automática e instrumentación nº 367 - la revista de la

INFORMESAI estáticos de granpotencia

Incluye tabla de ofertaPág. 90

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2005

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Especial: Tratamientodel agua

Analizar los peligrosde polvoscombustibles

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367 / Noviembre 2005 Mecánica, Neumática, Oleohidráulica, Electricidad, Electrónica, Medidas

Informática en la Industria

Automática eInstrumentación Automática eInstrumentación

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Automática e Instrumentación Noviembre 2005 / n.º 367SUMARIO

Automática eInstrumentaciónDirectoraCristina [email protected]

Redacción permanenteEnrique Armendáriz (Madrid),Carlos García, Eva Montero,Mikel Sota (País Vasco)

Coordinadora de cierreEva Montero ([email protected])

Consejo de RedacciónLaura Tremosa, Jordi Ayza, ConcepcióRoca, Antoni Sudrià, Francesc J.Suelves

CEA (Comité Español de Automática)Sebastián Dormido Bencomo,Jaume Pagès Fita, Rafael HuberGarrido, Juan Antonio de la PuenteAlfaro

EditaCetisa Editores, S.A.Enric Granados, 7 - 08007 BarcelonaTel.: 932 431 040 - Fax 933 492 350www.cetisa.com

Presidente EjecutivoJosé Manuel Marcos Franco de Sarabia

Director de InformáticaJoan López

Coordinadora de publicidadNúria Baró[email protected]

PublicidadJoan Antòn Soria ([email protected])Víctor Bernabeu ([email protected])

Delegación MadridFrancisco Márquez ([email protected])Avda. Manoteras, 44 - 28050 MadridTel.: 912 972 000 - Fax: 912 972 154

Diseño: AeI

Maquetación: Elisabet Ramos

Depósito legal: B-23.106-1968

ISSN: 0213-3113

Publicación mensual (se editan11 números al año)

Las opiniones vertidas en los artículosfirmados lo son exclusivamente de susautores, sin que AeI los comparta nece-sariamente. También el contenido yfilosofía de los mensajes publicitarios esresponsabilidad exclusiva de la empre-sa anunciante. No se autoriza la repro-ducción total o parcial de los artículosde AeI sin el consentimiento previoexpreso y por escrito de los editores.

© Cetisa Editores, Barcelona 2005

asociaciónespañolade robótica

Miembro fundador

Organo delComité Españolde la I.F.A.C.(International Federationof Automatic Control

aeftop

GRUPO ESPAÑOLDESENSORES

Mes a mes• Nace la Plataforma

Tecnológica Española deQuímica Sostenible

• La Presidencia de la UEalaba la propuesta Reach

• La Comisión Europeaimpulsa la PlataformaTecnológica Europeasobre Robótica

CEA-IFAC

Empresas• Arrow Iberia organiza los

Seminarios BEST 2005• The Mathworks cumple

20 años• Autodesk anuncia

ingresos récord

Eventos• XII Seminario Anual de

Automática, Electrónicae Instrumentación

• Cursos sobremediciones en laindustria de proceso

• Q&Test 2005. Conferenciainternacional sobre calidadde software

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Industria química

La industria química españolacrece por encima de la mediamundial.

MercadoCrece la demanda de sistemasde monitorización centralizadapara SAI

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04-05 sumari 3/11/05 09:35 Página 4

5

Noviembre 2005 / n.º 367 Automática e InstrumentaciónSUMARIO

36

42 Productos• Nuevo transmisor de

Emerson• Invensys: soluciones

integradas demantenimiento yseguridad de planta

• Unitek comercializa unnuevo SAI de 500 VA

• Medidas de posicióntridimensionales consensores magnéticosHall (IC Málaga)

115

90

105 Nuevos productos

SAI estáticos de granpotenciaRoberto Villafáfila, Andreas Sumper yAntoni Sudrià

La disponibilidad de energíaeléctrica es un factor necesa-rio para cualquier actividadindustrial y social actual por-que requieren una elevadafiabilidad y calidad del sumi-nistro. Para garantizar el fun-cionamiento de estas instala-ciones críticas es necesarioinvertir en equipos que pro-porcionen los niveles de se-guridad deseados.

Luis Mayayo, director demarketing de OmronElectronics Iberia“Hacemos accesible la tecno-logía a todo tipo de usuarios”

Avance del calendario 2006de ferias y exposiciones

Perspectiva y tendenciasHoy en día se dispone de tecnología aplicablea sistemas de tiempo real con estructura es-tática y se está trabajando en métodos deplanificación dinámica y de análisis de tiem-po de respuesta para sistemas más comple-jos y críticos.

Gestionar el ciclo integral delagua en Pamplona con herra-mientas de Wonderware

Principios de las plantas desa-ladoras por ósmosis inversa

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83 Analizar los peligrosde polvoscombustiblesIndustrias Stahl

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L a industria quími-ca ha sido uno delos sectores que

han estado en el punto demira de nuestra revistadesde el principio, comono podía ser de otro modo si se tiene en cuenta que, respec-to a la incorporación de tecnología, ha jugado en el caso delos procesos continuos el papel que en el de los discretos havenido jugando el sector del automóvil. En una planta quí-mica vimos el primer sistema de control distribuido, la im-plementación de los primeros desarrollos en instrumentacióninteligente y, más recientemente, la evolución de determinadossistemas de control.

También la industria química está siendo ahora pioneraen el cumplimiento de las nuevas disposiciones respecto alcontrol del medio ambiente, hecho que fue reconocido enla Cumbre por la Tierra, que tuvo lugar en el año 2002 enJohannesburgo, al citar específicamente a la industria quí-mica por su contribución al desarrollo sostenible. Por otraparte, la Fundación Entorno sobre empresa y medioam-biente concluyó ya en el 2001 que la industria química hasido en nuestro país el sector líder en protección medio-ambiental y el más activo en esta materia.

Tal como se indica en páginas interiores y según datos ofre-cidos por Feique, en el año 2004 la producción de la indus-tria química española protagonizó un crecimiento de 5,7%con respecto al año 2003, mientras que para el año en cur-so se aprecia un crecimiento algo inferior, del 3%, lo que seexplica por la mayor estabilidad de los precios. De todos mo-dos, de los datos ofrecidos por la citada asociación se pue-de concluir que la industria española crece por encima dela media mundial. Todo ello nos obliga a afirmar que el sec-

tor químico y petro-químico constituye pormuy diversos aspectosuna de las bases denuestra economía in-dustrial. Y aquí tene-

mos una nueva edición de Expoquimia, Equiplast y Euro-surfas, “el mayor encuentro de la química aplicada delMediterráneo”, tal como sus organizadores definen a uno delos salones industriales más importantes de los celebradosen Barcelona, que este año cumple ya 40 años. Un en-cuentro que nos permitirá una vez más tomar el pulso tec-nológico y económico de este sector.

Los datos de participación ofrecidos por los organizado-res de la feria confirman las conclusiones a las que llegantodos los informes económicos: nos hallamos ante un mer-cado estabilizado que debe basar su crecimiento sobre unademanda interna fuerte y en la capacidad de internaciona-lización de las empresas que lo conforman.

Dos datos importantes, uno negativo y otro positivo. Elnegativo: en España, las inversiones en este sector estánexperimentando una tendencia a la baja, observada des-de 2001, que se explica en buena parte por la transferen-cia de las inversiones hacia otras zonas geográficas con con-diciones ventajosas en cuanto a condiciones laborales y demercado y con menor regulación de la actividad. El posi-tivo: las actividades de I+D de la industria química en Es-paña, que representan el 26,6% de todo el gasto en estecapítulo de la industria española, aumentaron en el año 2003un 11,5% respecto a 2002. No están todavía disponibles losdatos referentes a 2004 y 2005, pero todo hace prever queha seguido produciéndose esta tendencia al alza.

Que así sea.

Sector químico: pioneroen muchos aspectos

Asegurar la calidad de la energía eléctrica

L a sociedad actual posee la men-talidad de que se dispondrá deenergía eléctrica cuando se ne-

cesite. Se la considera un bien comúnque siempre está y estará, por lo quemientras se tiene no se aprecia en sujusta medida. En cambio, se trata de unproducto industrial, con sus normasde calidad y las imperfecciones propiasde su producción, su explotación y suentorno. Pero la percepción de pro-ducto estratégico solamente se tienecuando falta o sufre perturbacionesque afectan económicamente a la ac-tividad, momento en el que se reac-ciona.

La primera postura es culpar a lacompañía eléctrica, pues se olvida queaunque la disponibilidad de la red eléc-trica es elevada, ésta no deja de ser li-mitada, como cualquier otro producto.En unos casos esta suposición es cier-ta, pero no en todos. Muchas veces no

se contempla como causa de las inci-dencias la propia instalación. La solu-ción es tener presente que la disponi-bilidad de energía eléctrica que se deseadepende de la red y de la propia insta-lación. Y para aumentarla es necesarioinvertir. Aquí es donde aparecen losconflictos internos. Los técnicos solici-tan realizar una inversión en equipospara aumentar la fiabilidad y seguridadde la instalación. Los financieros seoponen porque no aporta un valor aña-dido a la actividad. Sin embargo, lostécnicos conocen las repercusiones deuna inadecuada calidad de suministroeléctrico. En cambio, los financieros novaloran lo que pueden perder porquesólo analizan la inversión necesaria. Ycuando se decide que hay que haceralgo, normalmente éstos últimos to-man el mando de la decisión, desoyen-do muchas veces consejos y necesida-des de sus técnicos e inclinándose más

por discursos comerciales.En definitiva, asegurar la calidad de

la energía eléctrica requiere una bue-na práctica de ingeniería, como es en-contrar la solución técnica y económi-ca óptima. Primero deben actuar lostécnicos, pues exige conocer exhaus-tivamente la propia instalación paraestablecer a qué tipo de perturbacio-nes es sensible la instalación. Luegodeben determinar qué equipos son losmás adecuados para inmunizarla. Ycomo no habrá una solución única, losfinancieros, conjuntamente con los téc-nicos, deben en última instancia deci-dir cuál es la opción por la que hay queapostar para garantizar la máxima com-petitividad.

R. Villafáfila, A.Sumper, A. SudriàAutores del informeSAI estáticos de gran potencia

9

Noviembre 2005 / n.º 367 Automática e InstrumentaciónEDITORIAL

09 Editorial 3/11/05 13:44 Página 9

D e la cifra total de negociodel sector químico en el

mundo, un tercio correspon-de al volumen de negocio ge-nerado por la industria quí-mica de la Unión Europeaampliada a 25 países (UE),mientras que los países asiá-ticos, con China como princi-pal economía dinamizadora,representan en torno al 30%,y EE.UU., el 24%. Además, elsector químico de la UE su-puso en 2004 dos tercios delas exportaciones mundialesy más de la mitad de las im-portaciones, con lo que con-tinúa manteniendo la ten-dencia del índice de coberturacon valores positivos.

Las perspectivas para el cie-rre del actual ejercicio y eldel próximo año mantienenla tendencia emergente de laproducción de los países asiá-

ticos y de Europa del Este y,en menor medida, de la UE,a tenor de las previsiones decrecimiento general de la eco-nomía de cada una de esasáreas geográficas, donde Asiaarroja cuotas de crecimientomuy superiores a las deEE.UU. y UE en lo que se re-fiere a crecimiento del PIB y,más concretamente, de la pro-ducción industrial. Compara-tivamente, las previsiones deevolución de la industria quí-mica en EE.UU. y UE para losaños 2005 y 2006 arrojan unaumento de la producción su-perior en EE.UU. Solamenteen el segmento del mercadocorrespondiente a los pro-ductos químicos, excluidoslos productos farmacéuticos,la producción europea supe-

ra en una décima la nortea-mericana en el año 2006, deacuerdo con las previsionesestablecidas por la asociacióneuropea del sector, Cefic.

Por segmentos del merca-do, los productos farmacéu-ticos son los que mantienenlas previsiones de crecimien-to en el mercado mundial másaltas, con cuotas del 3,1% y3,8% para los años 2005 y2006, respectivamente. A con-tinuación, la petroquímica esla que ofrece mayores cuo-tas, aunque con una tenden-cia descendente en los tresaños contemplados en el in-forme de Cefic (periodo 2004-2006). Las cuotas más bajas,y con tendencia descendente,la arrojan la química básica yla inorgánica. Llama la aten-

ción, no obstante, la evolu-ción de las especialidades quí-micas y la química fina que,con una cuota de crecimien-to del 3,3% en 2004, experi-menta una fuerte inflexión ala baja en las previsiones para2005 (crecimiento del 0,6%)para recuperar el tono alcis-ta en 2006 (1,6%). Por último,señala Cefic, los productosfarmacéuticos continuaráncreciendo por encima de lamedia del sector.

En 2004, el volumen de fac-turación de la industria quí-mica (excluidos los productos

farmacéuticos) de la UniónEuropea de 15 miembros, al-canzó una cifra de 401.000M€, de los que el 49% co-rrespondieron a las exporta-ciones entre los quince paísesmiembros de la UE y el 26%a las ventas en los mercadosnacionales. Las exportacio-nes (25%) tuvieron comoprincipales destinos EE.UU,que absorbe el 7%, los paíseseuropeos, incluidos los dieznuevos adheridos (4,6%), yAsia (4,3%).

