo de madurez en Ciberseguridad Industrial
Como impacta en el negocio el uso de software sin soporte
Ejemplo XP
Estado de la Ciberseguridad Industrial en España
Sistema de Gestión de la Ciberseguridad Industrial
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El Sistema de Gestión de la Ciberseguridad Industrial7 Mayo
Visión del CEO: Riesgos de los Sistemas IndustrialesSeptiembre
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T IEMPO REAL 8 Panorama
Crecimiento condicionado por la inestabilidad regulatoriaLa industria eléctrica, la tradicional y la de régimen especial, se revela ante los continuos cambios normativos a los que se somete al sector. Reducir el déficit de tarifa y ofrecer un suministro eléctrico competitivo parecen ser cuestiones incompatibles que acaban por impactar directamente en el desempeño industrial del país.
14 Mes a mes• 20 aniversario de Fieldbus Foundation• Guía sobre las fuentes de
contaminación atmosférica• Objetivo: mayor coherencia legislativa en la UE• Compras y ventas en el sector de automatización
16 Empresas• Monitorizar las plantas de producción para optimizar su actividad• Inteligencia artificial para los smartphone • Nueva organización en Honeywell• Dassault Systemes adquiere Accelrys • Zebra y Motorola Solutions se fusionan• Almacenamiento de energía: McPhy Energy acelera su desarrollo
18 CEA• Las Jornadas de Automática llegan a su 35 edición
23 EventosSalón METAV, Industria 4.0, ¿sí o no?
26 Mercados• Crece el mercado de
Automática e Instrumentación Abril 2014 / n.º 461SUMARIO
Nuevas fuentes renovables de energía
La portada
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Nuevo sistema de relés industriales
Climatización con bomba de calor geotérmica
47 Civilizaciones de la Poli-nesia y Nueva Zelanda ya utilizaban el vapor geo-térmico para cocinar, para calefacción y para el agua caliente. Mil años después, griegos y romanos explota-ron las aguas termales con �nes médicos, domésticos y de ocio. En 1913 en Italia se desarrolló la primera central térmica en Larderello (Toscana) y actualmente alcanza ya una producción potencial de 1.200 MWe.
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relevante la necesaria y urgente transición energética que precisa la industria europea.
90 EWEA 2014: Optimizar la maquinaria disponible, una prioridadLa edición del EWEA de este año no giró en torno a la presentación de grandes novedades en el sector eólico, sino a la voluntad de optimizar la maquinaria disponible actualmente introduciendo mejoras que pasan por la reducción del ruido ambiental, la mejora del rendimiento o el cumplimiento de los nuevos reglamentos eléctricos para el sector eólico.
TECNOMARKET85 Nuevos productos
Abril 2014 / n.º 461 Automática e InstrumentaciónSUMARIO
servicios para la seguridad industrialLos sistemas instrumentados de seguridad para la gestión de la seguridad de procesos, SIS en sus siglas en inglés, superarán los mil millones de dólares de ingresos en el año 2015, según IHS.
28 Opinión • Adiós a Windows XP (Laura Tremosa)
SELECCION DEL MES30 Productos
• Soluciones de temperatura en aplicaciones multipunto
32 Empresas
• Emerson Global Users Exchange 2014. Detección generalizada y toma de decisiones multidisplinar en tiempo real • Automation University Special: Hoy más que nunca, integración• “The Next Generation”: Machine Struxure sigue evolucionando
SOLUCIONES82 Mejorar la seguridad de
los procesos robotizados. Para conseguir un trabajo eficiente entre los robots industriales y las personas, es necesario supervisar de forma segura la velocidad en el punto central de la herramienta (TCP).
FERIAS85 Hannover 2014: Los
componentes para la Industria 4.0 ya están aquí
La automatización, las comunicaciones industriales, el software y todos los equipos que pueden integrarse en una cadena de fabricación estaban presentes en esta manifestación única en el mundo por sus características y en la que ocupaba también un lugar
Las tecnologías wireless están plenamente integradas. Si hace unos años a los productos se les suponía una conectividad mediante cable y el valor añadido era la posible conectividad wireless, ahora la situación es casi a la inversa: la conectividad wireless está presente y es la conectividad mediante cable la que puede ser prescindible.
La energía de los mares y océanos
52 La generación de energía eléctrica a partir de las corrientes marinas está llamada a ser una impor-tante fuente energética en el futuro debido a su predictibilidad, a su disponibilidad y, en breve, a su viabilidad.
Dish Stirling: energía eléctrica a pequeña escala mediante concentración solar
58 El Dish Stirling es la suma de dos ideas distintas: por un lado, la concentración solar mediante un disco parabólico, que concentra la radiación en su punto focal, y por el otro, el motor Stirling, que es capaz de convertir energía térmica en electricidad.
63 Wireless para automatización y control
INFORME
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EDITORIALAbril 2014 / n.º 461 Automática e Instrumentación
Y a desde hace bastantes años, la bús-queda de nuevas fuentes de energía y el ahorro energético han sido un
objetivo estratégico por parte de la mayoría de países industrializados. No en vano, en la última edición de la Hannover Messe, celebrada el pasado mes de abril, tuvo una especial pre-sencia la necesidad de replantear el modelo energético. Energías renovables, sistemas de suministro de energía descentralizados o nuevas tecnologías de almacenamiento de la energía fueron objeto de presentaciones por parte de numerosos expositores, y este año, el primer premio de los famosos premios Hermes que otorga anualmente la Hannover Messe fue para un sistema de gestión inteli-gente de la red de distribución, desarrollado por la empresa alemana SAG, que permite convertir por etapas las redes locales con-vencionales en redes inteligentes. También en este campo cabe señalar la presencia en Hannover de la vasca Tecnalia, que exponía diversas soluciones para controlar los datos que generan los contadores inteligentes de energía, y el hecho de que la ingeniería espa-ñola Sener fue distinguida por la fundación Desertec, dedicada a promover la transición energética mundial, por su proyecto Gemaso-lar, la primera planta a escala comercial en el mundo que aplica la tecnología de receptor de torre central y almacenamiento térmico en sales fundidas, cuya relevancia reside en su singularidad tecnológica, ya que abre el camino a una nueva tecnología de generación eléctrica termosolar.
En nuestro país –tal como se comenta en uno de los artículos que incluimos en este número– en lugar de intentar convertir este sector en un objetivo estratégico, lo que se ha hecho ha sido lanzar una reforma energética con una serie de normativas y legislaciones que lo que hacen es castigar y desfavorecer de forma clara todo lo que tiene que ver
con el desarrollo y aplicación de las nuevas fuentes energéticas. En este sentido, han sido los productores de las llamadas energías alternativas (a las que tal vez ya tendríamos que dejar de denominar así) los que han mos-trado un rechazo más claro a esta reforma. Desde Acogen, la patronal que representa a las industrias que utilizan el calor sobrante de sus procesos de producción para generar electricidad (cogeneración) y desde la AEE, la patronal del sector eólico, se ha plantado cara al paquete de reformas planteado por el Gobierno español, solicitándole una profunda modificación de la propuesta. Veremos en qué acaba todo.
Y si las empresas dedicadas a la producción de energía a partir de fuentes renovables lo tienen tan mal en España, ¿cómo lo van a tener todos aquellos proyectos relacionados con la investigación que dependen de las subvencio-nes estatales, o sea, de la apuesta que hagan los estamentos gubernamentales por promover la I+D+i en todo lo que está relacionado con las nuevas fuentes energéticas y el ahorro? Pues, como es obvio, muchísimo peor.
Aun así, nosotros hemos decidido dedicar este número a lo que denominamos nuevas fuentes renovables de energía más allá de la solar o la eólica, porque entendemos que seguir promoviendo la investigación y la construcción de este tipo de plantas, para así poder analizar y resolver sus problemáticas y puntos débiles, constituye una prioridad.
Así, incluimos en nuestro dosier central un artículo dedicado a la extracción de energía geotermia, en el que se expone un proyecto llevado a cabo en un complejo residencial en Barcelona, otro trabajo cuyo foco de interés es la energía procedente de las corrientes marinas y una última aportación en la que se plantea la utilidad de los denominados dish stirling para la generación de energía eléctrica a pequeña escala mediante concentración solar.
¿Replanteando el modelo energético?
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Automática e Instrumentación Abril 2014 / n.º 461TIEMPO REALPanorama
Crecimiento condicionado por la inestabilidad regulatoria
E n 2013, las compañías eléc-tricas con actividad en Es-paña –Endesa, Iberdrola,
Gas Natural Fenosa y EDP España– ganaron 6.021 millones de euros, un 5,9% menos que en 2012, cuando alcanzaron los 6.247 millones. Se-gún la patronal del sector, UNESA (www.unesa.es), este retroceso es la consecuencia directa de los constantes cambios regulatorios a los que se ha visto sometido el sector desde marzo de 2012, cuan-do se llevó a cabo la primera de la última batería de modificaciones en la regulación energética que, entre otras medidas, estableció una renta-bilidad del 6,5% para la actividad de distribución pero incorpora recortes
en determinados pagos regulados que reciben las eléctricas. Pese a estas iniciativas, el gran tema del sector, el conocido como déficit tari-fario –la diferencia entre el coste de generación del suministro eléctrico y su precio de comercialización– se sitúa en 30.000 millones de euros, una cifra que no es muy lejana del rescate bancario, según destaca Eduardo Montes, presidente de UNESA.
La situación del sector eléctrico es francamente crítica, comentó
Montes en la presentación del libro La energía que precisamos. Lo que el directivo debe saber sobre el sector energético (www.fundacioncede.com/pdf/energia-que-precisamos-fundacion-cede.pdf) editado por la Fundación CEDE, reconociendo que el sector se debate en la actua-lidad entre la necesidad de optar por una mayor liberalización del mercado o bien volver al modelo de intervención, que es en opinión de Montes lo que está ocurriendo a través de la reforma energética.
La industria eléctrica, la tradicional y la de régimen especial, se revela ante los continuos cambios normativos a los que se somete al sector. Reducir el déficit de tarifa y ofrecer un suministro eléctrico competitivo parecen ser cuestiones incompatibles que acaban por impactar directamente en el desempeño industrial del país.
CONSTANZA SAAVEDRA
n Fuente: Endesa.
Con�ados en que la cogeneración es una herramienta clave de competitividad energética para la
reindustrialización de España, desde Acogen piden al Gobierno una profunda modi�cación de la propuesta, ya que el nuevo escenario hace que una parte sustancial de
las instalaciones dejen de ser rentables.
Abril 2014 / n.º 461 Automática e InstrumentaciónTIEMPO REALPanorama
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Inestabilidad regulatoriaDesde hace algo más de dos años, el gobierno español ha encadenado una serie de reformas de menor y mayor calado que en opinión del sector no han hecho más que aportar inestabilidad al sector sin solucionar de raíz el problema del déficit de tarifa.
En marzo de 2012, apremiado por el Tribunal Supremo, el Ministerio de Industria aplicó los primeros cambios al recibo de la luz como respuesta a la orden de cubrir con carácter de urgencia parte del aguje-ro del sistema, unos 3.147 millones de euros. Ese mismo año, en sep-tiembre, se anunció el gravamen de un 6% a los ingresos de las empresas de todas las tecnologías de gene-ración eléctrica, además de otros impuestos para el resto de tecno-logías del pool energético incluidas las nucleares, con el que esperaba ingresar más de 2.700 millones de euros para reducir el déficit. Casi un año después, en julio de 2103, el Consejo de Ministros lanza la que denominóla reforma eléctrica definitiva, que reparte los esfuer-zos entre todos los implicados en el sector para aportar al sistema 4.500 millones de euros anuales.
Además de un aumento directo de un 3,2% en el recibo de la luz, este último cambio regulatorio impuso recortes tanto a las eléctricas tradi-cionales como a las renovables que, según estimaciones del sector, les supondrán 2.700 millones de euros menos en sus cuentas. Asimismo, la reforma crea un nuevo sistema
retributivo para la distribución y el transporte de la electricidad, que supone una fuerte rebaja de lo que
ingresan las compañías en esta par-tida. Otra de las grandes cuestiones anunciadas, y la que mayor rechazo
Radiografía del mercado eléctrico español
E n términos generales, el sector eléctrico en el continente es mar-cadamente doméstico, donde cada país está volcado a producir
la demanda eléctrica que le exige su mercado. Pese a la continua llamada política hacia la unión energética y el mercado único, y pese a existir la tecnología para concretarlo, la electricidad se genera de manera local.
Según el análisis de la Fundación CEDE en la publicación La ener-gía que precisamos, España y Portugal forman una isla energética: el intercambio de electricidad con el resto de Europa no llega al 5% del consumo interno. ¿Los motivos? Desde la falta de infraestructura de distribución de gran capacidad o la mayor competitividad del sistema de generación francés, basado en la energía nuclear, que bloquea cual-quier iniciativa de exportación de la energía generada en la península.Y no por una cuestión de amenaza de mercado, sino porque la energía eléctrica española es una de las más caras de Europa a consecuencia, principalmente, de la denominada tarifa de acceso, donde se incluyen costes ajenos a la generación en relación a la política energética o, hasta ahora, las primas al régimen especial.
Sobre la estructura del mix –la combinación de las diferentes fuen-tes de energía que conforman el suministro eléctrico– es bastante equilibrada, pero en constante modificación hacia una polarización, según destaca la publicación. En ese sentido, la generación a partir de recursos fósiles esta dejando paso a las renovables y los ciclos combi-nados a gas natural. Sobre la demanda, en los últimos cinco años, la potencia máxima demandada se ha visto reducida desde los 44,5 GW del año 2009 hasta los 43,5 GW del año 2012, lo que representa una reducción del 2,24%, debido a la crisis.
En relación a los resultados de las grandes eléctricas españolas en 2013, Iberdrola (www.iberdrola.es/inicio), con ganancias de 2.572 millones y pese a haber sufrido una disminución del 7%, fue la eléc-trica con mayores beneficios, por delante de Endesa (www.endesa.com/es/home), que ganó 1.879 millones, un 8% menos. EDP España (www.edpenergia.es/institucional/es/edp-espana) recortó un 18% el beneficio, hasta 125 millones, y Gas Natural Fenosa (www.gasnatu-ralfenosa.com/es/1285338501612/inicio.html) se convirtió en la única en tener crecimiento con un 0,3%, llegando a los 1.445 millones.
n Fuente: Iberdrola.
Desde hace algo más de dos años, el gobierno español ha encadenado una serie de reformas de
menor y mayor calado que en opinión del sector no
han hecho más que aportar inestabilidad al sector sin
solucionar de raíz el problema del dé�cit
de tarifa.
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Automática e Instrumentación Abril 2014 / n.º 461TIEMPO REALPanorama
ha generado entre los productores de energía alternativa, es la elimi-nación del sistema de primas a las energías renovables: se abandona el sistema de subvenciones sustitu-yéndose por un modelo basado en la rentabilidad de las inversiones que, además, tiene carácter retroactivo.
La medida no contentó prácti-camente a nadie y la respuesta desde diversos actores del mercado eléctrico no se hizo esperar. La patronal UNESA calificó la reforma eléctrica anunciada por el Gobierno como una oportunidad perdida de resolver los problemas del sector, ya que las nuevas medidas no actúan sobre el que consideran el principal problema: el hecho de que la tarifa incluya partidas ajenas al suministro de energía eléctrica.
Esta nueva regulación destruye el valor de las compañías y no permite tomar las decisiones de inversión pertinentes para garantizar la co-bertura de la demanda más allá de la crisis, comenta Eduardo Montes, presidente de UNESA. La nueva normativa introduce incertidumbre y condena a las empresas eléctricas a seguir soportando en sus balances un déficit de tarifa al que, finalmen-te, no se ha puesto solución.
Fuertemente tocados por el cam-bio legislativo, los productores de energías alternativas son los que han liderado el mayor rechazo a la reforma. En el caso de la cogene-ración, una docena de asociacio-nes industriales se han adherido al manifiesto promovido por la pa-tronal Acogen (www.acogen.es), que representa a las industrias que utilizan el calor sobrante de sus pro-
cesos de producción para generar electricidad. Confiados en que la cogeneración es una herramienta clave de competitividad energética para la reindustrialización de Espa-ña, piden al Gobierno una profunda modificación de la propuesta, ya que el nuevo escenario hace que una parte sustancial de las instalaciones dejen de ser rentables.
La reforma eléctrica maltrata a la cogeneración, penalizando precisa-mente a las industrias y actividades que contribuyen a la eficiencia ener-gética del país, denuncia Acogen en un comunicado. Desde que se inicia-ra la reforma eléctrica, impuestos al gas, a la generación, al CO2 y otros recortes han ido golpeando a la cogeneración hasta llevar a las plantas a las pérdidas operativas. Las industrias asociadas están vien-
El sector industrial ante los cambios del sector eléctrico
E n el año 2007 se facturaba 68,22 e/MWh al sector industrial. En 2012 el precio alcanzó los 89,03 e/. A la luz de estos datos, España
tiene la segunda tarifa más cara de Europa en el sector doméstico y la cuarta en el sector industrial.
Según analiza Mónica Melle, profesora titular de Economía Financiera de la Universidad Complutense de Madrid, en el blog Economismo (http://blogs.elpais.com/economismo/2014/02/aflorar-el-recibo-de-la-luz.html) desde la implantación de las subastas eléctricas en 2009, el coste de la energía comprada en la subasta se ha incrementado en un 15% sobre el coste en el mercado diario. La experta apuesta por modificar el tipo de mercado mayorista, al estilo de otros países europeos donde una parte importante del consumo eléctrico industrial se realiza a través de contratos bilaterales o a largo plazo, para lo que sería necesario realizar auditorías de costes de las eléctricas en generación y distribución y activar un mercado de largo alcance.
El principal problema de la falta de competitividad del coste eléctrico para la industria se sitúa en el déficit estructural del sistema, lo que em-puja al alza al suministro. Para Miguel Ángel García, profesor colaborador de la Universidad Rey Juan Carlos de Madrid, el componente político tiene mucho que ver, ya que el sistema español está viciado de origen al no estar apoyado en el coste real de producción, sino en los ingresos que necesitan las empresas productoras para hacer rentable mantener una capacidad potencial de producción un 60% superior a la necesaria. En la misma línea, Guillermo de la Dehesa, presidente del Center for Economic Policy Research (www.cepr.org) cree que las subvenciones a las renovables empezaron demasiado pronto y demasiado rápido, lo que supuso que en 2008 ya estuviera instalada el 76% de la capacidad, cuando eran todavía muy incipientes y caras.
Otro de los temas que afecta directamente al sector industrial tiene que ver con el incentivo interrumpibilidad, el servicio que recibe la industria intensiva en consumo de energía por desconectarse del sistema cuando
Otra de las grandes cuestiones anunciadas, y la que mayor rechazo ha generado entre los productores de energía
alternativa, es la eliminación del sistema de primas a las energías renovables: se abandona el sistema
de subvenciones sustituyéndose por un modelo basado en la rentabilidad de las inversiones que, además,
tiene carácter retroactivo.
n Fuente: Opex-Energy.
Abril 2014 / n.º 461 Automática e InstrumentaciónTIEMPO REALPanorama
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do disparar sus costes energéticos poniendo en riesgo su capacidad de producir, competir, exportar, mantener la actividad y el empleo, sentencia.
La industria eólica también ha plantado cara al paquete de refor-mas. Y es que el impuesto del 6% de la Ley de Medidas Fiscales para la Sostenibilidad Energética tiene para la eólica un impacto negativo previsto para el primer año de vigor de la normativa de 241 millones de euros. No tiene sentido desde nin-gún punto de vista que la tecnología más eficiente, que percibía en 2013 tan solo el 26% de las primas pero aportaba el 49% de la generación del Régimen Especial, sea la más afectada, dice la patronal eólica AEE (www.aeeolica.org) en un comunicado. Es injusto que una
tecnología que es la primera fuen-te de electricidad de España, que baja el precio del mercado eléctrico, exporta tecnología y reduce el défi-cit de la balanza comercial se vea abocada a la deslocalización de su industria, a la venta de activos y al ajuste de sus plantillas, argumenta la asociación.
Por si no fuera suficiente, la su-presión del modelo de subastas trimestrales para fijar el precio de la luz implicará la devolución a los consumidores de 269,07 millones de euros por parte de las eléctricas, según un estudio realizado por el Instituto de Estudios Bursátiles (www.ieb.es), por haber aplicado en el primer trimestre del año un coste superior al posteriormente fijado por el Gobierno para ese pe-riodo. Para la refacturación, el 79%
del impacto de la medida recaerá sobre las comercializadoras.
El temor a la inversiónQuizá el impacto más inmediato y dramático de la serie de medidas le-gislativas anunciadas en los últimos dos años ha sido la ralentización de las inversiones de las eléctricas. Se-gún apunta la Fundación CEDE, las grandes compañías del sector tienen sus centros de decisión fuera del te-rritorio español, que en su momento fueron inversiones que confiaron en el entorno regulatorio español para convertirse en importantes agentes de la industria eléctrica.
Endesa ya ha anunciado que re-duce sus inversiones en España al mínimo obligatorio sin descuidar los niveles satisfactorios de calidad. La compañía ha recortado un 33% sus inversiones en España y Portugal en 2013, unos 600 millones de euros, y trabaja en la optimización de su estructura de costes como respuesta a un escenario en el que la demanda no está subiendo y un impacto de 1.300 millones de euros de las nue-vas medidas regulatorias.
En la misma línea, Iberdrola ha sido tajante: el regulador dice que sobran inversiones en redes y gene-ración y si el regulador dice eso para qué lo vamos a hacer, ha explicado Ignacio Galán, presidente de la com-pañía, durante la presentación de resultados de la eléctrica, añadiendo que las inversiones irán destina-das principalmente a los proyectos energéticos y países que disfruten de una regulación predecible y es-table, esto es Reino Unido, con un
existen picos de demanda. Con las nuevas reformas, se supera el modelo de fijar una cantidad a priori para todo el año pasando a una suerte de subastas de reloj descendente donde la industria tendrá que competir por intentar cobrar por este servicio. Se realizarán diversas convocatorias independientes, en las que en cada una de ellas se celebrarán sucesivas pujas, con dos productos de potencia interrumpible –uno de reducciones de demanda de 5 megavatios y otro, de 90– hasta cubrir el requerimiento esperado.
Según un estudio realizado por KPMG, el nuevo mecanismo de inte-rrumpibilidad para los grandes consumidores puede elevar entre 15,5 y 17,8 euros por megavatio hora (MWh) el precio de la electricidad para las plantas siderúrgicas, lo que implica incrementos cercanos al 30 por ciento sobre el mercado. Según la Unión de Empresas Siderúrgicas (www.unesid.org), para algunas empresas el nuevo mecanismo supondrá pa-sar de un beneficio bruto de explotación positivo a otro negativo, lo que las dejará fuera del mercado y puede hacer inviable su actividad. En concreto, el recorte al incentivo alcanzará el 80 por ciento en las plantas más modulables.
Sobre la demanda, en los últimos cinco años,
la potencia máxima demandada se ha visto
reducida desde los 44,5 GW del año 2009 hasta los 43,5 GW del año
2012, lo que representa una reducción del 2,24%,
debido a la crisis.
n Fuente: Gas Natural Fenosa.
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41% del total, Estados Unidos, con un 17%, y Latinoamérica, con un 23%. Por citar otras reacciones, EDP Renováveis ha cifrado en 71 millones el impacto de la reforma energética en las cuentas de la compañía, anunciando que si se presenta la posibilidad de vender activos minoritarios en España se estudiará, aunque si los inversores no han aparecido es porque no hay estabilidad regulatoria.
En otro ámbito pero dentro del mix eléctrico, Nucleonor (www.nuclenor.org), titular de la central nuclear de Santa María de Garoña, ha anunciado que está a la espera de que se resuelva la situación compleja del mercado eléctrico. La central se encuentra en cese de actividad desde julio de 2013, pero ya había dejado de producir electri-cidad en diciembre de 2012 a raíz del anuncio de un nuevo impuesto al combustible.
Fuera del sector eléctrico, la industria papelera, consumidora intensiva de energía, también ha dejado patente su malestar con el nuevo escenario normativo. El Gru-po Europac (www.europacgroup.com) ha cancelado un proyecto de
inversión por importe de 160 millo-nes de euros vinculado al aumento de su capacidad de producción en su fábrica de Dueñas (Palencia) que se encontraba en proceso de decisión, al considerarlo inviable con el actual marco regulatorio eléctrico. Según informó la compañía, la aplicación de la reforma energética representa una pérdida de competitividad del 9% del papel fabricado en España. Con ese argumento, Torraspapel (www.torraspapel.com) amenaza con la deslocalización por la difícil situación en la que deja a sus expor-taciones al haber visto aumentados un 25% sus costes energéticos con la reforma. La compañía cuenta con seis plantas papeleras en España y emplea a 2.300 trabajadores direc-tos y ha invertido 51 millones de euros en la construcción de plantas de cogeneración eléctrica para re-ducir su factura energética y hacer más competitivo su negocio.
Futuro: qué dicen los analistasCon un escenario tan inestable, las previsiones que los analistas finan-cieros hacen de las inversiones en el sector eléctrico ayudan a entender cuál debería ser el comportamien-
to de la industria para el futuro inmediato. Se espera que en 2014 cambie la tendencia de disminución en los ingresos y que los beneficios comiencen a retomarse a partir de 2015. Así, a partir del próximo año, las ganancias de las tres mayores eléctricas españolas deberían cre-cer de media casi el doble que sus comparables europeas, empujadas principalmente por sus negocios fuera de la península. El sector eléctrico, bastante ignorado por las empresas de inversión en los últimos dos años, comienza a ser in-cluido entre las opciones de compra recomendadas por analistas como Berenberg (www.berenberg.de/en/home.html). Iberdrola y Endesa serían dos de sus principales apues-tas europeas.
En el caso de Iberdrola, los ana-listas opinan que su crecimiento ya no se ve obstaculizado por los cambios retroactivos en la regu-lación española, ni tampoco sufre la disminución de los precios de la energía a los que se enfrentan algunos de sus pares europeos. Se-gún Berenberg, la eléctrica estima tener una evolución al alza de más del 4% de media anual respecto a los previstos para el ejercicio 2014. En el caso de Gas Natural, después de dos años de caída en beneficios, el mercado espera que 2015 también sea su año y que pueda alcanzar los 1.464 millones de euros. Además, la operatividad de la ampliación del canal de Panamá supondrá que puedan transitar por esa ruta el 90% de la flota de buques metaneros que necesita la compañía, lo que supondrá un ahorro de 200 millones anuales en costes por el transporte del combustible.
Endesa también pasaría desde el retroceso de 11% en 2013 y un 5% en 2014 a un incremento del 6% en sus ganancias en 2015. Se quedará lejos aún de los beneficios récord obtenidos en años como 2010, lo mismo que ocurrirá con Iberdrola, pero ambos gigantes de la electrici-dad ya están buscando las vías para no perder participación en el con-vulso mercado eléctrico actual.
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Es injusto que una tecnología como la eólica, que es la primera fuente de electricidad de España, que baja el
precio del mercado eléctrico, exporta tecnología y reduce el dé�cit de la balanza comercial se vea abocada
a la deslocalización de su industria, a la venta de activos y al ajuste de sus plantillas, señalan desde AEE.
n Fuente: Siemens Energy.
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TIEMPO REAL Mes a mes
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Objetivo: mayor coherencia legislativa en la UE
Compras y ventas en el sector de automatización
E l Parlamento europeo ha votado recientemente
una proposición de la Comi-sión Europea con el objetivo de aligerar las restricciones del mercado interior de ocho sectores industriales: ascenso-res, equipos eléctricos y elec-trónicos, recipientes a presión simples, instrumentación de pesaje de funcionamiento no automático, instrumentos de medida, explosivos para utili-zación civil, equipos utilizados en atmósferas explosivas y productos susceptibles de provocar perturbaciones elec-tromagnéticas.
El objetivo de esta legis-lación es a la vez reforzar la seguridad de los productos dentro del conjunto de la Unión Europea, garantizar una mayor coherencia de las reglas en todos los sectores y facilitar el respeto de las mismas. Esta proposición se inscribe en el marco de la mo-dernización de la legislación europea sobre los equipos, que busca simplificar las reglas, reducir las cargas administra-tivas e instaurar reglas claras y más coherentes en un gran número de sectores.
Las reglas actuales han sido elaboradas de manera progresiva a lo largo de los cuarenta últimos años, lo que explica ciertas disparidades en las especificaciones de uno u otro sector. Los productos
complejos se rigen por re-glas de diversos sectores, lo que complica la tarea de los operadores económicos. Se constatan, por ejemplo, las diferencias en las especifica-ciones para la trazabilidad y el etiquetaje o las divergen-cias entre declaraciones de conformidad o definiciones jurídicas. Con el nuevo mar-co legislativo desaparecerán estas posibles divergencias o diferencias, explica Antonio-Tajani, vicepresidente de la Comisión Europea y comisa-rio de Industria. Un verdadero mercado interior requiere re-glas homogéneas y coherentes para los productos sobre los que se apoya la industria de la Unión. Ahora proponemos estas reglas. Gracias a una mayor seguridad jurídica, los fabricantes podrán organizar mejor sus procesos de fabrica-ción, aumentar la cualidad y la seguridad de los produc-tos e invertir en innovación. Esta decisión corresponde a nuestra estrategia para el crecimiento de la aportación de la industria en el PIB, sigue afirmando.
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U n reciente estudio reali-zado por Mergermarket
señala que el montante de adquisiciones en el campo de las empresas de automatiza-ción a lo largo del año 2013 ha aumentado un 11% en relación con 2012, alcanzando los 7.360 M$, contra los 6.500 M$ de 2012.
De todos modos, el analista señala que este incremento se debe fundamentalmente a la gran compra del año que ha protagonizado el grupo
francés Schneider Electric al adquirir el mes de julio pasado la sociedad británica Invensys por 4.600 M$ (3.900 Me). Solo esta compra ha contribuido con cerca de los dos tercios (63%, concreta-mente) del montante global en este sector.
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Automática e Instrumentación Abril 2014 / n.º 461TIEMPO REAL Mes a mes
Monitorizar las plantas de producciónpara optimizar su actividad
S iemens ha lanzado al mercado el servicio As-
set Analytics, que permite monitorizar de forma online las máquinas, líneas de pro-ducción e, incluso, una planta industrial al completo. Con esta nueva solución, la com-pañía amplía su portfolio de Data-Driven Services basado en la recopilación y análisis de los datos de fabricación.
Basada en una infraestruc-tura cloud que cuenta con ca-pacidad escalable para adap-tarse al tamaño de cualquier empresa, esta solución puede grabar en tiempo real un gran volumen de datos –como los niveles de vibración, tempera-tura, presión y los del sistema de control de la fábrica– antes de que se procesen y se envíen
al Centro de Operaciones de Siemens, donde se analizan y comparten con el cliente. El sistema incluye una alar-ma que se activa de manera automática cuando se han alcanzado límites críticos.
Todo ello permite detectar de manera temprana posi-bles fallos y darles respuesta antes de que la actividad se interrumpa. Además, Asset Analytics cumple con los máximos estándares de se-guridad de Siemens CERT e
ISO 27001 para garantizar en todo momento la salvaguarda de la información.
Asset Analytics también ofrece la posibilidad de fo-calizar la monitorización por áreas. Con el Servicio Machine Tool Analytics, las empresas pueden monito-rizar las condiciones de las máquinas-herramienta y controlar los componentes críticos. Para las aplicaciones industriales de rotación, como bombas de aire, compresores
o moledores, Siemens pone a disposición de las empresas Asset Analytics para Equi-pamiento de Rotación, que permite el control remoto de la cadena de producción. Esto es muy útil, por ejemplo, para la industria automovi-lística, que puede obtener los valores de medición de las operaciones que estén en proceso y los datos del sistema de control para saber la presión de combustible, el consumo de aire o el ángulo de presión. Para finalizar, Siemens también ha creado el servicio Industrial Network Analytics, que gestiona de manera remota las infraes-tructuras TIC industriales, al hacer un diagnóstico y una monitorización constante de todas las redes de las que dispone la fábrica.
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L a organización interna-cional para el desarrollo
y promoción del bus de campo Fieldbus Foundation ha cele-brado su 20 aniversario en el marco de la última feria de Hannover. Aprovechando la ocasión, los responsables de dicha organización hicieron un repaso de la evolución más
reciente del estándar: la dispo-nibilidad de la especificación FDI (Field Device Integra-tion), el proyecto Gamstone lanzado a fin de hacer más simple la adquisición de ex-periencia en el campo de la automatización vía buses de campo digitales comparado con los sistemas analógicos de
control y, también, la fusión con la Hart Communication Foundation.
En este momento, alrededor de 2 millones de dispositivos de campo FF se encuentran en servicio, lo que represen-ta más de 20.000 sistemas instalados en todo el mundo y una facturación de 1.300 millones en 2011.