Del volumen de facturacióntotal de la industria químicaeuropea, tres países, Alema-nia, Francia e Italia, repre-sentan algo más del 50%, sien-do España el sexto país, conel 7%. Si se cuentan los ochoprimeros productores, su vo-lumen de facturación ascien-de al 75% del total. Por lo de-más, la estructura delmercado mundial no sólo pre-senta una fuerte concentra-ción geográfica de la produc-ción y los mercados, sino quela fuerte tendencia a la con-

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Gana en importancia la producción de la química farmacéutica

La industria química españolacrece por encima dela media mundial

Automática e Instrumentación Noviembre 2005 / n.º 367

Mes a mes

TIEMPO REAL

La Comisión Europeaimpulsa la PlataformaTecnológica Europeasobre Robótica 20

XII Seminario Anual deAutomática, Electrónicae Instrumentación 30

QA&Test 2005.Conferencia interna-cional sobre calidadde software 34

Avance del calendario2006 de ferias yexposiciones 36

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La industria química en todo el mundo arrojó un volumen denegocio en el ejercicio de 2004 de 1,736 billones de euros,gracias a la recuperación económica internacional liderada porlos EE.UU. y los países del sudeste asiático, mientras que lasprevisiones apuntan hacia un aumento del 1,9% para el cierredel ejercicio de este año y un 2,3% para 2006.

Las perspectivas parael cierre del actualejercicio y el delpróximo añomantienen latendencia emergentede la producción de lospaíses asiáticos y deEuropa del Este y, enmenor medida,de la UE.

n Fábrica de Fertiberia (Huelva).

10-12,40 Tiempo real 3/11/05 09:37 Página 10

centración se produce tam-bién cuando se abordan laproducción por empresas. Así,las cuatro primeras firmas(Basf, Dow Chemical, Ba-yer y DuPont) arrojaban en2003 un volumen de factura-ción en el mercado mundialde 1,27 Billones de $. Ade-más, de las treinta mayoresempresas del mercado mun-dial en 2003, 16 tenían su sedeen la UE (25 miembros).

Evolución de lasinversionesLa evolución de las inversio-nes del sector químico en laUE para el periodo 1994-2004mantienen una curva ascen-dente hasta 2002, en que al-canzaron los 34.500 M€ (6,7%de la facturación total), paradeclinar en 2003 y 2004(31.400 M€). En cuanto a lasinversiones en las actividadesde I+D, la UE mantiene cuo-tas similares a las de EE.UUdurante el periodo 1996-2004,por debajo de las de Japón,aunque en los tres bloques seaprecia una tendencia des-cendente desde 1998. De he-cho, la UE redujo en cincodécimas su cuota de gastosen I+D respecto a la factura-ción en el periodo 1996-2004;de manera que para ese añola cuota fue de 1,8%, mientrasque la de EE.UU. fue de 1,9%y la de Japón, 2,6%.

Como quiera que sea, enjunio pasado, Cefic esperabapara el cierre del presenteejercicio un crecimiento delsector químico en la UE del1,6%, por debajo del 2,4% delaño anterior, aunque preveíauna ligera mejora en 2006,hasta alcanzar el 1,9%. Lasrazones del menor optimis-mo para este año radican enel enfriamiento económicomundial de este año, así comoen el elevado precio del pe-tróleo, que afecta especial-mente a los consumidores y ala competitividad de los fa-bricantes europeos.

La demanda inducida en laindustria química por algunosde los más importantes sec-tores industriales se ha vistoafectada como consecuenciade la reducción de la produc-

ción y de la cartera de pedi-dos en esos sectores. Cadasegmento de la industria quí-mica se ve afectado de formadiferente, aunque el segmen-to de la química básica es elque más sufre las conse-cuencias de la caída en la de-manda externa e interna(UE), como las especialida-des químicas y la química fina,tal como se apuntaba másarriba.

Por lo demás, las previsio-nes de los presidentes de losconsejos ejecutivos de las fir-mas químicas mantenían para2005 un margen de confianzade los más elevados entre losdistintos sectores industria-les, según se desprende de laencuesta realizada por Pri-

ceWaterhouseCoopers. Así,el 72% de los encuestados ha-bían iniciado planes de ex-pansión, el 66% habían au-mentado los gastos eninvestigación y desarrollo yel 62% había abierto nuevasplantas u oficinas.

En fin, el 94% manifestabasu confianza en las buenasperspectivas para el creci-miento del volumen de nego-cio de su empresa en los docemeses siguientes. Por otrolado, China aparecía, con di-ferencia, como el mercadoemergente más interesante,aunque el 25% de los en-cuestados también conside-raba a India con un fuerte po-tencial de desarrollo. Para el66% de los encuestados, lacompetencia en costes se vecomo el principal factor queamenaza el crecimiento de lasempresas químicas, seguidoinmediatamente por las cues-tiones relacionadas con la re-gulación.

Industria químicaespañolaLa producción de la industriaquímica española alcanzó en2004 un valor de 33.951 M€,con crecimiento estimado del5,7% (2,6% en volumen) res-

pecto al año anterior. Para elpresente ejercicio, las previ-siones señalan una cuota decrecimiento del 3%, una dis-minución que se atribuye a lamayor estabilidad de los pre-cios. El crecimiento del sec-tor químico descansa sobreuna demanda interna fuerte,así como en la capacidad deinternacionalización de lasempresas, según afirma la aso-ciación española del sector,Feique.

A lo largo de los últimosveinticinco años, la industriaquímica española tuvo un cre-cimiento medio del 4%, altiempo que se ha ido decan-tando hacia segmentos de laproducción con mayor valorañadido, añade Feique. Dehecho, la química básica re-presentaba en 1977 el 61%del sector, mientras que en laactualidad se ha visto reduci-do al 38%. Por el contrario,otro sector, como el de la quí-mica de la salud, aumentacuota de mercado, hasta al-canzar en la actualidad el28%; y lo mismo ocurre con elsegmento de la química parala industria y el consumo final,que representa el 34%.

La facturación del sectoren 2004 significó unos 42.000

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Noviembre 2005 / n.º 367 Automática e Instrumentación

Mes a mes

TIEMPO REAL

Deslocalizaciones en el sector químico

China e India atraen las inversiones en plantas químicas

L as previsiones de evolución de lasinversiones en las plantas quími-

cas en el mercado mundial apuntanhacia un aumento continuado, de ma-nera que pasarán de los 214.000 M$de 2003 a unos 241.000 M$ en 2008.Aunque la industria química a escalamundial continúa lastrada por los pro-blemas de sobrecapacidad, caída en lademanda y los precios, la evolución dela industria química es muy sensiblea la coyuntura de la economía local yglobal. De ahí que en las empresas delas economías maduras (EE.UU., Eu-ropa y Japón) se planteen la transferencia de la producción hacia países con bajos salariosy menores condicionantes en cuanto a normativas, que son también mercados en expan-sión, como los países asiáticos y, particularmente, China e India. De hecho, los países asiá-ticos son especialmente competitivos en la producción de productos químicos básicos,pero también se distinguen por ser economías con una demanda creciente de productosquímicos. De ahí que no sean sólo las empresas norteamericanas y europeas las que inviertenen esos mercados, sino que, como en el caso de China, también las firmas japonesas delsector químico han orientado hacia allí el destino de nuevas inversiones.

Solamente en elsegmento del mercadocorrespondiente a losproductos químicos,excluidos losproductosfarmacéuticos, laproducción europeasupera en una décimala norteamericana enel año 2006.

Fuente: www.quimica.com.br



Mes a mes

TIEMPO REAL

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M€, con un aumento del 6,7%respecto al año anterior. En loque se refiere a las exporta-ciones, que en su mayor par-te van destinadas a la UE(66%), crecieron en un 5%durante 2004, hasta alcanzarun valor de 15.826 M€, altiempo que para el año actualse prevé que mantenga uncrecimiento del 4,6%.

Entre los segmentos ex-portadores, destaca el au-mento continuado del corres-pondiente a la química de lasalud, que acumula un creci-miento del 130% en el perio-do 1999-2003. De hecho, másdel 50% de la producción delsegmento de la química de lasalud, como también la quí-mica básica, va destinada almercado exterior. La químicapara la industria y la químicadestinada al consumidor final,a pesar de que están orienta-das al mercado interno, man-tienen una cuota d exporta-ción del 38%.

Observatorio sobre la químicatransformadora

Más automatización ymonitorización de los procesos

S egún las con-clusiones ob-

tenidas por laFundación OPTI(Observatoriopara la Prospec-tiva TecnológicaIndustrial) parala industria quími-

ca, la tendencia generalizada a la simplificación de losprocesos y la automatización y monitorización de los mis-mos con el fin de minimizar costes y reducir el impactoambiental, continúa apareciendo como una característicarelevante del sector de la química transformadora, al igualque sucedía en anteriores informes. Así, la competitividadvendrá determinada en mayor medida por el proceso defabricación (costes) que por la formulación, que será fá-cil de copiar. Las innovaciones se orientarán hacia los pro-cesos de mezcla, dosificación y pesaje y la informatizaciónde los procesos será una contribución fundamental en elcumplimiento del objetivo de abaratar costes. Asimismo,el citado informe señala un estancamiento para la indus-tria química europea, como consecuencia de la implanta-ción de la normativa Reach (Registro, Evaluación y Au-torización de sustancias y preparados quìmicos), lo queinducirá cambios estratégicos en las empresas y un aumentode los costes de desarrollo, así como una disminución delcatálogo de productos de las empresas, que fabricaránmenos productos pero con instalaciones con una alta com-posición tecnológica. De ahí que se prevean desplaza-mientos de la producción hacia países menos exigentes enlas normativas (Asia, América Latina).

Los productosfarmacéuticos son losque mantienen lasprevisiones decrecimiento en elmercado mundial másaltas, con cuotas del3,1% y 3,8% para losaños 2005 y 2006,respectivamente. Lessigue la petroquímica,aunque con unatendencia descendenteen el periodo 2004-2006, y las cuotas másbajas las arrojan laquímica básica y lainorgánica.

La producción de laindustria químicaespañola alcanzó en2004 un valor de33.951 M€, concrecimiento estimadodel 5,7% (2,6% envolumen) respecto alaño anterior. Para elpresente ejercicio, lasprevisiones señalanuna cuota decrecimiento del 3%.

Fuente: Citect-Control Software.

n Planta de biometanización de Pinto.

El valor de las importacio-nes durante 2004 fue de24.412 M€, con un creci-

miento del 5%, que se veráligeramente aumentado al cie-rre del actual ejercicio (5,2%),según las previsiones de Fei-que. Esta tendencia al creci-miento de las importaciones,que en un 75% proceden dela UE, junto con el hecho deque una gran parte de la pro-ducción nacional vaya desti-nada al mercado exterior, dacomo resultado que el 60%del consumo interno se satis-faga por medio de productosimportados. Aunque el seg-mento de la química básicaes el de mayor contribución alas importaciones, el de quí-mica de la salud es el que re-gistra el mayor aumento acu-mulado en el periodo1999-2003.

Las inversiones experi-mentan una tendencia a labaja desde 2001 hasta 2003,donde las estimaciones deFeique apuntan una reduc-ción del 25% respecto a 2002,tendencia que se prolonga en2004, aunque aún no se dis-ponen de cifras consolidadas.Esta circunstancia se explicaen buena parte por la trans-ferencia de las inversiones ha-cia otras zonas geográficascon condiciones ventajosasen cuanto a condiciones la-borales y de mercado, y me-nor regulación de la activi-dad.

Las actividades de I+D dela industria química, que re-presentan el 26,6% de todo elgasto en I+D de la industriaespañola, aumentaron en el11,5% en 2003 respecto a2002, con un volumen de 650M€, de los que el 71% co-rrespondió al segmento far-maquímico. La estructura te-rritorial de la producción delsector químico español se en-cuentra repartida entre Ca-taluña (47,3%), Madrid(17,9%), Comunidad Valen-ciana (7,4%) y Andalucía(6,8%), mientras que las res-tantes comunidades autóno-mas se reparten el 22,6% dela producción.

Carlos García


EXPOQUIMIASalón Internacional de la QuímicaGran Via M2 - Palacio GV4 - Stand C - 319

14-18 Noviembre, 2005

iberf_nobel 24/10/05 13:14 Página 1

L a PTEQS aspira, como lohiciera la Plataforma Eu-

ropea, a asegurar a largo pla-zo la competitividad de la in-dustria química en Españamediante la promoción y eje-cución de acciones innova-doras globales de carácter es-tratégico, contando con elapoyo de la industria y la Ad-ministración.

La Plataforma, imprescin-dible para poder actuar deforma conjunta y con la sufi-ciente potencia en Europa,está liderada por un Conse-jo Gestor e integra a todoslos actores relacionados conla I+D+i química, tales comoFEIQUE (Federación Em-presarial de la Industria

Química Española), ASE-BIO (Asociación Españolade Bioempresas), FEDIT

(Federación Española deEntidades de Innovación yTecnología), CDIT (Centro

para el Desarrollo Tecno-lógico Industrial del Mi-nisterio de Industria), CSIC(Consejo Superior de In-vestigaciones Científicas),OTRI´s (Redes de Oficinasde Transferencia de Inno-vación), ANQUE (Asocia-ción Nacional de Quími-cos de España), RSEQ (RealSociedad Española de Quí-mica) y demás entidades re-lacionadas con el sector.

La plataforma cuenta conuna estructura de cuatro áre-as. Tres de ellas son tecno-lógicas (Biotecnología In-dustrial, Química deMateriales y Procesos Quí-micos); la subplataforma res-tante es un área horizontal enla que se tratan temas degran relevancia como la edu-cación, seguridad y medioambiente, capital humano,apoyo financiero o comuni-cación, entre otros.

www.feique.org


Mes a mes

La iniciativa pretende impulsar la competitividad nacional enel sector químico

Nace la Plataforma TecnológicaEspañola de Química Sostenible

TIEMPO REAL

14

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La Plataforma Tecnológica Española deQuímica Sostenible (PTEQS), que fuepresentada el pasado mes de julio,pretende servir de foro de trabajo ydiscusión para la promoción y el estímulode la I+D+i en el sector químico y nacecon el objetivo de concretar laparticipación española en la PlataformaEuropea de Química Sostenible SUSCHEMy en las futuras actuaciones del VIIPrograma Marco de la Unión Europea.

14-35 tr cris 3/11/05 09:40 Página 14


Mes a mes

TIEMPO REAL

La columna de Laura

¿Sistemas caóticos en la fábrica?Vivimos en tiempos en los que la meteorología es noticia

casi diaria. Sucesivos huracanes de máxima virulencia, largas se-quías y lluvias torrenciales llenan las páginas de nuestros perió-dicos con sus efectos, pero también con la búsqueda de sus cau-sas. Y aquí ha aparecido la inevitable referencia a la teoría delcaos. (Ya saben ustedes, aquello de los efectos del vuelo de una

mariposa a miles de kilómetros de distancia). Una teoría uno de cuyos padresfue precisamente el meteorólogo Lorenz.

Un sistema estable tiende a lo largo del tiempo a un punto, u órbita, según sudimensión (atractor). Un sistema inestable se escapa de los atractores. Y un sis-tema caótico manifiesta los dos comportamientos. Caos es así entendido no comoausencia de orden, sino como cierto tipo de orden de características impredeci-bles, pero descriptibles en forma concreta y precisa.

Es sabido que una de las características básicas de un sistema caótico es queuna mínima diferencia en las condiciones iniciales hace que el sistema evolu-cione de manera totalmente distinta. Cuando se habla de sistemas caóticos sehace referencia habitualmente a la atmósfera, el sistema solar, las placas tec-tónicas, los fluidos turbulentos… pero en principio nadie piensa en sistemas ca-óticos al referirse a la industria o al control de procesos. Sin embargo, si anali-zamos someramente lo que significa el concepto “caos”, quizás no sea tandisparatado afirmar que existe más relación de lo que pudiera parecer.

Uno de los contenidos del concepto “caos” es lo que se podría denominarla “autoorganización” por encima de la organización estructurada. Así, por ejem-plo, las relaciones personales no están estructuradas pero sí están organiza-das. La teoría del caos trata también de las interrelaciones entre variedad dehechos y de personas, de modo que tiene en cuenta un rico contexto iterati-vo. Pues bien, ¿no es cierto que muchos fallos en la fabricación y la automa-tización son el resultado de hechos que no están relacionados con el diseñoestructurado del sistema? Por otra parte, ¿no sabemos también que un míni-mo fallo en un sensor u otro dispositivo de campo puede generar un efecto debola de nieve?

Bien podríamos pues afirmar que la tecnología es lógica pero su aplicación pue-de no serlo. En un artículo publicado en Control Engineering, su autor afirmabaque automatizar una línea es similar a introducir una nueva especie animal enun determinado entorno y que la teoría del caos ofrece herramientas matemá-ticas para ayudar a la predicción de lo que su introducción puede provocar.

Los expertos en la teoría del caos gustan de afirmar que “si juegas un jue-go, éste cambia” y esta premisa puede ser aplicable también en la industria.Un ejemplo: Sabemos que una de las premisas por las que se implementan lossistemas de automatización es que van a permitir reducir costes en el funcio-namiento de la planta, sin embargo, es posible también que puedan incrementarotras partidas tales como diseño, equipamientos y mantenimiento, lo que pue-de incidir en la decisión de automatizar o no. Pues bien, supongamos que seda este último caso, es decir, que el coste de producción es relativamente pocoimportante frente a los de diseño y equipamiento. De todos modos, antes detomar decisiones conviene analizar otras posibles variables. Entre otras, unaimportante es el número de unidades que se van a fabricar. Es obvio que ellodependerá de la capacidad de absorción del mercado y del precio de venta fi-nal que traga la pieza o producto. Es evidente que en el caso supuesto, cuan-to mayor sea el número de productos fabricados –es decir, según la capacidadde venta que se tenga y el precio de venta que se ponga– menor será el cos-te global de producción de cada unidad. Es sólo un ejemplo, pero podríamosencontrar otros muchos. Antes de tomar una decisión, pues, quizás convengatener en cuenta las interrelaciones tan apreciadas por la teoría del caos.

Y es que caos, tal como lo entienden sus teóricos, bien podríamos decir quehay en todas partes.

Laura TremosaCoordinadora del Consejo de Redacción

Automática e Instrumentación

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NUOVA FIMA.05 10/6/05 10:51 Página 1

R each (Registro, evalua-ción y autorización de

sustancias químicas) es unapropuesta legislativa de la UEen materia de sustancias ypreparados químicos dirigidaa evaluar todos los productosquímicos importados y pro-ducidos en la UE con el finde mejorar la protección de lasalud humana y aumentar loscuidados del medio ambiente.

El pasado mes de mayotuvo lugar una conferencia enLuxemburgo en la que se pre-sentó un estudio elaboradopor la red global de firmas deservicios profesionales KPMG,en el que se evalúan los im-pactos de la propuesta Reachsobre la industria una vez queésta sea puesta en marcha.Con la presentación de esteestudio, Luxemburgo ha in-tentado disipar las dudas ini-

ciales referentes al carácterpráctico de Reach.

Asistencia a las pymesPara Jeannot Krecké, minis-tro de Economía y ComercioExterior de Luxemburgo, Re-ach supone un éxito para lasalud, el medio ambiente y lacompetitividad. Krecké des-tacó que para la Presidencialuxemburguesa de la UE losobjetivos fundamentales deReach pasan por negociar unproyecto que sea prácticopara la industria y que repre-sente un avance real en la pro-tección del medio ambiente.Este sentido práctico queda-rá demostrado si las pymesson asistidas, aconsejadas yenmarcadas en el sistema Re-ach y en su proyecto de ayu-das nacionales. Con estas ayu-das se pretende facilitar a las

empresas información preci-sa sobre modalidades, el fun-cionamiento y las posibilida-des que ofrece Reach.

Además, un aligeramientode los costes, tanto directoscomo indirectos, permitirá alos productores y a los im-portadores asumir fácilmentelas obligaciones.

TIEMPO REAL

Mes a mes


La votación definitiva en el Parlamento Europeo será el 16 denoviembre

La Presidencia de la UE alabala propuesta Reach

19

Ha concluido quela propuesta dereglamento deReach impulsará lacompetitividad y lamejora del medioambiente en losEstados miembros.

B R E V E S

• La empresa Fluke re-fuerza su presencia en elcampo de la termografíade infrarrojos. Después dela adquisición de Raytek,ahora acaba de anunciarla compra de la sociedadnorteamericana InfraredSolutions, creada en 1994por antiguos directivos deHoneywell y especializa-da en cámaras infrarrojaspara aplicaciones de man-tenimiento.

• National Instrumentsacaba de anunciar su pro-pósito de adquirir IOtech,una sociedad de Cliveland(EE UU) con 70 emplea-dos dedicada al desarrollode soluciones de adquisi-ción de datos y solucionesde instrumentación. Dichacompra aportará a N.I. uncomplemento interesanteen el campo de los siste-mas de adquisición para eltest de vehículos, la medi-da de vibraciones y la su-pervisión de máquinas.n AeI

14-35 tr cris 3/11/05 09:41 Página 19

L a contribución de la Co-misión Europea para la

ascensión de la industria co-munitaria en el mercado in-ternacional de la robótica, queactualmente lideran Corea yJapón, se ha concretizado enla financiación de más de cienproyectos de investigación enel periodo 1998-2006, con unaaportación total de 300 mi-llones de euros.

De este impulso nace la Pla-taforma Tecnológica Europeasobre Robótica EUROP (Eu-ropean Robotics Platform),fruto de la unión de las cin-cuenta organizaciones de in-vestigación tecnológica másimportantes de la Unión Eu-ropea. El objetivo principal

que persigue este proyectocomunitario es lograr hacerde la industria europea un lí-

der mundial en el mercadode la robótica. La Plataformapromoverá la financiación dela investigación pública y pri-vada, aumentará la competi-tividad de la industria y sa-tisfacerá las necesidadessociales.

EUROP contará con el res-paldo de Bruselas, que cola-borará, por su parte, en lacoordinación de las investi-gaciones de la plataforma yen la confección de una agen-da estratégica para fomentarlos avances tecnológicos quebeneficien a la industria y so-ciedad europeas.

En la actualidad, la UniónEuropea destina cerca de 84millones de euros anuales a la

robótica, distribuidos a partesiguales por Bruselas y losVeinticinco. Estas cantidadescasi igualan a las invertidaspor Japón y Corea.

www.robotics-platform.eu.com


Mes a mes

El proyecto responde a la tentativa de situar a la industriaeuropea en la cima del mercado de la robótica

La Comisión Europea impulsa laPlataforma Tecnológica Europeasobre Robótica

TIEMPO REAL

20

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n Fuente: www.robotics-platform.eu.com

14-35 tr cris 3/11/05 09:41 Página 20

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L os galardonados en las di-ferentes convocatorias de

premios del CEA y sus socioscolaboradores son los si-guientes:

• Premio Addlink: D. J. A.Bernal Galiano, D. Javier GilChica y D. M. Antonio Monta-na. Universidad de Alicante.Fenómenos no lineales en elcontrol de reactores conti-nuos tipo tanques agitados.

• Premio EmpresariosAgrupados: D. Francisco Car-mona y D. Jorge E. Jiménez.Universidad de Córdoba. Mo-delado y simulación del cir-cuito generador de impul-sos para el ensayo detransformadores.

• Premio Infaimón: Dª. Pi-lar Merchán y D. Emiliano Pé-rez. Universidad de Extrema-dura. Imagen de gradientede profundidad basado ensilueta: una solución parareconstrucción de escenasen ámbitos 3D.

• Premio Prodel: Dª. Ma-ría Asunción Sánchez, D. Ar-turo Gil y D. Luis Miguel Ji-ménez. Universidad MiguelHernández. Integración deMatlab y Weka para la do-cencia en asignaturas deaprendizaje automático(machine learning).

• Premio Schneider: D.A. Viguria, D. R. Cano, D. M.Fiacchini, D. A. Prieto y D. B.J. Vela. Universidad de Sevi-lla. PPCar (Personal Pen-dulum Car): Vehículo ba-sado en péndulo invertido.

Los mejores póstersAsimismo, se han concedidolos siguientes premios a losmejores pósters presentados:

• Grupo temático de Con-

trol Inteligente: UniversidadComplutense de Madrid. Con-trol difuso de un semáforo.

• Grupo temático de Edu-cación en Automática: Uni-versidad de Alicante. Herra-mienta para la docenciaremota interactiva.

• Grupo temático deTiempo Real: De ValenciaScocan. Un protocolo flexibleorientado a tiempo realpara sistemas distribuidosde tiempo real.

• Grupo temático de Vi-sión Artificial: Univ. Carlos IIIde Madrid. Detección de pe-atones para vehículos inte-ligentes basada en modelosde contornos activos y vi-sión estéreo.

• Grupo temático deBioIngeniería: CSIC. Unconjunto de herramientasportátiles para la valora-ción y el estudio de desór-denes neuromotores.

• Grupo temático de Ro-bótica: Universidad Politécni-ca de Madrid. Diseño y cons-trucción del robot modularrobmat.

• Grupo temático de In-geniería de Control: UPC,SENER Ingeniería y Sistemas,S.A. Transports Metropolitansde Barcelona. Optigen: Re-generación de energía ensistemas de transporte me-tropolitano.

• Grupo temático de Mo-delado y Simulación: Uni-versidad de Valladolid. For-mulación de un problemade estimación de paráme-tros via optimización glo-bal, dentro de una aplica-ción de optimizacióneconómica en línea de unafábrica de azúcar.

En Alicante y Elche

Premios de las XXVIJornadas de Automática

CEA-IFAC

TIEMPO REAL

En la ceremonia de clausura delas XXVI Jornadas de Automática sedieron a conocer los galardonadosen las diferentes convocatorias depremios auspiciados por CEA ysus socios colaboradores.

n AeI

14-35 tr cris 3/11/05 09:42 Página 22

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T oda una exhibición de po-derío técnico-comercial

por parte de Arrow Iberia-Electrónica, dando lugar aun magnífico evento en el quese conjugaron ponencias téc-nicas con 1.500 m2 de sala deexpositores, en la que las 60firmas representadas porArrow disponían de su stand.

Diversas cuestiones de ac-tualidad centraron el conte-nido de los seminarios técni-cos y conferencias:

• Procesado digital de au-dio y vídeo.

• Soluciones wireless enaplicaciones industriales.

• Conectividad en sistemasde control y equipos.

• Conversión y control deenergía.

• Procesadores y sistemasembedded.

• Nuevas tecnologías de

presentación de datos.• Adaptación a la normati-

va sobre restricción de subs-tancias peligrosas (RoHS), eimpacto en la cadena de su-ministro.

• Situación y evolución delmercado de componenteselectrónicos.

• Propuestas del grupoArrow.

• Relevancia de productospasivos, electromecánicos yde interconexión en la indus-

tria electrónica.• Evolución y

tendencias delmercado.

Las ponenciaspresentaron unmuy buen equili-brio entre aspec-tos técnicos debuen nivel e in-formación comer-

cial. Es de aplaudir el conte-nido de dos CD-ROM que serepartieron entre los asisten-tes. En el primero se en-cuentra la información técni-ca de los productos las 60firmas representadas, todoello en un catálogo perfecta-mente estructurado. En el se-gundo CD-ROM se han in-cluido los contenidos de laspresentaciones en formatoPDF de los seminarios técni-cos:

• Procesado digital de au-dio y video.