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L a Comisión e u r o p e a
ha publicado re-cientemente un estudio sobre la situación actual de la industria en la Unión Europea. Este estudio indica especialmente que la mayoría de los sectores industria-les no han encontrado todavía un nivel de producción ante-rior a la crisis y que existen diferencias importantes entre sectores y entre los Estados
miembros. Titulado EU
industrial struc-ture report 2013: Competing in Global Value Chains, este do-cumento exami-na con detalle la tendencia a la baja de la indus-tria manufactu-
rera. Ilustra también de las relaciones mutuamente be-neficiosas entre la industria manufacturera y los servicios –cuando estos dos sectores
son generalmente conside-rados en oposición– así como la importancia de las cadenas de valor mundiales.
Según Antonio Tajani, vi-cepresidente de la Comisión Europea y comisario de In-dustria, este estudio muestra claramente que la crisis del 2008 ha supuesto una fuerte aceleración de la caída in-dustrial de Europa y que la industria tiene la necesidad de un apoyo dirigido a reencon-trar el crecimiento. Europa está todavía lejos del objetivo fijado, que no es otro que llevar el aporte de la industria al 20% del PIB en el 2020.
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20 aniversario de Fieldbus Foundation
Estructura industrial de la UE: aún lejos del objetivo
Guía sobre las fuentes de contaminación atmosférica
E l Joint Research Centre, un centro de investiga-
ción de la Comisión Europea, acaba de publicar un docu-mento que incluye una guía y un protocolo armonizado para la identificación y cuan-tificación de las fuentes de contaminación atmosférica. El documento es una recopila-ción de la información propor-cionada por las redes europeas de expertos en modelización y medidas de la calidad del aire. Se aplican diferentes enfo-ques: modelos orientados a las fuentes, que procesan los datos sobre las emisiones y la meteorología, y modelos basados en los receptores, mediante mediciones reali-zadas en un lugar específico. Otro de los objetivos de esta guía europea es difundir y promover las mejores meto-dologías disponibles para la distribución de las fuentes.
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Votación on-line para decidir los ganadores de la competición “Automatización fácil con TIA Portal”
Las Jornadas de Automática llegan a su 35 edición
Inteligencia arti�cial para los smartphone
CEA
D el 3 al 5 de septiembre de 2014 tendrán lugar
las XXXV Jornadas de Automá-tica. El Campus de la Univer-sitat Politécnica de Valencia acogerá este evento organi-zado por el Departamento de Ingeniería de Sistemas y Au-tomática (DISA) y el Instituto Universitario de Automática e Informática Industrial (ai2) y que espera reunir a profe-sores, investigadores, técni-cos, profesionales y demás especialistas en automática para intercambiar experien-cias docentes y científicas en relación a los avances y tendencias del sector.
Además de la visita del Pro-fesor K.J. Aström de la Uni-versidad de Lund (Suecia) y el tradicional concurso de ro-bots humanoides CEABOT, el
encuentro acogerá la reunión de la Junta Directiva del Co-mité Español de Automática (CEA) y se celebrarán diversas sesiones de trabajo en relación a temáticas como robótica, sistemas de tiempo real, mo-delado, ingeniería de control, bioingeniería, automática ma-rina o visión artificial. Habrá también una ponencia espe-cialmente dedicada a casos de éxito en la creación de spin-offs en el ámbito de la automática y un seminario a cargo de ISA.
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A la competición organiza-da por Siemens Automa-
tización fácil con TIA Portal se han presentado más de 60 candidaturas entre las dos categorías establecidas: sector Industrial, para empresas con sede en España que contem-plan la automatización de sistemas como integradores, fabricantes de maquinaria o como usuarios finales; y sector Educativo, donde han participado Institutos de F.P. y Universidades que dentro de sus planes contemplan el estu-dio de la automatización.
De acuerdo con las direc-trices de la competición, un primer jurado compuesto por personal técnico ajeno a Siemens se reunió el pasado 11 de abril para asignar el 1er, 2º, 3er y 4ª Premio en la categoría Industrial, y cuyos ganadores están ya publicados en la web de la competición www.siemens.es/sce.
Asimismo, el jurado ha se-leccionado de entre todas las
aplicaciones presentadas en la categoría sector Educativo un máximo de 20 finalistas, que están publicadas también en la web. Del 1 al 18 de mayo se establecerá un periodo de votación online para decidir los ganadores del 1er, 2º, 3er y 4º Premio. El único requisito para participar es inscribirse o estar ya dado de alta en el newsletter de Automatización de Siemens. Todas las aplicaciones que se han presentado contem-plan la automatización de sistemas al menos con dos de los siguientes productos: controladores Simatic, siste-mas de supervisión Simatic HMI y/o accionamientos Si-namics, cuya programación y puesta en marcha debe haberse realizado con la nueva Plataforma de Ingeniería TIA Portal, y las licencias STEP 7 v12, WinCCAdvanced v12 y/o Startdrive v12.
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E l programa de inteli-gencia artificial Watson
de IBM ha abierto muchas posibilidades en términos de procesamiento de lenguaje na-tural y el análisis de datos. Ya disponible en Internet a tra-vés de la nube, pronto estará en los teléfonos inteligentes. Para ello, IBM ha puesto en marcha un concurso para de-sarrolladores de aplicaciones, IBM Watson Mobile Develo-per Challenge, aprovechando las capacidades de Watson. El concurso constará de tres partes: los desarrolladores han de presentar su propuesta de donde saldrán seleccionados 25 candidatos. Estos finalistas recibirán entonces el acceso a la API de Watson para crear
un prototipo que será eva-luado para reducir la lista a cinco finalistas. Estos cinco proyectos y sus creadores se enfrentarán entonces a un jurado que determinará los tres ganadores que recibirán la ayuda de IBM para desarrollar y publicar sus aplicaciones.
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TIEMPO REAL Empresas
▪ ▪
Nueva organización en Honeywell
Dassault Systèmes adquiere Accelrys
L a norteamericana Ho-neywell, presente en la
industria aeroespacial, solu-ciones de automatización y de control, materiales y tec-nologías de alto rendimiento y sistemas de transporte, acaba de anunciar varios cambios en su organización global. Se trata en primer lugar de trans-ferir la división Honeywell Process Solutions (HPS), que representó una facturación de 3.100 millones en 2013, de la actual sección Soluciones de Automatización y Control (ACS), que incluye Honeywell Building Solutions (HBS) y Energy Safety and Security (ESS), Environmental and Combustion Controls, Life Safety, Security Group, Scan-ning & Mobility y Sensing and Control, hacia la sección Performance Materials and Technologies (PMT), que in-cluye Universal Oil Products (UOP) y Advanced Materials (Resins & Chemicals, Fluo-rine Products et Specialty Products).
De acuerdo con el comu-nicado de prensa, la transfe-rencia aumentará aún más el potencial de sinergias en términos de clientes y ventas, y permitirá poner en práctica los proyectos y procesos de
automatización complejos en las áreas de las refinerías de petróleo y gas, petroquí-mica, etc., sobre la base de una gama completa y amplia de los recursos disponibles. Junto con este anuncio, Ho-neywell ha anunciado tam-bién que Roger Fradin pasará a ocupar el recién creado puesto de vice-presidente del grupo y Darius Adamczyk, el de Presidente y CEO de PMT. Alex Ismail ocupará el puesto de Presidente y CEO de ACS. Darius Adamczyk fue anteriormente presidente de Honeywell Scanning & Mo-bility y Presidente de HPS. Alex Ismail ha ocupado hasta ahora el cargo de presidente y consejero delegado de Hone-ywell Transportation Systems en Suiza y presidente de la actividad ESS.
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A ccelrys Inc., con base en San Diego y especializa-
da en software para la gestión del ciclo de vida de los produc-tos para la industria química, biología y de materiales, ha sido adquirida por Dassault Systèmes. Con más de 2.000 clientes en su cartera, Accelrys es suministrador de muchas de las principales empresas de los sectores químico y far-macéutico tales como Sanofi, Pfizer, GSK, Astra Zeneca, Du Pont, Shell, BASF, P&G, Unilever o L’Oréal.
Respecto a esta adquisición, Dick Slansky de ARC Advisory Group, ha comentado: Con
la adquisición de Accelrys, Dassault Systèmes está ha-ciendo una declaración clara de que está optando clara-mente también por el sector de las ciencias de la vida y está reforzando su posición en esta industria. La solución Accelrys y sus capacidades avanzadas de investigación en las áreas de la formulación y pruebas para el desarrollo farmacéutico, junto con las tecnologías de simulación de Dassault Systèmes, pueden ofrecer muchas oportunidades para el desarrollo avanzado de nuevos productos.
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TIEMPO REAL Empresas
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Zebra y Motorola Solutions se fusionan
Almacenamiento de energía: McPhy Energy acelera su desarrollo
L a empresa francesa McPhy Energy, especia-
lizada en soluciones basadas en hidrógeno dedicadas al almacenamiento de energía y aplicaciones industriales, acaba de tener un buen éxito con ocasión de su introduc-ción en Bolsa. Y es que esta sociedad, creada en el 2008, ha posicionado con éxito sus productos en el mercado y ha conseguido un buen plantel de colaboradores industriales tales como Enel, GDF_Suez, Total o Linde. Gracias a esta entrada en Bolsa, esta empre-
sa podrá acelerar su desarrollo estratégico reforzando sus in-fraestructuras de fabricación industrial de equipamiento de producción y de alma-cenamiento de hidrógeno, ampliar su sección comercial dirigida a la exportación e intensificar el desarrollo de su tecnología.
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Z ebra Technologies Cor-poration y Motorola So-
lutions, Inc. han anunciado la firma de un acuerdo definitivo por el que Zebra adquirirá los negocios de Motorola’s Enter-prise por 3.450 millones de dó-lares. La transacción, que fue aprobada por los respectivos Consejos de Administración de ambas compañías, está sujeta a condiciones de cierre, incluyendo las aprobaciones regulatorias. La transacción se espera que esté terminada a finales de 2014.
Con un volumen de ventas en 2013 de aproximadamente 2.500 millones de dólares, Motorola’s Enterprise es una empresa líder en informática móvil y tecnologías y servicios avanzados de comunicación de captura de datos. A través de esta transacción, Zebra entrará en el segmento en el que compite Motorola y fortalecerá su posición en las empresas punteras de grandes superficies, transporte, logís-tica e industria.
Zebra Technologies, con ventas de 1.000 millones de dólares, es una empresa líder en códigos de barras e impre-soras empresariales, segui-miento de activos, Internet de las Cosas y movimiento y
detección de ubicaciones. La combinación de esta oferta de tecnología y soluciones de seguimiento de activos, junto con los negocios de Motorola’s Entreprises, creará una em-presa líder en inteligencia de activos empresariales.
Motorola Solutions conti-nuará diseñando y fabricando soluciones de comunicaciones de datos para clientes guber-namentales y de seguridad pública en todo el mundo. Esta empresa vende equipos seguros, servicios y solucio-nes con diseños únicos de software que son la vanguar-dia en la tecnología de la seguridad pública. También cuenta con una cartera única de patentes.
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Abril 2014 / n.º 461 Automática e Instrumentación TIEMPO REALEventos
Salón METAV, Industria 4.0, ¿sí o no?
E n el salón METAV (Dus-seldorf, del 11 al 15 de
marzo), que es una de las mayores ferias europeas de máquina-herramienta, unas 600 empresas mostraron sus nuevos productos e innovacio-nes. La última feria METAV en 2012 congregó a 800 exposito-res, lo cual es un indicador de cómo este salón va perdiendo interés entre las empresas de máquinas-herramienta para presentar sus produc-tos.También el número de visitantes de alto nivel parece que se está reduciendo. De todos modos, sigue siendo un buen lugar para obtener información de lo que impulsa el mercado y sobre cuáles son las tendencias abordadas por los fabricantes de equipos.
Un tema candente en la industria manufacturera, es-pecialmente en Alemania, es el discutido Industry 4.0 o In-
ternet de las Cosas en aplica-ciones industriales. Mientras que otros sectores manufac-tureros están desarrollando soluciones que apoyan estas tendencias, los fabricantes de máquinas-herramienta se muestran más conservadores. Muchos constructores de má-quinas, que suelen ser empre-sas pequeñas y medianas y son propiedad de una familia, afirman que siguen viendo un montón de posibilidades para mejorar en otras áreas que no tienen nada que ver con los sistemas físicos cibernéticos y el Internet de las Cosas.
Las iniciativas sobre In-dustry 4.0 a menudo son empujados por organizaciones industriales como la VDMA , asociación de fabricantes de maquinaria, Bitkom, asocia-ción para la comunicación y las tecnologías IT, y la ZVEI, asociación alemana de la in-
dustria electrónica, de las que son miembros los grandes pro-veedores alemanes de tecnolo-gías de automatización. Estas empresas ya tienen soluciones disponibles que permiten a los OEM integrar las capa-cidades que puede aportar Industry 4.0 a sus máquinas. Sin embargo, los fabricantes de máquinas-herramienta no ven muchos beneficios o valor añadido de tales capacidades para sus clientes y también a menudo carecen de la compe-tencia necesaria para integrar Industry 4.0 a sus máquinas. La mayor cantidad significa-tiva de software y electrónica que exige la integración de Industry 4.0 no es en general la competencia central de los fabricantes de maquinaria, que se centran en la mejora de la precisión, la velocidad, el tiempo de funcionamiento de la máquina y en reducir los
tiempos de parada por man-tenimiento. Las empresas de máquina-herramienta todavía ven su competencia central en las partes mecánicas de la máquina.
Sin duda, la integración y el uso de los componentes eléc-tricos y el desarrollo de soft-ware es cada vez mayor, y los fabricantes de equipos tienen que abordar este hecho. Pero a menudo quieren mantener las cosas en casa y prefieren no utilizar soluciones externas estándar. Creen que esto les permite diferenciarse de la competencia, intensa en este sector, con literalmente miles de competidores en todo el mundo.
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Abril 2014 / n.º 461 Automática e Instrumentación
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• Hitachi Europe acaba de anun-ciar la adquisición de la italiana Valcom Srl, una empresa de ingeniería, a través de su filial europea de Hitachi Europe Ltd. Después de que la adquisición se haya completado, Valcom pasará a llamarse Ingeniería Hitachi Europe Srl.
• El grupo suizo Endress+Hauser, uno de lo principales suministra-dores mundiales de soluciones para automatización de proceso industriales, ha anunciado la adquisición de la francesa Societé Général de Metrologie (SGM), con lo que refuerza su actividad en metrología en relación con su oferta de servicios en el campo del petróleo y gas, así como la metrología legal.
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02/06/2014 06/06/2014 5 días WinCC nivel 1 Tres Cantos
09/06/2014 12/06/2014 4 días S7 300/400 nivel 1 Barcelona
09/06/2014 13/06/2014 5 días TIA Portal Programación 2 Bilbao
10/06/2014 13/06/2014 4 días S7 300/400 nivel 1 Tres Cantos
16/06/2014 20/06/2014 5 días S7 300/400 nivel 2 Barcelona
16/06/2014 18/06/2014 3 días Safety Integrated Bilbao
16/06/2014 20/06/2014 5 días S7 300/400 nivel 2 Tres Cantos
23/06/2014 27/06/2014 5 días S7 Ethernet y Pro�net Tres Cantos
25/06/2014 27/06/2014 3 días Safety Integrated Barcelona
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Automática e Instrumentación Abril 2014 / n.º 461TIEMPO REAL Mercados
Edi�cios inteligentes conectados a redes
L a inmótica, o automati-zación de edificios, está
incorporando analíticas, ser-vicios en la nube y redes inte-ligentes en sus procesos. Así se desprende de un reciente informe publicado por Frost & Sullivan que destaca que los servicios para la gestión auto-matizada de inmuebles están avanzando un paso más allá y se consolidan en el mercado europeo. Si en 2013 la cifra de negocio de este mercado llegó a los 1.84 mil millones, se espera que hasta 2018 crezca en torno a un 3,5%.
Los sistemas de automati-zación de edificios que utili-zan dispositivos de control inalámbrico están ganando
terreno en toda Europa, ya que permiten a los usuarios finales llegar fácilmente a lugares remotos, sitios antes inaccesibles en las instala-ciones, o dan la posibilidad de manejarlos con un plus de seguridad en entornos indus-triales peligrosos, comentó Krishna Raman, analista de investigación de Automati-zación Industrial y Control de Procesos de la consultora. El informe desvela también que las analíticas aplicadas al diseño y construcción de in-muebles, sobre todo aquellos destinados a la educación o el sector público, están siendo cada vez más utilizadas, ya que permite desvelar patro-
nes de consumo de energía, identificar defectos o medir el cumplimiento de los están-dares de eficiencia.
Según detalla el estudio, algunos proveedores están recurriendo a los servicios en la nube y a la adquisición de capacidades de medición inteligente para integrar los edificios con las redes in-teligentes. Asimismo, están explorando en la integración de los sistemas de control para el desarrollo de granjas verticales con el objetivo de optimizar el uso de la energía, el agua y la eficiencia de la gestión de residuos en este tipo de edificios.
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Crece el mercado de servicios para la seguridad industrial
La simulación se vuelve más colaborativa, según ARC
S egún ha confirmado ARC Advisory Group,
el mercado mundial de simulación y optimización de procesos ha cambiado de manera significativa ofre-ciendo hoy soluciones de fácil implementación que contemplan colaboración nativa y mejor integración en los procesos producti-vos en todos sus niveles –ingeniería, fabricación y cadena de suministro. En este sentido, la consultora afirma que los fabricantes han comprendido la necesi-dad de entregar a usuarios tecnológicamente formados soluciones con una interfaz de usuario y unas herra-mientas de visualización mejoradas.
Tal y como señala el es-tudio, el crecimiento del mercado se ve asegurado para los próximos cinco años dado que este tipo de inversiones tienen un impacto directo y medi-ble tanto en proyectos de capital y rendimiento de la planta como en lo que se refiere a la rentabili-dad de la organización. Los avances en las herra-mientas para el diseño de ingeniería, la planificación y la programación, y la optimización on-line han recorrido un largo camino hacia el fomento de este tipo de colaboración interdisci-plinar en las soluciones de simulación, explica Peter Reynolds, analista de la firma. n AeI
Buenas perspectivas para la industria de sensoresL a Asociación AMA para
Sensores y Medición entrevistó a sus miembros para conocer la marcha del mercado durante 2013 y las conclusiones para el sector fueron altamente positivas con buenas expectativas, tam-bién, para 2014.
Los ingresos anuales de la industria aumentaron un 3% en 2013, cifra que es no-tablemente mejor que los re-sultados de negocio obtenidos por el sector manufacturero, que tuvo que soportar una
caída del 0,2% según la Ofi-cina Federal de Estadísticas Alemana. Consultados sobre sus perspectivas para el año en curso, los miembros de AMA prevén un crecimiento continuo y con un aumento de su cifra de facturación alrededor de un 7%.
En relación a investigación y desarrollo, la industria de sensores de medición no ha cesado de invertir en este ámbito: las pequeñas y me-dianas empresas consultadas destinan el 10% de sus in-
gresos en acciones de I+D. En relación a las cifras de exportación, los miembros de AMA venden fuera de las fronteras del continente el 40% de su producción, ha-biendo aumentado un 3% el comercio con otros países de Europa, y disminuido en un 2% en países fuera del conti-nente. Para 2014, las empre-sas encuestadas esperan que se produzca un aumento de las inversiones en tecnología de sensores y medición en alrededor un 8%. n AeI
L os sistemas instrumen-tados de seguridad para
la gestión de la seguridad de procesos, SIS en sus siglas en inglés, superarán los mil millo-nes de dólares de ingresos en el año 2015, según IHS.
El subsector de hardware SIS fue el mercado más im-portante en 2012, represen-tando el 49% de los ingresos totales del sector. Sin embar-go, con una tasa anual de casi un 13% hasta 2017, convierte al mercado de los servicios SIS en el más importante de la seguridad industrial,
representando nuevas opor-tunidades de crecimiento para los proveedores de automati-zación.
Un factor clave en el de-sarrollo de esta industria ha sido la revisión de las normas internacionales de seguridad IEC 61508 e IEC 61511, que promovieron la inversión de sistemas SIS a nivel interna-cional. La demanda de servi-cios en cada etapa del ciclo de vida de seguridad va en aumento, desde el concepto y la definición del alcance hasta la sustitución del sistema de
seguridad. Muchos usuarios han comenzado a llevar a cabo evaluaciones de sus ins-talaciones para verificar si cumplen o no la normativa, lo que ha tenido un impacto directo en la demanda adi-cional de servicios.
En el futuro próximo, IHS señala que como consecuen-cia de la mayor conciencia de la industria en relación a la seguridad, el cumplimiento de la normativa y el aumento de la base instalada de sistemas SIS, el crecimiento del sub-sector servicios en este mer-cado seguirá siendo superior a la demanda de hardware y software. n AeI
n Fuente: Andaltec.
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TIEMPO REALOpinión
La columna de Laura
Laura TremosaCoordinadoradel Consejode RedacciónAutomáticae Instrumentación
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Windows XP ha llegado a su obsolescencia a la edad de solo 13 años o al menos así lo ha decidido Microsoft, que ha anunciado que ya no habrá más soporte para este sistema ope-rativo sin importar que se esté ejecutando en los cajeros automáticos o en miles, quizás mi-llones, de puntos de venta y que se encuentre también en miles de sistemas de producción. En realidad, su fin ya había sido anunciado el 14 de abril de 2009 a sus 8 años de edad, pero Microsoft siguió apoyándolo hasta este pasa-do 8 de abril.
Obviamente, el fin del soporte para Windows XP no significa que los PC con este sistema operativo dejen de funcionar repentinamen-te. Simplemente significa que no aparecerán nuevas actualizaciones de Windows y, por otra parte, el anuncio tiene también implicaciones respecto a la seguridad y a la estabilidad del sistema. Si hay nuevos ataques, no habrá ayuda de Microsoft para solucionar el problema. De hecho, Microsoft ha dado amablemente su propia visión al respecto, señalando que las infeccio-nes XP subirán un 66 % a partir del 8 de abril. Windows XP fue el primer sistema multiventana realmente fiable y por ello se convirtió en un auténtico estándar principalmente para las interfaces hombre-máquina y los sistemas de instrumentación. Dejar de darle soporte no es un tema baladí. Las empresas pueden haber invertido muchísimo en sistemas de control y automatización esperando que su vida sea la común en los sistemas industriales, que acos-tumbran a moverse entre los 20 y 30 años.
Y es que este sistema operativo no está construido sobre un código abierto, sino que es propiedad de Microsoft y, por tanto, en principio no existe una comunidad activa que lo apoye. En alguna publicación técnica norteamericana se comentaba que una buena solución sería que Microsoft externalizara el soporte (pro-porcionar parches críticos y de seguridad) a una organización independiente de manera que las empresas pudieran subscribirse a este servicio. Podría ser una solución que beneficiaría no solo a las empresas usuarias, sino también a la propia Microsoft, ya que al saber que en de-finitiva siempre podrán contar con un soporte a largo plazo, ante una nueva adquisición se sentirán más inclinadas a optar por un software de Microsoft.
En todo caso, si la solución no llega lo evidente es que para quienes sigan con este sistema operativo será imprescindible dedicar más atención y esfuerzos a la protección de sus sistemas. Los nuevos ataques aparecen día si y otro también, de modo que será necesario proteger de forma continua los sistemas XP de las posibles infecciones. Firewalls y contraseñas más complejos, limitaciones de acceso más severas, así como en la conexión de dispositivos externos (USB, CD...), serán necesarios.
Tampoco es fácil saber que pasará con la compatibilidad con algunos programas o ac-tualizaciones que salgan en el futuro, y lo que es seguro es que los sistemas Windows XP serán más caros de mantener y de reemplazar.
Respecto a las alternativas, los expertos aconsejan como mejor opción Windows 7 o Windows 8.1 si se quiere seguir en el entorno de Microsoft, pero, visto lo visto, parece claro que, en principio, utilizar un sistema operativo de código abierto tiene indudables ventajas para el caso de sistemas, como los industriales, con vidas útiles próximas a los 20 años. Así parece que lo han considerado las autoridades chinas al anunciar que desarrollarán su propio sistema operativo basado en Linux para reemplazar a Windows XP, sistema sobre el que funcionan más del 70% de los ordenadores de aquel país. Según recoge la agencia Xinhua, el ingeniero jefe del Ministerio de Industrias y Tecnologías de la Información, Zhang Feng, ha explicado que el ministerio potenciará el soporte para el desarrollo de un sistema operativo propio, señalando que el final de Windows XP acarrea un riesgo directo a las redes básicas de teleco-municaciones de China y es una amenaza para su seguridad.
En el caso de aplicaciones industriales, sería deseable que el software durara con todas sus prestaciones el mismo tiempo que dura el hardware. Existen sistemas operativos basados en Linux (Ubuntu Lubuntu...) totalmente libres, que están diseñados para funcionar bien con hardware antiguo y que serán apoyados con parches para los próximos años. He leído que recientemente el ayuntamiento de Múnich ha entregado discos de Ubuntu a sus ciudadanos para ayudarles a eludir la amenaza de Microsoft sobre Windows XT. ¡Una loable iniciativa!
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Adiós a Windows XP
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Automática e Instrumentación Abril 2014 / n.º 461SELECCIÓN DEL MESProductos
Monitorización rentable con WirelessHART
Soluciones de temperatura en aplicaciones multipuntoLos equipos sin hilos
son la solución ideal para monitorizar variables importantes de proceso que resultarían muy cos-tosas por la vía tradicional. WirelessHART ofrece la posibilidad de realizar me-diciones en áreas de planta muy masificadas (por ins-trumentos), en localizacio-nes remotas e incluso en tanques con movimiento. Adicionalmente, los equi-pos sin hilos soportan las tecnologías asociadas a soluciones de gestión de activos, permitiendo que la información fluya en am-bas direcciones para sim-plificar el mantenimiento de toda la planta.
El protocolo de comu-nicación WirelessHART incorpora barreras de se-guridad que garantizan una comunicación fiable y se-gura. La red se distribuye en forma de malla, por lo que se auto-organiza de forma totalmente autóno-ma, incluso cuando existen obstáculos o interferencias que puedan interrumpir la comunicación
La pasarela de Wireless HART recopila los valores medidos en intervalos de tiempo regulares y transmi-te la información del instru-mento así como el estado de la batería de cada punto de medida de la red.
El protocolo HART brin-da mucha más información que un simple punto de medida 4...20mA, y pro-porciona acceso al estado y diagnósticos del instru-mento, incrementando la seguridad en la medida y la posibilidad de optimi-zar el rendimiento de la
aplicación.Dado que el protocolo
HART se basa en una co-municación digital, el ins-trumento de medición pue-de ser configurado para que trabaje de forma totalmente digital. Esto significa que la energía consumida se verá reducida notablemente, y el equipo operará en un valor fijo de 4 mA, a diferencia de los equipos analógicos, que pueden variar de 4…20 mA. De esta forma, es po-sible ahorrar entre un 40 y un 60% de la energía de un día de funcionamiento normal. Quizás esto no tenga mucho valor en un equipo aislado, pero si se suman todos los equipos que hay en una planta, el global puede significar
un ahorro energético im-portante.
Un adaptador,cuatro transmisoresy ocho sensores El protocolo HART mul-tidrop permite que en un adaptador WirelessHART se puedan conectar hasta 4 puntos de medida. Esto incluye puntos multicanal como el transmisor de tem-peratura iTemp TMT82 de la firma Endress+Hauser, brindando la posibilidad de recibir hasta 2 lecturas de un transmisor. El adap-tador WirelessHART es capaz de recibir 8 lecturas de 4 transmisores TMT82 HART. Son muchos los costes que se ahorran al no tener que cablear los 8
puntos de medida en un área remota de la planta. Con el iTemp TMT82 es posible reducir el número de transmisores necesarios a la mitad, y gracias al adap-tador WirelessHART, el coste total se verá reducido en un 50%.
Los sensores multipunto son la solución ideal cuan-do se requiere medir el gradiente de temperatura y resultan muy útiles cuando no se pueden mecanizar tubuladuras para instalar 5 sondas de temperatura. Este sensor multipunto se puede fabricar con Pt100 o termopares, y la señal de estos elementos se puede transformar a cualquier protocolo de comunicación estandarizado (4...20mA, Hart, Profibus, Foundation Fieldbus).
En el momento de dise-ñar el sensor multipunto que nos ocupa, Endress + Hauser tuvo en cuenta los siguientes requisitos:
• Única pieza rígida para prevenir las adherencias de proceso y proveer a la vez una superficie suave para aplicaciones higiénicas.
• Guías interiores para facilitar la extracción de los sensores, ya sea para calibrarlos o sustituirlos.
• Transmisor iTemp TMT82 de doble canal conectado a un adaptador WirelessHART, que puede leer las 8 señales de tem-peratura.www.es.endress.com/wirelesshart_es
El adaptador WirelessHART SWA70 de la firma Endress+Hauser brinda la posibilidad de recibir 8 lecturas de temperatura de 4 transmisores TMT82 HART.
www.vipa.es
NUEVA CPU ETHERCAT
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La intersección de Step7, Ethercat y Profibus-DP se llama 315/317 SN/EC!
Con la nueva CPU VIPA 315/317SN/EC acercamos tres mundos hasta ahora distantes: Ethercat y Profibus bajo el paraguas de la programación Step7 se unen para dotar de mayor flexibilidad a sus máquinas. Cinco buses distintos en una misma CPU dan sentido a cualquier reto que se plantee, y todo ello bajo la contrastada potencia de Speed7 de VIPA.
•1Mb de memoria de trabajo integrada ampliable hasta 2Mb - funcionamiento posible sin tarjeta de memoria
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•Puertos MPI, Ethernet PG/OP y Ethercat Master integrados
•Posibilidad de configurar hasta 32 módulos de E/S en la CPU
•Multiprogramable: VIPA SPEED7 Studio & SIMATIC Manager
Uniendo tres mundos(con la nueva CPU 315/317 Ethercat)
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Automática e Instrumentación Abril 2014 / n.º 461SELECCIÓN DEL MESEmpresas
L a cita contó con unos 1.200 asistentes y se llevaron a cabo cerca de 130 presentaciones,
muchas de las cuales fueron impar-tidas por los propios usuarios.
También se organizaron sesiones especiales que cubrieron los siguien-tes tópicos: directiva europea de eficiencia energética, ciberseguridad, gestión del ciclo de vida para los sistemas de seguridad instrumen-tados y procesos de simulación de verificación y aprendizaje.
Abrió la sesión con unas palabras de bienvenida Francisco Díaz An-dreu, miembro del comité del Global Users Exchange, directivo de Repsol y primer presidente de la sección española de la ISA. Continuó Roel van Doren, presidente de Emerson Process Management para Europa,
quien explicó que la compañía al-canzó una facturación de 1.000 M$ en el último año, además de añadir más de 16.000 m2 de superficie productiva y expandir la red de sus centros de soporte a escala global. Definió claramente los cuatro pun-tos fundamentales en los que se enfoca su empresa en la actualidad: conectar con los clientes, innovar tecnológicamente, implantar a la perfección y cuidar del servicio a lo largo del ciclo de vida completo de los sistemas.
Pervasive sensingPeter Zornio, Director Estratégico de Emerson, se refirió a la detección generalizada (pervasive sensing) como el nuevo paradigma de la industria, ampliando el enfoque
de su compañía más allá de los sistemas tradicionales de seguridad y control, para abordar las nuevas necesidades del cliente: una mayor visibilidad de las condiciones fuera del control de proceso a través de los sensores correspondientes. Emerson calcula que durante los próximos 10 años, con este segmento de mercado adicional, se superará en más del doble los 11.700 Me del mercado tradicional de medición.
Puso como ejemplo un coche de Fórmula 1, que actualmente incor-pora más de 350 sensores a bordo. Los sensores tradicionales servían para monitorizar la temperatura, presión del aceite o velocidad, por ejemplo; posteriormente se añadie-ron sensores para la detección de caudal del combustible, para la me-
Emerson Global Users Exchange 2014
Detección generalizada y toma de decisiones multidisplinar en tiempo real Durante los días 1 a 3 de abril se celebró en Stuttgart (Alemania) la segunda conferencia global de usuarios de Emerson (Global Users Exchange), que pretende emular en Europa a la célebre ronda americana. El objetivo principal del certamen es que los usuarios puedan compartir conocimientos y experiencias junto a los especialistas de Emerson, además de representar una buena ocasión para anunciar nuevos productos o servicios. También se habilitó una sala de exposición (Solutions Exhibition) con los principales productos de la compañía americana y la presencia de algunos de sus partners industriales.
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Empresas
dida de fuerza y desplazamiento en determinados componentes o para la medición de oxígeno y aire, por citar algunas posibilidades. Gracias a estos sensores extras, ahora un equipo interdisciplinar de expertos puede analizar los datos en tiempo real en el paddock o en la sede de la escudería, para optimizar el com-portamiento del vehículo.