• Soluciones wireless enaplicaciones industriales

• Conectividad en equiposy sistemas de control.

• Conversión y control deenergía.

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Empresas

Organizados por Arrow Iberia

Seminarios BEST 2005

TIEMPO REAL

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Durante los días 19y 20 de octubre secelebraron losseminariostécnicos BEST(Biennial ElectronicSupplier TradeShow) en el Palaude Congresos deCatalunya, enBarcelona.

D450 PABELLON 2 B407 PABELLON 4D450 PABELLON 2 B407 PABELLON 4

14-35 tr cris 3/11/05 09:43 Página 24

C on sede central en Na-tick, Massachussets, ac-

tualmente trabajan en TheMathWorks más de 1.000 pro-fesionales, en su mayoría de-dicados a labores de desarro-llo. La historia de TheMathWorks ha ido paralela ala del desarrollo del softwarede cálculo matemático, queha extendido paulatinamentesu aplicación desde los en-tornos científicos y técnicos alos financieros y de propósi-to general.

Desarrollado por The Math-Works, Matlab es hoy la pla-taforma de cálculo técnico demayor éxito en el mercado.Si bien hoy dispone de innu-merables funciones y módu-los, nació como un “labora-torio de matrices”. Tresnombres clave en la matemá-tica del siglo XX, H. Wilkinson,George Forsythe y Jonh Todd,tuvieron un papel fundamen-

tal en los orígenes de lo queluego sería Matlab, años mástarde. Finalmente, sería JackLittle, un ingeniero de siste-mas de control que estudió

en Stanford y el MIT, el prin-cipal creador de uno de losprimeros productos comer-ciales basados en Fortran, elprimero en intuir las enormes

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Empresas

TIEMPO REAL

Empresa orientada bási-camente a la venta deproductos informáticospara integración, KinyoCorporation distribuirádesde ahora la gama com-pleta de SAI (Sistemasde Alimentación Ininte-rrumpida) de Salicru,una gama que ofrece des-de la potencia más pe-queña para uso domésti-co hasta potencias máselevadas para procesosindustriales sensibles.Con el acuerdo suscrito,Salicru se garantiza unamayor presencia de susproductos en el canal IT,al disponer del conoci-miento y experiencia deKinyo en el sector infor-mático. Con esta nuevaincorporación a su red co-mercial, Salicru cuentacon un total de trece ma-yoristas informáticos entoda España.www.salicru.com

Empresa creadora del Matlab

The Mathworks cumple 20 añosCon la creación en los ochenta de TheMathWorks, nacía el software de cálculotécnico. Hoy, veinte años después, lacompañía cuenta con más de 400.000instalaciones en más de 100 países.

posibilidades que ofrecía lanaciente informática para fa-cilitar la computación técnica.Así, cuando IBM anunció suprimer PC en agosto de 1981,J. Little vió inmediatamente laposibilidad de usar Matlab yel PC para esta disciplina. Ély su compañero Steve Ban-gert reprogramaron Matlaben C y le añadieron archivosM, conjuntos de herramientasy gráficos más potentes. Am-bos, junto a Cleve Moler, fun-daron The MathWorks.

www.mathworks.es

B R E V E S

14-35 tr cris 3/11/05 09:44 Página 27

A utodesk, Inc. ha anun-ciado los resultados eco-

nómicos de su segundo tri-mestre fiscal finalizado el 31de julio de 2005, en el que haregistrado un récord de in-gresos netos de 373 millonesde dólares, lo que supone unincremento del 33% sobre los280 millones de dólares re-gistrados en el mismo perio-do del año anterior. En estostres meses, el beneficio netoha sido de 75 millones de dó-lares, mientras que el benefi-

cio neto en el segundo tri-mestre del año anterior fuede 39 millones de dólares.

El rendimiento de Auto-desk ha estado liderado porun fuerte crecimiento en losingresos procedentes de nue-vas licencias, actualizacionesy suscripciones, aumentandola venta de los productos paramercados verticales y 3D,además de la continua mejo-ra de la rentabilidad.

Los ingresos en el segundotrimestre procedentes de nue-

vas licencias se han incre-mentado en un 24% respec-to al año anterior y los ingre-

sos por suscripciones han au-mentado un 55%. Los pro-ductos verticales y 3D de lacompañía continúan crecien-do. Los ingresos por Auto-desk Architectural Desktop yAutodesk Map 3D se han in-crementado un 39% y un 25%respectivamente, respecto alsegundo trimestre del año an-terior. Los ingresos combina-dos del software AutoCADMechanical y AutoCAD Elec-trical se incrementaron un46% sobre el último año.

Adquiere la empresa AliasAutodesk ha anunciado la ad-quisición de Alias, empresade programación de respon-sabilidad limitada especiali-zada en gráficos 3D, por 182millones de dólares en efec-tivo. Esta adquisición incre-mentará los conocimientos ylas ofertas de Autodesk en losmercados de películas, vídeo,videojuegos interactivos, me-dios de comunicación, Inter-net, productos de gran con-sumo, diseño industrial,automoción, arquitectura yvisualización.

Alias es una empresa ca-nadiense cuya facturación elpasado año fiscal fue de 83millones de dólares. Las líne-as de productos de Alias com-prenden soluciones para larealización de bosquejos, ani-mación, efectos visuales, di-seño, modelación, renderiza-ción y revisión. La adquisiciónestá sujeta a ciertas condi-ciones para su cierre, inclu-yendo la aprobación regula-toria. Se espera que lasganancias por acción de estatransacción incrementen li-geramente las ganancias enel ejercicio fiscal 2007.www.autodesk.com


Empresas

Resultados económicos del segundo trimestre de 2005

Autodesk anuncia ingresos récord

TIEMPO REAL

28

El rendimiento deAutodesk ha estadoliderado por unfuerte crecimientoen los ingresosprocedentes denuevas licencias,actualizaciones ysuscripciones.

14-35 tr cris 3/11/05 09:44 Página 28

E n el SAAEI2005 se pre-sentaron un total de 124

trabajos en 32 sesiones oralesy 56 trabajos en dos sesionespóster. La mayoría de traba-jos provinieron de grupos deinvestigación de toda la geo-grafía española, pero tambiénse contó con la participaciónde autores de México, Vene-zuela, Francia, Cuba, Dina-marca, Italia, Suiza, Chile yEEUU.

En un emplazamiento in-mejorable, el Palacio de laMagdalena de Santander, elseminario transcurrió, graciasa la buena organización, deforma fluida. Las ponenciasfueron en su gran mayoría degran calidad. Las sesiones ora-les se dividieron en 10 áreastemáticas, incluyendo temasde técnicas de conversión depotencia, instrumentación,calidad y generación de ener-gía eléctrica y aplicaciones in-dustriales y didácticas, entreotros. Las sesiones diarias em-pezaron con una sesión ple-naria impartida por profesio-nales de reconocido prestigio.El día 28 la sesión corrió acargo del Prof. Javier Uceda,Rector de la Universidad Po-litécnica de Madrid, y estuvodedicada a Alimentación desistemas electrónicos móvi-les y autónomos. La sesióndel día 29 despertó especialinterés y corrió a cargo delProf. Marian P. Kazmier-kowski, responsable editorialde la revista Transactions onIndustrial Electronics delIEEE, con el título Sensor-less control of PWM recti-fiers including active filte-

ring function. El último día,la sesión la impartió el Ing.Pascal Grison, especialista deAgilent Technologies en me-didas sobre diseños mixtos(analógico-digitales) con eltítulo Optimización de di-seños mixtos y verificaciónde diseños de FPGA. El pro-grama incluyó reuniones delCapítulo Español del IEEE deElectrónica Industrial y Elec-trónica de Potencia y la pre-sentación del Capítulo Espa-ñol del IEEE de Educación.

Temáticas muy diversasLas temáticas de las ponen-cias fueron muy diversas, perodespertaron especial interéslas aplicaciones de las ener-gías renovables, sobre todoen lo que hace referencia a laenergía fotovoltaica. Aunquelas soluciones propuestas nosean definitivas, el interésmostrado da buenos auguriospara el aprovechamiento deesta fuente de energía tanabundante en el territorio pe-ninsular. También se presen-taron numerosas propuestasde libros electrónicos y cursosa través de la web para la do-cencia de la electrónica depotencia, ya pensando en lasnuevas metodologías del nue-vo Espacio Europeo de Edu-cación Superior (EEES).

Poco a poco, el SAAEI seafianza como un de los en-cuentros de referencia paralos ingenieros en el campo dela electrónica y la automática.En el 2006, el SAAEI se cele-brará en Gijón.

Organizado por el grupo de IngenieríaMicroelectrónica de la Universidad deCantabria

XII Seminario Anual deAutomática, Electrónicae InstrumentaciónLos pasados días 28, 29 y 30 deseptiembre tuvo lugar en Santander lacelebración del SAAEI2005.

Eventos

TIEMPO REAL

n AeI

14-35 tr cris 3/11/05 09:45 Página 30

tecnotrans 6/9/05 08:48 Página 1

Organizados por Tiempo Real

Cursos sobre medicionesen la industria de procesoTiempo Real, empresa especializada enformación, presenta la nueva edición delmódulo de formación Medición devariables: presión, caudal, nivel ydensidad de líquidos y temperatura.

Eventos

TIEMPO REAL

M edir correctamente espremisa indispensable

para el control de la calidad ypara beneficiarse del corres-pondiente ahorro económico.Es por ello que Tiempo Real,S.A., empresa especializadaen formación en instrumen-tación y control de procesosindustriales, presenta la nue-va edición del módulo de for-mación Medición de varia-bles: presión, caudal, nively densidad de líquidos ytemperatura, que completa yamplía la edición anterior.

En este módulo de ense-ñanza, al igual que en el res-to de cursos de empresa, laduración puede ser la que de-cida el alumno, entre 5 días(mínimo) y 10 días. Se pre-tende dar a conocer los fun-damentos físicos y diferentesdispositivos existentes en elmercado para medir variablestan comunes en los procesosindustriales como la presión,la temperatura, el nivel y el

caudal. Además, también seofrece una explicación de losmétodos de medición, trans-misión y regulación automá-tica, así como de los procedi-mientos de calibrado de losaparatos asociados. El cursocuenta con la ventaja de quese realizan prácticas con ins-trumentos muy implantadosen la industria para la medi-ción de estas variables.

Este módulo está dirigidoespecialmente a personal deinstrumentación (oficiales,operarios, instrumentistas,eléctricos), así como a inge-nieros y técnicos que debaniniciarse o ampliar sus cono-cimientos en instrumentacióny en control de procesos in-dustriales, y que deban re-dactar o entender especifica-ciones y elegir el aparato demedida idóneo para una apli-cación industrial.

[email protected]

B R E V E S

• Smagua, el Salón Internacional del Agua, celebra-rá su XVII edición entre el 28 y el 31 de marzo de 2006 enFeria de Zaragoza. El salón, dedicado a equipos, solucio-nes y tecnologías avanzadas para la gestión integral del agua,ha mantenido crecimientos sostenidos desde sus primerasediciones. En su convocatoria anterior, recibió más de24.000 visitantes y contó con 1322 empresas expositoras.Como en anteriores convocatorias, se celebrará conjunta-mente con la VII edición del Salón del Medio Ambien-te, que presentará novedades en materia de sostenibilidad,energías renovables, tratamiento de residuos y gestiónmdioambiental.

14-35 tr cris 3/11/05 09:58 Página 32

Anunci 5/7/05 11:27 Página 1

L a conferencia ha dado aconocer los últimos avan-

ces tecnológicos en la indus-tria del software, y en especialsobre el software embedded,y ha establecido un foro dedebate sobre la situación ac-tual y el futuro del testing yde la calidad del software a ni-vel mundial.

La apertura del eventocorrió a cargo de Joseba Jau-reguizar, director de Tecno-logía y Sociedad de la Infor-mación del Gobierno vasco.Durante los dos días en losque se desarrolló el evento, seescucharon 18 ponencias di-vididas en 6 tracks diferen-tes. El primero de ellos, bajoel título ‘Gestión de calidad’,abordó los aspectos funda-mentales para llevar a cabola gestión de la calidad en losprocesos de desarrollo desoftware. En este primer tracko bloque temático, plantea-ron sus experiencias y casosprácticos expertos en materiade la calidad del softwarecomo Antonio Fuentes Soto,procedente de Metro de Ma-drid; Paul Jorgensen, de laGrand Valley State Univer-sity; y Ramiro Carballo, deGesein.

El segundo track, titulado‘Testing techniques’, contócon la experiencia de repre-sentantes de compañías líde-res en la gestión y estrategiasdel proceso de pruebas, comoRamzan Nadaf, de la compa-ñía Philips Research; VikramIngleshwar, representante dela empresa Wipro Technolo-gies en India, y Juan CarlosSánchez, de NTE.

En las tres ponencias pos-teriores sobre ‘Gestión de laseguridad’, ponentes de la ta-lla de Andrés Silva de la Uni-versidad Politécnica de Ma-drid, Edvard de la Motte dela compañía sueca Saab

Aerosystems y el francés ElMiloudi El Koursi expusieronsus conocimientos en el ám-bito de la gestión de los pro-cesos de prueba.