Variables críticas del área al negocioAlgo parecido está sucediendo en las plantas industriales. La aplicación de la detección generalizada de sensores permite una mejora de la fiabilidad de los equipos, así como de la segu-ridad y de la eficiencia energética en las industrias de producción de gas y petróleo, refino, productos químicos, energía y minería, entre otras. Es como decir que la detección generalizada, además de mejorar la información sobre las variables críticas del proceso, posibilitará visualizar las variables críticas del área de negocio.
La instalación de sensores para monitorizar parámetros no críticos al proceso se ha restringido tradicio-nalmente, debido a consideraciones de dificultad física, desafíos técnicos o costes excesivos. Muchos de los riesgos vinculados con la degrada-ción y fallos en equipos se intentan resolver con inspecciones manuales periódicas, mientras que existen determinadas pérdidas energéticas que ni tan siquiera pueden identi-ficarse directamente. Los nuevos sensores multivariable, no intrusivos y de medida con rango ampliado están contribuyendo a un avance sustancial en este sentido.
Pero también son las tecnolo-gías inalámbricas inteligentes las que aportan una mejora del ratio valor/coste, gracias a la facilidad y economía de su implantación, fun-cionamiento fiable, tecnología no intrusiva y un bajo coste en el ciclo de vida del equipo.
Como complemento indispensable, las nuevas aplicaciones de software y de inteligencia integrada en los transmisores posibilitan analizar e interpretar los datos, para conver-tirlos en información directamente
aplicable, permitiendo la toma de mejores decisiones y una rápida respuesta a potenciales problemas.
En palabras de Peter Zornio, nues-tros clientes desean información gestionable con algoritmos para aumentar en seguridad y mejorar la predicción, además de ahorrar costes, riesgos y tiempo. Esto va más allá de la sala de control y la optimización del rendimiento de los procesos. Desean claridad y certeza sobre las condiciones operativas, para tomar decisiones fundamenta-les que afectan al negocio en todos los aspectos de sus operaciones. La detección generalizada ofrece la oportunidad para conseguirlo. Necesitan una red integral de sen-sores. Un ejemplo puede ser una planta petroquímica que se está construyendo en Europa Oriental, con una infraestructura inalámbrica que agregará 12.000 instrumentos de detección generalizada (un 60% más sobre las mediciones de su proceso tradicional), para conseguir una mejor detección de las pérdidas de energía, la corrosión de equipos y los problemas de seguridad. En síntesis, se destinarán unos 20.000 sensores a proceso crítico y 12.000 a negocio (2.000 a seguridad, 8.000 a fiabilidad y 2.000 a eficiencia energé-tica). Además, según Bob Karschnia, Vicepresidente y responsable de
wireless, la tecnología inalámbrica también está ayudando a que haya menos personas en planta, lo que contribuye a disminuir más el ries-go. Un ejemplo es una plataforma del Mar del Norte que funciona de forma autónoma.
La estrategia de Emerson ha con-sistido en un crecimiento por adqui-siciones para enfocarse al incipiente mercado de la detección generali-zada. Algunos de sus sensores más representativos para aplicarlos en este ámbito son: detectores de gas de las recientemente adquiridas líneas de producto NetSafety y Groveley, detectores de corrosión y erosión pro-cedentes de la adquisición de Roxar, sensores de vibración para equipos rotativos de CSI y los transmiso-res inalámbricos para monitorizar purgadores de vapor y la sonda de temperatura superficial inalámbrica de Rosemount.
Detección de fugas con wirelessUn ejemplo de aplicación de la tec-nología Smart Wireless de Emerson se encuentra en el centro petroquí-mico de BP en Geel (Bélgica). Aquí la tecnología inalámbrica constituye una forma fiable y asequible de ob-tener información de los sensores de hidrocarburos para supervisar de forma continua los depósitos de almacenamiento, las válvulas y las
n Roel van Doren, presidente de Emerson Process Management en Europa, quien definió en su intervención los cuatro puntos fundamentales en los que se enfoca su empresa en la actualidad.
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tuberías de la planta, en cuanto a la detección de fugas. Este sistema de supervisión es clave para poder cumplir con las recientes normas gu-
bernamentales de almacenamiento y manipulación de líquidos inflama-bles, a un coste inferior que con la tecnología cableada tradicional. Las
fugas pueden ser difíciles y lentas de detectar, con un elevado impacto económico. Hasta ahora, los operado-res hacían dos rondas de inspección diarias y usaban detectores de fugas portátiles. Una solución tradicional de supervisión en línea hubiera exigido la instalación de grandes longitudes de cable, además de los costes asociados con los armarios y convertidores de señales.
Se utilizó el interfase WirelessHart ED62591 y transmisores inalám-bricos discretos Rosemount 702, en combinación con sensores de hidrocarburos Pentair y TraceTek. Se montaron en lugares estratégi-cos, como la base de hormigón que rodea los depósitos, debajo de las tuberías o en los registros. El aho-rro económico supuso un 50% en n Información directamente aplicable con Persasive Sensing.
Operaciones integradas (iOps)
En ciertos sectores industriales es más difícil mejorar los pro-
cesos organizativos y la efectividad, especialmente si reúnen algunos de los factores siguientes:
• Entornos de producción que se encuentran en lugares remotos y poco atractivos. Tienen las 4 Ds, de aburridos, lejanos, sucios y peligrosos (dull, distant, dirty and dangerous).
• Reducción de trabajadores capacitados y la incorporación de personal nuevo sin experiencia.
• Complejidad de instalaciones y organizaciones, con frecuencia distribuidas en distintas zonas geográficas.
• Recursos mal monitorizados pueden provocar paradas inespe-radas o reducción de la produc-ción.
• Una organización legada del pasado, con compartimientos aisla-dos funcionales, pueden dar como resultado una toma de decisiones poco optimizada.
Para superar estas circunstan-cias, Emerson propone un modelo organizativo llamado operaciones integradas (iOps). Se trata de con-seguir entornos de trabajo que fo-menten la colaboración dinámica entre responsables heterogéneos mediante aplicaciones especializa-das y videoconferencia, con acceso en tiempo real a la información de todos los puntos sensibles de la operación, incluso con datos de negocio y comerciales incluidos. Se proporcionan prioridades y métricas organizacionales coordinadas con las herramientas para conseguir proce-sos y flujos de trabajo optimizados en la toma de decisiones. El personal y sus roles pueden estar involucrados en producción, fiabilidad, mante-nimiento, planificación comercial, logística, salud, seguridad, medio-ambiente o servicios públicos. Deja de ser importante que los recursos estén físicamente ubicados cerca de la producción.
Por ejemplo, un experto en re-cursos críticos (turbinas o nuevos
n Dinámica del iOps.
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el proyecto y un 90% en el tiempo de instalación frente a un sistema cableado convencional.
Supervisión y diagnóstico en intercambiadoresOtro caso de utilización de la tec-nología inalámbrica ha sido para la monitorización de intercambiadores de calor refrigerados por aire, como complemento a su monitorización básica, con el objetivo de reducir pérdidas en la producción. Esta solución se integra en la suite de monitorización de activos esenciales de Emerson.
Los fallos en el intercambiador pueden limitar la refrigeración y reducir la producción de la planta hasta un 0,2% de su capacidad. Podrían acumularse pérdidas por
la condensación de derivados de la destilación, el enfriamiento de productos antes de la transferencia
a los depósitos de almacenamien-to o el enfriamiento de efluentes. Además, en días calurosos, cuando
n Aplicación del Persasive Sensing.
procesos complejos) puede estar físicamente ubicado en cualquier lugar del mundo, con acceso en tiempo real a la misma información disponible para todos los operadores y el personal relacionado con la fiabilidad. Esto permite ofrecerle al equipo análisis y opiniones exper-tas sobre decisiones clave. Puede advertir a los equipos de produc-ción y mantenimiento sobre una condición de deterioro, además de brindar información para saber si esta condición afectará a la eficacia operativa.
En este escenario con iOps, de-cidir si se acepta un contrato de
producción inmediata y potencial-mente muy rentable, puede tomarse de forma rápida y con confianza, ya que el nivel de preparación organizacional en todos los niveles es capaz de efectuar el análisis y tomar la decisión en tan solo unos minutos en lugar de en días.
Con el fin de acelerar la introduc-ción en la industria de los benefi-cios de iOps, Emerson ofrece tres pilares básicos: una arquitectura de automatización, un laboratorio real para experimentar estas opera-ciones integradas (Centro de iOps) y unos servicios de asesoramiento para ayudar a los clientes a conce-
bir, planificar y ejecutar su propia estrategia iOps.
El centro de pruebas de iOps está ubicado en Austin (Texas, EE. UU) y se han invertido dos años en implantarlo. Se trata de un modelo operativo para una empresa de producción, donde los clientes pueden experimentar con la siguiente generación de mo-delo de colaboración para la toma de decisiones multidisciplinar en tiempo real.
En este centro se utilizan avan-zadas tecnologías de virtualización, videocolaboración y telecomuni-caciones.
n iOps de Emerson en Austin.n Demostración viva en el iOps de la exposición en el certamen de Stuttgart.
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la producción está más limitada por la capacidad de refrigeración, la interrupción no programada del intercambiador puede generar sobre-presión en la cabecera de la columna de destilación y provocar la apertura de la válvula de alivio y una llamara-da (incidente registrable). En estos casos, tradicionalmente se llevan a cabo monitorizaciones manuales, con lo que no se detectan problemas de evolución rápida o condiciones de proceso que propiciarán un fallo en el activo. Los fallos pueden deberse a vibración de los ventiladores, des-gaste de los cojinetes, polvo, aceite, corrosión en las aletas de los tubos, problemas en las rejillas o congela-ción por baja temperatura.
La solución implantada supervisa y diagnostica, alertando al personal del fallo, de forma que puedan ajustar la operación de manera controlada para adecuarla a la refrigeración reducida disponible, mientras se ejecutan las acciones correctivas de manteni-miento. Según los responsables de Emerson, se ha comprobado que con este mantenimiento predictivo puede ahorrarse hasta un 30% del coste. Incluso en aquellas instalaciones en que pueden producirse congelamien-tos en el haz tubular, el operador recibe una advertencia cuando el ventilador se detiene o funciona en modo inverso, evitando la rotura de tubos, lo que puede suponer un ahorro potencial de hasta 750.000 euros por incidente.
Transmisores acústicos y de vibracionesLa corrosión y la erosión son dos de los principales problemas cuando se producen polímeros, sulfatos o fosfatos, como en la planta de 40 reactores que Tanatex tiene en Leverkusen (Alemania). Uno de los retos de la dirección era reducir su factura energética. Para monitorizar las pérdidas de vapor se instalaron 98 transmisores acústicos inalám-bricos no intrusivos, modelo 708, de Emerson, en apenas dos días.
La pérdida por fuga de vapor en una conducción DN25 a 6 bar puede estimarse en 100 kg/h, pero este valor aumenta sensiblemente cuando se trata de DN50 a 42 bar, hasta alcan-
zar los 1.660 kg/h. Tan solo para el caso de 6 bar, la pérdida económica puede superar los 40.000 e/año por sistema. En estas condiciones, el retorno de la inversión (ROI) en los transmisores acústicos es inferior al año.
Un sistema inalámbrico para la monitorización y predicción de la condición de activos también se está utilizando en la planta de pro-ducción de olefinas que Sabic tiene en Teesside (Reino Unido), pero esta vez para detectar problemas potenciales en las bombas instaladas. Su fallo genera distorsiones en las operaciones normales, pérdidas de producción y costosas reparaciones, además de provocar incidentes de
seguridad y medioambientales.Las bombas están en la unidad
del cracker y se produce etileno, propileno, butadieno y distintos tipos de gasolinas. Anteriormente, se tomaban manualmente los datos de vibración en las bombas. Ahora se utilizan transmisores inalámbricos CSI 9420, que incluyen la medi-da de vibraciones y temperatura, además de integrar la tecnología PeakVue para detección de fallos por fricción y fatiga, especialmente en engranajes y cojinetes. El sistema de monitorización escanea cada 30 segundos los datos y realiza un análisis exhaustivo diario.
Xavier Alcober
n Vista del Solution Exhibition.
n Francisco Díaz Andreu, miembro del Comité del Global Users Exchange de Emerson, en un momento de su intervención.
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C on más de 15 años en el mercado, la propuesta de Arquitectura Integrada de
Rockwell tiene plena vigencia en el nuevo escenario de la fábrica digital. Así quedó de manifiesto en la pasada edición del Automation University Special, encuentro que en su edición 2014 reunió a 300 profesionales interesados en las soluciones de la compañía y que desarrollan su tra-bajo en sectores como alimentación y bebidas, proceso, automoción, in-fraestructura, energía o tratamiento de aguas.
Nos enfrentamos a un importante cambio de paradigma en el modelo de planta, destacó Antoni Rovira, res-ponsable de Arquitecturas Integradas de Rockwell Automation. Y no solo en lo que se refiere a evolución desde núcleos de producción e información aislados a total integración, sino también a los retos que representan la nueva conectividad entre el entorno de operaciones y el sistema IT o la flexibilidad que se les exige a las plantas y a sus equipos de ingeniería para responder a los cambiantes requisitos de la demanda, explicó.
Por este motivo, dado que se co-rresponde a una cuestión de índo-le tecnológica pero también a un cambio de metodología de trabajo en planta, la visión de Arquitectura Integrada se presentó complemen-tada por las soluciones de seguridad para la estructuración de entornos de producción estables, los servicios que contribuyen a garantizar la inte-
gración de los diferentes ámbitos de planta y los componentes industriales que la conforman, ya sean propios de la compañía –motores inteligen-tes y sistemas de detección, entre otros– como de sus partners estra-tégicos: Apex en motorreductores; Bihl+Wiedemann en módulos AS-i; Cisco para redes; Endress+Hauser en instrumentación, software y siste-mas de control pretesteados; Eplan en diseño eléctrico y mecatrónica, HMS y Molex con tecnología y perifé-
ricos para comunicacio-nes industriales, Panduit en la optimización física de las redes, y Prosoft y Oldi con soluciones de conectividad.
Las claves de una arquitectura integradaPese a no ser la única apuesta del mercado en relación a la integración, Rockwell Automation cuenta con la ventaja de gozar de una amplia implantación de sus so-luciones en las empresas industriales, por lo que la integración a través de su propuesta debería ser el camino lógico para
muchas de ellas. Además, tal y como quedó patente en la zona de exposi-ción del evento, la compañía pone a disposición del mercado una oferta de dispositivos para las necesidades de automatización y control de procesos en constante evolución, y una consolidada red de partners que completan su propuesta en ámbitos claves como la estructura de red o las comunicaciones industriales.
En la base de nuestra Arquitectura Integrada encontramos el enfoque
Automation University Special
Hoy más que nunca, integraciónEmpresas industriales y OEMs españoles pudieron conocer las novedades del amplio portfolio de soluciones de hardware y software que estructuran la Arquitectura Integrada de Rockwell Automation.
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multidisciplinar, explica Antoni Rovira, que da respuesta a diversas exigencias como control de procesos continuos, por lotes, integración de variadores de velocidad, control de movimiento, control discreto y control de seguridad. A esta carac-terística se suman las capacidades de escalabilidad que aporta, desde un pequeño sistema de control hasta una gran instalación, todo con el mismo sistema operativo, Logix5000, y las mismas librerías tanto a nivel de controlador como de todos sus periféricos.
Por lo que se refiere a la red, Roc-kwell Automation apuesta por una red única y estándar, EtherNet/IP, que garantiza poder gestionar todo tipo de tráfico–acceso a E/S, comunicaciones entre controladores, sincronización en tiempo, alta disponibilidad, motion y safety integrado...– hemos llevado al mundo industrial lo que hemos encontrado en el mundo ofimático, uniendo de manera simplificada la red de infraestructuras corporativas con la red de automatización, expli-ca el responsable de Arquitecturas Integradas.
La exigencia de rápida reacción ante los diversos eventos de la pro-ducción, las cambiantes demandas del mercado o el nuevo paradigma del Internet of the Things obligan a los sistemas de control a propor-cionar información en tiempo real para ser realmente útiles. Rockwell Automation garantiza esta inme-
diatez a través de Factory Talk, solución capaz de ir a recoger la información al origen del dato, según
detalla Rovira. Poder desplegar en las fábricas soluciones en el campo de la movilidad, como la realidad aumentada para tener conocimiento del estado de nuestros procesos de manera gráfica, es la consecuencia del avance del IoT pero también de la capacidad de tener la información en el momento que esta ocurre, explica. En este sentido, para el directivo de Rockwell el valor del control en tiempo real pasa por dotar de con-texto a los datos contribuyendo de manera clave a la correcta toma de decisiones.
En la Arquitectura Integrada de Rockwell, además, se persigue una gestión del conocimiento sin fisuras a través de la utilización de múltiples herramientas que facilitan la adop-ción y el uso de los diversos sistemas implicados como son IAB, Proposal Works, perfiles de dispositivos, li-brerías y faceplates, wizards, Motion Analyzer, PlantPAx FuzzyDesigner o ModelBuilder, entre otros. Le gestión de la obsolescencia, es además, otra de las capacidades con las que se dota al sistema de planta a través de esta propuesta.
Los beneficios que proporcio-na este modelo de gestión de los procesos son múltiples, tal y como señala Antoni Rovira: Es válido para diversas arquitecturas de planta, garantiza una alta productividad y permite el crecimiento gracias a la es-tandarización de la tecnología tanto a fabricantes como a clientes.
Novedades de producto
Durante el Automation Uni-versity Special, los asisten-
tes pudieron conocer de primera mano las novedades presentadas por Rockwell Automation en los últimos meses: el software Logix V21 y su próxima versión Logix V22, gamas de switches Stratix 5700 con NAT y PoE y Stratix 8000 PoE, nuevos módulos de comunicaciones y entradas/sali-das ControlLogix, ampliación de la gama de servocontroladores de movimiento Kinetix 5500, pantallas HMI PanelViewPlus 6 y software de supervisión FactoryTalk View ME/SE, las últimas versiones de FactoryTalk Historian, FactoryTalk Metrix, FactoryTalk AssetCentre, Fac-toryTalk Transaction Manager, FactoryTalk VantagePoint y nueva versión de PlantPAx V3 como plataforma de control para la industria de procesos, además de la solución Safety Automation Builder para diseñar aplicaciones de seguridad de máquina.
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Componentes industriales, seguridad y soporteEn relación al portfolio de com-ponentes industriales, el evento dedicó en su zona de exposición especial atención al control de mo-tores inteligente, propuesta para la optimización del rendimiento de los accionamientos que combina tecnología en control con capaci-dades de conectividad y diagnóstico de la arquitectura integrada con el objetivo de controlar, proteger y comunicar los motores implicados en los diferentes procesos de la producción o responsables de la gestión de operaciones críticas en el sector del agua.
La gama de relés térmicos electró-nicos comunicables, arrancadores estáticos y variadores de velocidad
de la compañía hacen posible este enfoque avanzado de motores que, entre otras ventajas, promete una re-ducción significativa en los costes de puesta en marcha, un menor número de paradas no programadas, la rápida identificación de los fallos y ahorro energético de las instalaciones.
Por lo que se refiere a seguridad industrial, la compañía presentó los productos que contribuyen a garantizar la seguridad funcional de sus equipos e instalaciones que comprenden dispositivos tanto en la entrada como en la lógica y los accionamientos de salida: interrupto-res de seguridad con y sin contacto, paradas de emergencia por tirón de cable, llaves de transferencia 440T, controladores y relés de seguridad, detección de presencia, variadores
de velocidad y control de movimiento con parada segura, así como contac-tores de seguridad.
En el campo de la detección de objetos, la exposición recogió en una amplia variedad de aplicaciones, entre las que se contaban detec-tores de proximidad, fotocélulas, finales de carrera o encoders que se completan con diversos tipos de cables y conectores que aseguran el funcionamiento fiable de la infraes-tructura de Ethernet en la planta o los equipos
De esta manera, para estructu-rar los múltiples componentes de hardware y software que conforman el amplio portfolio de Rockwell, la compañía pone a disposición de los equipos de ingeniería en industria y de los OEM la solución Integrated Architecture Builder (IAB), herra-mienta gráfica de software para configurar sistemas de automatiza-ción basados en Logix que permite seleccionar el hardware para apli-caciones como controladores, E/S, redes, accionamientos, sistemas de cableado y conexionado, control de movimiento y otros dispositivos. Tras el proceso de configuración, el usuario obtiene una lista detallada del material, así como informes con gráficos de calidad.
Por último, y con el fin de asegu-rar que la Arquitectura Integrada propuesta se despliega de manera efectiva en la industria y que los OEM cuentan con todo el apoyo para optimizar sus procesos de fa-bricación de maquinaria, Rockwell Automation presentó los servicios de soporte a disposición del mer-cado, entre ellos el soporte remoto, telefónico y online, los servicios de gestión de activos y del ciclo de vida –con evaluación de la base instalada y gestión de la obsolescencia, para este último–, remanufactura para sus productos y reparación en el caso de otros fabricantes, soporte al diseño, configuración y puesta en marcha de los equipos e insta-laciones, servicios de redes de co-municaciones industriales, analítica y consultoría de seguridad, además de formación.
Redacción de AeI
La fortaleza de las alianzas
Coincidiendo con la celebración del Automation University Special Rockwell Automation anunció el nombramiento de José Paredes
como nuevo Director General para la península.En su intervención durante la sesión plenaria, el directivo hizo
múltiples referencias a las capacidades que aporta el contar con so-cios estratégicos a la hora de ofrecer soluciones tecnológicas para la gestión de operaciones productivas: En el mundo de la automatización es necesario rodearse de partners para dar la mejor solución posible a la industria, recalcó, afirmando que a día de hoy no consideramos afrontar los retos de una manera individual. En la misma línea, tras recordar que Rockwell Automation es una empresa con más de 110 años de trayectoria con una fuerte presencia global, destacó que no se debe olvidar la importancia del soporte local.
Instalar cableados en una fábrica es habitualmente la tarea más cara y compleja de un Ingeniero de Automatización, y si se suma a la trabajo de cambiar cableados viejos y desfasados, el coste de la Ingeniería puede ser muy costoso. Una solución sencilla es pasar a Wireless. Con las soluciones de Wireless industrial de Moxa, y sus módulos de E/S con Punto a Punto, puede transmitir sus señales de E/S por el aire en lugar de a través de un cable, elminando buena parte del coste asociado al cableado de la instalación.
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“The Next Generation”
MachineStruxure sigue evolucionandoLos pasados días 26 y 27 de marzo, la firma Schneider Electric convocó en su fábrica de Marktheidenfeld (Alemania) a un nutrido grupo de clientes procedentes de España e Italia para darles a conocer sus nuevas soluciones de automatización para fabricantes de maquinaria.
T ambién fuimos invitados al evento un grupo de periodis-tas técnicos procedentes de
ambos países. De este modo, tuvimos la oportunidad de conocer de nuevo en directo el despliegue que realiza Schneider Electric cuando lanza al mercado sus nuevos desarrollos: más de 250 profesionales atendiendo a las charlas informativas y formativas y conociendo de cerca las prestacio-nes de los nuevos equipos gracias a los paneles demostrativos siempre atendidos por técnicos de Schneider Electric y a la parte de exposición de aplicaciones, en la que podían observarse líneas de packaging con
robots en movimiento, soluciones de elevación, líneas para el material handling, máquinas-herramienta y un largo etcétera.
La creación del centro de solucio-nes para automatización de maqui-naria Zenith, que se encuentra en la región alemana antes citada y a cuya inauguración también tuvimos ocasión de asistir desde la redacción de Automática e Instrumentación, responde a la importante apuesta que ha realizado Schneider Electric para llegar a ser un proveedor de soluciones de primer nivel para los fabricantes de maquinaria. Y es en este centro donde semana tras se-
mana han ido invitando a fabricantes de maquinaria procedentes de toda Europa para lanzar de forma clara y directa su mensaje: Schneider Elec-tric está cerca de la mayor industria de fabricantes de maquinaria –la alemana, por supuesto- para detectar las necesidades del sector y ofrecer soluciones a estas.
Las nuevas soluciones de Schnei-der Electric que se presentaron en el encuentro, englobadas bajo el nombre de The NEXT Generation, han sido pensadas para que los fabricantes de maquinaria puedan reducir el tiempo de lanzamiento de sus máquinas al mercado, sim-
Controlador para aplicaciones cableadas
Modicon M221, el mode-lo básico de la familia
de controladores Modicon, es el nuevo controlador compacto para aplicaciones con requisitos de rendimiento de nivel medio.Diseñado para máquinas auto-matizadas con arquitecturas de control cableadas, está disponible en formato compacto estándar y en formato modular extremadamente pequeño. Se-gún indican sus responsables, el Modicon M221 es uno de los controladores en su categoría más rápidos del mercado (200 ns por instrucción), adecuándose a aplicaciones con requisitos de rendimiento de nivel medio. Integra el puerto Ethernet, lo que le permite comunicar aplicaciones simples en redes modernas. La configuración básica también incluye un puerto mini USB para la programación, así como un puerto serie. Además, el controlador cuenta con una interfaz de salidas de pulso/dirección integrada para el control de servoaccionamientos.
El formato compacto tiene hasta 40E/S integradas, mientras que el modular llega a 32 E/S.Los módulos de extensión Modicon TM3, que han sido especialmente
desarrollados para la nueva serie de controladores, permiten una ampliación flexible y personalizada en ambos formatos. El controlador ofrece la posibilidad de añadir hasta 14 módulos sin requisitos especiales. El nuevo bus de exten-sión E/S de alta velocidad es 10 veces más rápido que la solución actual con Modicon TM2.
Los nuevos módulos de seguridad también se pue-den añadir a los controladores a través del bus de extensión de E/S. Se pueden crear arquitecturas con funciones de seguridad, conectando los módulos de E/S estándar y los módulos de seguridad al mismo bus de extensión, sin necesidad de instalar por separado relés de seguridad adicionales.
Gracias al software de programación SoMachine Basic, es posible desactivar todas las funcionalidades irrelevantes mientras se completa la programación de la aplicación HMI. El software SoMachineBasic es gratuito y se puede descargar desde el sitio web de Schneider Electric. Los programas creados con SoMachineBasic son compatibles con IEC 61131-3 y se pueden actua-lizar a la versión completa de SoMachine.
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plificando la planificación, el diseño y la puesta en marcha. De hecho, esto no es nada nuevo, pues detrás de todos los lan-zamientos de Schneider Electric en este campo de la automatización de maquinaria, siempre se encuentra esta voluntad. Otra de las constantes de la firma es transmitir el mensaje de que, a parte de disponer de mejores productos, su objetivo pasa por ofrecer a sus clientes el servicio más óptimo. El fabricante de maquinaria que utiliza las tecnologías de esta gran multinacional para construir su maquinaria, sea para el sector que sea, debe sentir que trabaja con un partner que le ayudará, no solo a disponer de las mejores máquinas, sino también a resolver todos los inconvenientes y problemas con que pueda encontrarse.
El aumento de la rentabilidad de la inversión en automatización es otro de los criterios perseguidos por Schneider a la hora de desa-rrollar nuevas soluciones. Y ello es posible gracias a las posibilidades de integración, a la conectividad ampliada y a las posibilidades de reutilización de código. Las tareas de mantenimiento, la integración, la implementación de capacidades de diagnóstico extensa y el acceso remoto a cualquier máquina también se han mejorado gracias, entre otras cosas, a la utilización de Ethernet como bus de comunicación industrial en algunos de sus equipos.
Bajo el nombre The Next Gene-ration se engloban los nuevos con-troladores, servoaccionamientos y software presentados durante el evento (ver recuadros).
Tal como destacaron responsables de Schneider Electric en la rueda de prensa, la firma sigue teniendo como objetivo convertirse en el proveedor líder de soluciones de automatización para OEM. Para ello, ha invertido en I+D más de 500 millones de euros para el desarrollo de soluciones de automatización. El objetivo: conse-guir soluciones más flexibles y con mayor capacidad de adaptación que
den respuesta a las condiciones tan cambiantes del mercado actual.
A destacar el importante incre-mento que ha sufrido en cinco años el uso de máquinas automatizadas con soluciones de Schneider. Las
cifras hablan por sí so-las: de 1.000 máquinas en 2008 a 270.000 en 2013, de una plantilla de profesionales expertos en desarrollo de productos de 70 a una de 325 y, más de 300 máquinas equipadas con soluciones Schneider Electric en la próxima edición de Interpack.
Las fusiones estrellaA pesar de que los comentarios sobre la reciente compra de parte de las unidades de negocio de la importante firma Invensys por parte de Schnei-der Electric fueron muchos, pocos datos nuevos nos pudieron ofrecer
Para altos requerimientos de rendimiento…
E l Modicon M241, perteneciente a una familia de controladores com-
pletamente nueva, es considerado como uno de los controladores más potentes y avanzados en su clase disponibles ac-tualmente en el mercado, según afirman sus creadores. Gracias al procesador de doble núcleo que incorpora (22ns por instrucción), el controlador puede funcionar constantemente con un tiempo de ciclo corto, incluso ejecutando múltiples tareas de comunicación a gran escala.
Diseñado para la comunicación con bus de campo CANopen, cuenta con una amplia variedad de interfaces,también en su configuración básica. Incluye dos puertos serie, un puerto mini USB, un puerto Ethernet y un servidor web, por ejemplo, para el acceso remoto me-diante dispositivos móviles.
Modicon M241 también cuenta con un bus de extensión de E/S de alta velocidad en la parte derecha de la carcasa. Este bus permite la ampliación flexible y personalizada mediante los módulos de extensión Modicon TM3 de nuevo desarrollo. Se pueden conectar hasta 14 módulos al controlador. Además, los nuevos módulos de seguridad también se pueden añadir a los controladores a través del bus de extensión de E/S. Es posible crear arquitecturas con funciones de seguridad, conectando los módulos de E/S estándar y los módulos de seguridad al mismo bus de extensión, sin necesidad de instalar por separado relés de seguridad adicionales. Por otra parte, en el lado izquierdo de la carcasa se pueden añadir módulos de comunicación Modicon TM4 a través del bus de extensión de comunicaciones.
El funcionamiento de Modicon M241 se basa en el software de programación SoMachine, que es la suite de ingeniería para todos los controladores de la plataforma MachineStruxure. Los programas del controlador se pueden crear en los lenguajes comunes de la norma IEC 61131-3, y se pueden migrar entre los diferentes controladores Modicon.
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los responsables de esta última, pues en el momento de celebración del evento la adquisición todavía no se había hecho pública de forma oficial. Además, en una operación de estas características, los pasos que se van dando en cuanto a la incorporación de todas las soluciones en un mismo portfolio son, irremediablemente, lentos. De hecho, tal como nos co-mentaron algunos responsables de
Schneider Electric, pasará más de un año hasta que la fusión sea completa en todos los sentidos. Lo que sí se comentaba de forma más o menos jocosa es el importante trabajo que se les viene encima. Bromas a parte, es evidente que esta adquisición pone de relieve que Schneider sigue basando su crecimiento en la ad-quisición de empresas estratégicas. Lo fue Elau, en su momento (entre
Para arquitecturas de automatización distribuidas
Con un potente procesador de doble núcleo (22 ns por
instrucción), Modicon M251 puede controlar máquinas con un tiempo de ciclo corto cons-tante, mientras lleva a cabo múl-tiples tareas de comunicación a gran escala. Está especialmente diseñado para aplicaciones en las que el controlador necesita comunicarse simultáneamente a través de Ethernet dentro de la máquina y a un nivel superior de red. Integra puerto Ethernet I/O y un switch con dos puertos Ethernet convencionales, para poder comunicarse en paralelo a través de dos redes Ethernet, e incluso actuar como maestro.
Modicon M251 también cuen-ta con un bus de extensión de E/S de alta velocidad en la parte derecha de la carcasa. Este bus permite la ampliación flexible y personalizada mediante los módulos de extensión Modicon TM3 de nuevo desarrollo. Se pueden conectar hasta 14 mó-dulos al controlador. Además, los nuevos módulos de seguridad también se pueden añadir a los controladores a través del bus de extensión de E/S. Se pueden crear arquitecturas con funcio-nes de seguridad, conectando los módulos de E/S estándar y los módulos de seguridad al mismo bus de extensión, sin necesidad de instalar por separado relés de seguridad adicionales.
Más rendimiento para soluciones de control de movimiento
E l nuevo Modicon LMC078 con su bus de comunicaciones Sercos presenta una nota-
ble mejora de rendimiento en cuanto a control de movimiento dentro del panorama Machine Struxure de Schneider Electric. Además, su in-terfaz CANopen es totalmente compatible con el entorno Modicon.
El Modicon LMC078 combina la funcionalidad de control de movimiento de hasta 16 ejes en una sola plataforma de controlador con un potente PLC que puede procesar a una velocidad de 2 ns / inst. Adecuado para una amplia gama de máquinas, como por ejemplo maquinaria de envasado, se trata de un controlador programable IEC que cumple con la norma 61131-3. Interpreta código G estándar, lo que aumenta su atractivo como controlador CNC rentable para aplicaciones sencillas capaz de interpolar hasta tres ejes.