Experiencias de testingEl cuarto track se fundamen-tó en experiencias de testingen diferentes sectores indus-triales, en los que fueron degran interés para el público lapresentación de profesiona-les como Annette Mirantes dela Johns Hopkins Univer-sity de Maryland (EE.UU.),Carlos Rodríguez de Metro deMadrid y Akshay Gupta, re-presentante de Intel Tech-nologies en India. AnnetteMirantes recibió el premio ala Mejor Ponencia QA&Test2005 por ‘La evolución de unproceso de pruebas’, en la quehabló acerca de la detecciónde errores en los proyectosaeroespaciales llevados a caboen el laboratorio de FísicaAplicada de la UniversidadJohn Hopkins de Maryland

Por último, el quinto y sex-to track trataron sobre temascomo las ‘Estrategias de Cer-tificación’ y los ‘Métodos Avan-zados en la Práctica’, bloquestemáticos en los que sepudieron escuchar la expe-

riencia y profesionalidad depersonalidades como Hans-Ludwig Hausen, de la Fraun-hofer alemana; B. Geetha, delKSR Collegue of Technology;Yogita Sahoo, de Mindfire So-lutions; y Juan Gárate.

La conferencia presentódos importantes tutoriales. Elprimero de ellos estuvo basa-do en las ‘Pruebas de proce-sos quasi-ágiles’ de la manodel americano Timothy Kor-son, de Korson Consulting.El segundo planteó los por-menores de la ‘Ingeniería decalidad de software’, ahon-dando especialmente en losprocesos de planificación eimplementación. Fue impar-tido por Doron Cherkovsky,de la Israel Aircraft Indus-tries y ganador del premio ala mejor ponencia en la edi-ción anterior. Como platofuerte de la conferencia sepresentó a Valentín Galán, deSun Microsystems, y el es-tadounidense Ray Arell, pro-cedente de la Intel Corpora-tion, que impartieron sendascharlas magistrales.

Para concluir con la confe-rencia se planteó una mesaredonda en la que asistentes,patrocinadores y ponentes delevento pudieron intercambiar

ideas acerca del futuro deltesting. El encuentro estuvopresentado y moderado porAlberto Méndez, de la agen-cia de desarrollo empresarialSPRI (Sociedad Para la Re-conversión Industrial delGobierno Vasco).

El cierre de la conferenciacorrió a cargo del presidentede Innovalia, Jesús de laMaza, quien comunicó que lacelebración de la próxima edi-ción de la Conferencia Inter-nacional QA&Test se llevará acabo los días 24 y 25 de oc-tubre de 2006.

Esta cuarta edición ha con-tado con la esponsorizaciónde IBM, SQS e Innovalia ycon la excepcional participa-ción del Institute of Electri-cal and Electronics Engi-neers (IEEE), VehicularTechnology Society (VTS) yla Asociación Innovalia comoTechnical Supporters. Ade-más, han participado comoMedia Sponsors EstrategiaEmpresarial y El Mundo, ycomo organizaciones colabo-radoras Unizar, COIIE e In-focalidad. El hall de exposi-ciones del palacio Euskaldunaha servido de marco para aco-ger una serie de stands conempresas como Segue-Aven-tia, Mercury, CBT, IBM ySQS, que han expuesto sus úl-timos desarrollos tecnológicosy sus herramientas más avan-zadas.

Mikel Sota


Eventos

4ª edición, en Bilbao

Conferencia Internacionalsobre calidad de softwareQA&Test 2005

TIEMPO REAL

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Un centenar deprofesionales delsector y expertosde 12 países hanparticipado los días25 y 26 del pasadomes de octubre enla 4ª edición de laConferenciaInternacionalQA&Test 2005, unforo sobre calidaddel software que seha celebrado en elPalacio Euskaldunade Bilbao.

14-35 tr cris 3/11/05 09:59 Página 34


Eventos

TIEMPO REAL

24 a 26 Solutions PGI Parísenero Traçabilité 2006

[email protected] de gestión, producción,cadenas de suministro

31 enero SITI@ASLAN Madrid2 febrero www.siti.es

Salón de las tecnologías de la información

8 a 10 Infosecurity Milánfebrero www.infosecurity.it

Feria de la seguridad informática

21 a 24 SICUR Madridfebrero Ifema

[email protected]ón internacional de la seguridad

6 a 11 BIEMH Bilbaomarzo Bec (Bilbao Exhibition Center)

www.bilbaoexhibitioncentre.combec@bilbaoexhibitioncentre.comBienal de la máquina-herramienta

27 a 31 Machine Outil Parísmarzo Industrie Paris

[email protected]ón internacional de equipamiento deproducción para la industria mecánica

27 a 31 SITS Parísmarzo Industrie Paris

[email protected] internacional de tratamiento desuperficies y revestimientos

27 a 31 Industrie Parísmarzo Industrie Paris

www.industrie-expo.comProducción industrial

27 a 31 Robotique Parísmarzo Industrie Paris

www.industrie-expo.comEncuentro europeo de constructorese integradores de robots industriales

Día Feria Ciudad Día Feria Ciudad

Avance del calendario 2006 de feriasy exposiciones

28 a 31 Smagua Zaragoza marzo Feria de Zaragoza

[email protected]ón internacional del agua y delmedio ambiente

29 a 31 Fórum de la Barcelonamarzo Automática

[email protected]órum de las tecnologías de diseño,producción, servicios, movilidad,inteligencia ambiental y medio ambiente

20 a 23 Motorpro Barcelonaabril Fira de Barcelona

www.salonmotorpro.comSalón profesional de los servicios deautomoción

24 a 28 Hannover Messe+ Hannoverabril Interkama

www.hannovermesse.deAutomatización industrial

9 a 11 Salón de Mantenimiento Madridmayo Industrial y de Edificios

[email protected] foro español sobreel mantenimiento

16 a 19 Automática Munichmayo www.automatica-munich.com

[email protected]ón de robótica y automática

19 a 23 AMB Sttutgartseptbre. www.ema-amb.com

Mecanizado de metales

3 a 6 Proma Bilbaooctubre www.bilbaoexhibitioncentre.

com/proma/Feria internacional del medio ambiente

24 a 28 Matelec Madridoctubre Ifema

www.ifema.es/ferias/matelecSalón internacional de material eléctricoy electrónico

36

u Sigue en la página 38

36,38 Ferias avance anual 3/11/05 10:00 Página 36

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Eventos

TIEMPO REAL

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7 a 12 SIMO Madridnovbre. Informática, multimedia y

[email protected]

14 a 17 Electrónica+ Munichnovbre. Embedded

Systems [email protected] Feria internacional de solucioneselectrónicas

14 a 18 EMAF Portonovbre. www.emaf.exponor.pt/emaf/versao_pt

[email protected]ón internacional demáquinas-herramienta y accesorios

5 a 8 Mecanelem/ Parísdicbre. Mecatronic

[email protected]ón internacional de los componentesy sistemas de entrenamiento.Componentes hidráulicos, neumáticos,compresores

Día Feria Ciudad Día Feria Ciudad

5 a 8 Mesucora Parísdicbre. www.exposium.fr

[email protected], calidad y procesos industriales

5 a 8 SCS Automation & Parísdicbre. Control

[email protected] Nuevo salón sobre sistemas ycomponentes para la industria

5 a 8 ELEC Parísdicbre. www.eleclive.com

[email protected]ón sobre energía, productos ysoluciones de automatización.

5 a 8 MICAD Parísdicbre. www.exposium.fr

[email protected] Salón internacional de sistemas deinformación, tecnologías, metodologías yservicios para la concepción, fabricacióny gestión del ciclo de vida deun producto

u Viene de la página 36

36,38 Ferias avance anual 3/11/05 10:01 Página 38

A sí, en el informe de la ci-tada consultora se esta-

blecen las previsiones para elmercado norteamericano desistemas remotos de supervi-sión para SAI, que en 2004alcanzaron un volumen de ne-gocio de 75 M$, pero que seespera que alcancen los 263,7M$ en 2011, a medida que lasnecesidades de seguridad enlos sistemas de canalizaciónde la información se vuelvenmás acuciantes. De hecho, au-mentar las garantías de segu-ridad desde sistemas remo-tos es de una especialimportancia, sobre todo enlas aplicaciones digitales.

Además de prevenir las in-tromisiones por parte deusuarios no autorizados, lossistemas remotos de supervi-sión también hacen posible elcontrol sobre el flujo de la in-formación. Mediante los sis-temas remotos de supervisiónse puede hacer el seguimien-to de cualquier informaciónque vaya de un punto remo-to a otro centralizado, a tra-vés de la red, aunque ésta seencuentre extendida por todoel territorio del país.

Por otro lado, los suminis-tradores de sistemas remotosde supervisión, precisamenteen razón de las prestacionesque ofrecen estos sistemasrespecto a los SAI tradicio-nales, encuentran una venta-ja competitiva añadida. Noobstante, señala la citada con-sultora, en muchos departa-mentos de gestión de las tec-

nologías de la información delas empresas ya se han insta-lado dispositivos de gestiónpara aplicaciones específicas,como por ejemplo sistemasde gestión de la red de co-municaciones de la empresa,al tiempo que cuentan tam-bién con sistemas de gestióntécnica de edificios, que con-trolan la temperatura, sumi-nistro eléctrico, ventilación,accesos, etc., lo que haría re-dundante la incorporación desistemas remotos de supervi-sión para SAI.

A pesar de los numerososproductos y soluciones tec-nológicas desarrolladas en elmercado de la supervisión re-mota de SAI, aún falta unaconciencia generalizada en-tre los usuarios acerca de lanecesidad de su adopción, de

ahí que desdeFrost & Sulli-van se reco-miende a los su-ministradoresintensificar losesfuerzos en lapropagación en-tre los usuariosde las ventajasde tales siste-mas. Además,puesto que elsector de las tec-nologías de la in-formación (TI)se encuentra enuna fase de tran-sición hacia lanueva oferta deservicios, se pre-

vé que habrá una mayor de-manda de SAI para garantizarla regularidad en el suminis-tro de energía.

Demanda inducida por elEstadoEl gobierno norteamericanoha adoptado el código de bue-nas prácticas en la adquisi-ción de los sistemas SAI, loque está llevando a que el sis-tema de suministro sea bas-tante más complejo y supon-ga un reto considerable paralos suministradores de SAI.La demanda de SAI inducidapor el gobierno representabaun mercado de 138,6 M$ en2004 y se espera que alcancelos 216,9 M$ en 2011, deacuerdo con las previsionesestablecidas por la consulto-ra Frost & Sullivan.

Debido a la lentitud del pro-cedimiento de compra por par-te del Gobierno, los suminis-tradores de SAI establecenacuerdos de colaboración conrevendedores de valor añadi-do cuya actividad se centraexclusivamente en la venta alsector público. Las iniciativasdel sector público norteame-ricano en el campo de las TI enlos pasados años ha disparadoel consumo de energía y la de-manda de estos equipos, loque significa una oportunidadde negocio para los suminis-tradores de SAI, ya que estossistemas necesitan actualiza-ciones periódicas para hacerfrente a las nuevas generacio-nes de equipos de TI.

Con todo, la citada consul-tora advierte del alto gradode apatía e ignorancia acercade la importancia de la pro-tección del suministro eléc-trico que existe entre los or-ganismos gubernamentales.Además, debido a las restric-ciones presupuestarias, mu-chas entidades públicas re-trasan la adquisición de SAI,puesto que muchas de ellas noconsideran la incorporaciónde este tipo de solucionescomo un producto de altaprioridad.

De hecho, se da la paradó-jica circunstancia de que,mientras se aprecia un eleva-do interés en la moderniza-ción de las operaciones, me-diante la incorporación de lanueva generación de equiposde TI, los organismos guber-namentales no acaban de con-vencerse de la necesidad deadquirir o poner al día sus so-luciones para el suministroregular de electricidad y el al-macenamiento de informa-ción. Por eso, añade Frost &Sullivan, los suministrado-res de SAI tienen que redoblarsus esfuerzos, en tiempo y re-cursos, para vencer esa faltade convicción. Es así como laextensión de la oferta de ser-vicios de postventa y otrosproductos complementarioscontribuirá a que aumente elinterés de las entidades gu-bernamentales por los SAI.

Carlos García

Previsiones de fuerte crecimiento en el mercado norteamericano

Crece la demanda desistemas de monitorizacióncentralizada para SAI


Mercado

TIEMPO REAL

40

Las empresas usuarias de dispositivos de registro dealimentación eléctrica están comenzando a solicitar de sussuministradores sistemas de supervisión centralizada para losSAI (Sistemas de Alimentación Ininterrumpida) con pantallas demúltiples niveles para la supervisión de áreas geográficas yplanos de edificios, entre otros nuevos atractivos, según señalala consultora norteamericana Frost & Sullivan.

n Fuente: IBM.


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Productos

SELECCIÓN DEL MES

E l nuevo transmisor Ro-semount 5400, que in-

corpora la nueva tecnolo-gía Radar Echonomicsdesarrollada por Emerson,posee una muy alta ca-pacidad de seguimientode la superficie, ofrecien-do mejores resultadosque otros transmisoresdisponibles en la actua-lidad, en palabras de CarlFjelkner, director del pro-yecto de desarrollo del5400. La tecnología RadarEchonomics del transmi-sor a dos hilos Rosemount5400 se centra en los tresaspectos vitales para la me-dición de nivel por radar:ecosensibilidad, ecología yecodinámica.

Su alta sensibilidad aleco comporta una mayorfiabilidad de las medicionesincluso en condiciones deproceso cambiantes comoturbulencia, vapores, es-puma y condensación. Lanueva antena resistente ala condensación que incor-pora el equipo 5400 pre-senta una superficie acti-va de cierre mayor en lacara dispuesta hacia el tan-que, lo que mejora la tole-rancia a la suciedad y con-densación.

Por otro lado, un nuevoprocesado de la señal en el

transmisor permite separarecos de la superficie deecos falsos. Al utilizar latecnología Measure andLearn, el trasmisor 5400genera automáticamentesugerencias para ajustesde umbral y perturbación.El software de configura-ción proporciona una cur-va de eco, a modo de pelí-cula, para presentar alingeniero de puesta enmarcha el panorama com-pleto del radar.