Es también una alternativa cuando los tiempos de sincronización del LMC058 son demasiado largos. El Modicon LMC078 sincroniza hasta 16 ejes con un tiempo de ciclo máximo de 1 ms para 8 ejes y de 2 ms para 16.
Además de las interfaces Sercos y CANopen, el Modicon LMC078 también tiene una interfaz Ethernet incorporada. El principio de un slot-una tarjeta de interfaz permite que el sistema se amplíe aún más con una red Ethernet/IP o Profibus DP.
Nuevo servoaccionamiento
Con su nuevo servoaccionamiento Lexium 28, Schneider Electric ofrecerá en breve un comple-
mento a la gama actual Lexium 32. Este servoacciona-miento sigue el principio de diseño simple y versátil que puede configurarse de forma individual con distintas opciones. Al mismo tiempo, utiliza conceptos tales como la funcionalidad de seguridad embebida, el acoplador del bus DC entre dispositivos, y el ajuste automático de la Premium class Lexium 32.
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otras), y lo es ahora Invensys, que le permitirá a la multinacional francesa ampliar su presencia en un merca-do tan importante como es el del control de procesos en sectores tan importantes como el de la energía, el oil&gas, etc.
De todos modos, en algunos de los paneles expuestos en la fábrica de Marktheidenfeld ya podía apreciarse el logo de Wonderware, que, como sa-bemos, hasta ahora formaba parte de Invensys, o la inserción de productos de Eliwell, empresa perteneciente a Invensys con soluciones en el campo de la refrigeración.
En cuanto a la adquisición de
Elau hace ya casi 9 años, cuyas soluciones estaban en aquel mo-mento muy orientadas al sector del packaging, puede afirmarse que el producto de alta categoría en soluciones de control de movi-miento que aportó a Schneider está siendo ahora modificado y mejorado de tal manera que su introducción en todos los sectores de la maqui-naria, no solo del packaging, ya es una realidad.
Salimos del evento con la sensa-ción de que Schneider Electric está sabiendo hacer converger la amplia oferta de controladores procedente de las diferentes adquisiciones de
la que dispone hacia una nueva generación, más conectada y con mayores prestaciones.
También constituyen ya una realidad en estos momentos las colaboraciones con importantes empresas del sector de la robótica como Stäubli y Kuka, o del sector de las comunicaciones remotas in-dustriales, como la empresa respon-sable del router eWON, que tanto éxito está teniendo por sus amplias características de conectividad, y que en nuestro país de encuentra a través de la firma Side.
Cristina Bernabeu
PacDrive: nuevos niveles de escalabilidad y apertura
S chneider Electric ha introducido una serie de nuevas características en su
sistema PacDrive para una mayor flexi-bilidad y eficiencia en la automatización. Además de mejorar la escalabilidad y la apertura, la optimización del sistema de automatización PacDrive para máquinas con hasta 99 ejes y soluciones robóticas se ha centrado en reducir el tiempo de comercialización mediante la adición de herramientas de ingeniería con mayor funcionalidad.
Uno de los pilares de MachineStruxure es su uso de PacDrive como una solución de automatización estándar escalable que tiene desde 2 hasta 99 ejes, con o sin soluciones robóticas, basado en una arquitectura controlada de forma central.
Para mejorar la escalabilidad, la familia de controla-dores se ha complementado con hasta cuatro nuevos controladores capaces de sincronizar hasta 16 ejes. El porfolio controlador PacDrive ahora comienza con la LMC100C, un controlador PLC puro. Este controlador es ideal para aplicaciones que requieren funciones de controlador de línea con la misma interfaz de pro-gramación. Además, están disponibiles soluciones de controlador personalizadas según las necesidades indi-viduales de rendimiento, aplicaciones con hasta cuatro, seis, ocho, 12 o 16 servo ejes (PacDrive LMC101C, LMC106C, LMC201C, LMC212C y LMC216C). Un mayor rendimiento y más opciones de comunicación siguen estando disponibles en el PacDrive LMC300C, LMC400C y en los modelos LMC600C.
Otra de las novedades en los detalles del controlador
es que la lista de protocolos utilizables para la comunicación Ethernet ahora ya incluye el nuevo estándar OPC UA.
PacDrive ahora también ofrece una serie de mejoras técnicas para aumen-tar la libertad en el momento de crear diseños alternativos para soluciones de accionamiento. Por ejemplo, una nueva versión de la fuente de alimentación LXM62 con 10 A de corriente nominal ofrece ahora una alternativa práctica a la fuente de alimentación existente con 42 A corriente nominal (84 A de pico de corriente) en aplicaciones que necesitan energía para solo unas pocas unidades o para pequeñas unidades. La serie MH3 complementa la gama de motores disponibles para PacDrive. Los motores MH3 se pueden utilizar en
lugar de motores SH en aplicaciones que requieren mayor inercia. Ambas series de motor tienen cables idénticos. Como característica adicional, los motores SH están ahora también disponibles en una versión especial de acero inoxidable.
El diseño estandarizado y simplificado de soluciones de accionamiento mediante servomotores Lexium ahora hace posible el uso de las unidades Lexium LXM52 y LXM62 para motores AC. Todo esto suma-do a la compatibilidad con motores lineales, apoya la comunicación Sercos estandarizada y permite la pro-gramación estándar para soluciones de accionamiento completas usando diferentes tipos de motor.
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Nuevas fuentes renovables de energía
Civilizaciones de la Polinesia y Nueva Zelanda ya utilizaban el vapor geotérmico para cocinar, para calefacción y para el agua caliente. Mil años después, griegos y romanos explotaron las aguas termales con fines terapéuticos, domésticos y de ocio. En 1913 en Italia se desarrolló la primera central térmica en Larderello (Toscana) y actualmente alcanza ya una producción potencial de 1.200 MWe.
Climatización con bomba de calor geotérmica
L a energía geotérmica es la energía que se encuentra almacenada en forma de
calor en el subsuelo de la superfi-cie terrestre, teniendo su principal fuente de calor en el interior de la Tierra. Globalmente, la ener-gía geotérmica puede considerarse continua e inagotable a escala hu-mana. De modo genérico, se puede afirmar que a mayor profundidad, mayor temperatura, y se considera que cada 100 m de profundidad la temperatura del interior de la Tie-rra aumenta unos 3ºC (gradiente geotérmico).
A consecuencia de la complejidad de la corteza terrestre, en ciertos lugares del subsuelo existen ano-malías geotérmicas, que se presen-tan localmente con temperaturas mucho más elevadas que las que corresponderían a una determinada profundidad. En ciertas ocasiones, en estos yacimientos geotérmicos la energía del interior fluye hasta la superficie terrestre, manifestán-dose de forma natural en forma de fuentes termales, fumarolas o géiseres. Desde una perspectiva his-tórica, civilizaciones de la Polinesia y Nueva Zelanda ya utilizaban el vapor geotérmico para cocinar, para calefacción y para el agua caliente. Mil años después, griegos y romanos explotaron las aguas termales con fines terapéuticos, domésticos y de ocio. En 1913 en Italia se desarrolló la primera central térmica en Lar-derello (Toscana) y actualmente alcanza una producción eléctrica potencial de 1.200 MWe.
Por otra parte, la radiación solar
que llega a la superficie terrestre y que no es reflejada por la nieve, el hielo, la vegetación u otros ele-mentos es absorbida por el suelo, de manera que se va acumulando calor en el subsuelo (geotermia so-lar). Alcanza su máximo en verano cuando los rayos del sol de mediodía penetran perpendicularmente a gran profundidad en el subsuelo y calientan las capas más exteriores de la superficie terrestre, acumulan-do energía térmica en los primeros metros de profundidad, según la composición de la roca o del suelo. En este ciclo anual, el subsuelo actúa como una fuente natural de calor renovable, inagotable y limpia. Según las características del terre-no y la radiación solar propia de la región, entre pocos metros y hasta los 15 m de profundidad las tem-peraturas medias del subsuelo se mantienen relativamente estables entre los 10ºC y los 18ºC, por efecto de la inercia térmica de la gran masa terrestre.
La radiación solar en España es
elevada, por lo que la temperatura del subsuelo a profundidades supe-riores a 2 m está alrededor de los 15ºC. La mayoría de las instalacio-nes se encuentran en las capas más superficiales para que su aprovecha-miento técnico se produzca a costes económicamente viables.
Clasificación de yacimientos geotérmicos y usos potencialesEn función del recurso geotérmico, los yacimientos geotérmicos pueden clasificarse según aparece en la tabla adjunta.
Para aplicaciones de geotermia a menos de 100ºC se estima que la potencia instalada en España pueda evolucionar desde los 90 MW hasta unos 800 MW en el año 2020, y a unos 3.000 MW en 2030.
En este artículo se prestará es-pecial atención a los proyectos de muy baja temperatura, por ser de aplicación para mejorar la eficiencia energética en la edificación (resi-dencial y de servicios) y en viviendas unifamiliares.
Recuso geotérmico Temperatura (ºC) Usos potenciales
Muy baja tempe-ratura
Menos de 30 ºC Climatización con bomba de calor geotérmica
Baja temperatura Entre 30 ºC y 100 ºC
Uso térmico directo en procesos industriales y climatización
Media temperatura Entre 100 ºC y 150 ºC
Generación eléctrica en ciclos binarios y uso térmico directo en procesos industriales y climatiza-ción.
Alta temperatura Más de 150 ºC Generación eléctrica
n Fuente: Geoplat
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Nuevas fuentes renovables de energía
La bomba de calor geotérmicaLa bomba de calor geotérmica es actualmente una alternativa técni-ca y económicamente viable para la climatización (calor y frío) en viviendas unifamiliares, edificios residenciales y en el sector terciario. La bomba de calor intercambia calor o frío con el terreno de las capas superficiales, cuya temperatura se mantiene estable entre los 10ºC y los 18ºC.
Aunque esta temperatura varía en función de la ubicación, en Espa-ña, a partir de una profundidad de 10 m, se mantiene estable en torno a los 15ºC durante todo el año. Es-tas condiciones estables satisfacen el principio de funcionamiento de las bombas de calor geotérmicas y producen una elevada eficiencia energética, intercambiando calor o frío con el terreno en función de las consignas de operación en calefac-ción o refrigeración.
Existen tres posibles disposicio-nes para el colector geotérmico enterrado:
• Horizontal: El tubo de inter-cambio se extiende horizontalmente en un terreno libre de sombras a profundidades de 1,5 a 2 m. Para incrementar el intercambio ener-gético ocupando menos superficie de parcela se puede disponer una tubería en forma de espiral.
• Vertical: Se excavan pozos ver-ticales a profundidades de entre 80 y 120 m para disponer el captador geotérmico. Los costes de instala-ción son superiores a otras alterna-tivas, por precisar de maquinaria
y personal especializados, pero la capacidad de intercambio térmico es superior.
• Captador geotérmico en contac-to con reservas de agua. En el caso de disponer de aguas freáticas en el terreno o de un lago, el contacto de los tubos con la reserva de agua fa-cilita el intercambio térmico y puede evitar la perforación de pozos.
Esquema de funcionamientoLos principales componentes de una bomba de calor son el evaporador, el compresor, la válvula de expansión, el condensador y la válvula inversora (para invertir el ciclo del circuito frigorífico y funcionar en modo frío o en modo calor).
En el esquema superior se mues-tra, en Modo refrigeración, cómo en el evaporador la temperatura
del refrigerante (líquido) es más fría que la temperatura de la fuen-te de calor. De ahí el calor fluye al refrigerante en estado líquido y lo evapora. El refrigerante (ahora en estado vapor) sale del evaporador y se comprime en el compresor, ele-vando la presión y la temperatura, para ceder su calor al medio en el condensador. En la siguiente etapa, el refrigerante (líquido caliente) se expande mediante la válvula de expansión hasta alcanzar la presión y temperatura del evaporador, em-pezando de nuevo el ciclo. A través del intercambiador geotérmico se cede calor latente a la tierra.
En Modo calefacción la bomba de calor funciona en sentido inverso y el intercambiador geotérmico ab-sorbe calor latente de la tierra para aportarlo al circuito, incrementando su eficiencia energética.
Tratándose de máquinas cuyo ciclo puede invertirse, desde los 15ºC del subsuelo la bomba de calor puede calentar el fluido hasta 50ºC (en aplicaciones de ACS o calefac-ción) o bien absorber calor a 40ºC y transferirlo al subsuelo (refrigera-ción). El rendimiento energético de un sistema de climatización como el indicado, utilizando una fuente térmica de 15ºC (terreno) es igual o superior al 450% calentando y del 600% enfriando. Para realizar el intercambio térmico entre el sub-suelo y la bomba de calor basta con disponer una tuberías plásticas en contacto con el terreno y hacer circular una solución de agua con anticongelante en circuito cerrado.
Para hacer funcionar el sistema de climatización con bomba de calor se requiere de una aportación de energía eléctrica para hacer circular el fluido caloportador y para compri-mirlo. Este sistema de climatización es altamente ecológico puesto que no se produce ninguna combustión y no se genera CO2.
Ventajas e inconvenientes de la bomba de calor geotérmica:
Ventajas:• Una instalación de geotermia
con bomba de calor geotérmica puede proveer en conjunto las nece-sidades de calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria (ACS).
n Fuente: Gas Natural Fenosa. Ficha pedagógica de la energía geotérmica.
Referencias
• Gil García, Gregorio. Ener-gías del Siglo XXI. De las ener-gías fósiles a las alternativas (2008).
• Creus Solé, Antonio. Ener-gía geotérmica de baja tempe-ratura (2008).
• Geoplat. Plataforma Tecno-lógica Española de Geotermia.
• Geotics. Aplicaciones geo-térmicas en la edificación. www.geotics.net
• Fundación Gas Natural Fenosa. Ficha pedagógica. La energía geotérmica.
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Nuevas fuentes renovables de energía
• La geotermia reduce conside-rablemente el coste energético con respecto al precio de energías fósiles (con ahorros estimados de hasta el 80% con respecto al gasóleo y del 65% respecto al gas) e incluso de alternativas como la aerotermia (55%) o la biomasa (50%).
• La energía geotérmica es una fuente renovable e inagotable, que aprovecha los recursos naturales al-macenados en el subsuelo en forma de energía térmica a temperatura muy estable.
• Aplicando la geotermia a la climatización de edificios elimi-na la necesidad de voluminosas y ruidosas unidades exteriores de aire acondicionado y torres de re-frigeración, así como del elevado coste de mantenimiento asociado a la prevención de la legionela para minimizar el riesgo de propagación de enfermedades.
• El Código Técnico de la Edifica-ción español acepta la energía geo-térmica como una solución energé-tica sustitutiva de la energía solar térmica obligatoria para producir ACS, cumpliendo los requisitos en materia de eficiencia energética.
• Una instalación geotérmica de climatización evita la combustión y no genera directamente emisio-nes de CO2 ni partículas in situ, con lo que evita la instalación de chimeneas. Requiere de energía eléctrica para el funcionamiento de la bomba de calor geotérmica, cuyas emisiones dependerán del mix de generación eléctrica. Puede complementarse con la generación eléctrica mediante fuentes reno-vables.
• Las instalaciones geotérmicas pueden proveer de climatización a viviendas unifamiliares, edificios plurifamiliares, residenciales y de servicios, naves industriales, insta-laciones industriales, polideportivos, granjas, piscinas, invernaderos, hos-tales y hoteles.
Inconvenientes:• El coste de inversión inicial es
del orden de 2,5 veces superior al de otros sistemas convencionales actuales, atribuible al elevado coste de perforación de los pozos. Para calcular el período de amortización
de la inversión se tendrán en cuen-ta los ahorros en los costes de la energía y de mantenimiento de la instalación.
• La perforación de pozos o la ex-tensión en horizontal de los tubos de intercambio geotérmico requieren la disponibilidad del subsuelo o de una superficie de terreno con las características adecuadas al pro-yecto.
• Para valorar la idoneidad de esta tecnología, en proyectos geotérmi-cos a partir de 30 kW de potencia se necesita realizar una exploración del terreno a partir de uno o varios sondeos de investigación, los cuales tienen unos costes asociados de sondeo.
Joan Vacarisas GrauIngeniero Industrial
Proyecto de geotermia en el Complejo residencial Alexandra (Sabadell)
E ntre 2008 y 2009 se construyó en Sabadell el complejo residen-cial Alexandra Sabadell destinado a 168 viviendas públicas de
alquiler, residencia de gente mayor, biblioteca pública y centro de ser-vicios con amplios espacios, ocupando una superficie de 19.000 m2. La potencia total de la instalación geotérmica es de 600 kW y su confi-guración consta de 11 bombas geotérmicas de 60 kW. La distribución por el complejo se realiza mediante una combinación de suelo radian-te y fan coils. Para realizar el intercambio geotérmico con el suelo, las perforaciones cubren un total de 95 pozos para el colector geotérmico, con una longitud total de 6.370 metros de perforaciones.
Los ahorros proporcionados por la bomba de calor de geotermia se han analizado tras un período de funcionamiento superior a 1 año. En el caso de la biblioteca climatizada con energía geotérmica respecto a bomba de calor convencional, el ahorro energético es del 48% y el económico del 66%. Para las viviendas se han considerado los ahorros respecto a la climatización y ACS con electricidad y gas, siendo el energético del 63% y el económico superior al 39%.
El edificio residencial y de equipamientos Alexandra ha obtenido la máxima calificación energética A, expedida por el Institut Català d’Energia de la Generalitat de Catalunya, como reflejo de su elevada eficiencia energética. Promovido por la Sociedad Habitatges Munici-pals de Sabadell, S.A. (Vimusa), también recibió un reconocimiento en los Premios a las Mejores Prácticas de Vivienda Protegida el año 2010, otorgados por la Asociación Española de Promotores Públicos de Vivienda y Suelo.
n Fuente: Geotics. Complejo Alexandra Sabadell.
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Nuevas fuentes renovables de energía
La generación de energía eléctrica a partir de las corrientes marinas está llamada a ser una importante fuente energética en el futuro debido a su predictibilidad, a su disponibilidad y, en breve, a su viabilidad. Cierto es que la tecnología aún tiene un largo camino por recorrer hasta alcanzar su madurez, pero hay que destacar su enorme potencial, lo que hace que se le estén dedicando importantes esfuerzos en investigación y desarrollo.
La energía de los mares y océanos
E l desarrollo y calidad de vida de la sociedad actual está fuertemente ligada al
consumo energético, el cual, a su vez, es fuertemente dependiente de las energías no renovables. Las fuentes energéticas que actualmen-te mueven el mundo son inciertas en un horizonte próximo de entre 50 o 100 años. Este hecho, ligado a sus efectos adversos sobre el medio ambiente tales como las emisiones de gases de efecto invernadero, hace que el desarrollo de nuevas fuentes de energía basadas en recursos re-novables y medioambientalmente sostenibles sea indispensable.
El desarrollo de tecnologías re-novables está siendo impulsado a través de objetivos fijados como el horizonte 2020 establecido por la Comisión Europea. Tecnologías como la energía solar o la eólica han experimentado grandes tasas de crecimiento y desarrollo en los últimos años, siendo actualmente su explotación económicamente viable. La necesidad de seguir aumentando la producción energética a partir de fuentes renovables, así como la sa-turación de los emplazamientos on-shore óptimos para esta actividad, hacen que sea necesario dirigir la mirada hacia otros lugares con ener-gía potencialmente explotable… ¿Cuánta energía puede abastecer la inmensidad del océano?
La energía oceánica, en la que se incluyen todos aquellos tipos de energía que pueden obtenerse de los mares y océanos, se presenta en
distintas formas. Por un lado, cabe distinguir la energía de las olas ori-ginadas en la superficie, las cuales se producen debido a la interacción del viento y siendo, por tanto, un re-curso estocástico. Por otro lado, hay que citar la energía de las mareas, cuyo principio se basa en el vaivén de mares y océanos como resultado de fuerzas de atracción gravita-torias. La energía procedente de mares y océanos se puede obtener de múltiples maneras, utilizando diversos métodos y tecnologías. En este artículo se detalla de forma más específica la energía marina a partir de mareas, ya que presenta unas características singulares.
En cuanto a la energía de las corrientes marinas, cierto es que la tecnología aún tiene un largo camino por recorrer para alcanzar su madurez, pero hay que destacar su enorme potencial, lo que hace que se le estén dedicando impor-tantes esfuerzos en investigación y desarrollo. Por ejemplo, empresas como Marine Current Turbines
(MTC), dedicadas al desarrollo de turbinas para la explotación de este recurso, estiman que la capacidad de producción mundial de este tipo de energía ronda los 120 GW. Hablando en un contexto europeo, se estima que la potencia instalada puede llegar alrededor de 20 GW. El Reino Unido, debido a sus ca-racterísticas, generaría el 50% de esta energía.
Un recurso inagotableLa energía de las mareas tiene una característica que la distingue del resto de energías renovables actua-les: la disponibilidad. Es bien sabido que uno de los principales incon-venientes de la tecnología solar es que la energía solo puede obtenerse durante el día, dejando las horas de la noche desabastecidas. Similares problemas tiene el viento, ya que debido a su comportamiento esto-cástico, en ocasiones puede ocurrir que haya demanda pero no recurso, o viceversa.
Un caso diferente es el recurso
n Ejemplificación de la influencia de la Luna en las corrientes marinas. Fuente: Propia.
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Nuevas fuentes renovables de energía
marino, el cual se caracteriza por ser relativamente constante y pre-decible. El origen de esta energía proviene de las fuerzas gravitatorias generadas entre la Tierra, la Luna y el Sol conjuntamente con el movi-miento de rotación del planeta. El movimiento cíclico de estos elemen-tos junto con su interacción genera fuerzas que mueven los niveles de las aguas de mares y océanos. Las fuerzas gravitatorias que originan el movimiento pueden ser definidas como inagotables. A su vez, las rota-ciones y translaciones de los cuerpos celestes no varían, pudiendo afirmar así que se trata de un recurso reno-vable no estocástico, por lo tanto, inacabable y determinístico.
Debido a su gran masa, el Sol ejerce una influencia considerable sobre el recurso. Aun así, es la Luna el elemento que ejerce mayor do-minio en la creación de las mareas. Esto se explica porque la distancia Tierra-Luna es mucho menor que la distancia Tierra-Sol. La influencia queda claramente reflejada al variar la disponibilidad del recurso acorde a la posición relativa del satélite.
De este modo, cuando la Luna está en línea recta con el Sol y la Tierra se experimentan las mareas más elevadas, también denominadas mareas vivas o springtides, debido a que todas las fuerzas que se ejercen actúan en una misma dirección. Contrariamente, cuando la posición relativa de la Luna es perpendicular a la línea formada entre el Sol y la Tierra se experimentan las mareas más débiles, también denominadas mareas muertas o neaptides. La fi-
gura de la página anterior ejemplifi-ca las distintas posiciones que puede adoptar el satélite y la influencia de las fuerzas ejercidas sobre la Tierra en cada una de las etapas posibles. Nótese que se ejemplifica la fuerza que experimenta la tierra simulando más o menos ensanchamiento. La figura también ofrece una simula-ción (con datos obtenidos del de-partamento de pesca y océanos de Canadá (www.dfo-mpo.gc.ca) del recurso en el estrecho de Juan de Fuca (Vancouver, Canadá), donde se aprecia cómo las corrientes mari-nas varían según las etapas lunares. Además, en la citada figura también puede observarse cómo la corriente varía su dirección 180 grados en el tiempo. La variación de altura en las mareas crea corrientes marinas, las cuales, por lo tanto, varían su di-rección a lo largo del día. Cuando la marea sube, fenómeno denominado marea creciente o floodtide, crea una corriente totalmente opuesta a cuando disminuye (marea men-guante o ebbtide).
¿Qué características tieneel recurso?La energía de las mareas puede ser extraída a partir de dos formas claramente diferenciadas: energía potencial o energía cinética. Los distintos tipos de máquinas utiliza-das varían según si están diseñadas para extraer energía a partir de una forma u otra.
La extracción del recurso a partir de energía potencial se basa en el principio de las centrales hidroeléc-tricas convencionales. Para ello se
hace uso de la diferencia de altura, en este caso entre las mareas altas y bajas, para generar electricidad. Esta tecnología requiere de una gran infraestructura, ya que se pre-cisa de una presa para retener el agua cuando la marea sube y liberar-la cuando alcanza el punto más bajo. La tecnología, ya madura, cuenta con plantas construidas, como la central La Rance, situada al norte de Francia, que está en funcionamien-to desde 1966 y tiene una potencia instalada de 240 MW.
Por otro lado, la energía de las mareas también está presente en su forma cinética. Este método está ganando importancia debido a que su coste en ingeniería civil es mucho menor, además de que su impacto ambiental es mucho más reducido que el de construir una presa. Es importante destacar que no todas las zonas son adecuadas para la generación a partir de la energía cinética. De acuerdo con el estudio The prediction of hydro-dynamic, performance of marine current turbine, de Batten WMJ, Bahaj AS, Molland AF y Chaplin JR., la corriente máxima media debe su-perar los 2 m/s para una generación económicamente viable. Atendien-do a lo expuesto anteriormente, cabe aclarar que la velocidad de las corrientes no solo dependerá del movimiento de las mareas, sino que también está fuertemente ligada a las características geográficas de cada zona. El recurso es explotable en lugares donde la topografía del fondo marino y la disposición de la costa (estrechos o cabos) hacen que el flujo se concentre, dando lugar a velocidades más elevadas. La figu-ra superior, obtenida del Instituto Hidráulico Danés (DHI), muestra las zonas a nivel mundial donde el recurso obtenible de las mareas es más abundante.
La extracción de la energía cinéti-ca contenida en las mareas es muy similar a la extracción de la energía cinética contenida en el viento; sin embargo, existen ciertas diferen-cias. En primer lugar, el medio de trabajo en que se ven envueltas las máquinas es diferente. Tanto el agua como el viento son fluidos,
n Localizaciones con energía de las mareas potencialmente extraíble. Fuente: DHI.
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pero el primero tiene una densidad unas 800 veces mayor. Esto hace que el mayor reto de ingeniería esté focalizado en la estructura y los materiales de las palas, ya que estas tienen que soportar mayores fuerzas de flexión y la estructura tiene que ser capaz de soportar las fuerzas que el fluido ejerce sobre la máquina. Además, la estructu-ra también tiene que poder hacer frente a turbulencias, olas y efectos de remolino, fuerzas de cizalladura y variaciones de presión (la presión del agua varía según la altura de la torre), lo cual hace que el reto sea aún mayor. La velocidad de las corrientes disminuye según la pro-fundidad, con lo cual las estructuras deben poder soportar las fuerzas oportunas a la altura en la que el
recurso resulte más óptimo para la obtención de energía. Otra diferen-cia significativa son los fenómenos de cavitación que se producen en las palas al ser el fluido de trabajo un líquido. La cavitación es el fenó-meno que ocurre cuando una arista (las palas de la máquina) se mueve a gran velocidad dentro del fluido. Al producirse este fenómeno, el fluido experimenta un cambio de presión muy rápido, haciendo que se creen burbujas, las cuales implosionan dañando el material. Este fenómeno limita la velocidad de rotación de las turbinas con respecto la tecnología eólica. Según la información facili-tada por el profesor Peter L. Frankel en Marine Current Turbines: an emerging technology, la velocidad de rotación de las palas no debe
exceder los 10-12 m/s lineales.
¿Cómo se obtiene energía eléctrica a partir de las corrientes marinas? Existen diferentes tipologías de con-vertidores de energía: turbinas de eje horizontal o vertical, hidroalas (hydrofoils), conductos cerrados o venturi (enclosedtips) , helicoidales (helicalscrew) o en forma de cometa (tidalkite), tal y como se muestran en la figura adjunta. Además de las diferentes tecnologías para conver-tir la energía, existen diferentes mé-todos de anclaje (fijado o flotante), lo que hace que el abanico de po-sibilidades sea mucho más amplio. Dependiendo de las características del lugar donde se desee obtener energía (como profundidad, veloci-dad de corriente pico, velocidades medias, propiedades del fondo mari-no, etc.) se optará por convertidores con unas características u otras, así como por un tipo de anclaje flotante o fijo.
Las tecnologías más eficientes hasta el momento parecen ser las basadas en turbinas, las cuales pueden dividirse en dos grandes grupos: las de eje vertical y las de eje horizontal. La clasificación de estas turbinas se realiza según si el fluido va en dirección paralela al eje de generación de la máquina (eje horizontal) o, por el contrario, en dirección perpendicular (eje verti-cal). Las máquinas de eje vertical se basan en el drag, es decir, utilizan la fuerza de arrastre para mover la turbina. Por su parte, las turbinas de eje horizontal utilizan la fuerza de sustentación o lift, principio en el que se basan las alas de los aviones, para hacer girar las palas. En los estudios realizados sobre las turbinas eólicas queda patente que las turbinas de eje horizontal son más eficientes, lo que parece también aplicable para la energía de las corrientes marinas.
En el caso de las turbinas, la ener-gía extraíble depende de la densidad del fluido, del área que abarcan las palas y del cubo de la velocidad a la que el fluido atraviesa esa área. No obstante, no toda la energía dis-ponible puede ser capturada por la
n Tipologías de convertidores para corrientes marinas. Figuras obtenidas de la página del proyecto europeo AquaRET (www.aquaret.com).
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turbina, ya que eso implicaría que toda la energía del fluido se trans-mitiría a la máquina y la velocidad del fluido se reduciría a cero. Es evidente que no se puede parar el agua del mar, del mismo modo que no se puede parar por completo el avance del viento. Existe un lími-te teórico, denominado límite de Bentz, que demuestra que una tur-bina no puede extraer más del 59% de la energía de un fluido. Además, este límite no es alcanzable por las turbinas actuales, ya que los diseños más eficientes solamente pueden llegar a extraer alrededor del 50% de la energía disponible. La potencia de extracción también está ligada al tamaño de la máquina eléctrica que convierte la energía mecánica en electricidad. Si bien es cierto que variando el tamaño de las palas y se-gún la velocidad del fluido se puede obtener más o menos energía, esta tendrá un punto de saturación que dependerá de la potencia del gene-rador eléctrico.
Para maximizar la extracción de la energía, el área barrida por las palas tiene que ser completamente perpendicular a la dirección del fluido. La dirección del fluido varía 180º, de manera que las máqui-nas han de poder adaptarse a es-tos cambios. Esto se logra girando 180º las palas, movimiento también denominado control de pitch. En algunos emplazamientos, debido a su geografía, puede ocurrir que el cambio de sentido del fluido no sea totalmente opuesto, haciendo necesario que la turbina tenga que encarase correctamente al avance del flujo. Este movimiento es cono-cido como yaw.
¿Cómo se convierte la energía en electricidad?El principio de generación para la tecnología tratada en este artícu-lo no difiere del de la mayoría de centrales generadoras de energía eléctrica. La energía cinética del fluido es transmitida a las palas de la turbina generando un movimiento de rotación, transformándose así en energía mecánica. La velocidad de rotación suele ser demasiado baja para su correcta transformación,
con lo cual se suele hacer uso de un multiplicador de velocidad. El movimiento de rotación se con-vierte en electricidad por medio de un generador eléctrico, también conocido como alternador, que ge-nera electricidad al hacer girar los campos magnéticos que se alojan en su interior. La figura de la página siguiente muestra las partes que constituyen una turbina de eje hori-zontal, que corresponde a un mode-lo precomercial de 1 MW fabricado por la empresa Alstom. Como se ha comentado, las propiedades del
emplazamiento pueden hacer variar las características de la turbina. Aun así, sus partes fundamentales serían las expuestas.
La explotación del recuso no se lleva a cabo con turbinas aisladas. Para que este tipo de tecnología resulte viable se suelen instalar varios dispositivos en un mismo emplazamiento, formando lo que se conoce con el nombre de granjas. Sin embargo, la instalación de varios elementos en un mismo espacio tiene algunas desventajas, debido a que las perturbaciones originadas
Tres proyectos de vanguardia
• MCT: Lleva más de 20 años investigando este tipo de tecnología. Actualmente está desarrollando proyectos ya en su etapa comercial para la explotación del recurso. En concreto, está llevando a cabo un proyecto en Kyle Reah (Escocia) que consiste en la instalación de 4 dispositivos Sea Gende 2 MW con una capacidad total de 8 MW. La profundidad de las aguas donde se desea realizar el proyecto es de entre 30 y 35 metros. Se estima que la vida útil de la instalación puede llegar a ser de 25 años.• Open Hydro: Se dedica a la construcción de turbinas para co-
rrientes marinas. Inmersa en distintos proyectos, esta empresa instaló una planta de demostración de 4 dispositivos en la zona francesa de Paimpol-Bréhat. La potencia de la planta es de 2 MW con turbinas de 16 m de diámetro a una profundidad de 35 metros.• Alstom: Se encuentra en la etapa de prueba de sus turbinas. Du-
rante el periodo 2014-2016, prevé la construcción de plantas piloto de entre 4 y 10 MW para el testeo de sus dispositivos y lanzar productos comerciales a partir de 2016. Los modelos con los que están trabajando actualmente son máquinas de 1 MW con un diámetro de 18 metros.
n Modelos de turbinas de las empresas MCT, OpenHydro y Alstom.
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por un elemento, también llamadas estelas, pueden disminuir el rendimiento de las máquinas colindan-tes. La distancia entre las turbinas tiene que dimen-sionarse adecuadamente para minimizar estos efec-tos. Además, la instalación de muchas turbinas puede reducir considerablemen-te la velocidad del agua en una zona determinada, lo cual puede tener efectos en los ecosistemas del lu-gar. Estas problemáticas deben tenerse en cuenta al realizar proyectos de esta tecnología.
El presente y el futuro de la tecnologíaLa tecnología de genera-ción a partir de corrientes marinas aún se encuentra en fase de de-sarrollo, siendo gran parte de las
propuestas existentes prototipos, lo que puede llevar a que sus costes sean muy elevados. Aun así, este tipo
de tecnología es técnica-mente viable, tal como lo confirma la aparición de las primeras plantas a nivel comercial, como las propuestas por la empresa MCT. Los retos a los que se enfrenta este tipo de generación pasan básica-mente por incrementar su fiabilidad, asegurar largos periodos de operatividad y reducir los costes de fabri-cación e instalación. Para lograr estos objetivos es necesario seguir promo-viendo la investigación y la construcción de este tipo de plantas, para así poder analizar y resolver sus problemáticas y pun-tos débiles.
Joan Marc Rodriguez Bernuz, Antoni Sudrià AndreuCITCEA-UPC/teknoCEA
n Partes de una turbina de corrientes marinos. Fuente: Alstom.
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La concentración solar para la producción de electricidad siempre se ha asociado a grandes plantas termoeléctricas que tienen potencias del orden de MW o decenas de MW. Sin embargo, hay una tecnología capaz de llevar esta idea de la concentración a una escala menor, a los kW. Esta tecnología, el Dish Stirling, es la suma de dos ideas distintas: por un lado, la concentración solar mediante un disco parabólico, que concentra la radiación en su punto focal, y por el otro, el motor Stirling, que es capaz de convertir energía térmica en electricidad.
Dish Stirling: energía eléctrica a pequeña escala mediante concentración solar
L a tecnología del disco parabólico es la más antigua
de aquellas que pretenden obtener energía eléctrica mediante el aprovecha-miento de la energía solar. Al principio se usaba junto a un ciclo de Rankine, con el que funcionan habi-tualmente las centrales de vapor con turbina, aunque también se había probado con un motor Stirling. Sin embargo, no fue hasta los años 70 cuando hubo un desarrollo importante de la tecno-logía, de forma que la mayoría de conocimientos que tenemos actual-mente sobre estos sistemas vienen de aquella época.
El motor Stirling fue inventado por Robert Stirling en el año 1816 con el objetivo inicial de competir con la máquina de vapor. Su uso ha sido muy reducido a lo largo de la historia debido principalmente a la baja relación entre potencia y volumen ocupado, motivo por el que no ha sido posible usarlo en sistemas de automoción y que ha lastrado su desarrollo y competitividad.
El Dish Stirling se caracteriza por su modularidad y alta eficiencia. Se trata de sistemas que producen entre 1 y 30 kW y que pueden ocu-
par un espacio considerable, en un rango de entre 3 y 25 m de diáme-tro. Su eficiencia es mejor que la que tienen otras tecnologías solares como la fotovoltaica a tan pequeña escala. Puede dar rendimientos eléctricos de entre el 10 y el 32%, dependiendo de si hay aprovecha-miento térmico o no. En el caso de hacer cogeneración, el rendimiento eléctrico baja al rango del 10-15% y el térmico está en un 35-40%. Si solamente se produce electricidad, el rango de rendimiento eléctrico está en 25-32%.
El principio de funcionamiento del Dish Stirling es el siguiente: el disco parabólico concentra la ra-diación solar incidente en el punto focal de la parábola, de manera
que se consiguen factores de concentración muy elevados, y la energía recibida por el receptor, el punto focal, es muy grande comparada con su superficie. El receptor se calienta y transmite esta energía térmica al motor Stirling, que mediante un ciclo termodinámico la transforma en energía mecánica que a su vez es convertida en electricidad mediante un generador.
Concentrador parabólicoAl focalizar toda la energía solar incidente sobre la superficie del colector en un solo punto, el foco de la parábola, sus ratios de concen-tración son muy elevados, mucho mayores que, por ejemplo, los con-centradores lineales de la tecnología Parabolic Trough (canal parabóli-co). En el caso del Dish Stirling, la energía recogida se concentra en una superficie de receptor entre 1.000 y 2.000 veces menor que la de la parábola.
La forma parabólica del concen-trador se puede obtener de diferen-tes maneras. Por un lado, se puede hacer un solo espejo parabólico. Este sistema obtiene los mejores rendimientos, ya que toda la super-
n Dos Dish Stirling de 30 kW instalados en Sudáfrica. (Energy, 2013).
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ficie del disco es útil, pero es difícil de construir y si hay algún proceso de degradación o rotura, se debe cambiar la parábola entera. Por otro lado, se puede hacer con distintos espejos más pequeños, poniéndolos en la dirección correcta para que envíen la radiación al foco, o bien por sectores triangulares, que al su-marse tendrán forma de parábola.
La superficie del disco parabólico está hecha de un material reflejante para asegurar que la máxima canti-dad de energía solar es redirigida al foco. Son diversos los materiales que pueden hacer esta función, desde materiales de cristal y plata, pare-cidos a los espejos, hasta materiales poliméricos capaces de reflejar la luz solar. Con estos materiales se consiguen rendimientos elevados, del orden del 90% para este paso del proceso.
Seguimiento solarPara que el sistema pueda concen-trar correctamente los rayos solares es necesario que el disco parabólico esté orientado perpendicularmente al sol, de manera que al ser refleja-dos por el concentrador van directa-mente al receptor del motor Stirling. En caso de no estar bien orientado, el punto focal donde irá toda la energía no estará en el mismo sitio que el receptor y, por tanto, no se acumulará energía. A diferencia de la fotovoltaica, solo la radiación directa del sol es utilizable, puesto que la radiación difusa es también reflejada por el concentrador, pero no hacia el receptor, ya que no viene en perpendicular. Es por este moti-vo que cualquier Dish Stirling tiene que tener un sistema de seguimien-to solar de dos ejes que asegure esta perpendicularidad. Disponer de este seguimiento de dos ejes hace que el sistema tenga un elevado factor de uso a lo largo del año, del orden de 2.000-3.000 h equivalentes a plena potencia, variando mucho según localización y climatología.
Motor StirlingEl motor Stirling convierte energía térmica en energía mecánica. Esta es la característica más importante de estos motores y que los diferencia
de los motores de combustión inter-na. El movimiento se origina con el transporte de energía térmica del foco caliente al foco frío mediante un gas de trabajo que se comprime y se enfría en el foco frío y que cuan-do se mueve hacia el otro foco, se calienta y expande, originando así el movimiento del pistón en cada ciclo termodinámico. Este gas acostum-bra a ser helio, ya que tiene buenas características para desarrollar este
ciclo termodinámico y es relativa-mente fácil de mantener estanco. El hidrógeno es mejor gas para este uso, pero es muy difícil de mantener encerrado en un recipiente, motivo por el que prácticamente se descar-ta su uso.
La principal ventaja de este siste-ma, a parte de un rendimiento ele-vado para ser un motor-generador, es que la energía térmica le viene dada desde el exterior, no como la
Algunas empresas fabricantesde Dish Stirling
• Innova solar. Pequeña empresa italiana que produce Dish Stir-ling de muy pequeña potencia. Sus sistemas son de cogeneración, con potencias de 1 y 3 kW eléctricos y térmicos respectivamente. El rendimiento total es de 55.2%, compuesto por un 13,8% eléctrico y un 41,4% térmico. Tienen instalados estos sistemas por toda Italia.
• Infinia Solar. Empresa de Estados Unidos que vende conjuntos de 64 unidades de Dish Stirling de 3,5 kWe. Puesto que se basan en la generación de electricidad en el rango de los MW, su sistema está optimizado para producir únicamente energía eléctrica, no energía térmica, aunque se necesite disipar calor del foco frío del motor. Su rendimiento eléctrico es cercano al 30%.
• United Sun Systems. Compañía con origen en Suecia y en el Reino Unido. Se dedica a diseñar y construir Dish Stirling de 25 kWe, sin cogeneración. Sus costes de instalación por kWe pico son menores debido a la mayor envergadura del sistema. Su rendimiento eléctrico es también del orden del 30%.
• Ripasso Energy. Empresa sueca que fabrica Dish Stirling de 30 kWe. No hacen cogeneración, puesto que se centran en la producción eléctrica. En unas de sus instalaciones en Sudáfrica han conseguido el récord actual de rendimiento eléctrico, que es del 32%.
• El.Ma. Pequeña empresa italiana que se dedica a la manufactura de máquinas hechas prácticamente a medida. Produce prototipos de Dish Stirling de 0,5 kW. Está en proceso de desarrollar nuevos modelos de hasta 2kW, aunque aún no están en el mercado.
n De izquierda a derecha, esquemas de las configuraciones alfa, beta y gamma Stirling. En azul, las zonas frías y en rojo, las zonas calientes. Fuente: http://motorstirlinggrupodefisica.blogspot.com.es
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Nuevas fuentes renovables de energía
energía química proporcionada por la gasolina en un motor de com-bustión interna, pudiendo así usar toda clase de fuentes de calor, ya sean combustibles fósiles, biomasa o energía solar.
Uno de los mayores problemas del motor Stirling es que para funcionar se necesita la mayor diferencia de temperatura posible entre el foco caliente y el foco frío. En el caso de los Dish Stirling, el foco caliente trabaja a temperaturas de entre 600 y 800ºC para obtener rendimientos del motor de entre el 30 y el 40%.
Hay distintas configuraciones para construir un motor Stirling:
• Alfa Stirling: Dispone de dos pistones de fuerza, uno en cada foco. Su principal desventaja es que al estar abierto por dos lados para integrar los pistones, el sellado del gas de trabajo es más complicado, especialmente en el foco caliente.
• Beta Stirling: Tiene solamente un pistón que está mecánicamente unido a un cilindro que desplaza el gas del foco frío al caliente y vice-versa en cada ciclo. El pistón está situado en el foco frío del sistema, de manera que el problema de sella-do de gases queda reducido.
• Gamma Stirling: Muy parecido a la configuración Beta Stirling, la única diferencia es que el pistón no está unido mecánicamente al cilin-dro de desplazamiento. Se facilita así la mecánica del sistema, pero se reduce el rendimiento, puesto que el cilindro de desplazamiento se mueve libremente, no de forma optimizada. Normalmente, cilindro y pistón se encuentran en cámaras separadas.
A su vez, estas configuraciones pueden subdividirse en dos tipos
comunes a todas ellas:• Stirling cinemático: Las veloci-
dades de los pistones y del cilindro de desplazamiento están controla-das por una conexión física externa, de manera que el control de fre-cuencia de la electricidad generada es más simple.
• Stirling de pistón libre: No hay conexión física que controle la ve-locidad de movimiento de pistones o cilindros de desplazamiento, de modo que el sistema es mecáni-camente más simple y con mayor durabilidad, pero se necesita mayor precisión en el momento de dise-ñarlo y conseguir que genere a la frecuencia deseada. El movimiento alternativo es generado por el ciclo termodinámico y por un muelle, del que dependerá la velocidad del pis-tón y que será el elemento principal de diseño para evitar problemas de generación.
El pistón de fuerza de todas las configuraciones de motor Stirling está conectado a un generador eléc-trico, que puede ser lineal o de rotación, para convertir la energía mecánica en energía eléctrica.
Las principales características positivas y negativas de los motores
Stirling son las siguientes: • Positivas:– Máximo rendimiento potencial
de un motor para unas tempera-turas determinadas de foco frío y caliente.
– Fuente de calor flexible: bioma-sa, solar, combustibles fósiles…
– Bajas emisiones de gases con-taminantes.
– Silencioso y con pocas vibra-ciones.
– Alta durabilidad de los Stirling de pistón libre.
– Pueden funcionar como refrige-rador o como bomba de calor.
– Tienen la mayor producción de trabajo específico de cualquier ciclo regenerativo.
• A mejorar:– Tiempo de reacción elevado. – Relación potencia/volumen baja.
Lo hace poco útil para sistemas de automoción.
– Problemas de sellado del gas de trabajo en los Stirling cinemáticos.
– Sistema de aprovechamiento térmico.
Debido a que el funcionamiento del motor Stirling es dependiente de la diferencia de temperatura entre el foco frío y el foco caliente, es ne-cesario enfriar permanentemente el foco frío para mantenerlo en un rango de temperaturas aceptable, que variará en función del motor Stirling usado.
Para enfriar el foco frío se utiliza un sistema de intercambio de calor con agua. Inicialmente, puesto que el único objetivo de los Dish Stirling era la generación eléctrica, este sis-tema solo disipaba el calor mediante un ventilador. Así, se conseguía el rendimiento máximo eléctrico, ya
n Esquema de un motor Stirling de pistón libre. Fuente: NASA. https://tec.grc.nasa.gov/rps
Bibliografía
• Energy, R. (julio 2013). Obtenido de www.ripassoenergy.com• Mancini, T. Heller, P. Butler, B. Osborn, B. Schiel, W. Goldberg,
V. Buck, R. Diver, R. Andraka, C. Moreno, J. Dish-Stirling Systems: An Overview of Development and Status Journal of Solar Energy Engineer-ing. Vol. 125. Mayo 2003.
• Stine, W. B. Diver, R. B. A Compendium of Solar Dish/Stirling Technology SERDP.Enero 1994.
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Abril 2014 / n.º 461 Automática e Instrumentación
Nuevas fuentes renovables de energía
que solo se extraía el calor necesario para mantener el rendimiento en el punto óptimo de trabajo.
Posteriormente se pensó en la posibilidad de usar el Dish Stirling para la cogeneración. El concepto se basa en añadir un acumulador térmico de intercambio con el agua
de red para así calentarla y obtener energía térmica además de la eléc-trica. En este caso, el rendimiento del motor al generar electricidad baja considerablemente debido a que una parte importante del calor pasa por el Dish Stirling sin hacer trabajo útil en el ciclo termodiná-
mico. Este calor es el usado en el sistema de intercambio de calor del foco frío para calentar el agua.
Jordi Giral-Guardia, Francesc Girbau-Llistuella, Antoni Sudrià-AndreuCITCEA-UPC/teknoCEA
Empresa Proyecto Localización Potencia total
Nº de unidades
Año de construcción Comentarios
Innova Trinum Monteodorisio, Italia 2 kWe 2 2011 Hay otras instalaciones similares en Italia
In� niaKirtland Air Force Base, en Nuevo Mexico, USA
21 MWe 6000 - Compartido con Stirling EngineSystems y Sandia National Laboratories
In� nia Helios Power Chipre 50 MWe 16,920 - En desarrollo
In� nia Maximus Grecia 75 MWe 25,160 - En desarrollo
United Sun Systems
Maricopa Park, Arizona, USA 1,5 MWe 60 2010
Ripasso Energy
Upington, Republic of South África
60 kWe 2 2012 Récord de rendimiento eléctrico: 32%
Cleanergy Desierto de Ordos, Mongolia 100 kWe 10 2012
PSA PSA España 56 kW - 1992-97
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P ero entonces, pensando en clave de conectividad, ¿dón-de está el valor añadido de
un producto? La respuesta está en la integración de distintas tecnologías y, por supuesto, en las especificaciones concretas de la versión utilizada para cada tecnología.
Podemos agrupar las tecnologías wireless en tres grandes grupos: las que resuelven la conectividad a distancias cortas (las llamadas redes inalámbricas de área personal, con alcance de unos pocos metros), las que resuelven la conectividad a dis-tancias medias (redes locales o me-tropolitanas, con alcance no más allá de unos pocos kilómetros) y las que pueden trabajar a grandes distancias (redes de área extendida).
Un mismo producto puede in-corporar tecnologías en más de uno de los grupos anteriores. La
decisión de cuál utilizar puede ser fija (programada de antemano por el instalador) o variable, dependiendo de las condiciones de cada momento (por ejemplo, en ausencia de cober-tura de red local, utilizar una red de mayor alcance).
Este informe consta de dos partes claramente diferenciadas. Por un lado, se ofrece una explicación del estado del arte de las tecnologías. Así, se conocerá el significado de las distintas siglas que se encuentran con mayor profusión, las prestacio-nes y los casos de aplicación en los que son recomendables (o no reco-mendables). También se revisará la evolución de las tecnologías, ya que en algunos casos podemos vernos obligados a utilizar tecnologías de las que no necesitamos todas las prestaciones antes que utilizar ver-siones anteriores con gran riesgo de
obsolescencia temprana.Como es habitual, la segunda parte
del informe es una tabla con datos de los productos existentes en el mercado que nos han proporcionado los fabricantes y/o suministradores. En esta tabla, los productos se pre-sentan ordenados alfabéticamente por suministradores ya que, como se ha comentado, muchos son multi-tecnologia y una agrupación por tec-nologías podría ser poco práctica.
Cobertura y redesde comunicaciónUn dispositivo está bajo cobertura si tiene señal radioeléctrica de una red de datos. Un ejemplo habitual en el ámbito doméstico es el teléfono inalámbrico. Este teléfono recibe la señal de la base (que es la que está conectada a la red cableada) y está con cobertura siempre que esta señal tenga un nivel adecuado (típicamen-te, el alcance de un domicilio).
Otro ejemplo, en el ámbito pro-fesional, puede ser el caso de un sistema de riego que se active si le llega una llamada a través de la red móvil. Si en la ubicación del sistema de riego hay una señal suficiente de la red móvil, el sistema de riego está con cobertura.
Ya hace unos cuantos años que se habla de la domótica, que nos permite controlar aparatos a dis-tancia. Aunque se lanzaron muchos productos al mercado, en general no se alcanzaron las expectativas gene-radas. Esto se explica por distintos motivos, pero uno de los principales es la falta de grandes estándares para
Wireless para automatizacióny controlBasta con leer las hojas de especificaciones de gran parte de productos con aplicación en el campo de la automatización y el control para ver que las tecnologías wireless están plenamente integradas. Si hace unos años a los productos se les suponía una conectividad mediante cable y el valor añadido era la posible conectividad wireless, ahora la situación es casi a la inversa: la conectividad wireless está presente y es la conectividad mediante cable la que puede ser prescindible.
n Fuente: Emerson.
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resolver la conectividad. Hoy en día, este problema ya no existe, puesto que existen estándares de utilización muy amplia que dan garantía de que el sistema de control/automatización pueda crecer y, al mismo tiempo, se ofrecen unos precios muy interesan-tes, debido a la gran competencia en el sector. Y si a esto le añadimos que las personas solemos estar conecta-das con nuestros teléfonos móviles en todo lugar y en todo momento, podemos hablar del llamado Internet of things (IOT, Internet de las cosas), que parece que será todo un éxito. Este Internet de las cosas es como la domótica, pero con la diferencia de que ahora somos las personas las que con nuestros móviles estamos todo el día conectados y vemos con buenos ojos todas las soluciones que nos permitan controlar dispositivos a distancia.
Las aplicaciones en el campo de la automatización y el control son obvias y ya se habla de la detección generalizada (pervasive sensing) como el nuevo paradigma de la in-dustria en la que se busca una mayor visibilidad de las condiciones fuera del proceso a través de los sensores correspondientes. Las tecnologías wireless actuales aportan una me-jor relación valor/coste gracias a la facilidad de implantación, fiabilidad y bajo coste en el ciclo de vida del equipo. Existen muchas aplicaciones en las que una buena distribución de sensores puede actuar como un mantenimiento predictivo que reduzca significativamente el coste del mantenimiento correctivo. En la tabla de oferta que acompaña a este informe aparecen diversos productos en esta línea, como podrían ser los sensores de Honeywell, (suministra-dos en España por Iberfluid).
Ante una aplicación wireless de automatización o control, debemos considerar la cobertura del elemento a controlar y la del elemento con-trolador. Por ejemplo, si queremos controlar un sistema de riego situado en un entorno rural donde solo existe cobertura de telefonía móvil pública GSM/UMTS mediante un teléfono móvil, deberemos prever los gastos derivados de la conectividad a través de la red pública. Pero si lo que que-
remos es, por ejemplo, controlar una cadena de producción ubicada en una nave que dispone de cobertura WiFi, los gastos serán menores.
Otro aspecto importante es la seguridad. Aquí englobamos dos con-ceptos. Por un lado, la seguridad de la comunicación, que normalmente depende de los protocolos de segu-ridad utilizados por cada estándar. Por otro lado, la fiabilidad de la red, entendida como la existencia de posibles caminos redundantes, en el caso de que una red de comunicación falle. Es obvio que no dejaremos un proceso crítico en manos de una única red de comunicaciones.
Redes de área personalLas redes de área personal son aque-llas en las que la cobertura es de unos pocos metros. Son adecuadas para cubrir un vehículo, una habitación, una sala,etc. En este apartado, las primeras redes fueron las de infra-rrojos, que requerían visión directa sin obstáculos intermedios entre los puntos a comunicar. Su gran ventaja era el precio. Cuando en el año 1994 apareció la tecnologia Bluetooth, el infrarrojo empezó su declive. Aunque inicialmente Bluetooth era algo más caro, su rápida introducción en el mercado hizo rebajar los precios.
La gran ventaja de Bluetooth res-pecto a infrarrojos es que la primera no necesita visión directa entre dispositivos. Así, cuando conectamos un teléfono móvil al sistema de au-dio del coche mediante Bluetooth,
podemos tener el móvil dentro del bolsillo de la chaqueta, ya que la comunicación se realiza mediante ondas radio que tienen la capacidad de superar obstáculos. Esto sería inviable mediante infrarrojos. Pero debemos ser conscientes de que en infrarrojos la comunicación iba en línea recta entre emisor y receptor y que para que alguien intercepta-ra los datos, debía colocarse entre medio. Con Bluetooth, alguien que estuviera en la zona de cobertura de los dispositivos (no necesariamente en la línea recta que los une) podría interceptar los datos con mayor o menor facilidad dependiendo de la seguridad del estándar. Esto no suele ser un problema porque al ser estándares de poca cobertura, normalmente el espacio en el que se ubican suele estar controlado.
Otro estándar de corto alcance es el RFID. Puede afirmarse que RFID es al código de barras como Bluetooth es a infrarrojos. RFID permite la lectura de códigos a pequeñas distancias sin la necesidad de visión directa.
Las tendencias en las redes de área personal vienen de la mano de Bluetooth. Es este estándar el que ha tenido una mayor evolución, que comentaremos a continuación.
Bluetooth es el estándar 802.15.1, que trabaja a 2,4 GHz. La primera versión (v.1.1 y v.1.2) ofrecía ve-locidades de 1 Mbps. La versión 2.0 +EDR (2006) ofrece hasta 3 Mbps con el 50% del consumo de la anterior. La versión 2.1 +EDR (2007) simplifica los pasos para crear la conexión entre dispositivos y reduce algo más el consumo, pero no aumenta la velocidad. La versión 3.0 +HS (2009) permite hasta 24 Mbps pero no sobre el enlace Bluetooth sino sobre un en-lace 802.11 paralelo. Así, la gestión de la conexión (descubrimiento de dispositivos, establecimiento,...) se hace sobre el enlace Bluetooth pero los datos de usuario van sobre el enlace 802.11.
Actualmente el desarrollo de Blue-tooth se encuentra en la versión 4. Esta versión incluye el Bluetooth clásico (v.2), el de alta velocidad (v.3) y el llamado Bluetooth Low Energy. Básicamente, permite un
n Transmisor de presión de Honeywell. suministrado por Iberfluid
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mayor alcance (más de 100 metros), protegiendo los datos bajo un cifrado de 128 bits (reforzando la seguridad al máximo), y alcanzando velocidades máximas como la v3.0. En el mo-mento de redactar este informe, la última versión es la 4.1 (2013).
Así, por ejemplo, el viBlu de Sys-teme Helmholz, suministrado en España por An Consult, trabaja con Bluetooth.
El Bluetooth Low Energy (2007) da respuesta a la necesidad de dis-poner de un estándar que consuma muy poco y que, por lo tanto, pueda incorporarse a dispositivos que se alimenten con pilas de botón. Así, Bluetooth low-energy a 1Mbps solo debe transmitir una corriente de pico de 15 mA durante el 25% del tiempo que lo haría un enlace 802.15.4 típico que funcionaría a 250kbps y con una corriente de transmisión de 28mA, para enviar la misma cantidad de datos. Este nivel de consumo es lo suficientemente bajo para que un par de pilas AA duren durante meses o años. Un chip Bluetooth low-energy se podrá despertar, por ejemplo cada 10 ms, escuchará transmisiones (consumiendo alrededor de 15mA en un periodo muy corto) y entonces volverá a un estado de sueño profun-do mientras mantiene un consumo tan pequeño como algunas decenas de microamperios.
Si necesitamos un Bluetooth pero con mayor velocidad de datos, pode-mos recurrir al estándar 802.15.3a, también llamado UWB (ultra wide band). Este estándar permite más velocidad (de 100 Mbps a 2 Gbps). Por el contrario, el alcance queda limitado a unos 10 metros. Tiene un consumo muy reducido y no provoca interferencias significativas sobre sistemas existentes, ya que distribuye su energía sobre 500 MHz.
Si lo que necesitamos es un Blue-tooth pero con menor coste econó-mico, una opción muy razonable es el estándar 802.15.4, llamado también ZigBee. Es como el Blue-tooth pero con menos prestaciones (velocidades entre 20 kbps y 250 kbps), cosa que hace que pueda ser más económico.
ZigBee ha evolucionado hacia Zig-Bee RF4CE. La especificación Zig-
Bee RF4CE mejora el estándar IEEE 802.15.4, proporcionando una capa de red simple y perfiles estándar de aplicaciones que se pueden utilizar para crear una solución interoperable para el uso dentro del hogar. Algunas de sus características son:
• Funciona sobre 3 canales de frecuencia. Incorpora una buena protección contra interferencias a través de su método de agilidad en frecuencia que mueve rápidamente la red ZigBee RF4CE a un canal libre de interferencias cuando se detecta la interferencia de otra fuente.
• Incorpora mecanismos de ahorro de energía para todas las clases de dispositivos.
• Utiliza el sistema de seguridad del estándar industrial AES-128.
La red ZigBee RF4CE está com-puesta por dos tipos de dispositivo: un nodo de destino y un nodo con-trolador. Un nodo de destino tiene todas las capacidades de coordinar la red y puede iniciar una red por derecho propio. Un nodo controlador puede conectarse a redes iniciadas por nodos de destino por el empa-rejamiento con el destino.
Por ejemplo, los transmisores Har-mony XB5R de Schneider Electric utilizan ZigBee.
En la banda de los 2.4 GHz también se dispone del WirelessHART (2007), que está especialmente pensado para monitorización y control de procesos donde no se requieran velocidades superiores a 250 Kbps ni alcances mayores a 250 metros en línea de visión. Por ejemplo, los productos de Emerson y de Endress+Hauser que aparecen en la tabla permiten
WirelessHART.Otro estándar es el NFC. Es pare-
cido al ZigBee pero para distancias muy pequeñas y está pensado para integrarlo dentro de terminales móviles. Trabaja en la banda de los 13,56 MHz y esto provoca que no se aplique ninguna restricción y no re-quiera ninguna licencia para su uso. El alcance de funcionamiento de este estándar está por debajo de los 20 cm. En este protocolo siempre hay un elemento que inicia la conversación y es este el que monitorizará la mis-ma; este rol es intercambiable entre las dos partes implicadas. Dada la gran importancia de las tecnologías que permiten una fácil integración dentro de terminales móviles, se enumeran a continuación algunas de sus principales características:
• Tecnología inherentemente segura, ya que por su corto alcance los dispositivos tienen prácticamente que tocarse.
• Proporciona un modo de ac-ceso a los servicios muy familiar e intuitivo a los usuarios: si quieres un servicio, tócalo. Por ejemplo, si quieres comprar un refresco con el terminal, toca la máquina.
• En modo pasivo permite que el dispositivo (el terminal móvil, por ejemplo) no necesite consumir batería para establecer la conexión y realizar el intercambio de datos. Hay dos modos: a) Pasivo: Solo un dispositivo genera el campo electro-magnético y el otro se aprovecha de ello para poder transferir los datos. El iniciador de la comunicación es el encargado de generar el campo electromagnético; b) Activo: Ambos dispositivos generan su propio campo electromagnético, que utilizarán para transmitir sus datos.
NFC también presenta ventajas respecto a Bluetooth:
• Con NFC, en lugar de realizar configuraciones manuales para iden-tificar los dispositivos, la conexión entre dos dispositivos NFC se esta-blece al mismo tiempo (una décima de segundo). La velocidad de datos máxima NFC (424 kbit/s) es más lenta que la Bluetooth.
• NFC es compatible con las tecno-logías RFID pasivas existentes (13,56 MHz ISO/IEC 18000-3).
n Pasarela WirelessHART de Pepperl+ Fuchs.
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• NFC requiere poca potencia.
Los estándares comen-tados anteriormente son abiertos, es decir, la es-pecificación técnica está disponible por parte de los desarrolladores. Pero también existen protocolos propietarios. A modo de ejemplo, Z-Wave es un protocolo de comunicacio-nes inalámbricas diseñado para la automatización del hogar, específicamente para aplica-ciones de control remoto en entornos residenciales. Esta tecnología, que trabaja en torno a los 900 MHz, tiene un alcance de 30 metros en interior y 100 metros en exterior. Ofrece velocidades de 40 a 100 Kbps con un consumo de unos 20 mA.
Redes de área local y metropolitanaMientras que con las redes perso-nales el alcance se limita a unos pocos metros, las redes locales y metropolitanas ya llegan a unos pocos kilómetros, siendo estas últimas las que llegan a mayor distancia.
La gran dispersión de tecnologías en las redes personales no es la tónica en este tipo de redes y realmente hay dos estándares que son claramente dominantes: los estándares WiFi para redes locales y los estándares WiMax para redes metropolitanas.
Si bien es cierto que aún podemos encontrar algún producto basado en tecnologías laser (infrarrojos con mayor alcance) o en tecnologías propietarias, en este apartado solo trataremos las dominantes que, por otro lado, son las que se encuentran en los productos de automatización y control presentados en la tabla de este informe.
Estándares WiFiEn el año 1990 se empezaron a definir estos estándares a nivel inter-nacional y fue en 1997 cuando apa-reció el primer estándar: el 802.11. Este ofrecía una velocidad de hasta 2 Mbps y su banda de trabajo se definió alrededor de los 2.4 GHz. Poco después apareció el 802.11b, que llegaba a 11 Mbps.
En las redes WiFi la arquitectura consta de estaciones y una de ellas puede hacer funciones de punto de acceso si se desea conectividad con otras redes. Las estaciones pueden agruparse de la manera que se crea más conveniente, asignando identi-ficadores. Todas las estaciones que tengan el mismo identificador podrán verse entre sí, a modo y manera de lo que sucede con las estaciones cableadas en entornos no-wireless. Si tenemos una gran área a cubrir, podemos hacerlo mediante diversas estaciones.
Como se ha comentado, la fre-cuencia de trabajo está alrededor de los 2.4 GHz. En esta banda hay bastantes interferencias, ya que es una de las consideradas bandas libres para las que no se necesita licencia siempre que no nos excedamos de una potencia máxima regulada por el Estado.
Otra de las llamadas bandas libres es la de 5.8 GHz. Un inconveniente de esta banda es que, cuando se trabaja a mayor frecuencia, la ate-nuación de las ondas es mayor y se requieren equipos capaces de emitir a más potencia, recibir con menor señal o ambas cosas. La ventaja es que es una banda más ancha, donde se pueden ubicar más canales y, además, es una banda con menos ocupación, lo que implica menores interferencias entre distintas comu-nicaciones.
En 1999 apareció el 802.11a. Este estándar utiliza la banda de 5.8 GHz y alcanza los 54 Mbps. Se definen 19 canales en esta banda, por lo que teóricamente pueden alcanzarse los 19x54 Mbps en total.
En 2003 surgió el 802.11g. Este
estándar también al-canza los 54 Mbps, pero en la banda de 2.4 Ghz. La ventaja es obvia: la atenuación es menor y podemos tener mayor alcance. El inconvenien-te es que en la banda de 2.4 GHz solo se definen 3 canales, por lo que solo podríamos tener 3x54 Mbps en total.