En la mayoría de los tan-ques de proceso coexisten

ecos de radar fuertes y dé-biles. El eco procedentede una superficie líquidaturbulenta y agitada pue-de ser sustancialmentemenor que el eco proce-dente de las aspas de unagitador. Con objeto de to-mar una medida precisa,el sensor de radar debe sercapaz de seguir continua-mente el eco más débil dela superficie. Esta capaci-dad, denominada ecodi-námica, implica medicio-nes más fiables y tiemposmenores de interrupción

del proceso bajo condicio-nes difíciles de medición.

Los medidores radar ados hilos no tienen partesmóviles y con ellos no exis-te contacto con el líquidoque se mide. De este modo,la medición no se ve afec-tada por la temperatura,presión y densidad del pro-ducto.

Varios modelosLa serie Rosemount 5400ofrece dos modelos paraampliar la gama de aplica-ciones. El Rosemount5401, con un transmisorde baja frecuencia (~6GHz), se utiliza en aplica-ciones con turbulencia, va-pores densos o espuma oen casos en los que existeel riesgo de que se produz-can depósitos en la antena.El Rosemount 5402, conun transmisor de alta fre-cuencia (~26 GHz) utilizaun haz de radar más estre-cho para instalaciones quetienen boquillas altas o es-trechas, para aplicacionesen las que la boquilla estácerca de la pared del tan-que o para evitar reflexio-nes procedentes de otrosobjetos existentes en eltanque.

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Es ecosensible, ecodinámico y ecológico

Nuevo transmisor radar de EmersonEl nuevo medidorradar de EmersonProcessManagementofrece una altaeficiencia en todoslos aspectos vitalespara la medición denivel por radar,además de permitirnumerosasventajas operativasy la reducción decostes al usuario.

n En el 5400, la antena presenta una superficie activa de cierre mayor en la cara dispuesta hacia eltanque, mejorando la tolerancia a la suciedad y condensación.

42,44 Seleccion 3/11/05 10:02 Página 42

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44


Productos

SELECCIÓN DEL MES

U nitek, compañía es-pecializada en solu-

ciones integrales de ener-gía de continuidadabsoluta en gamas baja,media y alta, ha lanzado almercado un nuevo siste-ma de alimentación inin-terrumpida (SAI). Es el Al-pha 500 Replay, el primerdispositivo de 500 VA contecnología In-line que in-corpora un cargador rápi-do de acumuladores (pi-las recargables). De estamanera, el mecanismo per-

mite al usuario protegertodos sus equipos eléctri-cos e informáticos y recar-gar al mismo tiempo las pi-las de diversos equiposmultimedia.

El Alpha 500 Replay dis-pone de tecnología AVR

(Regulación Automáticade Tensión), mediante lacual el microprocesadordel SAI controla la alimen-tación y regula la tensiónen función de las necesida-des de la red eléctrica.

El puerto RS232 y elsoftware de control permi-ten el cierre automático delas aplicaciones en caso decortes prologados. Las co-municaciones telefónicas,faxes y módems quedanasimismo protegidas a tra-vés del conector RJ11.

El SAI incorpora un car-gador rápido que posibili-ta recargar hasta cuatropilas tipo AAR6 o AAR03 yun led para cada receptá-culo que señala el funcio-namiento correcto y el finde la carga. Una corrientede mantenimiento conser-va las pilas en estado demáxima disponibilidad deautonomía. El Alpha 500Replay, que incluye cablesy software, dispone de trestomas IEC europeas (dosmodos SAI y un modo pa-rarrayos), filtros EMI/RFI,protección y alarma encaso de sobrecarga y com-patibilidad Ni-MH/Ni-Cd.www.unitek-power.com

E stas herramientas yahan sido aplicadas a

través de la compañía(Avantis, Foxboro, SimS-ci-Esscor, Triconex, Won-derware) y de sus part-ners tecnológicos.

En el pasado, la dispo-nibilidad de la plantaera el dominio del depar-tamento del manteni-miento y la utilizaciónde la planta lo era del deoperaciones, dijo Mike Ca-liel, presidente de In-vensys; como vendedorde soluciones era típicodirigirse a uno u otro in-dependientemente. Sinembargo, las máximasventajas se derivan porla integración de dispo-nibilidad y utilizaciónen un único modo de al-canzar los objetivos delnegocio. Esto exige unaaproximación holística.

Invensys introduce nue-ve componentes y siste-mas. Según la empresa aestos se unirán otros másen el futuro.

Las soluciones inicialesde gestión de los disposi-tivos de campo, lazos decontrol de procesos y equi-po de máquinas, incluyen:

• Monitor de instrumen-tación, que proporcionafuncionalidades de confi-guración para cualquier fa-bricante de dispositivos decampo.

• Monitor de válvulas,que proporciona herra-mientas para manteni-miento predictivo y ges-tión de las válvulas.

• Monitor de lazos decontrol, que permite eldiagnóstico avanzado, localo remoto, así como méto-dos para determinar las ca-racterísticas de los lazosde control.

• Monitor de bombas,que proporciona una varie-dad de herramientas para eldiagnóstico y análisis, in-

cluyendo un método avan-zado para la medida de fric-ción, shock y golpes entrepartes móviles.

• Monitor del equipa-miento, combinando las ca-pacidades del monitoreotradicional de vibraciones,tecnologías de perfil acús-tico, modelado empírico yprimeros principios de mo-delado, así como tecnologí-as avanzadas con herra-mientas de análisis y guiadopara mantenimiento pre-ventivo y predictivo de ope-raciones y actividades deingeniería para equipos crí-ticos de la planta.

Los sistemas que incluyeesta primera oferta incor-poran: soluciones de moni-torización y gestión de alar-mas de la planta, sistemaspara la seguridad de redesen procesos de control, laintegridad del sistema deseguridad y característicasde los sistemas de control.Estas soluciones se mostra-ron en la ISA Expo 2005 enChicago, celebrada del 25 al27 de octubre pasados.www.invensys.com

El dispositivo incorpora un cargador rápido de acumuladores

Unitek comercializa un nuevo SAIde 500 VA

Nueve componentes y sistemas

Invensys: soluciones integradas demantenimiento y seguridad de planta

La empresa Invensys ha anunciado en sureciente conferencia de usuarios enHouston la disponibilidad de un conjuntode soluciones dirigidas al mantenimientopredictivo y la seguridad que permiten lagestión de los procesos de manufactura,mejorando la disponibilidad y utilizaciónde las plantas y, por tanto, la rentabilidadde las mismas.

42,44 Seleccion 3/11/05 10:51 Página 44

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Automática e Instrumentación Noviembre 2005 / n.º 367SELECCIÓN DEL MES

E n la mayoría de apli-caciones de posicio-

namiento sencillas, la uti-lización de métodosoptoelectrónicos de altaprecisión resulta demasia-do cara. Éste es general-mente el caso de aquellasaplicaciones en las que sonnecesarios varios ejes demedición, como por ejem-plo en sistemas para elajuste automático de asien-tos de automóviles o en elcontrol del paso de fluidosen sistemas de calefacciónregulables individualmen-te por habitación.

Para este tipo de aplica-ciones es preferible la uti-lización de codificadoresmagnéticos integrados ba-sados en sensores Hall,pues funcionan sin roza-mientos o contactos, soninmunes a las impurezas yal polvo y operan en unamplio rango de tempera-turas comprendido entre-40 y 125ºC. Las firmasiC-Haus e Integrated Cir-cuits Málaga han lanzadoal mercado el codificadormagnético de 8 bits iC-MA.

Principio defuncionamientoEl principio de funciona-miento de un codificadorde posición angular Hallse basa en la medida del

campo magnético de unimán permanente situadoen el diámetro de giro per-pendicular al circuito in-tegrado (ver figura), don-de la distancia entreambos elementos puedeser de hasta 3 mm. Loscuatro sensores Hall loca-lizados en el codificadormiden el gradiente delcampo magnético de ma-nera que, después de unaamplificación diferencial,se obtienen las compo-nentes del campo magné-tico y la dirección del gra-

diente en forma de una se-ñal senoidal y otra cose-noidal. Estas señales pue-den leerse directamentede manera analógica o enforma digital mediante unacodificación sencilla detres pines de configura-ción.

Múltiples señales desalidaAdemás de las señalesseno y coseno reguladasde amplitud constante, elcodificador magnético iC-MA proporciona también

señales digitales en formade pulsos incrementales yde cuadratura del tipoABZ, con una resoluciónde 6, 7 y 8 bits por giro.Otra posibilidad es la ge-neración de una señaltriangular periódica o endiente de sierra obtenidamediante una transforma-ción digital-analógica adi-cional. De este modo, elcodificador puede actuarcomo sustituto de un po-tenciómetro, ya que el án-gulo de giro puede sertransformado en cambiosde señal proporcionales aéste.

Como ejemplo de ope-ración se presentan en lafigura superior de la pági-na siguiente los cuatropuertos de entrada-salidaA, B, C y D para una sali-da periódica triangular. Laamplitud de la señal de sa-lida puede determinarsemediante una tensión dereferencia REFH en elpuerto B, mientras que lasalida triangular VTRI pue-de leerse en el puerto A.Para diferenciar entre unasubida o bajada triangularse suministra el bit mássignificativo del conversor(MSB-bit) en el puerto C,de manera que se puedadiferenciar entre los valo-res simétricos de amplitudque se producen cada 180º.

Lectura en cascadapara medidastridimensionales deposición absolutaPara aplicaciones en lasque sean necesarios másejes de medición, puedenconectarse varios circui-tos integrados iC-MA encascada. Por ejemplo, la fi-gura inferior muestra undiagrama de conexión parauna aplicación en tres di-mensiones, en la que se co-nectan varios canales de

Funcionamiento y ventajas

Medidas de posición tridimensionalescon sensores magnéticos Hall

El uso de sensores magnéticos Hall para la medicióntridimensional de posiciones en aplicaciones industrialesresuelve de manera efectiva los problemas de coste ycomplejidad en el diseño de codificadores de posición angulares,motores DC sin escobilla, electrodomésticos, sustitutos depotenciómetros, reguladores de fluidos y sistemas deposicionamiento automático para la industria automovilística.

n Principio de funcionamiento para la medida de campos elec-tromagnéticos mediante sensores Hall.

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Noviembre 2005 / n.º 367 Automática e InstrumentaciónSELECCIÓN DEL MES

medida a un microcontro-lador con entradas digita-les y un convertidor ana-lógico-digital de 8 a 10 bitsutilizando únicamente 4 lí-neas.

Los 28 modos de funcio-namiento del circuito in-tegrado iC-MA puedenprogramarse mediante trespines Tri-Level (high, low,abierto) de configuraciónCFG (1-3), evitando así lautilización de una Eeprom.La lectura de los pines deconfiguración se realizamediante la señal de acti-vado del circuito, NEN(Not Enable). En el ejem-plo de la citada figura seconfiguran los pines de en-trada-salida A, B, C y D demanera que los puertosB=>CLK y D=>NENO sir-van para dirigir la cascada

de circuitos integrados ylos otros dos (A y C) seusen para las salidas de lasseñales seno y coseno co-rrespondientes a cada ejede giro.

Las señales CLK serángeneradas por el micro-controlador utilizando unasalida del tipo Timer-Porto programadas por soft-ware. El circuito integradoiC-MA se activa medianteun flanco positivo de CLKestando NEN en el nivelbajo. Un ciclo de lecturase compone de dos pulsos.En el primer ciclo, el pri-mer iC-MA(1) proporcionalas salidas correspondien-tes a la posición del primereje PSIN(1) y PCOS(1) enlos puertos A y C respecti-vamente. En el segundopulso se generan las co-

rrespondientes señales in-vertidas (NSIN(1) yNCOS(1)). Al final del ci-clo de lectura el iC-MA(1)lleva a tierra la líneaNENO(1) coincidiendo conel flanco de bajada del re-loj CLK. En el siguienteflanco de subida de CLK, elsiguiente iC-MA(2) iniciasu ciclo de lectura y así su-cesivamente.

Durante el ciclo de lec-tura, el microcontroladorlee las señales seno y suscoseno complementariasen dos líneas analógicas se-paradas. El amplificador in-terno del iC-MA propor-ciona estas señales con unaamplitud de 2 Vpp con unvalor medio de 2,5 V. Paramovimientos de giro muylentos, como por ejemploaquéllos realizados en me-

didas de flujo o posiciona-miento de sillones, es sufi-ciente una medida por ciclode lectura. En el ejemplode la figura se lee la medi-da del valor absoluto de laposición de cada eje alter-nativamente tras la activa-ción de cada iC-MA.

A modo de conclusiónLa lectura tridimensionalen cascada con codifica-dores magnéticos es sólouna de las muchas posibi-lidades que ofrecen lasmedidas de posición consensores Hall en aplica-ciones industriales. Sinduda, el circuito integradoiC-MA se presenta comouna solución ideal para fa-bricantes de codificadoresde posición, motores DCsin escobilla, electrodo-mésticos, sistemas de con-trol de fluidos y posicio-namiento automático paraaplicaciones automovilís-ticas. iC-MA proporcionagrandes ventajas para eldiseño de nuevas aplica-ciones, no sólo por su pe-queño tamaño (se ofreceen empaquetado DFN10de sólo 4x4 mm de área),sino por su amplia gamade funcionalidades y po-sibilidades técnicas. Debi-do a la ausencia de con-tacto físico con lossensores, el microchip dalibertad en el posiciona-miento de los imanes, su-mistrando además una se-ñal de error en el caso deque el acoplo magnéticono sea suficiente.