En 2009 apareció el estándar 802.11n, que
es el que más se instala hoy en día y en el que nos extenderemos más. Con este sistema, gracias a mejoras tecnológicas, los 54 Mbps de están-dares previos se convierten en 150 Mbps. Pero, además, el 802.11n permite trabajar con hasta 4 antenas transmisoras, por lo que se pueden alcanzar los 600 Mbps. Otro aspecto clave es que trabaja en ambas bandas (2.4 y 5.8), por lo que puede utilizar todos los canales disponibles.
Hay una gran gama de productos en lo que se refiere a WiFi. Así, por ejemplo, los equipos Scalance W700 de Siemens trabajan con 802.11n. En cambio, Wago trabaja con pasarelas distintas en cada banda y utiliza la 758-916 para la banda de 2.4 GHz (estándares b/g/n) y la 758-917 para la de 5.8 GHz (estándares a/n).
La complejidad de los procesos técnicos que incorpora 802.11n ha dado lugar al concepto MCS (Modulation Coding Scheme). Estas siglas incluyen conceptos como la modulación, el número de antenas y la velocidad de los datos. Hay que negociar en cada momento cuál es el MCS óptimo en función de las condiciones del enlace. La máxima velocidad (600 Mbps) se consigue con el MCS-31 usando modulación 64QAM en un canal de 40 MHz, con 4 flujos de datos y trabajan-do en condiciones de propagación óptimas (distancias cortas y pocas interferencias).
Cuando se trabaja con Wi-Fi hay dos tipos de soluciones: la más clá-sica, consistente en poner puntos de acceso normales o usar equipos que ya integran varios puntos de acceso. Estos productos compactos permiten dar soluciones rápidas a
n Familia de productos Scalance W700 de Siemens.
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instalaciones con muchos requisitos de capacidad.
Si usamos todos los canales dispo-nibles, podemos llegar a tener velo-cidades globales de varios Gbps, por lo que es importante que la red fija pueda soportar esta velocidad, con disponibilidad de puertos gigabit.
En cuanto a la seguridad, hay que proteger las dos bandas (por ejemplo, con sensores de actividad en las dos bandas, para detectar posibles interferencias o accesos no deseados). Además, se recomienda usar seguridad WPA2. WEP es muy simple y fácilmente descifrable y WPA también es descifrable (con un poco más de tiempo). En sistemas que funcionan a velocidades ele-vadas, como este, es peligroso usar sistemas que no cambian las claves, ya que circulan muchos paquetes por segundo y, por tanto, un posible intruso dispone de mucha informa-ción para averiguar las claves.
Es habitual que en un mismo espacio convivan redes personales y redes locales. Si Bluetooth y Wi-Fi operan al mismo tiempo en la misma banda de frecuencia, van a interferir (colisionar) el uno con el otro. Específicamente, estos sistemas transmiten en frecuencias solapadas (incluyendo el efecto de las bandas laterales), creando ruido coloreado en la banda de uno y del otro. La interferencia entre Bluetooth y Wi-Fi ocurre cuando tenemos alguna de las siguientes dos circunstancias:
• Un receptor Wi-Fi siente una señal Bluetooth al mismo tiempo que una señal Wi-Fi está siendo enviada hacia él. El efecto es más pronunciado cuando la señal Blue-tooth está dentro de la banda del receptor Wi-Fi.
• Un receptor Bluetooth siente una señal Wi-Fi al mismo tiempo que una señal Bluetooth está siendo enviada hacia él; el efecto es más pronunciado cuando una señal Wi-Fi está dentro de la banda del receptor Bluetooth.
Ni Bluetooth ni Wi-Fi fueron dise-ñados con mecanismos específicos para combatir la interferencia que uno crea en el otro. Como un siste-ma de salto rápido en frecuencia, Bluetooth asume que va a saltar lejos
de canales malos, minimizando su exposición a la interferencia. La capa MAC de Wi-Fi, la cual está basada en el protocolo de Ethernet, asume que varias estaciones comparten el mismo medio, y en consecuencia, si una transmisión falla, es porque dos estaciones Wi-Fi intentaron transmitir a la vez.
Por su parte, ZigBee RF4CE incor-pora una buena protección contra interferencias a través de su método de agilidad en frecuencia que mueve rápidamente la red ZigBee RF4CE a un canal libre de interferencias cuando se detecta la interferencia de Wi-Fi o de otra fuente. Esta tecnolo-gía de mitigación de interferencias permite a ZigBee RF4CE seleccionar uno de tres canales en la banda de 2,4 GHz, incluyendo un canal que se encuentra por encima del canal de Wi-Fi más alto.
Recientemente (2014) ha apare-cido un nuevo estándar Wi-Fi, el 802.11ac, del cual aún hay pocos dispositivos en el mercado, y es la evolución natural del 802.11n. En su primera versión, llamada Wave1, consigue hasta 1.3 Gbps. Para ello, emplea diversas innovaciones tec-nológicas como el modelado de haz de las antenas, mediante el cual las antenas son capaces de orientarse electrónicamente (no mecánicamen-te) en las direcciones desde donde capta señales. Una de las peculiarida-des del 802.11ac es que solo trabaja en la banda de los 5.8 GHz.
La previsión es que los primeros
dispositivos sean duales 802.11ac y 802.11n, para utilizar ambas bandas frecuenciales.
Ya se han definido las especifica-ciones de las siguientes versiones del 802.11ac. Así, Wave2 alcanzará hasta 3.5 Gbps y el objetivo final se fija en 7 Gbps. Estas velocidades solo se alcanzarán en distancias cortas pues emplean modulaciones muy eficientes cuando las condiciones de propagación son óptimas. Las aplicaciones típicas son la trans-misión de video de alta definición o de ficheros grandes así como la conexión de muchos usuarios en pequeños espacios.
Otro estándar a tener en cuenta es el 802.11ad, que trabajará en la banda de los 60 GHz, ofreciendo 7 Gbps o más. Debido a lo elevado de la frecuencia de trabajo, los elementos a conectar deberán estar en línea de visión.
Estándares WiMaxLos estándares WiMax se engloban bajo el nombre 802.16. En las fre-cuencias del 802.16 (entre 10 GHz y 66 GHz) es necesaria visión directa. En 2003 apareció el 802.16a, que trabajaba entre 2 y 11 GHz. Como la frecuencia es menor, podemos tener cobertura con visión directa parcial. Este estándar también se llama 802-16-2004. En 2005 apareció el 802.16e (o 802-16-2005), que trabaja entre 2 y 6 GHz y permite movilidad de terminales. Este estándar da 63 Mbps en el enlace descendente y 28 Mbps en el ascendente sobre 10 MHz.
La última evolución es el 802.16m (o 802-16-2011), que consigue 100 Mbps en movilidad y 1 Gbps en en-tornos estáticos.
Como se ha comentado anterior-mente, con este tipo de equipos se consiguen coberturas del orden de algunos kilómetros, difíciles de alcanzar con los estándares Wi-Fi. Por ello, WiMax es idóneo para comunicaciones en áreas extensas como grandes zonas industriales o para establecer radioenlaces entre sedes que desean compartir un único acceso a redes cableadas de alta velocidad.
El organismo que certifica los pro-
n Familia de productos wireless a/b/g de Weidmüller.
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ductos WiMax es el WiMax Forum. Esta certificación es la que garantiza la compatibilidad entre productos y en ocasiones puede ser interesante consultar su web para hacer com-probaciones. En el momento de redactar este informe, aún no hay productos con la certificación del 802.16m.
Redes de área extendidaEn este apartado nos referimos a las redes que cubren grandes exten-siones. Estas están gestionadas por operadoras que cubren el territorio con estaciones base intentando que no queden espacios por cubrir.
Aunque ya desde los años 80 exis-ten este tipo de redes, no fue hasta 1992, con la aparición del GSM, que estas se hicieron populares. Este estándar fue pensado para transmitir voz, aunque ofrece la posibilidad de transmitir datos de hasta 9.600 bps. Se desarrollaron tres sistemas que permitían obtener más velocidad aplicando algunas modificaciones a la red GSM. Estos sistemas son el HSCSD, GPRS (el más utilizado) y EDGE (o E-GPRS). Evidentemente, para transmitir voz no se necesitaba más velocidad sino que ya se pensaba en la transmisión/recepción de datos que no necesariamente tenían que ser de voz. Así, para una conexión de datos que permita controlar una máquina no es necesaria en general mucha velocidad, pero sí para una conexión de datos en la que se re-quiera la circulación de imágenes de video de calidad en tiempo real.
La velocidad máxima de un termi-nal GPRS puede conocerse a través de la nomenclatura de estos. Así, un terminal de clase 10, puede tener un máximo de 85 Kbps en recepción,
un máximo de 43 Kbps en emisión y un máximo de 107 Kbps simultánea entre emisión y recepción. Existen tablas en las que se informa de estas velocidades para cada clase de ter-minal. Con la tecnología GPRS no se puede ir más allá de velocidades globales del orden de 160 Kbps. Por ejemplo, los productos de Brodersen, presentes en nuestro país a través de Pepperl + Fuchs, que aparecen en la tabla permiten GPRS clase 10.
Con el aumento del número de usuarios de telefonía móvil y de sus necesidades de velocidad de conexión, se hicieron necesarias redes con mayor capacidad. UMTS es el estándar europeo de tercera generación con el que se pueden conseguir velocidades teóricas de hasta 2 Mbps.
HSDPA se empezó a implantar en el 2006 y multiplica la velocidad de bajada hasta un factor 10 respecto a UMTS. Los dispositivos HSDPA tam-bién se clasifican en categorías, que determinan la velocidad máxima. Por su parte, HSUPA hace lo propio pero con la velocidad de subida.
El estándar HSPA+ combina las dos tecnologías anteriores y consigue velocidades máximas de 11.5 Mbps en el enlace ascendente y 28 Mbps en el descendente. Para categorizar los terminales HSPA+ se usan dos tablas, una para HSDPA y otra para HSUPA. Aparecen nuevas categorías respecto a las que había en HSDPA y HSUPA, debidas a las nuevas mo-dulaciones que se usan y al uso de MIMO. MIMO se refiere al uso de antenas múltiples en transmisión y recepción y aprovecha fenómenos físicos como la propagación mul-ticamino para aumentar la veloci-dad y reducir la tasa de error. Por
ejemplo, el entorno Flexy de eWON, suministrado en nuestro país por Side, permite hasta 7.3 Mbps de bajada y 2 Mbps de subida gracias a HSUPA. Otro ejemplo es el router WES-MRD-350 de Westermo, pre-sente en España a través de Omron, que incorpora GSM, GPRS, EDGE, UMTS, HSDPA y HSUPA.
LTE es el primer estándar de cuarta generación, con el que se pueden conseguir velocidades teóricas del orden de 100 Mbps en el enlace des-cendente y 50 Mbps en el ascendente. Es un estándar en crecimiento, del que se van publicando versiones. Así, con terminales LTE de categoría 3 se consiguen las velocidades anteriores, mientras que con los de categoría 4 se llega a los 150 Mbps en el descen-dente (y se mantienen los 50 Mbps en el ascendente). Actualmente ya se está hablando de LTE-Advanced. Esta tecnología está previsto que ofrezca velocidades de hasta 1 Gbps mediante transmisión con múltiples antenas, entre otras innovaciones tecnológicas.
Un aspecto muy a tener en cuenta en estas redes es que las velocida-des a las que nos referimos son las máximas teóricas. Las velocidades prácticas suelen quedarse en el 50% debido a retransmisiones de datos y otras ineficiencias. Pero, además, los valores máximos solo se dan en condiciones óptimas de propagación, es decir, a distancias relativamente pequeñas entre el terminal y la es-tación base. A mayores distancias los sistemas funcionan, pero las prestaciones son menores.
Antonio Satué VillarTecnoCampus Mataró(Barcelona)
n Router Scalance M874 de Siemens.
n Entorno Flexy (router y pasarela) de Ewon (Side).
Fuji Electric
anunci FUJI ABRIL 2013_tr.indd 1 06/06/13 08:42
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Características diferencialesAcksys/ER-Softwww.acksys.fr
WLg-Link 802.11a/b/g/h y SuperAG estándards hasta 108Mbps
Ethernet y serie a wireless
Seguridad: WEP, WPA-PSK, WPA2-PSK e IEEE 802.1x (RADIUS). Configuracion web facil de usar. Auto-sensing 10/100 Base TX RJ45 network interface. Alimentacion+9VDC to +48VDC. Tamaño reducido (L: 103 x A: 67 x A: 24 mm)
Banner/Elionwww.elion.es(Datos no actualizados)
Sure Cross 2,4 GHz M12, RS485 Versatilidad de configuración de la web.
Brodersen/Pepperl+Fuchswww.brodersencontrols.com
UCM-93 EGSM900, GSM1800, GSM1900,compatible GSM 2/2+ GPRSclass 10, GPRS MS class B
Serie Programable via comandos AT.
UCM-97 GPRS clase10 esquemasCS1 a CS4, compatible con SMG31bis
Serie, Ethernet RJ45
Built-in Web-Server usado para configuración, man-tenimiento y abierto a customización de sus propias páginas web, Multi-networking protocol soportado; UDP, PPP, TCP, HTTP, FTP, SMTP, Telnet, MIME, Serie a TCP/IP protocolo converter;ModbusRTU a ModbusTCP, Interfaces: Ethernet 10BASE-T y RS232 V24 o RS485.
Datalogic/Zeteswww.zetes.es(Datos no actualizados)
Terminal RHINO WiFi, HSDPA, GPRS
Todos (serie, USB, Bluetoo-th,…)
Delta Ohm/Alava Ingenieroswww.alava-ing.es
HD35(2014)
GSM, GPRS, EDGE
WiFi, Ethernet, USB, Modbus RTU, Modbus TCP/IP
Monitorización inalámbrica de temperatura, humedad relativa, presión atmosférica o presión diferencial, iluminancia e irradiación UV, CO, CO2, aceleración.
Eltav Wireless Monitoring/Iberfluid Instrumentswww.iberfluid.com
Eltav Wireless Valves Monitoring (2009)
ZigBee Modbus RTU, serie/TPC
5 años de vida de batería. Análisis dinámico de válvu-la/actuador.
Emerson/Aplein Ingenieroswww.emersonprocess.es
Sistemas de Inven-tariado Inalámbricos RAPTOR
WirelessHart (IEC 62591),2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP u OPC, Ethernet IP, Hart IP
Sistema de medida de nivel de alta precisión para la transferencia de custodia, el control de proceso, el control de inventario o para llenar un tanque sin riesgo de rebosamiento.
Emerson/Emersonwww.emersonprocess.es
Punto de acceso 1552WU con GA-TEWAY
WirelessHart (IEC 62591); 2.4 GHz 802.11b/g/n; 5 GHz 802.11a/n
Un puerto Ethernet exter-no proporciona una conexión para un AP o gateway redun-dante
Punto de acceso para red planta Wireless.
GATEWAYS 1410 y 1420
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP u OPC, Ethernet IP, Hart IP
Estas pasarelas permiten la construcción de redes de campo automalladas de mayor (1420) o menor (1410) número de equipos.
Adaptador Smart Wire-less THUM
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
Es un dispositivo que se puede adaptar a cualquier equipo Hart de dos o cuatro hilos ya instalado, y permite transmitir sin hilos información de medición y diagnóstico antes no disponibles.
Transmisor acústico inalámbrico 708
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP u OPC, Ethernet IP, Hart IP a tra-vés del Gateway
Proporciona detección acústica de eventos como fugas en las trampas de vapor o válvulas de alivio de presión. El transmisor comunica el nivel sonoro y la tempera-tura, así como el estado del dispositivo y del evento.
Dispositivos wireless para automatización y control suministradosen EspañaEn esta relación solo aparecen aquellas empresas conocidas por esta redacción que han respondido a nuestra demanda de informa-ción. Por motivos de espacio, en algunos casos se reproducen solo una parte de los datos proporcionados por las empresas. Se informa del año de la última versión del producto, el estándar de comunicación RF, las posibles conexiones por cable, el precio aproximado y las características diferenciales.
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Características diferencialesEmerson (cont.) Transmisor inalámbrico
discreto 702WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
Acepta como entrada diferentes tipos de interruptor no alimentados, como interruptores de presión, caudal y nivel. Puede ser de canal simple o doble, lo que permite un acceso económico a puntos discretos no conectados.
Transmisor de corro-sión wireless T223(2013)
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
El transmisor wireless CorrLog asegura una monitori-zación de corrosión rápida y fiable.
Transmisor de erosión wireless T224(2013)
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
La erosión/arena se mide a través del efecto erosivo causado por las partículas de arena que golpean los elementos sensores de la sonda intrusiva, usando tecnología de resistencia eléctrica.
Monitor inalámbrico de posición 4320
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP u OPC, Ethernet IP, Hart IP a través del GA-TEWAY
Detecta movimiento lineal y rotativo utilizando tecnología sin contacto. Puede proporcionar el % de la apertura de carrera como un transmisor de posición y además la información de on/off o abierto/cerrado uti-lizando dos interruptores de posición. Puede utilizarse para monitorizar equipos como válvulas, reguladores de vástago deslizante, sensores de nivel por flotador y desplazamiento, válvulas de alivio y otros muchos equipos.
TopWorx 4310 - Mo-nitor inalámbrico de posición
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
Puede utilizarse para monitorizar el estado abierto/cerrado de equipos tales como válvulas, reguladores de vástago deslizante sensores de nivel de flotador y desplazamiento, válvulas de alivio, y otros muchos equipos.
Transmisor inalámbrico de vibración 9420
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
Permite la monitorización inalámbrica de la vibración de equipos mecánicos.
Transmisor inalámbrico de temperatura 848T
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
Mediciones de temperatura para aplicaciones de alta densidad.
Transmisor inalámbrico de temperatura 648
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
Transmisor de temperatura ideal para aplicaciones de alto rendimiento, ya que ayuda a alcanzar una eficiencia óptima.
Transmisor inalámbrico de temperatura 248
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
Solución para medidas puntuales de temperatura wireless.
Transmisor inalámbrico de pH y Conductividad 6081
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
Monitorización de variables químicas de proceso altamente precisa y confiable.
Interruptor inalámbrico vibratorio tipo horquilla 2160 para medir el nivel de líquidos(2013)
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
Interruptor de nivel WirelessHart para puntos inacce-sibles y aplicaciones complicadas.
Medidor de nivel por radar 3308(2013)
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
Único medidor de nivel por radar completamente wireless, especialmente indicado para aplicaciones remotas.
Transmisor de presión, caudal y nivel Rose-mount 3051S (2013)
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
Transmisor de altas prestaciones que ofrece una pla-taforma escalable que proporciona una base para las soluciones integradas de presión, caudal y nivel.
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Características diferencialesEmerson (cont.) Transmisor de Presión
3051(2013)
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
Monitorización del caudal y presión en sistemas de aire comprimido, vapor y agua para obtener una base de comparación del consumo energético, identificar oportunidades de ahorro de energía en toda la planta.
Transmisor de Presión 2051(2013)
WirelessHart (IEC 62591), 2.4 GHz
Modbus serial, Modbus TCP, OPC, Ethernet IP, Hart IP
Transmisor de presión básico para aplicaciones de monitorización de presión, caudal y nivel.
Endress+Hauserwww.es.endress.com
SWG70 (Gateway), SWA70 (adaptador)(2013)
WirelessHart Modbus RTU, Modbus TCP, Hart, OPC, FTD/DTM, HTTPS, Ether-net/IP
El adaptador se puede alimentar con batería. Adapta-dor compatible con cualquier equipo Hart y 4…20mA. La batería permite alimentar instrumentos a 2 hilos. Antena orientable. Alcance antena adaptador 250m. Alcance antena Gateway hasta 1.000m. Clasificado para zonas Atex, CSA, IECEx, FM (en trámite).
eWON/SIDEwww.side-automatizacion.com
Router M2M industrial y pasarela de datos(2014)
HSUPA, WIFI Ethernet, RS232/422/485, MPI/Profibus DP (según modelos)
Router industrial para la conexión remota con autómatas, pantallas y otros dispositivos industriales a través de Internet. Esta conexión remota permite, a través de un túnel VPN, hacer telemantenimiento, leer y modificar varia-bles, gestionar alarmas, enviar SMS/emails y visualizar un scada integrado.
Extronics/Iberfluid Instrumentswww.iberfluid.com
Puntos de acceso y routers Mesh ATEX
802.11b/g, 802.11x mesh, 125 KHz RFID
Ethernet, USB Para crear redes Mesh. Detección y localización wire-less para zonas ATEX con riesgo de explosión.
Hirschmann Automation and Control SLwww.hirschmann-ac.com(Datos no actualizados)
BAT-54 Rail Client(2009)
802.11a/b/g/h/i RS232 Equipo industrial cliente inalámbrico, 1 interfaz inalámbrico y 1 puerto Ethernet con un switch intermedio. Router y Firewall internos. Alimentación redundante (5 entradas). Máx. seguridad 802.11i. Configurable como punto de acceso (AP) o cliente.
BAT-54 Rail(2009)
802.11a/b/g/h/i RS232 Equipo industrial, 2 interfaces inalámbricos y 2 Ether-net con switch intermedio. Router y firewall internos. Alimentación redundante (5 entradas). Seguridad 802.11i. Configurable como AP o cliente.
BAT-54F(2009)
802.11a/b/g/h/i M12 para inter-faz V.24 Com/serial
Equipo industrial robusto para exterior, con protec-ción IP67, conectores M12 y sumergible en agua. 2 interfaces inalámbricos y 2 Ethernet con switch intermedio. Router y firewall internos. Alimentación redundante (3 entradas). Seguridad 802.11i. Configu-rable como AP o cliente.
BAT-300 Rail(2009)
802.11n RS232 Primer switch industrial 802.11n. Hasta 300 Mbps (más rápido que Fast-Ethernet). 3 interfaces inalám-bricos y 2 Ethernet con switch intermedio. Router y firewall internos. Alimentación redundante. Máximo nivel de seguridad posible IEEE 802.11i.
BAT-300F(2009)
802.11n M12 para inter-faz V.24 Com/serial
Primer switch industrial 802.11n robusto para exte-rior, con protección IP67, conectores M12 y sumer-gible en agua. 3 interfaces inalámbricos y 2 Ethernet con switch intermedio. Router y firewall internos. Alimentación redundante. Máx. seguridad 802.11i. Configurable como AP o cliente.
Honeywell/Iberfluid instrumentswww.iberfluid.com
Detector de gas portátil CONNEX-1 (2014)
802.11b/g WIFIISA100
Detectores de gas portátiles para la detección y posi-cionamiento en planta.
Finales de carrera ina-lámbricos serie WLS(2014)
WPAN 802.15.4 802.15.4 Sistemas de detección de posición y final de carrera con comunicación inalámbrica. Sistema receptor con salida digital para transmisión de señal.
Posicionamiento de válvula WCX-1 para zona ATEX (2013)
ISA100 2.4 GHz ISA100 Dispositivo para la detección y medición de posición de válvulas ON/OFF y de regulación mediante proto-colo ISA100
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Características diferencialesHoneywell (cont.) XYR 401E Wireless
Ethernet Modem (2012)
802.11b/g 802.11b/g, 10/100baseT IEEE 802.3 Ethernet,RS232/485
Modem para transmisión inalámbrica con comu-nicación para los principales protocolos: TCP/IP, UDP, ARP, SNMP, RADIUS/802.1x, DHCP, DNS, PPP, ICMP, HTTP, FTP, TFTP, TELNET, Modbus y Modbus-TCP.
Instrumentación de campo serie XYR6000 ISA100 para zona ATEX (2013)
ISA100 2.4 GHz ISA100 Transmisores de presión, temperatura, corrosión, señales analógicas Hart y digitales para redes inalám-bricas ISA100.
FDAP - Punto de acceso ISA100 para zona ATEX (2013)
ISA100 10/100 Mbps Ethernet, 2.4 GHz ISA100
Punto de acceso para la integración de transmisores inalámbricos con protocolo ISA100.
Intermec/Zeteswww.zetes.es (Datos no actualizados)
Terminal de carretilla CV30
WiFi, HSDPA, GPRS
Todos (serie, USB, Bluetooth)
—
Lantronix/Consulintelwww.consulintel.es(Datos no actualizados)
Serv. inalám. dispositi-vos industriales Xpress-DR+Wireless(2009)
802.11b/g RS232, RS232/422/485 seleccionable, Ethernet 10/100
Conexión sin cables de dispositivos industriales serie y Ethernet remotos. Cumple la directiva RoHS.
Servidor inalámb. de dispositivos WiBox(2009)
802.11b/g RS232,RS232/ 422/ 485 seleccionable, Ethernet 10/100
Conexión sin cables de dispositivos serie y Ethernet remotos. Cumple la directiva RoHS.
Logic IO Aps/AN Consult Españawww.anconsult.com
RTCU MX2(2014)
GPRS Serie, USB GPS, CAN bus, bus 1-wire, ampliable con WiFi, LAN, cámaras, Bluetoth, Garmin, Plataforma Navegación y mensajería y MQTT (“Internet de las cosas”)
RTCU DX4(2014)
GPRS Serie, USB Bus 1-wire, ampliable con WiFi, LAN, cámara, E/S anal., dig. Bluetoth, MQTT (“Internet de las cosas”).
Logitek/Logitek www.logitek.es
LK Tetra (2014) 433 MHz/868 MHz/2.4 GHz/5 GHz/802.11b/g
Radio modems serie y Ethernet, Wi-Fi interfaces, Sigfox, GSM/GPRS/3G, satéli-te, Tetra
Radios muy bajo consumo, Secured radio remote, ra-dios para zona ATEX, sensores inalámbricos, sensores para redes SigFox, Tetra industrial.
LXE/Zeteswww.zetes.es (Datos no actualizados)
Terminal de mano para recogida de datos MX7
WiFi, HSDPA, GPRS
Todos (serie, USB, Bluetoo-th,…)
Soporta temperaturas de extremo frio
Memsic/Alava Ingenieroswww.alava-ing.es
Chip de radio M2110 802.15.4 Permite desarrollar productos ajustados a las necesi-dades del cliente (sensores, tamaño,…)
Tarjeta de adquisición de datos MDA300
Incluye sensores de temperatura y humedad así como canales de entrada analógicos y digitales para añadir sensores externos. Vienen integrados 2 relés para controlar válvulas.
Transmisor XM2110 802.15.4 Bajo consumo, lo que permite una larga duración de las baterías que vienen incluidas.
Transmisor MPR2400 802.15.4 Bajo consumo, lo que permite una larga duración de las baterías que vienen incluidas.
Router BU2110 802.15.4 USB Con carcasa y antena optimizada para máximo alcance.
Router BU2400 802.15.4 USB Con carcasa y antena optimizada para máximo alcance.
Motorola/Zeteswww.zetes.es(Datos no actualizados)
Terminal de mano MC9090
WiFi, HSDPA, GPRS
Todos (serie, USB, Bluetoo-th,…)
Robustez
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Características diferencialesMoxa/Tempel, S.A.www.tempelgroup.com
ioPAC5542-HSPA-C-T/17 ( 2014)
Controlador RTU con modulo HSPA, 8AI, 8DI, 8DIO, programa-ble C/C++
Wireless, Ether-net, Serie
CPU ARM dedicada para las I/O y el sistema. Soporta marca de tiempo en milisegundos en entradas analógi-cas y digitales. Muestreo de 2KHz y pre-grabación para las entradas analógicas. Lenguaje de programación C/C++ Compatible con EN 50121-4, UL/cUL Clase 1 División 2, ATEX Zona 2 (Pendiente). Compacto y robusto, diseñado para ambientes duros. Rango de temperatura de trabajo de -30ºC a +75ºC.
W341(2010) Ordenador em-bebido basado en RISC con Linux, WLAN, LAN y 2 puertos serie
Wireless, Ether-net, Serie
Procesador ARM9 de Moxa, 192MHz, 32 bits, con Linux 2.6. 64Mb RAM y 16MB de flash incorporada. WLAN 802.11a/b/g/n con función repetidor. Encripta-ción WEP, WPA y WPA2. Salidas a relé para conexión con alarmas externas. Ranura de expansión SD. Mon-taje en Carril DIN o pared. Diseñado para soportar hasta 5G de vibración continua y hasta choques de hasta 50G. Diseño robusto y sin ventilación forzada.
W341(2010)
Ordenador em-bebido basado en RISC con Linux, WLAN, LAN y 4 puertos serie
Wireless, Ether-net, Serie
Procesador ARM9 de Moxa, 192MHz, 32 bits, con Linux 2.6. 64Mb RAM y 16MB de flash incorporada. WLAN 802.11a/b/g/n con función repetidor. Encripta-ción WEP, WPA y WPA2. Salidas a relé para conexión con alarmas externas. Ranura de expansión SD. Mon-taje en Carril DIN o pared. Diseñado para soportar hasta 5G de vibración continua y hasta choques de hasta 50G. Diseño robusto y sin ventilación forzada.
W406/30 (2012) Ordenador embebido basado en RISC con GPRS, 4DI, 4DO, puertos serie y Ethernet.
Celular, Ether-net, Serie
Procesador ARM9 Cirrus Logic EP9302 de 32 bit, 32 MB RAM. Comunicación GSM/GPRS/EDGE. Soporta 850/900/1800/1900 MHz. Soporta GPRS/EDGE Clase 12. Modo túnel SMS . 2 Puertos serie configurables RS-232/422/485 por software. Ranura SD para alma-cenamiento expandible. Versiones con Windows CE 6.0 o Linux 2.6. Montaje en Carril DIN o en pared. Diseño robusto sin ventilación forzada, modelos dispo-nibles con rango de trabajo de -40ºC a +70ºC.
ioLogik E5312 (2014) Microcontrolador RTU GPRS con 8DI, 4 DIO y 8 DO
Celular, Ether-net, Serie
Solución integrada y compacta para aplicaciones de temeraría por GPRS. Estrategias definibles de conexión a GPRS para optimizar la transmisión de datos. Programación interna sencilla, basada en menús. Sistema de alarmas Unicode flexible, por SMS, eMail, tramas SNMP, TCP/UDP. Puerto serie RS-232/422/485 para conectar dispositivos en campo. Función de almacenamiento y backup. Conectividad a SCADA mediante OPC Activo. Configurable, actualizable y programable via GPRS mediante la utilidad ioAdmin, grauita. API Windows/WinCE VB/VC.NET y Linux C disponible.
ioLogik E5340 (2014) Microcontrolador RTU GPRS con 4AI, 8DIO y 2DO con Relé
Celular, Ether-net, Serie
Solución integrada y compacta para aplicaciones de telemetría por GPRS. Estrategias definibles de conexión a GPRS para optimizar la transmisión de datos. Programación interna sencilla, basada en menús. Sistema de alarmas Unicode flexible, por SMS, eMail, tramas SNMP, TCP/UDP. Puerto serie RS-232/422/485 para conectar dispositivos en campo. Función de almacenamiento y backup. Conectividad a SCADA mediante OPC Activo. Configurable, actualizable y programable vía GPRS mediante la utilidad ioAdmin, gratuita. API Windows/WinCE VB/VC.NET y Linux C disponible.
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Características diferencialesMoxa (cont.) ioLogik E5340-HSPA
(2014)Microcontrolador RTU HSPA con 4AI, 8DIO y 2DO con Relé
Celular, Ether-net, Serie
Soporte universal tri-banda UMTS/HSPA 850/1900/2100MHz, con IPSec/VPN. Estrategias defi-nibles de conexión a GPRS para optimizar la transmi-sión de datos. Programación interna sencilla, basada en menús. Sistema de alarmas Unicode flexible, por SMS, eMail, tramas SNMP, TCP/UDP. Puerto serie RS-232/422/485 para conectar dispositivos en campo. Función de almacenamiento y backup. Conectividad a SCADA mediante OPC Activo. Configurable, actua-lizable y programable vía GPRS mediante la utilidad ioAdmin, gratuita. API Windows/WinCE VB/VC.NET y Linux C disponible. Rango de temperatura de trabajo de -20ºC a +70ºC (Según modelos).
Opto 22/Optomation Systemswww.optomation.es(Datos no actualizados)
Familia SNAP-PAC Wireless (2009)
802.11a, 802.11b, 802,11g
Ethernet 10/100; RS232; RS485
El mismo equipo puede conectarse indistintamente a redes cableadas o wireless, sin cambios de hardware o configuración. Puede usarse como CPU “stans alone” o con módulos de E/S. Protocolos Ethernet: SNMP, Modbus TCP, Ethernet IP (CIP).
OZ2 (2009) ZigBee Alliance V2 – 802.15.4
RS232 Hasta 10 ED, 10 SD, 2 EA, 1 temperatura, programa-ción horaria. Integrable en redes de control Ethernet con equipos Opto22
Panasonic Electric Workswww.panasonic-electric-works.es
Unidad de transmisión de datos wireless KR20(2009)
2.4 GHz DSSS RS232, RS485 Alta Velocidad de transferencia de datos (2,4Ghz), función de repetidor inalámbrico, función maestro/esclavo en la misma unidad, tipología de conexión 1:1 y 1:N, software de parametrización gratuito.