Dr. David Lin,Patricio LedesmaiC-Haus GmbH eIntegrated CircuitsMálaga, S.L. [email protected]

n Ejemplo de aplicación con señal triangular a la salida.

n Diagrama de conexión para aplicación tridimensional.

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Sistemas de control en tiempo real

Perspectiva y tendenciasHoy en día se dispone de tecnología aplicable a sistemas detiempo real con estructura estática y se está trabajando enmétodos de planificación dinámica y de análisis de tiempo derespuesta para sistemas más complejos y críticos.

C uando se utilizanreguladores analó-gicos para contro-

lar un proceso no es preci-so hablar de tiempo real.Todos los elementos delbucle de regulación res-ponden instantáneamente:las variables de salida res-ponden a las variacionesde las variables de entradade acuerdo con su dinámi-ca interna (función detransferencia). Basta conadecuar el comportamien-to temporal de los regula-dores a la dinámica decontrol que requiere el sis-tema.

Pero actualmente, la ma-yoría de los sistemas decontrol se realizan mediante orde-nadores por múltiples razones: cos-te, flexibilidad, facilidad de integra-ción con otras funciones o sistemas,etc. Por otra parte, los sistemas decontrol basados en ordenadores per-miten realizar múltiples funciones,incluso de forma simultánea: controlcontinuo, control de sucesos, pre-sentación y registro de datos, inter-face de operador, comunicaciones,etc. Así, pues, los sistemas de controlcon ordenador tienden a ser cadavez más grandes y más complejos.

El empleo de ordenadores en con-trol se inició en los años 50 y los fac-tores dominantes para su aplicacióneran: coste, flexibilidad y fiabilidad dehardware. Ya en esa época aparecie-ron problemas debidos al software,aunque la comprensión de sus cau-sas todavía llevó un tiempo. Entre1960 y 1975 se empezaron a resolver

los problemas derivados de la con-currencia de procesos y de las nece-sidades de sincronización entre ellos.A partir de 1973 aparecieron solu-ciones para establecer una planifi-cación de tareas que garantizara lasnecesidades de tiempo real de cadaproceso. En los años noventa apare-cieron lenguajes y sistemas operati-vos para ofrecer soluciones comple-tas a los requisitos exigidos a lossistemas de control basados en or-denador.

Características específicasA los sistemas de control basados enordenador se les pide un conjunto decaracterísticas, independientementede que se trate de una máquina se-cuencial y de cuál sea su arquitecturainterna. Entre ellas cabe destacar:concurrencia, tiempo real, fiabilidady eficiencia.

• Concurrencia: Ha-blamos de concurrenciacuando tenemos necesi-dad de que se ejecuten va-rias tareas simultánea-mente. La necesidad deejecutar varias activida-des, o tareas, concurren-temente tiene su origenen la dinámica del sistemacontrolado. En un siste-ma real es fácil que ten-gamos que prestar aten-ción, medir y controlardiferentes procesos quesuceden simultáneamen-te.

Ello supone que los re-cursos de la CPU de con-trol (una máquina se-cuencial) deben poder

dedicar tiempo de ejecución a cadauna de dichas tareas, sin desatenderlas demás, por un tiempo superior almáximo necesario.

La concurrencia en un sistema decontrol permite aparentar la ejecu-ción de varias tareas simultánea-mente en una sola máquina secuen-cial. Ello se consigue mediante unsoftware que se encuentra en el nú-cleo del sistema operativo del com-putador.

• Tiempo real: Los sistemas decontrol deben tener un comporta-miento dinámico que corresponda alas características o requisitos de lossistemas que controlan, lo que su-pone realizar un muestreo periódicode entradas, trabajar con una laten-cia de control limitada y ofrecer unareacción ajustada a los sucesos ex-ternos.

Esto se traduce en una serie de

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n Elementos de un sistema de control por computador.

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requisitos temporales para las tare-as de control. Cada tarea debe acti-varse de forma periódica o esporá-dica, según corresponda, disponiendoentonces de un plazo máximo paraejecutarla. Al mismo tiempo se debenrespetar unos límites de fluctuación(jitter) tanto para el muestro comopara la realización o refresco de lasacciones de control.

La forma en que se realice la con-currencia incide directamente en elcumplimiento de los requisitos tem-porales. Nos referimos a la planifica-ción del procesador y otros recur-sos, así como a los requisitos quecomporta el hardware y el softwareutilizados, los primeros estrictos ylos segundos más flexibles.

En la figura superior aparecen dostareas, la tarea 1 es periódica y la ta-rea 2 es esporádica. Según se pro-duzcan los eventos de activación dela tarea 2 vemos que la ejecución dela tarea 1 interfiere o no en su eje-cución. Esta interferencia y el tiem-po de ejecución, que puede no serconstante, afectan al tiempo de res-puesta en cada aparición.

Es preceptivo que, para todas lasejecuciones (k) y para toda tarea (i),el tiempo de respuesta rik sea menoro igual que el tiempo disponible (Di)para su ejecución.

En algunos sistemas, denominadoscríticos (hard real-times systems),es inadmisible que determinadas ta-reas, aunque no necesariamente todas,finalicen fuera de plazo ni una solavez. En otros, denominados acríti-cos (soft real-time systems), se pue-

de admitir que se violen algunas es-pecificaciones temporales de vez encuando sin más consecuencia queun empeoramiento en la calidad delfuncionamiento del sistema.

• Fiabilidad: La concurrencia,junto con las necesidades de tiemporeal, incide de forma notable en la fia-bilidad del sistema de control.

En muchos casos, estos sistemasdeben responder a requisitos de fia-bilidad estrictos, sea por motivos eco-nómicos o de seguridad. Incluso pue-de ser preciso certificar que elsistema tiene un cierto grado de fia-bilidad (normas específicas para avió-nica, trenes, reactores nucleares,etc.).

Así, pues, se requiere seguir unproceso riguroso de verificación yvalidación. No basta con la realizaciónde pruebas (tests), sino que tambiénes preciso aplicar métodos de análi-sis adecuados, puesto que es nece-sario validar el comportamiento tem-poral del sistema.

• Eficiencia: Es importante paraconseguir una optimización de losrecursos en aplicaciones con cargacomputacional relativa elevada, ocuando los recursos son limitados yes importante la reducción de costes,como ocurre en muchos sistemasempotrados.

Planificación de tareasEl comportamiento temporal de lastareas, retardos y fluctuaciones de-pende del método de planificaciónque use el núcleo del sistema opera-tivo. Entendemos por planificación

establecer qué tarea se ejecuta encada momento. Es decir, cuándo seactiva cada tarea y cómo se sincro-nizan entre sí cuando ello sea preci-so. La planificación debe permitir es-tablecer un comportamientotemporal previsible y analizable.

Hay varios métodos de planificaciónadecuados para sistemas de tiemporeal: planificación estática; planifi-cación con prioridades fijas (FPPS)(análisis de tiempo de respuesta);planificación con prioridades diná-micas (EDF y otros) (análisis de uti-lización).

• Planificación estática o cícli-ca. Periódicamente, de acuerdo conlas especificaciones, se activa un con-junto de tareas según un orden pre-fijado. Se parte de la base que las ta-reas son independientes entre sí, sinningún tipo de sincronización o de co-municación entre ellas. Como cada ta-rea tiene asociado su periodo, el pe-riodo de esta secuencia cíclica detareas (macroperiodo) correspondeal mínimo común múltiplo de los pe-riodos establecidos para cada tarea.Esta planificación es determinista yefectiva. No existe concurrencia yno requiere analizar el comporta-miento temporal. A pesar de estasventajas, en algunos casos, segúnsean las características del sistema ylas especificaciones a cumplir, pue-de ser difícil obtener el plan de eje-cución. Por otra parte, cualquier cam-bio de código en alguna de las tareaspuede requerir una nueva planifica-ción, por lo que el mantenimientopuede no ser fácil.

• Planificación con prioridadesfijas, FPPS. En este tipo de planifi-cación se contempla la posibilidad deque las tareas se realicen de formaconcurrente. Es decir, que en un mo-mento dado la ejecución de una tareapuede ser suspendida porque el sis-tema inicia la ejecución de una ta-rea de mayor prioridad. Cada tareatiene asignada una prioridad fija y elplanificador se encarga de ejecutaren todo momento la tarea más prio-ritaria.

Si las tareas son periódicas e in-dependientes se aplica la planifica-ción RM, rate-monotonic schedu-ling. Se trata de un método de

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Automática e Instrumentación Noviembre 2005 / n.º 367SISTEMAS OPERATIVOS EN TIEMPO REAL

n Diagrama temporal de tareas concurrentes. T: periodo de muestreo. D: plazo disponi-ble para ejecución. C: tiempo de ejecución. l: latencia tarea 2. r: tiempo de respuesta ta-rea 2.


planificación fiable y robusto que seajusta bien a las características delhardware cuando puede aplicarse.Para ello se requiere, entre otrascondiciones, que los tiempos de res-puesta resultantes sean admisiblesincluso en el peor caso. Ello se con-sigue mediante la aplicación de mé-todos de análisis del tiempo de res-puesta, RTA.

La planificación FPPS también esutilizable en aplicaciones con tareasperiódicas, esporádicas y aperiódi-cas; también puede existir comuni-cación entre tareas mediante varia-bles compartidas; e incluso esampliable a sistemas distribuidos. Encualquier caso, la aplicabilidad se de-termina con métodos RTA adecuadosa las características de las tareas ycomprobando que se cumplen los re-quisitos temporales en el peor caso.

Este tipo de planificación está so-portado por diversos lenguajes deprogramación (Ada 95, RT Java) ysistemas operativos de tiempo realque cumplan las normas POSIX,como pueden ser VxWorks, QNX,LynxOS, MaRTE OS, RTEMS y RT Li-nux.

Planificación con prioridadesdinámicasEn este tipo de planificación se bus-ca optimizar el comportamiento delsistema priorizando la ejecución delas tareas más críticas, asumiendoque la criticidad de una tarea res-pecto a las demás puede variar en eltiempo según varíen las entradas y sa-lidas del sistema. Por ejemplo, uncontrolador que regule dos variablesindependientes puede ser más efi-caz si prioriza la tarea de control co-rrespondiente a la variable que pre-senta un mayor error. El método máscomún es el EDF (earliest deadli-ne first), que tiene en cuenta los re-quisitos temporales de las tareas y lacarga del procesador.

Este tipo de planificación permiteuna mejor utilización del procesadorque los métodos de planificación conprioridades fijas, pero también esmenos robusto, ya que puede pre-sentar problemas por sobrecarga.Aunque se considera como el másadecuado para sistemas de tiempo

real flexibles, actualmente no estásoportado industrialmente y su apli-cación está limitada a núcleos aca-démicos.

Panorama actualSe dispone de teoría y tecnologíaaplicables a sistemas de tiempo realcon estructura estática, medianteplanificación cíclica o con prioridadesfijas (FPPS) y análisis RTA. En elmercado existen las herramientasnecesarias para el desarrollo de estetipo de aplicaciones: lenguajes deprogramación, sistemas operativosy métodos de diseño.

Para sistemas de tiempo real concaracterísticas de funcionamientomás complejas existen fundamentosteóricos y se trabaja en el desarrollode métodos y herramientas que seanválidos para determinados entornos,como son los sistemas distribuidos,los sistemas embedded y los sistemascríticos.

En numerosos centros y universi-dades se trabaja en métodos de pla-nificación dinámica y de análisis deltiempo de respuesta, en sistemasoperativos y en plataformas adecua-das para sistemas más complejos ycríticos.

Líneas de investigaciónLa investigación en curso se centraen las siguientes líneas:

• Plataformas. Se está trabajan-do en la utilización de componentescomerciales explorando sus posibili-dades y limitaciones para su aplica-ción a sistemas complejos, tratandode garantizar la integridad de loscomponentes más críticos. Un ejem-

plo de ello es el proyecto TRECOM,cuyo objetivo es desarrollar méto-dos y herramientas adecuados parala construcción de sistemas de tiem-po real embedded distribuidos, conun alto grado de fiabilidad y aten-diendo a requisitos de calidad de ser-vicio. Es un proyecto coordinado en-tre la Universidad Politécnica deMadrid, la Universidad de Cantabriay la Universidad Politécnica de Va-lencia.

• Sistemas distribuidos. En estalínea conviene destacar los trabajosque se llevan a cabo en el desarrollode software de intermediación, en eldesarrollo de métodos de análisistemporal y en la gestión de redes desensores. El proyecto europeo HIJAestá orientado en esta dirección. Suobjetivo es avanzar en el desarrollode tecnologías para la implementa-ción de sistemas de tiempo real apartir de la tecnología Java. En esteproyecto intervienen diferentes em-presas y universidades europeascomo Fiat, Telecom Italia y la Uni-versidad Politécnica de Madrid.

• Metodología y modelado. Enesta línea, el objetivo es la integraciónde herramientas de diseño de siste-mas. Por ejemplo, el proyecto euro-peo Modelware pretende identificartécnicas de modelado que resultenadecuadas para el tratamiento de sis-temas críticos complejos, con el ob-jetivo de definir un proceso que per-mita asociar soluciones técnicasespecíficas a modelos generales deespecificación.