Pepperl+Fuchswww.pepperl-fuchs.es
Convertidor universal de WirelessHartWHA-UT (2013)
WirelessHart (802.15.4) 2.4 GHz
ModBus y Ether-net IP
2 entradas RTD o TC. Instalación hasta en Zona 1, 21 y Clase 1, Div. 1.
WirelessHart Adaptador WHA-ADP (2013)
WirelessHart (802.15.4) 2.4 GHz
ModBus y Ether-net IP
Hasta 4 equipos Hart en modo multidrop.Certificación ATEX, CSA, etc. Instalación hasta en Zona 1, 21 y Clase 1, Div. 1. Puede alimentar el dispo-sitivo en campo. Tiene diagnóstico y la carcasa puede ser en plástico GRP y en aluminio.
WirelessHart Gateway WHA-GW (2013)
WirelessHart (802.15.4) 2.4 GHz
ModBus y Ether-net IP
Configuración automática y simple.Herramientas de diagnóstico. Posible alimentación redundante. Para Zona Ex ( Zona 2 y Div. 2). Con software de simulación y configuración en 3D.
Phoenix Contactwww.phoenixcontact.es
Estación remota ILB BT ADIO 2/2/16/16(2008)
Bluetooth 1.2 16 DI, 16 DO, 2 AI, 2 AO
Estación remota IP20 para conectarse con la estación base y a través de ella con el bus de campo. Trabaja en entornos ambientales duros. Emparejado sin software. Puesta en marcha sencilla. Coexiste con WLAN.
Estación remota FLM BT DIO 8/8 M12 (2008)
Bluetooth 1.2 8 DI, 8 DO Estación remota IP67 para conectarse con la estación base y a través de ella con el bus de campo. Trabaja en entornos ambientales duros. Emparejado sin software. Puesta en marcha sencilla. Coexiste con WLAN.
Estación base para in-tegrar en bus de campo FLM BT BS 3(2007)
Bluetooth 1.2 Estación base conectada al bus de campo que se desee para la integración de señales inalámbricas en el bus. Trabaja en entornos duros. Estaciones base IP 67, conectable hasta con 3 estaciones remotas (IP67 o IP 20). Emparejado sin software. Puesta en marcha sencilla. Coexiste con WLAN.
ILB BT Audio MUX-OMNI/ ILB BT Audio MUX-Panel
Bluetooth 1.2(IEEE 802.15.1)
Para transmisión bidireccional de 16 DI, 16 DO, 2 AI, 2 AO
Transmisión sencilla, muy rápida y fiable de 16 DI, 16 DO, 2AI, 2AO entre dos puntos, sin ninguna configuración. Enchufar y listo. No hace falta ninguna licencia. Versión con antena omnidireccional, o con antena de panel (direccional). Coexiste con redes WLAN sin interferencias.
PSI-MODEM-3G/ROUTER(2011)
GPRS/EDGE/UMTS/HSPA
Módem 3G para el acceso remoto a redes Ethernet. Permite gestionar VPNs y cuenta con función router y firewall. Adicionalmente integra 6 entradas digitales para gestionar también alarmas
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Características diferencialesPhoenix Contact (cont.) PSI-GPRS/GSM-MO-
DEM/RS232-QB(2011)
GSM/GPRS cua-tribanda
RS232 Módem para el acceso remoto a equipos con puerto serie 232. Integra, además, 2 entradas de alarma configurables. Quatribanda: se puede utilizar en prác-ticamente cualquier parte del mundo.
PSI-WL-RS232-RS485/BT/2DO
Bluetooth RS232/RS422/RS485
Adaptador universal para la transmisión vía Bluetooth de señales de comunicación serie.
RAD-WHA-1/2NPT(2010)
Wireless Hart Instrumentos Hart
Adaptador para la conexión de hasta 4 dispositivos Hart a una red Wireless Hart.
RAD-WHG/WLAN-XD(2010)
Wireless Hart/ WLAN IEEE 802.11 b/g
WirelessHart ->WLAN
WirelessHart -> WLAN.
RAD-2400-IFS(2011)
ISM 2,4 GHz Trusted Wireless
E/S analógicas y digitales, RS232, RS485, Modbus,…
Módulo transceptor ampliable mediante módulos de E/S. Múltiples topologías de red posibles. Amplio alcance de hasta varios kilómetros.
PLC con modem GSM/GPRS integrado ILC 150 GSM/GPRS (2009)
GSM/GPRS RS232/ Ethernet PLC muy potente, con módem integrado, servidor de páginas web (para realizar un scada a medida), servidor FTP, memoria interna flash de 4 MB, posibi-lidad de integración de cualquier protocolo (p.e. IEC 60870-5-104, Modbus TCP, …). Hasta 4096 entradas y 4096 salidas. Acceso directo a bases de datos SQL sin software intermedio. Consumo mínimo (apto para instalación remota alimentado por paneles solares). Programación IEC 61131.
FLM BT BS 3 Bluetooth 1.2 ( IEEE 802.15.1)
Para transmi-sión bidireccio-nal de señales remotas digita-les y analógicas a través de un bus de campo
Estación base conectada al bus de campo que se desee (p.e. INTERBUS, Profibus, DeviceNet, Profi-net…) para la integración de señales inalámbricas en el bus. Sin licencias. Posibilidad de trabajar en entornos ambientales muy duros (p.e. soldadura). Estaciones base IP 67, conectable hasta con 3 estacio-nes remotas (IP67 o IP 20). Emparejado sin software. Puesta en marcha muy sencilla y sin necesidades especiales para el bus de campo. Coexiste con redes WLAN sin interferencias.
FLM BT DIO 8/8 M12 Bluetooth 1.2 ( IEEE 802.15.1)
Para trans-misión bidireccional de señales remotas digitales (8 DI / 8DO)
Estación remota IP67 para conectarse con la estación base y a través de ella con el bus de campo. 8 DI / 8 DO. Sin licencias. Posibilidad de trabajar en entornos ambientales muy duros (p.e. soldadura). Emparejado sin software. Puesta en marcha muy sencilla y sin necesidades especiales para el bus de campo. Coexiste con redes WLAN sin interferencias.
ILB BT ADIO 2/2/16/16 Bluetooth 1.2 ( IEEE 802.15.1)
Para trans-misión bidireccional de señales remotas digitales (16 DI / 16 DO) y analógicas (2 AI / 2 AO)
Estación remota IP20 para conectarse con la estación base y a través de ella con el bus de campo. 16 DI / 16 DO / 2 AI / 2 AO. Sin licencias. Posibilidad de trabajar en entornos ambientales muy duros (p.e. soldadura). Emparejado sin software. Puesta en marcha muy sencilla y sin necesidades especiales para el bus de campo. Coexiste con redes WLAN sin interferencias.
FL WLAN 5100 WLAN ( IEEE 802.11 a/b/g/n)
Ethernet, dos puertos 10/100 Mbits/s, transmisión transparente de los protocolos IP
Punto de acceso para WLAN industrial, 2,4 GHz, 5 GHz, tecnología MIMO con 3 antenas, hasta 300 Mbits/s, amplio radio de cobertura, funcionamiento entre -25ºC y 60ºC. Funciamiento como punto de acceso, cliente y repetidor. Gestión de cluster inte-grada, para configurar una red completa de puntos de acceso WLAN desde la página web de cualquiera de ellos. Roaming rápido, SNMP, CLI, WPS, DHCP, 1xDI, 1xDO
FL WLAN EPA / FL WLAN EPA 5N
WLAN ( IEEE 802.11 b/g/n)
Ethernet 10/100 Mbits/s
Cliente para Ethernet inalámbrica, para dar conecti-vidad WLAN industrial a todo tipo de equipos de una red Ethernet, antena direccional integrada, 2,4 GHz y 5 GHz (versión 5N), IP 67, funcionamiento entre -40ºC y 65ºC, configuración basada en web, conexión M12 para Ethernet y alimentación (24 V), sin necesi-dad de antena exterior.
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Características diferencialesPhoenix Contact (cont.) FL WLAN EPA RSMA WLAN ( IEEE
802.11 a/b/g/n)Ethernet 10/100 Mbits/s
Cliente para Ethernet inalámbrica, para dar conecti-vidad WLAN industrial a todo tipo de equipos de una red Ethernet, conexión para antena externa RSMA, 2,4 GHz y 5 GHz, IP 67, funcionamiento entre -40ºC y 65ºC, configuración basada en web, conexión M12 para Ethernet y alimentación (24 V)
FL BT EPA Bluetooth 2.1 + EDR
Ethernet 10/100 Mbits/s
Adaptador para puerto Ethernet Bluetooth; Blue-tooth V2.0; banda de frecuencia 2,4 GHz; 1 interfaz de radio; WLAN-BlackChannelList; LEM; IP67, conexiones: M12 para 9 - 30 V DC, M12 para LAN; Autocrossing; apto para PROFINET y Profisafe, ante-na direccional integrada.
FL BT EPA MP Bluetooth 2.1 + EDR
Ethernet 10/100 Mbits/s
Adaptador para puerto Ethernet Bluetooth; Bluetooth V2.0; banda de frecuencia 2,4 GHz; 1 interfaz de radio; WLAN-BlackChannelList; LEM; IP67, conexio-nes: M12 para 9 - 30 V DC, M12 para LAN; Autocros-sing; apto para PROFINET y Profisafe, conexión a antena externa mediante conector RSMA.
FL BT EPA AIR SET Bluetooth 2.1 + EDR
Ethernet 10/100 Mbits/s
Set formado por dos adaptadores para puerto Ether-net Bluetooth, cables de alimentación y cables de red Ethernet, para hacer un enlace inalámbrico punto a punto de hasta 200 m de distancia. Bluetooth V2.0; banda de frecuencia 2,4 GHz; 1 interfaz de radio; WLAN-BlackChannelList; LEM; IP67, conexiones: M12 para 9 - 30 V DC, M12 para LAN; Autocrossing; apto para PROFINET y Profisafe, antena direccional integrada.
ILC 151 GSM/GPRS GSM/GPRS Serie / Ethernet cableada y GSM/GPRS
PLC muy potente y económico, con módem integra-do, servidor de páginas web (para realizar un Scada a medida), servidor FTP, memoria interna flash de 4 MB, tarjeta de memoria SD de hasta 2 Gb, posibili-dad de integración de cualquier protocolo (p.e. IEC 60870-5-104, Modbus TCP, sockets, SNMP…). Hasta 4096 entradas y 4096 salidas. Acceso directo a bases de datos SQL sin software intermedio. Consumo mínimo (apto para instalación remota alimentado por paneles solares). Programación IEC 61131
Pilzwww.pilz.com (Datos no actualizados)
Emisor/receptor de señales de proceso wire-less InduraNET p(2009)
2.4 GHz USB confi-gurable por ChipCard
Flexibilidad en cuanto a entradas y salidas; posibilidad de utilizar múltiples sistemas Induranet en una misma aplicación; coexistencia con Bluetooth, WI-FI y otros sistemas de comunicación industriales wireless.
Robustel/Tempelwww.tempelgroup.com
Router industrial celular con DI y DO GoRugged
R3000 (2014) Celular, Wire-less, Ethernet, Serie
Doble SIM para conectividad 2G/3G/4G ininterrumpi-da. Gestión del enlace WLAN: Celular-WAN/Ethernet-WAN/WAN-WAN. Túneles VPN: IPSec,/OpenVPN/PPTP/L2TP/GRE. Pasarela Modbus (Modbus/RTU/ASCII a Modbus/TCP). Wifi opcional 802.11b/g/n, Modo AP y Cliente. SDK disponible para programación del interfaz. Etiquetado 802.1Q VLAN. Auto-reinicio vía SMS/Identificador/calendario. Gestión por consola Web/CLI/USB/SMS/Utilidad. Puertos serie RS-232 o RS-485. 2DI, 2DO con bornero. Alimentación 9 a 60VDC, amplio rango de temperatura.
Schneider Electricwww.schneiderelectric.es
Access Point Zigbee/Modbus-Ethernet (2013)
Zigbee 2,4 GHz Modbus y Ether-net (Modbus TCP/IP)
El Access Point actúa como intermediario entre el transmisor (pulsador) y el PLC, proporcionando una conectividad abierta a la red. El Access Point recibe señales de radio de los transmisores y las convierte a protocolos de comunicación. Dependiendo del mo-delo, el punto de acceso se conecta al PLC utilizando la línea serie Modbus RS485 o el protocolo Modbus / TCP. El Access Point puede soportar hasta un máximo de 60 transmisores.
Modem GSM (2008) GPRS clase 10 Serie, USB Carril DIN integrado, 4 bandas, entrada por conector DB9.
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Características diferencialesSchneider Electric (cont.) Transmisores wireless
and battery less Har-mony XB5R (2013)
Zigbee 2,4 GHz Señales digitales Permiten a los usuarios accionar maquinaria a dis-tancias de entre 25 y 100 metros, o entre 350 y 550 metros usando un repetidor, aportando flexibilidad y movilidad en la industria. También están dedicados para atmósferas explosivas de polvo, gas y minas (ATEX). Sin cables ni baterías, se ponen en funcio-namiento cuando el operario pulsa el transmisor, en-tonces la energía mecánica se transforma en energía eléctrica y se envía un mensaje de radio mediante el protocolo ZigBee al receptor, para cambiar el estado de las salidas asociadas al transmisor.
Siemenswww.siemens.com/simaticnet
Scalance M874(2013)
GPRS, UMTS Ethernet RJ45, DI/DO 24V DC
Diseño industrial, Estándares GPRS y UMTS, Capaci-dad de establecer túneles VPN (IPsec), Funcionalidad de Firewall, Configuración mediante interfaz web o telnet, formato S7-1500, E/S digitales, Alimentación redundante.
Scalance W700(2013)
802.11n Ethernet M12, RJ45 o SFP
Equipos industriales para instalación en exterio-res o interiores (dentro y fuera de armario), Hasta 450 Mbps, Soporte para Profinet IO (tiempo real) y PROFIsafe, Diseño robusto y en formato S7-1500 y ET200SP, iPCF, iREF, channel bonding, Roaming sin cortes, PoE (Power over Ethernet), Compatibilidad con tecnologías anteriores 802.11a/h/b/g, Certificacio-nes de uso para más de 70 países.
Systeme Helmholz/AN Consult Españawww.anconsult.com
REX 300 Router Ethernet(2014)
UMTS LAN Portal VPN myRex, Firewall, SMS para conexión, visualización de parámetros en smartphone, registro de conexiones.
REX 300 Router Ethernet(2014)
UMTS RS232, RS485, RS422, MPI/Profibus, RFC 1006, LAN, WAN
Portal VPN myRex, Firewall, SMS para conexión, visualización de parámetros en smartphone, registro de conexiones.
NETLink WLAN(2014)
802.11b/g RS485 MPI/PPI/Profibus
Pasarela Ethernet con interfaz Wi-Fi para programa-ción. RFC 1006, comunicación CPU-a-CPU, soporte para todos los programas S7 para S7-200/300/400. Funciones de seguridad. Hasta 32 links en MPI/Profi-bus. Fácil configuración y diagnóstico.
viBlu Sistema de Radio PROFIBUS(2014)
Bluetooth RS485Profibus
El sistema de radio es un cable virtual que permite enlazar E/S distribuidas o dispositivos inteligentes. Distancia hasta 100 mts. Hasta 3 esclavos por cada maestro. Bluetooth en banda 2,4 GHz.
Tesabi/Eprom, S.A.www.epromsa.com(Datos no actualizados)
Interruptor inalámbrico sin pilasUBIFREE GSM(2008)
GPRS RS485 Mediante el envío de SMS desde un móvil, puedes controlar el estado de diferentes sistemas (el riego, las luces,…). El sistema nos informa del estado de los diferentes sistemas (ON/OFF, Arriba/Abajo, Alarma ON/OFF) y de las alarmas.
Tixi/Logitek controlwww.logitek.es
Alarm Modem(2014)
GPRS clase 10, 4 band
Serie, MPI, Ethernet
Incluye protocolos de todos los PLCs, web Server, FTP Server, configurable con XML, datalogger, cascada de alarmas
Vocollect/Zeteswww.zetes.es (Datos no actualizados)
Terminal de voz WALK-MAN T5
WiFi, HSDPA, GPRS
Todos (serie, USB, Bluetooth,…)
Dispositivo de voz. Permite trabajar con las manos y los ojos libres aumentando productividad y reduciendo tasa de error
Wago/Dicomatwww.dicomat.com
WLAN Ethernet gateway758-917
802.11 an 1xM12 D-coded +1xM12 A-CODED
Gateway 5 Ghz de protocolos basados en Ethernet (Profinet, Modbus TCP, Ethernet/IP). Alcance con vi-sión directa 200 metros. No necesaria antena exterior. IP65. Temperatura de trabajo de -30ºC a + 65ºC.
WLAN Ethernet gateway758-916
802.11 bgn 1xM12 D-coded +1xM12 A-CODED
Gateway 2.4 Ghz de protocolos basados en Ethernet (Profinet, Modbus TCP, Ethernet/IP). Alcance con vi-sión directa 400 metros. No necesaria antena exterior. IP65. Temperatura de trabajo de -30ºC a + 65ºC.
Router TOPAS 761-520 GPRS clase 12, EDGE
USB, Ethernet Control y monitorización I/O via SMS. Recopilación automática datos analógicos y digitales via GPRS.
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Características diferencialesWago (cont.) Modem TOPAS 761-
510GPRS clase 10 RS232 Control y monitorización I/O via SMS. Recopilación
automática datos analógicos y digitales via GPRS.
TOPAS 761-10x y 761-20x
GPRS, 4band RS232 Control y monitorización I/O via SMS. Recopilación automática datos analógicos y digitales via GPRS.
750-642 EnOcean(868 MHz)
Receptor EnOcean para carril DIN con 4 salidas de tipo relé.
Receptor/transmisor 750-644
Bluetooth 2.0 Intercambio de datos mediante Bluetooth para autó-matas WAGO.
Receptor 750-642 EnOcean (868 MHz)
Receptor EnOcean para autómatas WAGO.
Weidmüllerwww.weidmuller.es
1242100000 IE-WL-AP-BR-CL-ABG-EU
802.11 a/b/g 802.11i para Wireless Securi-ty. 802.3u para 10/100 Base Tx. 802.3af para PoE. 802.1D para Spanning Tree. 802.1w para Rapid STP802.1Q para VLAN
Equipo configurable como Access Point, Cliente y Bridge (punto a punto). Seguridad con estándares WEP, WPA/WPA2 Personal y Enterprise. Versiones con temperatura estándar (0 a 60ºC, 1242100000 IE-WL-AP-BR-CL-ABG-EU) y Extendida (-40 a +75ºC, 1286480000 IE-WLT-AP-BR-CL-ABG-EU). Compa-tible PoE. Conexión de hasta dos Antenas (diversos modelos disponibles como complemento). Entradas y salidas digitales integradas. Versión para mercado americano disponible. Leds frontales para indicación nivel recepción y fácil configuración. Servidor DHCP integrado, VLAN dinámicas. Función Turbo Roaming: Como cliente puede escuchar hasta tres canales diversos y cambiar de un punto de Acceso a otro en <100ms. MTBF: 392.209 horas. 5 años de garantía.
Westermo/Omron Electronics Iberia SAUwww.omron.es
Routers WES-MRD-310 y WES-MRD-330(2013)
GSM, GPRS, UMTS, HSDPA, HSUPA
3 RS232 y switch inte-grado con 2 Ethernet10/100 y servidor DHCP
Diseñado para entornos adversos con un tamaño reducido. Es un router 3G industrial para comunicar con cualquiera de las redes móviles existentes en el mundo. Al ser cuatribanda y en el caso del MRD330 además se incorporan 2/2 E/S digitales.
Router WES-MRD-350 (2013)
GSM, GPRS, EDGE, 3G (UMTS), HSDPA y HSUPA.
1x RS-232, 2x Ethernet TX 10/100, Doble tarjeta SIM
Router compacto industrial para montaje en carril DIN que ofrece una excelente relación entre precio y prestaciones, con las últimas tecnologías en seguridad y encriptación de datos, de diagnóstico y con la mayor disponibilidad gracias a su doble tarjeta SIM.
Router WES-MR-270 (2013)
GSM, GPRS, EDGE, 3G (UMTS), HSDPA y HSUPA.
1xRS-232, 4x Ethernet TX 10/100, 1x USB, Doble tarjeta SIM
Router industrial avanzado, que permite la más alta disponibilidad, gracias a su doble tarjeta SIM, proporciona las últimas características en seguridad, enrutamiento y diagnóstico y permite la mayor versa-tilidad gracias a la posibilidad de scripts en Python y ScriptBasic.
Router WES-DR-270A (2014)
ADSL2++ y VDSL2. Opcional GSM, GPRS, EDGE, 3G (UMTS), HSDPA, HSUPA y WiFi.
1x RS-232, 4x Ethernet TX 10/100, 1x USB, 1x RJ-11, Doble tarjeta SIM
Router industrial avanzado para las aplicaciones más exigentes. Con la conexión xDSL y la doble tarjeta SIM opcional garantiza la mayor disponibi-lidad posible, y las características de seguridad, de enrutamiento, de mantenimiento y la posibilidad de realizar scripts en Python y ScriptBasic, le hacen uno de los routers más versátiles, robustos y flexibles del mercado.
Xplore/Iberfluid instrumentswww.iberfluid.com
Tablet PC ATEX con comunicación WIFI(2014)
802.11 a/b/g/n 802.11a/b/g/n, RS232, RS422, RS485, RJ-45
Tablet PC con comunicación inalámbrica para utiliza-ción en zona ATEX.
Yokogawa Electric/Yokogawa Iberiawww.yokogawa.com/es (Datos no actualizados)
Transmisor de presión y presión diferencial(2009)
Wireless Hart 2.4GHz
Terminal Hart de configuración
Zetes Ind/Zeteswww.zetes.es (Datos no actualizados)
Terminal Quadrino WiFi, HSDPA, GPRS
Todos (serie, USB, Bluetooth)
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Soluciones ROBÓTICA
Función de velocidad limitada segura implementada en el TCP
Mejorar la seguridad de los procesos robotizados
L a velocidad a la que operan los robots industriales gene-ralmente se encuentra fuera
de los límites humanos. Por ello, los sistemas robóticos suelen funcionar dentro de cajas de seguridad. En general, se trata de una solución correcta, ya que las altas velocidades de funcionamiento son solo posibles si no se producen interrupciones. Sin embargo, hay situaciones como la configuración que requieren una interacción manual para introducir
los últimos ajustes a las secuencias robóticas. Y también hay muchos otros procesos en los que sería útil que las personas y los robots traba-jaran codo con codo.
Algún día ya no será necesario encerrar los robots industriales en jaulas de seguridad para evitar que las personas se lesionen, predijo el ingeniero Dr. Gernot Bachler a me-diados de 2010 al describir el objetivo visionario de los programas de I+D en CNC y robótica que gestiona en
B&R. La liberación de los robots de sus jaulas es inminente.
Garantizar la seguridaden el TCP con openSAFETYLos métodos tradicionales para ga-rantizar la seguridad, como por ejemplo la parada de emergencia que se activa cuando se abre una puerta de seguridad, ya no son suficientes. Es importante poner en práctica conceptos de seguridad específicos para la robótica, con una supervisión
Para conseguir un trabajo eficiente entre los robots industriales y las personas, es necesario supervisar de forma segura la velocidad en el punto central de la herramienta (TCP). B&R ofrece bloques de funciones con la certificación TÜV para crear aplicaciones de seguridad integrada a través de openSAFETY. Se trata de una forma simple de proporcionar características de seguridad avanzadas para sistemas robóticos, independientemente de la tecnología de control que utilicen.
n Las funciones de se-guridad avanzadas para el campo de la robótica requieren la definición de la geometría del robot y las dimensiones de la herra-mienta en dos bloques de parámetros, también con certificación TÜV.
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SolucionesROBÓTICA
de la velocidad de movimiento no solo de los ejes individuales, sino también de todo el sistema robótico, incluyendo el TCP (punto central de la herramienta). A partir de los requisitos especificados en las Nor-mativas EN ISO 10218-1 y EN ISO 10218-2 referentes a la seguridad de la robótica industrial y los sistemas robotizados que interactúan con operarios, B&R sentó las bases de la seguridad robótica avanzada con la función de velocidad limitada segura (SLS) implementada en el TCP.
Esta nueva función es una exten-sión de las funciones de seguridad avanzadas para el control de movi-miento seguro integradas directa-mente en los servoaccionamientos ACOPOSmulti. En comparación con los relés de seguridad convenciona-les, estas funciones avanzadas, cono-cidas como SafeMC, disminuyeron la detección de errores y los tiempos de respuesta de 80 a 7 ms y la distancia de frenado en un factor de 100. SafeMC también ofrece una amplia serie de alternativas a una simple parada de emergencia, incluyendo reacciones de seguridad inteligentes, como STO (Safe Torque Off), SBC (Safe Brake Control), SS1 (Safe Stop 1), SOS (Safe Operating Stop), SS2 (Safe Stop 2), SLS (Safely Limited Speed), SMS (Safe Maximum Speed), SDI (Safe Direction) y SLI (Safely Limited Increment).
Supervisión de la cadena cinemáticaCon el objetivo de limitar la velocidad en el punto central de la herramienta a 250 mm/s (tal y como requiere la normativa para una cooperación sin sensores adicionales) el primer paso es determinar su velocidad real. Esto se consigue combinando los datos que describen el estado, la posición y la velocidad de los ejes individuales en una transformación cinemática.
Estos datos se obtienen de los módulos SafeMC de los servoac-cionamientos ACOPOSmulti en los ejes individuales y se transfieren al controlador SafeLOGIC a través del protocolo de seguridad independien-te del bus de campo, openSAFETY. Aquí es donde se lleva a cabo la trans-
formación y se compara la velocidad resultante con el valor de seguridad especificado. El controlador SafeLO-GIC proporciona una transferencia segura para garantizar que las peti-ciones de ejecución de las funciones de seguridad lleguen a su destino donde se ejecutan directamente en el servoaccionamiento.
Bloques de funciones con la certificación TÜVEstá disponible una librería de blo-ques de funciones y parámetros con la certificación TÜV para el desarrollo de programas de control relacionados con la seguridad. Estos se utilizan en el entorno de programación seguro SafeDESIGNER teniendo en cuenta las necesidades de cada cliente.
A continuación, un bloque de funciones de seguridad compara las velocidades de todas las articulacio-nes y herramientas habilitadas con las velocidades límite especificadas. El operario puede seleccionar hasta cuatro límites diferentes y alternar-los de forma segura. También es posible definir una gran variedad
de dimensiones de la herramienta y trazar múltiples puntos simultá-neamente. Esto podría utilizarse para supervisar de forma segura las piezas de trabajo con una superficie larga que esté manejando el robot. La respuesta a las infracciones de seguridad emitidas por este módulo se define en la aplicación de segu-ridad, por lo que el procesamiento que se lleva a cabo depende del tipo de robot utilizado.
Las dimensiones geométricas del sistema robótico, el sistema de unida-des utilizado y las relaciones entre los ejes de articulación y la articulación base se describen en un bloque de parámetros compatible con cualquier sistema cinemático común. Otro bloque de parámetros se utiliza para definir las dimensiones de la herra-mienta en relación con el sistema de coordenadas del efector final. Estas dimensiones son necesarias para determinar la velocidad de los puntos centrales de la herramienta habilitados.
www.br-automation.com
n Un bloque de funciones con certificación TÜV para uso en el entorno de desarrollo SafeDESIGNER permite supervisar el punto central de la herramienta, transformando los datos del eje de seguridad.
Visítenos en el Pabellón 3, stand F30-G31
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FeriasHANNOVER MESSE 2014
L a industria 4.0 estará con nosotros antes de lo que mu-cha gente pensaba hace tan
solo un año, afirmó Jochen Köckler, miembro de la junta directiva de Deutsche Messe, al cierre de la úl-tima edición de la histórica Feria de Hannover, que tuvo lugar del 7 al 11 de abril y que tuvo como país invitado a Holanda.
Bajo el lema Industria Integrada, Próximos Pasos, la feria de este año tuvo como principal protagonista la fábrica inteligente, una fábrica au-tomatizada y casi autogestionada y también con nuevos sistemas energé-ticos. Los más de 180.000 visitantes pudieron descubrir cómo los cerca de 5.000 expositores –unos más que otros– se encuentran comprometidos en este futuro de la industria que se apunta ya como una realidad, puesto que muchos de los componentes que serán importantes para el nuevo entorno industrial se encontraban ya en los diversos stands. Pero es que además había también un buen número de instalaciones de demos-tración que permitían observar cómo las diversas etapas se integraban sin necesidad de ninguna intervención humana.
Una de las peculiaridades de este importante evento es que es el único en todo el mundo que muestra el pa-norama completo, desde los compo-nentes individuales hasta la cadena de fabricación inteligente con plena capacidad de funcionamiento.
Un sector históricamente impor-tante en esta feria es el de la sub-contratación industrial y también
en este el tema central Integrated Industry-Next steps estaba presente. En definitiva, las empresas de sub-contratación seguirán siendo socios imprescindibles en la producción desde la perspectiva de la Industria 4.0. Las fábricas inteligentes nece-sitarán componentes de subcon-tratación inteligentes, que deberán proceder de las muchas empresas innovadoras que estaban presentes en Hannover.
También la seguridad en todos sus aspectos y muy especialmente en el caso de la cyberseguridad tuvo un especial protagonismo y fue objeto de un foro de debate que atrajo a miles de visitantes. La relación entre las grandes empresas de seguridad cibernética y los proveedores de
soluciones de automatización e in-tegración ya ha empezado, pero es seguro que se intensificará mucho más ante la perspectiva de la indus-tria inteligente.
La transición energética Como era de esperar, la necesidad de replantear el modelo energético tuvo una especial presencia en este gran festival industrial que sigue siendo, año tras año, la Feria de Hannover. Energías renovables, sistemas de suministro de energía descentralizados o nuevas tecnolo-gías de almacenamiento de la energía fueron objeto de presentaciones por parte de numerosos expositores. El primer premio de los famosos pre-mios Hermes que otorga anualmente
Hannover 2014
Los componentes para la Industria 4.0 ya están aquíLa automatización, las comunicaciones industriales, el software y todos los equipos que pueden integrarse en una cadena de fabricación estaban presentes en esta manifestación única en el mundo por sus características y en la que ocupaba también un lugar relevante la necesaria y urgente transición energética que precisa la industria europea.
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Ferias HANNOVER MESSE 2014
la Hannover Messe fue para un pro-ducto de la empresa alemana SAG GmbH llamado iNES, un sistema de gestión inteligente de la red de distribución que permite convertir por etapas las redes locales conven-cionales en redes inteligentes. INES proporciona una migración paso a paso desde los componentes de las redes de distribución existentes en redes inteligentes. Hemos creído que la solución es muy convincente, tanto en términos de innovación técnica como económicos. Gracias a la uti-lización de la infraestructura de red existente, se reduce la necesidad de una nueva extensión de la red, lo que implica un ahorro significativo de costes sin comprometer la estabili-dad de la misma, afirmó Wolfgang Wahlster, presidente del jurado del premio.
También en este campo cabe señalar la presencia de la vasca Tecnalia, que exponía diversas so-luciones para controlar los datos que generan los contadores inteligentes de energía, así como herramientas de prueba para redes inteligentes que garantizan la fiabilidad y la interoperabilidad. Por otra parte, la española Sener fue distinguida por la fundación Desertec, dedicada a promover la transición energética mundial, por su proyecto Gemasolar, la primera planta a escala comercial en el mundo que aplica la tecnolo-gía de receptor de torre central y almacenamiento térmico en sales fundidas, cuya relevancia reside en su singularidad tecnológica, ya que abre el camino a una nueva tecnología de generación eléctrica termosolar.
Noticias de la industria alemanaUna de las primeras conferencias de prensa en la feria es la que convoca anualmente la VDMA, la asociación que representa los intereses de los fabricantes de máquinas e insta-laciones industriales de Alemania, considerada como un buen punto de información para tomar el pulso de la marcha de la industria alemana.
Del buen número de datos aporta-dos no se puede destacar una tenden-cia clara. En general, la producción
de máquinas y las exportaciones se están desarrollando de una manera más o menos estable. Los ingresos de los OEM en Alemania se contrajeron un 1,5%, mientras las exportacio-nes de Alemania a los países de Europa aumentaron un 2,1% y las importaciones aumentaron un 1,7%. En opinión de la VDMA, el mercado de la maquinaria y equipos crecerá
en Alemania un 3% en el 2014 gra-cias a una mejora en el desarrollo del ciclo económico en Europa, a la necesidad de renovación también en Europa y principalmente en China y, en tercer lugar, a la exportación en regiones de bonanza económica. De todos modos, se habló también de riesgos, señalando como situación más crítica la de India, Turquía, Bra-
Holanda, no solo tulipanes, aunquetambién
E l país invitado de esta edición ha sido Holanda. En la ceremonia de la inauguración, su primer ministro, Mark Rutte, comentó: Mi país
no se suele asociar automáticamente con el progreso tecnológico, sin embargo, si ustedes conducen un coche con transmisión automática de alta tecnología, existe una probabilidad del 75% de que esté fabricada en Holanda, y más adelante añadió: No tenemos solo flores que ofrecer, construimos microchips con la misma confianza que construimos di-ques. Lo que se ha hecho evidente es que han querido aprovechar el hecho de ser el país invitado para mostrar su capacidad industrial y de innovación a través de 250 expositores procedentes de aquel país.
En estos, además de diversos procesos ligados a la industria automo-vilística y de construcción y automatización de máquinas, se presen-taban también soluciones relacionadas con la energía. Es el caso, por ejemplo, del EnerTwin de la holanesa MTT, consistente en un sistema de calefacción de microcogeneración que genera electricidad con una microturbina y un recuperador. Por otra parte, el área medioambiental estuvo representada por Spectrum, que presentó un sistema de moni-torización remoto (RMS) para vigilar el impacto del cambio climático. El sistema propuesto será capaz de recoger una cantidad relevante de los datos para mejorar los modelos climáticos anteriores y, al mismo tiempo, analizar exhaustivamente nuestro medio ambiente.
Pero para que no olvidemos su flor simbólica, Holanda donó 30.000 tulipanes que fueron distribuidos por toda la feria de Hannover.
n Un robot ofrece un tulipán a Angela Merkel.
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sil y Rusia, países cuyas monedas han sufrido devaluaciones importantes y sus capitales fluyen fuera. Mientras la situación de las monedas en estos países supone una presión sobre los márgenes de las empresas europeas, la baja del yen y del dólar norteame-ricano impacta directamente en la competitividad de la industria euro-pea. Se hizo también referencia a la actual crisis de Ucrania, ya que las posibles sanciones a Rusia pueden tener sin duda un efecto negativo para el mercado alemán.
Como no podía ser de otro modo, en la conferencia se debatió también sobre los principales tópicos de la feria, es decir, sobre la Industria 4.0, la gestión de la energía y un tema que parece preocupar mucho a la industria alemana, y que no es otro que la piratería de productos. En relación con este último tema, una encuesta realizada por la VDMA (incluía solo miembros de esta aso-ciación) señalaba que alrededor de una cuarta parte de las infracciones de derechos de autor son realizadas por empresas alemanas. De todos modos, la mayoría de las infracciones en este aspecto han sido realizadas por empresas chinas y, en tercer lugar, por empresas turcas. Se trata no solo de la copia de componentes y piezas de repuesto, sino también de máquinas completas.
Estaban todos los que son
No es arriesgado decir que práctica-mente estaban presentes todas las grandes y menos grandes empresas, no solo del mundo de la automa-tización, sino también del de las comunicaciones o del software para
la gestión empresarial. Al fin y al cabo, la propuesta de Industria 4.0 (Smart Industries para la industria norteamericana) no es otra cosa que la integración de todas estas tecnologías.
En más de un stand podían con-templarse demostraciones en las que las instalaciones controlaban automáticamente los productos, para finalmente ser elaborados in-dividualmente. Así, por ejemplo, en el gran stand de SAP se podía ver funcionando una cadena de producción trabajando con contro-ladores Siemens y componentes de otras empresas alemanas, todos ellos comunicados con un bus estándar y que a su vez transmitían y recibían mensajes al software de planificación de producción y otros sistemas de SAP. Todos los sistemas hablan los unos con los otros, y pueden realizar cambios sin problemas. Estándares abiertos y sistemas abiertos en los que se pueda implementar cualquier requisito de forma flexible es nuestra
n El despliegue que la firma Siemens realiza durante la Hannover Messe es impresio-nante.
¿Nueva fusión?
Una noticia que corría por los pasillos y generaba sorpresa entre las empresas de automatización: Weidmüller tiene la intención de comprar R. Stahl.
Weidmüller tiene un tamaño alrededor del doble de R. Sthal y a nivel de producto, las carteras de Weidmüller y Stahl van bien juntas, ya que a pesar de que pueda haber una cierta superposición de productos, esto no parece conflictivo, y en la mayoría de los casos se suman con-figurando una oferta global. En todo caso, si se cierra la adquisición, de un día para otro Weidmüller se convertirá en un nuevo jugador en el mercado para la industria de proceso.
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apuesta, dijo uno de los responsables de SAP.
Como es habitual en esta feria y en otras ferias alemanas, Siemens tenía una gran presencia, no solo con sus amplios stands sino también con sus componentes en stands de otras em-presas. Esta empresa aparece como muy comprometida con la propuesta Industria 4.0, cosa que quedó explí-cita en su conferencia de prensa, en la que el CEO del sector industrial de Siemens, Siegfried Russwurm, señaló cómo están trabajando en diferentes frentes (diseño, PLM, simulación, seguridad, ingeniería, integración, accionamientos y servicios) con este objetivo.
En el debate que siguió a su in-tervención, Russwurm se refirió también a la fabricación aditiva, señalando la posibilidad de que la utilicen en los propios procesos de producción de Siemens.
Finalmente, refiriéndose concre-tamente a la estrategia de Siemens, Russwurm apuntó que si bien pro-yectaban crecer en el servicio directo a la industria, no pensaban hacerlo al precio de hacer competencia a los integradores y empresas de ingenie-ría. En lugar de ello, la estrategia de la División de Servicios al Cliente de la Industria, dijo, es ofrecer ser-vicios complementarios, además de una plataforma tecnológica que los integradores pueden utilizar como base para la aplicación de su propio know-how , creando así una situación en la que ganen todos.
La deseada reindustrialización de EuropaAntonio Tajani, Vicepresidente de la Comisión Europea y Comisario de Industria y Emprendimiento, declaraba hace poco que hacer de la innovación una realidad en toda Europa es una prioridad si queremos lograr nuestro objetivo de la política industrial que no es otro que el 20% del PIB de la UE corresponda al sector manufacturero en el 2020. Necesita-mos más empresas innovadoras y un ambiente propicio para la introduc-ción con éxito de las innovaciones en el mercado. Como él son muchos los documentos y declaraciones que centran en la innovación la necesa-
ria reindustrialización para ocupar una posición líder en la economía mundial. Así lo manifestó también Angela Merkel en su discurso de inauguración de la feria. Después de entusiasmos deslocalizadores y fascinaciones financieras, Europa, al igual que EE UU, vuelve a centrar su mirada hacia la industria.
Acuñada hace ya un tiempo por el gobierno alemán, la expresión Industria 4.0 pretende dar nombre a una nueva revolución industrial (la cuarta) en la que la automatización, las tecnologías de la información
y la inteligencia artificial protago-nicen este nuevo renacimiento de la industria europea. Y es en este sentido que esta última edición de Hannover ha buscado convertirse en un gran escaparate en el que mostrar que más que un objetivo de futuro, la fábrica integrada y autosuficiente empieza ya a ser una posibilidad real a no muy largo plazo.
Redacción de AeI
n Demostración de las Google Glass en el stand de Beckhoff Automation.
n Como en otras ediciones, el stand de Phoenix Contact también tuvo unas dimensiones considerables.
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Ferias EWEA
E ntre los días 10 y 13 de mar-zo tuvo lugar en Barcelona el evento más importante
del sector eólico europeo, la feria y congreso EWEA 2014. El evento, en el que se reúnen los principales fabricantes de aerogeneradores, inversores, empresas de servicios e investigadores, se compone de una gran zona de exposición dedicada a los sistemas de generación eólica –con presencia de la casi totalidad de empresas del sector– y un con-greso donde los fabricantes y los investigadores dibujan el futuro de la energía eólica.
Como ya se ha comentado, no fue el lanzamiento de novedades en el
sector eólico el principal objetivo de este año, sino la voluntad de optimizar la maquinaria disponible actualmente introduciendo mejoras relacionadas con la reducción del ruido ambiental, el rendimiento de las máquinas, o el cumplimiento de los nuevos reglamentos eléctricos para el sector eólico, entre otras.
Otro de los principales ejes del EWEA 2014 fue el cambio de para-digma que se está produciendo en la financiación de las instalaciones eólicas. Desde la instalación de los primeros parques eólicos en los años 80, la energía eólica ha conseguido reducir sus costes hasta alcanzar el precio del MWh al mismo precio que otras centrales de generación eléctrica, en localizaciones terrestres. Ello, sumado a la crisis económica de los últimos años, ha llevado a
los gobiernos de muchos países, sobre todo del arco mediterráneo, a suprimir las primas por generación eólica. Este hecho, sumado a la di-seminación de los objetivos 20-20-20 marcados por la comisión europea (el 20 % de la energía consumida en Europa tiene que provenir de fuentes renovables) debida a los recortes presupuestarios, ha hecho que el sector eólico, preocupado por estos cambios, focalice sus actuaciones en países emergentes o en instalaciones marinas. En una entrevista, Thibault Desclée, jefe de producto de Alstom Wind, explicó que actualmente la empresa gala centra sus esfuerzos en mercados emergentes como Brasil, donde tiene un encargo de 2 GW y ya tiene instaladas dos factorías, y los países del norte de Europa como Holanda, Alemania o Finlandia.
EWEA 2014
Optimizar la maquinaria disponible, una prioridadLa edición del EWEA de este año no giró en torno a la presentación de grandes novedades en el sector eólico, sino a la voluntad de optimizar la maquinaria disponible actualmente introduciendo mejoras que pasan por la reducción del ruido ambiental, la mejora del rendimiento o el cumplimiento de los nuevos reglamentos eléctricos para el sector eólico.
n ©EWEA.
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También focalizan su negocio en los nuevos parques eólicos marinos en el Atlántico y el Mar del Norte, donde han ganado un concurso para instalar 1.5 GW de potencia con su nueva máquina Heliade 150 (6 MW) en aguas francesas. Alstom también se encuentra abierta a otros mercados emergentes como África u Oceanía.
Durante la sesión inaugural del EWEA 2014, los representantes de los principales fabricantes se mos-traron preocupados por el cambio de rumbo de las administraciones públicas europeas y auguraban pérdi-das económicas y medioambientales si se retiraban las ayudas al sector. Por el contrario, otros expertos en la materia destacaban que el hecho de que el precio de la energía eólica se haya normalizado implica que pueda competir en el mercado no subvencionado con otras tecnolo-gías de generación sin necesidad de primas.
Aerogeneradores, una cuestión de tamañoPara entender los diferentes mode-los y conceptos de aerogeneradores que se encuentran actualmente en el mercado se propone un ejercicio para ver la relación existente entre el tamaño de las palas y la potencia que se puede extraer del viento a partir de la siguiente expresión: 1
P= ––– Cp Arv3viento 2
donde P es la potencia que se pueda extraer del aire, Cp es un coeficiente de potencia aerodinámica que de-pende del diseño constructivo de las palas y su máximo teórico es 0,6 (eso significa que no se puede extraer más del 60% de la energía del viento), A
es el área de barrido de las palas, r es la densidad del aire y vviento es la velocidad del viento. Si se considera una Cp de 0.5 y un viento de 11 m/s se puede calcular el diámetro que tendría que tener para extraer el rango de potencias más normales disponibles en el mercado.
Uno de los principales problemas logísticos de los aerogeneradores es el transporte de las palas, ya que por razones constructivas estas no se pueden dividir. Así que, de acuerdo con lo expuesto en la tabla superior y considerando las infraestructuras terrestres actuales, el radio de las palas de los nuevos aerogeneradores queda limitado a 65 m, es decir, unos 4 MW. De esta premisa se puede desprender que las máquinas de 2-3 MW son destinadas a instalaciones terrestres, mientras que los aeroge-neradores más grandes tienen su aplicación en localizaciones marinas, donde el transporte se puede realizar más fácilmente.
Uno de los ejemplos de las me-
joras introducidas en las turbinas eólicas es el caso de Siemens, que ha desarrollado la nueva plataforma terrestre con tecnología direct drive D3, en la que la turbina eólica está directamente acoplada al generador eléctrico sin necesidad de multipli-cadora. El nuevo aerogenerador, con una potencia de 3.2 MW y equipado con una máquina síncrona de ima-nes permanentes, presenta también mejoras en la eficiencia energética y en la protección antirayos.
Por otro lado, Nordex presentaba su gama de aerogeneradores de 3 MW basados en máquina asíncrona doblemente alimentada, donde se ha hecho especial hincapié en el diseño de las palas para reducir los niveles de ruido ambiental. Para su aerogenerador N100/3300, diseñado para localizaciones con altas veloci-dades de viento, su máxima fuente de sonido es de 105.5 dB.
Otra estrategia diferente es la pro-puesta por el fabricante de material eléctrico ABB, que apuesta por sumi-
Potencia Diámetro
1 MW 60
2 MW 83
3 MW 100
4 MW 130
7 MW 155
n Diámetro de la circunferencia de ba-rrido del aerogenerador en función de la potencia.
n Fuente: ABB.
n ©EWEA.
n Fuente: ©EWEA.
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nistrar los componentes y software necesario para el desarrollo de los aerogeneradores. Este es el caso del generador de imanes permanentes embarcado en la máquina offshore M5000 (5 MW y media velocidad) del fabricante Areva. Por su parte, ABB también expuso diversos casos de productos nacidos en el campo de la automatización, como los sca-das (sistemas de supervisión), que pueden ser aplicados también en el control de parques eólicos.
Aunque en líneas generales las máquinas de más de 4 MW están pensadas para aplicaciones offsho-re, siempre hay la excepción que confirma la regla. Este es el caso de Enercon, que presenta en su catálogo una máquina onshore de 7,5 MW. Esta máquina, con máquina síncrona multipolar, puede ser instalada en localizaciones de fácil acceso o cerca de una vía de comunicación como una línea de ferrocarril, cerca del mar o en un canal navegable. Con esta turbina, Enercon intenta conso-lidar una gama de productos que por la potencia requerida están pensados para instalaciones offshore.
Otro concepto presente en la feria era el controlador de central eólica (Wind Power Plant Controller). Este término se refiera a la capacidad
que tienen los parques eólicos para emular las capacidades de una cen-tral eléctrica convencional. Desde un punto de vista de procedimien-tos de operación (reglamentos que tienen que cumplir las centrales
eléctricas en bornes de conexión), estos controladores deben cumplir especificaciones de reactiva, soporte de frecuencia, soporte de tensión y otras restricciones que hasta hace poco no eran obligatorios para el
National Instruments en el sector eólico
Los sistemas en el mundo real necesitan respuestas rápidas. National Instruments las proporciona. La compañía, fundada en 1976, desarrolla
herramientas de software y hardware para científicos, empresas y todos aquellos usuarios que deseen probar un diseño o metodología para un sistema de control. En el curso de la entrevista concedida a Automática e Instrumentación durante el congreso EWEA (European Wind Energy Association) celebrado en Barcelona del 10 al 13 de marzo, Vidar Gronas, Manager de la división de energía de National Instruments, expuso la visión y misión de la multinacional americana.
Como es sabido, una de las herramientas que ofrece National Instruments es LabVIEW, una plataforma que permite modelar, diseñar y simular sistemas de control completamente orientada al proceso de desarrollo rápido del producto que propugna la empresa, basado en el diagrama en V de la figura superior. El objetivo perseguido es que el ciclo tenga el menor número de iteraciones. LabVIEW acelera las fases de prototyping y Hardware in the Loop (HIL). HIL es una técnica que permite la simu-lación de sistemas embedded (sistemas de computación con una función específica en un sistema mecánico o eléctrico) en tiempo real.
Precisamente para la fase HIL, National Instruments dispone de la plataforma PXI, aunque su producto más reciente para aplicaciones de control y monitorización de datos es Compact-RIO. Este dispositivo incluye un procesador en tiempo real que puede ejecutar algoritmos de forma determinista (se obtiene siempre la misma salida para una entrada dada), realizar almacenamiento de datos y acceder a páginas web. Ade-más, incorpora un FPGA reconfigurable y módulos de E/S, pudiéndose conectar con señales analógicas, digitales, PWM, etc. Se programa con LabVIEW. Las aplicaciones de este producto son diversas y abarcan muchos sectores. Entre ellas, la monitorización y control de aerogenera-dores, monitorización de plantas de petróleo y gas, control de procesos químicos o la monitorización en redes inteligentes (más conocidas como Smart Grids).
Instrumentos como el Compact-RIO son esenciales en instalaciones de difícil acceso, como las offshore, puesto que el adecuado seguimiento del estado de operación y las acciones en caso de fallo pueden evitar un mantenimiento no previsto con coste económico muy elevado.
n Visión del ciclo de de-sarrollo del producto en National Instruments.
n Fuente: ©EWEA.
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sector eólico, pero sí para el resto de centrales no renovables. Para conseguir estos objetivos, en ocasio-nes es necesario añadir dispositivos extras en los parques, como baterías de condensadores o statcoms para
el cumplimiento de las consignas de reactiva o elementos almacena-dores de energía. Un ejemplo de este concepto viene de la mano de Vestas (Vestas Online Power Plant Controller), que tiene a disposición
de sus clientes una aplicación que es capaz de manejar los distintos elementos del parque eólico para cumplir los requerimientos de la red en tiempo real.
Con la aparición de la industria eólica marina, están aflorando otros negocios en el sector de la logística. Este es el caso de la empresa naviera MPI, que ofrece un servicio integral a los promotores de parques eóli-cos marinos. Entre su cartera de servicios se encuentra la logística de los componentes por tierra y mar, la instalación y la operación y el mantenimiento de los parques marinos.
Comunicaciones en los sistemas de aerogeneración Los fabricantes de sistemas auto-matizados clásicos tienen mucho que aportar en el sistema de control de un aerogenerador. En este sen-tido, Beckhoff presentaba la nueva versión de su software TWINCAT 3, que permite incorporar objetos programados en C/C++ o la IEC 61113-3, a parte de controladores escritos en Matlab/Simulink. Tam-bién presentaba la aplicación de sus controladores distribuidos y de seguridad en aerogeneradores co-municados por EtherCat y su gama de productos de rápida reacción, alrededor de 1μs.
En este sentido, National Instruments cree en el concepto The Internet of things, es decir, la interconexión de todo lo que nos rodea a través de Internet. Gracias a medidas y controles sofisticados, se cambiará la forma de funcionar de la industria. Se persigue que las máquinas y los sistemas sean más inteligentes, para poder hacer recomendaciones e incluso tomar decisiones. Esta visión la comparte con la eléctrica que produce más energía en Estados Unidos (Duke Energy).
Para entender por qué National Instruments es líder en la monitorización y control de sistemas, hay que tener en cuenta los cuatro conceptos que orientan el desarrollo de sus productos: Reliability, Availability, Servi-ceability y Manageability (RASM, según diagrama de la figura inferior). Reliability (fiabilidad) se refiere a la capacidad de un sistema de operar como está pensado para hacerlo, sin fallos ni retrasos, cumpliendo los requisitos deseados. Availability (disponibilidad) es una medida de en cuánto tiempo un sistema es capaz de desarrollar la función para la que estaba diseñado. Serviceability son los aspectos del diseño del sistema que contribuyen a un diagnóstico y reparación sencillos. Por último, Manageability concierne a la capacidad de un sistema de ser controlado, supervisado y monitorizado.
Es difícil predecir si en el futuro todos los sistemas que nos rodean estarán interconectados, como sostiene la filosofía The Internet of things. Sin embargo, la monitorización y control de la mayoría de procesos seguirán siendo imprescindibles para asegurar su operación dentro de unos límites, identificar o incluso prevenir su mantenimiento, reducir el tiempo de reparación y aumentar su disponibilidad.
Mònica Aragüés, Toni SudriàCITCEA-UPC/teknoCEA
n cRIO-9022. Fuente: National Instruments.
n Diagrama RASM: Reliability, Availability, Serviceability y Mana-geability. Fuente: Natio-nal Instruments.
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También B&R presentaba en la feria unas soluciones en el campo de los aerogeneradores, entre las que destacan sus dispositivos de respuesta inferior al 1μs y las redes de comunicaciones aplicadas al control y la seguridad basadas en PowerLink, que son capaces incluso de pasar por los anillos rozantes del sistema de pitch con anchos de banda muy aceptables.
Equipos de potencia para aerogeneradoresLos fabricantes de equipos de elec-trónica de potencia también esta-ban representados en el evento. La empresa vasca Ingeteam presentaba sus nuevos convertidores de media tensión de tres niveles con tecnología NPC, que permiten conectar equi-pos, como los aerogeneradores, sin necesidad de transformador eleva-dor. Estos productos se encuentran disponibles hasta una potencia de 10 MW. Por otra parte, el fabricante
asiático Delta también presenta-ba sus inversores paralelizables de 1MW con sistema de refrigeración por agua.
En el campo de la tecnología de sensores, Phoenix Contact exponía en su stand sus sensores para equi-pos de aerogeneración destinados a estudiar las cargas aerodinámicas en las palas en tiempo real o la monito-rización de las descargas eléctricas producidas por rayos.
En el EWEA también estaban presentes otros fabricantes de com-ponentes clásicos como Schunk, con sus nuevos anillos rozantes para máquinas síncronas o doblemente alimentadas con sensor de gastado de las escobillas
Empresas de mantenimiento y operaciónTambién fueron muchas las em-presas dedicadas a la operación y mantenimiento de instalaciones eólicas las que participaron en Ewea
2014. Este es el caso de GdES (Ge-neración de Energía Sostenible) del grupo Comsa Emte, que ofrece un servicio integral en plantas solares y eólicas. GdES gestiona alrededor de 125 MW de energía eólica y 22 MW de energía solar en España. También estaba presente Ronergy, dedicada al mantenimiento de palas de mo-linos eólicos con servicios ofrecidos alrededor de todo el mundo.
Innovaciones y propuestasde futuroDurante el congreso celebrado para-lelamente a la feria se presentaron interesantes propuestas sobre el futuro de la tecnología eólica. La empresa Magnomatics presentó un aerogenerador equipado con máqui-na síncrona de imanes permanentes pero con una transmisión magnética. Este tipo de transmisiones per-miten mejorar la eficiencia de las transmisiones mecánicas clásicas e integrarlas en el diseño del genera-dor, consiguiendo así góndolas más compactas.
Por su parte, el centro de investi-gación IK4, a través de su spin-off At-ten2, presentó la gama de productos dedicados al análisis remoto de los aceites de los sistemas hidráulicos de los aerogeneradores, lo que permite conocer el estado del sistema en tiempo real y poder tomar acciones de mantenimiento predictivo de forma rápida y efectiva. IK4 también presentó dos métodos de almacenaje de energía, uno de alta energía y poca potencia basado en baterías de vanadio redox y un sistema de alta potencia y baja energía basado en un volante de inercia con suspensión magnética.
Otras innovaciones fueron presen-tadas de la mano de Tecnalia, como su plataforma flotante Nautilus, que permitiría sostener aerogenerado-res eólicos marinos con el mínimo anclaje para dispositivos de hasta 10 MW. Se espera que la primera versión del sistema disponible para uso comercial esté lista en 2016.
Agustí [email protected]/teknoCEA
n Fuente: B&R.
n Fuente: Beckhoff.
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Nuevo controlador de seguridad La División Siemens Indus-tryAutomation amplía su nueva generación de controladores S7-1500 con las CPU de seguri-dad Simatic S7 1516F y 1518F, apropiadas para aplicaciones
estándares y de seguridad en máquinas y plantas de automatización. Con la herramienta de ingeniería Step 7 Safety Advanced V13, los usuarios crean sus propios programas usando el mismo concepto de ingeniería y operación para las tareas estándares y de seguridad. Los nuevos controladores de seguridad S7-151xF están certificados para seguridad funcional según EN 61508 (2010) y son apropiados para su uso en aplicaciones de seguridad hasta SIL 3 según IEC 62061 y PLe según ISO 13849. Para seguridad IT, se puede ajustar una protección con contraseña para la configuración de hardware y el programa de seguridad.
Existen herramientas de migración para convertir los sistemas de seguridad basados en Simatic S7-300F/400F a los últimos controladores con Simatic S7-151xF: de Distributed Safety v5.4, por ejemplo, a TIA Portal con Step 7 Safety Advanced V13.
www.siemens.es
Kits de inicio con pantalla táctilpara Raspberry Pi
RS Components (RS) y Allied Electronics (Allied) han anuncia-do la disponibilidad de dos kits de inicio con pantalla táctil para Raspberry Pi, que proporcionan una interfaz de conexión rápida
y sencilla, ideales para crear proyectos y aplicaciones Raspberry Pi móviles y de baja potencia.
Los kits de inicio para los módulos uLCD-28PTU-PI de 2,8 pulgadas y uLCD-43PTU-PI de 4,3 pulgadas desarrollados por 4D Systems proporcionan todos los componentes necesarios para que los usuarios conecten su Raspberry Pi a estas nuevas pantallas táctiles y tengan su proyecto listo para programar en solo unos minutos. Una característica única de los kits es el adaptador 4D shieldPi, que se conecta al puerto serie GPIO de Rapsberry Pi y al módulo de visualización de pantalla táctil a través de un cable de 5-vias. El adaptador shield también reproduce las líneas GPIO Raspberry Pi y permite a los usuarios obtener un fácil acceso a otras funciones de Raspbe-rry Pi. Estas pantallas ofrecen una potente solución HMI (Interfaz hombre-máquina) para aplicaciones Raspberry Pi con capacidad táctil resistiva, amplifi-cador y altavoz de audio integrado y resoluciones de 480 x 272 y 240 x 320 píxeles para las pantallas de 4,3 y 2,8 pulgadas respectivamente.
www.rscomponents.es
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H i g h Te c n o l o g y f o r P o l y m e r s
Primer tribofilamento para impresoras 3D La firma Igus ha presentado en la última edición de Hannover Messe el primer tribofilamento para impresoras 3D del mundo, un nuevo material que es hasta cincuenta veces más resistente al desgaste que los habituales materiales para im-presión en 3D. Ideal como material para puntos de apoyo, gracias a la combinación de la nueva tecnología
de impresión y el tribofilamento de Igus también es posible crear cojinetes deslizantes con formas especiales extraordinarias.
En la actualidad, Igus ofrece en su catálogo 45 plás-ticos de altas prestaciones diferentes como plásticos para los cojinetes deslizantes iglidur y, a petición del cliente, más de cien materiales especiales.
Con el nuevo filamento, los usuarios adquirirán en el futuro aún más libertad a la hora de diseñar las formas de los puntos de apoyo, lo que también permitirá construir los prototipos con gran rapidez y de forma económica.Como datos de partida para la impresión en 3D se pueden descargar en el sitio web de Igus los modelos en 3D disponibles para productos de Igus en formato STL y utilizarse directamente en las impresoras.
www.igus.es
Nueva familia de acondicionadores de señal Pepperl+Fuchs ha presentado en Hannover los acondicionadores de señal del nuevo Sistema-SC, con una anchura de solo seis milímetros, una temperatura ampliada a 70ºC y una estabilidad duradera, fiable y precisa.
Este sistema utiliza separación de alta calidad de 3 vías entre entrada, salida y alimentación, soportando una tensión de trabajo de hasta 300 V y una tensión de prueba de hasta 2,5 kV. Su diseño de bajo consumo asegura un bajo calentamiento, de manera que pueden funcionar en temperaturas de hasta 70ºC.
Por otro lado, las carcasas, de 6mm de ancho, reducen la necesidad de espacio de los módulos al mínimo. La altura de la carcasa es tan baja que los módulos encajan en el reducido espacio de las canaletas de cable.
Las fuentes de alimentación del transmisor son una parte integral del Sistema-SC. Transfieren las señales 4…20 mA de los convertidores de señal conectados y al mismo tiempo suministran la tensión de alimentación para ellos. Las fuentes de alimentación del transmisor están disponibles con una función de división de la señal y dispositivos inteligentes que, además de la señal ana-lógica, pueden transmitir múltiples variables Hart.
Los convertidores de temperatura, los repetidores de corriente con alimentación por lazo y los convertidores de señal universales para señales bipolares también forman parte de la gama de modelos del nuevo Sistema-SC.
www.pepperl-fuchs.es
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Aveva .................................................................6B&R ......................................................... 29 y 51Beckhoff Automation ............................... 19 y 84Bürkert Contromatic .......................................14CCI Centro de Ciberseguridad Industrial ................................... Interior portadaEndress+Hauser ............................... 13, 22 y 95Equiplast (Fira de Barcelona) .........................97ER-Soft ............................................................61Harting ............................................................23Iberfluid ...........................................................77Igus ..................................................................18Lana Sarrate ....................................................25Mathworks ....................... Interior contraportadaMetalMadrid ....................................................62Murrelektronik ................................................17National Instruments ......................................57Omron Electronics ..........................................27Pepperl + Fuchs ..........................ContraportadaPhoenix Contact ..............................Portada y 20PR Electronics .................................................37Rockwell Automation ......................................89Side ......................................................... 24 y 69
EN EL PRÓXIMO NÚMERO
Automática e Instrumentación Abril 2014 / n.º 461
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ANUNCIANTES
DIRECTOR GENERAL EDITORIALFrancisco Moreno
DIRECTORACristina [email protected]
COLABORADORES Y CONSEJO ASESORXavier 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)
DOCUMENTACIÓNdocumentació[email protected]
DISEÑO, MAQUETACIÓN Y FOTOGRAFÍADepartamentos propios
DIRECTOR GENERAL COMERCIALRamón Segón
EJECUTIVOS DE CUENTASVíctor [email protected] Má[email protected]
SUSCRIPCIONESTeléfono de atención al cliente: 912 972 000Horario: 08:00-14:00 h.
Precio de la SuscripciónSuscripción anual en papel: Nacional 138 e, Extranjero 168 eSuscripción anual digital: Nacional 45 e, Extranjero 45 eSuscripción anual multimedia (revistas y todos los servicios digitales): Nacional 148 e, Extranjero 178 e
Precio del ejemplar España: 19 e, Extranjero: 30 e
Av. Cuarta, Bloque 1-2ª - 28022 MadridTelf. 912 972 000 - Fax 912 972 154Av. Josep Tarradellas, 8-10, entlo. 4ª. 08029 Barcelona - Telf. 932 431 040
EDITA
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IMPRESIÓN: Gama ColorDEPÓSITO LEGAL: M-3852-2014ISSN: 0213-3113
COPYRIGHTGrupo Tecnipublicaciones, S.L.
Se prohíbe cualquier adaptación o reproduc-ción total o parcial de los artículos publicados en este número. Grupo Tecnipublicaciones pertenece a CEDRO (Centro Español de De-rechos 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 ar-tículos firmados lo son exclusivamente de sus autores, sin que la revista los comparta nece-sariamente.
Automática eInstrumentación www.tecnipublicaciones.com/automatica
PanoramaValorización de residuos
InformeRobots industriales(Se incluye tabla de oferta)
Impresoras 3D: Presente y futuro
Siemens .............................................................3Stäubli Group ..................................................21Suschem ..........................................................96Tempel ............................................................41Vipa .................................................................31VMC Vector Motor Control ............................73Weidmüller .............................................. 15 y 46
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CONGRESOS
Congreso Ibero-Americano Ciberseguridad Industrial
La Voz de la Industria
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Estrategias de defensa frente a ciberataques en sistemas industriales5-7 Mayo
Ciberseguridad Industrial y PICNoviembre
Aplicando ISA99 para proteger sistemas de control industrialDiciembre
Modelo de madurez en Ciberseguridad Industrial
Como impacta en el negocio el uso de software sin soporte
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Estado de la Ciberseguridad Industrial en España
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BOGOTÁ27 - 28 Mayo
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Centro deCiberseguridad Industrial
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El Sistema de Gestión de la Ciberseguridad Industrial7 Mayo
Visión del CEO: Riesgos de los Sistemas IndustrialesSeptiembre
Evolución tecnológica de protección de Sistemas IndustrialesDiciembre
FUNCIONA CON ELECTRICIDAD, GASOLINA,
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ESTO ES MODEL-BASED DESIGN.
Para crear una transmisión híbrida dual,los ingenieros de GM usaron modelospara verificar continuamente el diseño,ensayar prototipos y generar automáticamenteel código embebido.El resultado: Un HEV avanzado,terminado a tiempo.Para más información visitewww.mathworks.es/mbd
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NUEVAS FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA
Más allá de la eólica o la solarLa necesidad de seguir aumentando la producción energética a partir de fuentesrenovables obliga a dirigir la mirada hacia otros recursos con energíapotencialmente explotable, como son, por ejemplo, la geotermia, las corrientesmarinas o la tecnología dish stirling. Pág. 46
461 / Abril 2014 Mecánica, Oleohidráulica, Electricidad, Electrónica, Informática, Medidas
INFORME
Dispositivos wireless para automatización y control Pág. 63
Hannover 2014: Los componentes para la Industria 4.0 ya están aquí
EWEA 2014: Optimizar la maquinaria disponible, una prioridad
Productividady eficienciadel diseño ala producción
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PanoramaIndustria eléctrica: Crecimiento condicionado por la inestabilidad regulatoria
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