• Sistemas de control. En estossistemas existe una interacción en-tre el tiempo real y el comporta-

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n Planificación Rate Monotonic con dos tareas caracterizadas por su periodo Ti y el tiem-po de cómputo Ci. La tarea 1, menos prioritaria, presenta tiempos de respuesta variablesaunque respeta el tiempo disponible (D1) en el peor caso. El periodo del ciclo completo es20 (mcm de T1, T ).


miento de las variables reguladas, esdecir, la calidad del control. El con-trol crítico en tiempo real trata de ob-tener soluciones satisfactorias parael control simultáneo de diferentesvariables utilizando un mismo con-trolador y, por ello, respetando las ne-cesidades de tiempo real mínimo paracada una de ellas. Además, se debeoptimitzar la respuesta del sistema decontrol frente a cambios y perturba-ciones externas y, al mismo tiempo,optimizar el uso de los recursos com-partidos (memoria, CPU, canal decomunicación). Los proyectos de in-vestigación se orientan al desarrollode planificadores dinámicos (por

ejemplo: el grupo GRINS del depar-tamento ESAII de la Universidad Po-litécnica de Cataluña) y a la integra-ción de la calidad del control en lasherramientas de análisis y desarro-llo de aplicaciones.

En la figura superior se muestracómo una asignación dinámica de re-cursos permite mantener una buenacalidad de servicio y optimizar su usosin perjudicar esta calidad. En el dia-grama se muestra que el tiempo deejecución dedicado a la tarea de con-trol se duplica sólo cuando detecta-mos señal de error.

• Sistemas multimedia. En lossistemas multimedia lo más impor-

tante es mejorar la calidad de servi-cio, QoS. Así pues, la investigaciónorientada a este tipo de aplicacionestrata de diseñar un Gestor de QoSque sea capaz de satisfacer al usua-rio y maximizar calidad de la salida.Se trata de aplicaciones con requisi-tos temporales que, para su cumpli-miento, requieren de una adecuadagestión de recursos: memoria nece-saria, tiempo de ejecución de CPU,ocupación de la red y consumo deenergía. Los recursos se utilizan paramaximizar la calidad

Como resumen podemos afirmarque se dispone de una base sólidapara construir sistemas de tiemporeal fiables, cada vez más complejos.Pero también debemos reconocerque nos queda mucho por hacer endiferentes aspectos, como son la dis-tribución, movilidad y autonomía; lafiabilidad, integridad y calidad de ser-vicio; la interoperabilidad; el desa-rrollo basado en modelos; y la inte-gración de componentes de software,entre otros.

(Artículo basado en una ponencia presenta-da por Juan Antonio de la Puente en las XXVIJornadas de Automática de Alicante organi-zadas por CEA).

Jordi AyzaDepartamento ESAII de la UPC

Juan Antonio de la PuenteDepartamento de Ingenieríade Sistemas Telemáticos de laUniversidad Politécnica deMadrid

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n Diagrama de una tarea de control con el efecto de una perturbación utilizando un pe-riodo de muestreo bajo, caso A, o uno de alto, caso B. En el caso C se utiliza un periododistinto según se tenga o no error respecto a la referencia deseada.

GUÍA2006 Guía 2006

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Automática eInstrumentación

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Anatomía de un sistema operativode tiempo realLa ventaja de un sistema operativo en tiempo real (RTOS) es que elprocesador puede trabajar a más alto nivel y concentrarse en losproblemas del cliente, teniendo resuelto, en general, problemas deintegración con módulos software de otros fabricantes, lo que deriva enun menor tiempo de desarrollo y menores costes de mantenimiento.

L os pequeños sistemas conpoca complejidad son gene-ralmente diseñados siguien-

do un esquema de bucle infinito den-tro del cual se llama a los distintosservicios. Estas tareas se ejecutanen un nivel de segundo plano (back-ground) debido a que en cualquiermomento puede entrar una inte-rrupción (ISR o Interrupt ServiceRoutine), en cuyo caso el nivel deejecución pasa a ser de primer pla-no (foreground). Los niveles back-ground y foreground también sedenominan task level e interruptlevel, respectivamente.

En la figura inferior puede obser-varse cómo las tareas en backgroundson interrumpidas por ISR, lo queprovoca la suspensión temporal de suejecución hasta que el ISR finaliza. Asu vez, los ISR pueden serinterrumpidos por otrosISR.

Podemos encontrarejemplos de estos sistemasen hornos microondas, te-léfonos, juguetes, etc.

Carácter nodeterminista de lostiempos de ejecuciónLos conceptos menciona-dos anteriormente estánincorporados en los mi-croprocesadores, y debidoa que la duración de cadainstrucción es conocida po-demos calcular con exac-titud los tiempos de ejecu-ción de un caso concreto.Sin embargo, los tiempos

de ejecución de los bucles no son ha-bitualmente constantes debido a lavariabilidad de la casuística. El re-sultado es que el tiempo de ejecuciónde las tareas e ISR no suele ser de-terminista. Asimismo, la modifica-ción del código debido al ciclo devida del software y al mantenimien-to también puede introducir varia-ciones en los tiempos de ejecución.

Tareas y multitareaUna tarea, también conocida comothread (hilo), es un programa sim-ple que ve al procesador (CPU) comosi fuera todo para él.

La multitarea es el sistema por elcual se pueden ejecutar diversas ta-reas sobre la misma CPU, de modoque cada una de ellas cree que estásola con la CPU. Ello se consigue eje-

cutando rotativamente fragmentosde cada una de ellas, guardando y re-cuperando el estado de la CPU encada conmutación de las tareas. El es-tado de la CPU incluye a sus regis-tros y a la pila. Asimismo, los meca-nismos de memoria virtual permitenque cada tarea crea que dispone deun espacio físico propio.

Los procesadores diseñados parasoportar multitarea incorporan in-ternamente modos de funciona-miento que permiten que estas con-mutaciones se realicen de formarobusta. Una aplicación puede eje-cutarse directamente sobre el pro-cesador o bien por encima de un sis-tema operativo. La ventaja de unsistema operativo de tiempo real(RTOS) es que el programador pue-de trabajar a más alto nivel y con-

centrarse en los proble-mas del cliente, teniendoresuelto en general pro-blemas de integración conmódulos software de otrosfabricantes, tal como dri-vers de dispositivos, lo quederiva en general en unmenor tiempo de desa-rrollo y costes de mante-nimiento. A todo ello sesuman iniciativas de es-tandarización como PO-SIX, que fomentan la in-teroperabilidad. Por elcontrario, los recursosconsumidos serán mayo-res que una aplicación enla que las funciones de sis-tema operativo necesariasestén compiladas en la

n Las tareas en background son interrumpidas por ISR, lo que pro-voca la suspensión temporal de su ejecución.

54-56 Tematica seg pi 3/11/05 10:06 Página 54

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propia aplicación. La dis-yuntiva de utilizar o no unRTOS, conocida como elBuy vs. Build Dilemma,lleva a un análisis coste/be-neficio en la toma de la de-cisión.

Las tareas tienen unaprioridad que puede ser es-tática o dinámica, en fun-ción de que se modifique ono en tiempo de ejecución.A mayor importancia deuna tarea, mayor será suprioridad. Uno de los pro-blemas a evitar es el fenó-meno conocido como in-versión de prioridad, quese produce cuando una ta-rea de mayor prioridaddebe esperar a que un re-curso bloqueado por unatarea de menor prioridadsea liberado.

En realidad, en un ins-tante determinado a nivelmicroscópico sólo puedeejecutarse una tarea en unprocesador. Lo que sucedees que desde el punto devista macroscópico, apa-rentemente se están eje-cutando varias tareas si-multáneamente, ya que lavelocidad de conmutación(task switching) es sufi-cientemente alta comopara que así lo parezca. Por otra par-te, desde el punto de vista de rendi-miento interesa que los turnos deejecución de cada tarea sean lo máslargos posibles, puesto que cada con-mutación conlleva un consumo detiempo y recursos.

En estos sistemas, las tareas pue-den estar en cuatro estados: Dor-mant, Ready, Runing, Waiting o In-terrupted, tal como se muestra en lafigura superior.

El estado Dormant se producecuando una tarea reside en memo-ria pero está temporalmente fueradel circuito rotativo de conmuta-ción de tareas. Una tarea está enestado Ready cuando está lista paraejecutarse y esperando turno, pues-to que hay en curso (en estado Run-ning) otra tarea en aquel momen-

to. Una tarea en estado Waitingestá a la espera de un evento que leindique que puede pasar a estadoReady. Un caso típico es esperar aque termine una operación de en-trada/salida que ella misma ha en-cargado. Finalmente, una tarea estáen estado Interrupted (también de-nominado ISR) cuando la CPU pro-cesa un ISR.

Kernel y schedulerEl kernel de un sistema operativo esel subsistema que se encarga de lagestión de las tareas, su conmuta-ción y de la comunicación entre ellas.En el caso de utilizar un RTOS, hayque tener en cuenta que el espacionecesario para el código es igual queel tamaño de la aplicación más el ta-maño del kernel.

Se estima que las tare-as del propio kernel su-ponen entre un 2 y un 5%del tiempo de CPU.

El kernel de un RTOSprovee una capa de abs-tracción entre la aplica-ción software y el hard-ware embedded (figuraadjunta).

El scheduler, tambiénconocido como dispat-cher, es el subsistema quese encarga de decidir encada momento qué tareava a ser la siguiente en eje-cutarse.

Se distinguen dos tiposde kernel, en función decómo sus schedulers ges-tionen la prioridad de lastareas: los kernel preem-tivos y los no preemtivos.En los no-preemtivos sonlas propias tareas las queliberan su turno de la CPU.En los preemtivos, unainterrupción del sistemaes la que regula la con-mutación de tareas. Laventaja de este sistema esque la conmutación es de-terminista y la respuestadel sistema es óptima. Sinembargo, en comparacióncon los no preemtivos, elcoste de la conmutación

es mayor, por lo que necesitan másrecursos. Un ejemplo en el mundo delPC: Windows 3 no era preemtivo ysu sucesor Windows 95 sí que lo era.

La mayoría de los RTOS del mer-cado actualmente son preemtivos.

Recursos y secciones críticasUna sección crítica es un fragmentode código que debe ser tratado comouna unidad indivisible. Por lo tanto,no puede ser interrumpido durantesu ejecución. Por ello, en estos casostípicamente se suelen inhabilitar porprograma las interrupciones hastaque finalice la ejecución de la seccióncrítica.

Un recurso es una entidad usadapor una tarea. El concepto es muyamplio y puede referirse a un dispo-sitivo de entrada/salida, un registro

n El kernel de un RTOS provee una capa de abstracción entre laaplicación software y el hardware Embedded.

n En los sistemas multitarea, las tareas pueden estar en cuatro es-tados: Dormant, Ready, Running e ISR.


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de memoria o un array.La reentrancia define la capacidad

de que un fragmento de código pue-da ser utilizado por más de una ta-rea sin riesgo de corrupción de da-tos. La utilización de variables localesgarantiza la reentrancia.

Un recurso compartido es aquélque puede ser utilizado en la ejecu-ción de varios fragmentos de códi-go distintos o en la ejecución de unmismo fragmento de código variasveces. En estos casos, debe garan-tizarse el acceso exclusivo al recur-so por parte de una tarea con el finde prevenir corrupción de datos.Para ello se utilizan técnicas de ex-clusión mutua.

Exclusión mutua,sincronización y deadlocksLas técnicas de exclusión mutua sepueden dividir en cuatro clases: me-diante la inhabilitación de interrup-ciones, mediante operacionestest/set, inhabilitando el schedulingy por el uso de semáforos.

La técnica de operaciones test/setconsiste en utilizar una variable glo-bal que actúe de indicador para re-gular el acceso a un recurso com-partido. La técnica de los semáforos,ideada por Edgser Dijkstra durantelos años sesenta, es el mecanismoofrecido por la mayoría de RTOSexistentes. Un semáforo es una cla-ve que un fragmento de código ac-cede para poder continuar la ejecu-

ción. La idea es que un fragmento decódigo en una línea determinada diceDame la llave, si alguien la estáusando estoy dispuesto a esperara que termine (llamada a Wait).Hasta que no recibe una señal de no-tificación se queda esperando, lo cualsucede cuando el que tenía el semá-foro llama a Notify.

Un bloqueo mortal o deadlock seproduce cuando hay tareas que es-peran de forma cruzada que se libe-ren recursos que unos tienen deotras. Si la tarea A tiene un recursoen exclusiva que hace que la tarea Bno pueda continuar y, al mismo tiem-po, la tarea B tiene un recurso enexclusiva que hace que A no puedacontinuar, ambas pueden esperareternamente a obtener sus respecti-vos recursos requeridos. Para evitarlos deadlocks se utilizan las si-guientes técnicas: adquirir todos losrecursos antes de proceder o bienadquirir los recursos en el mismo or-den y liberar los recursos en ordeninverso.

La sincronización entre tareas eISR puede realizarse mediante se-máforos. Sin embargo, hay kernelsque soportan los Event Flags, queconsisten en registros que controlansi un grupo de tareas ha concluidopara pasar a la tarea siguiente, demodo similar a las transiciones enredes de Petri.

Colas de mensajes eintercomunicación entre tareasEn ocasiones se pretende que las ta-reas e ISR se intercomuniquen entreellas. Para ello pueden utilizarse va-riables globales. No obstante, ellopuede conducir a situaciones en queuna tarea deba realizar muestreoscontinuos (polling) para evaluar siel valor ha cambiado. Para evitarlo seutilizan buzones de mensajes (mes-sage mailboxes) o colas de mensa-jes (message queues).

En los message mailboxes, el ker-nel gestiona colas FIFO de mensajesde modo que las tareas e ISR puedencomunicarse a través de ellos. Unmesasage queue es básicamente unarray de mailboxes.

Xavier Pi

Panorama del mercado de los RTOS

L os RTOS pueden clasificarse en tres familias: los Free RTOS (gra-tuitos), las distribuciones basadas en Linux (Embedded Linux Dis-

tributions) y finalmente los RTOS comerciales.

Free RTOS• Asterix The Real-Time Kernel • CarbonKernel • Chimera Real-Time Operating

System • Dekartes. Decisional Kernel

Architecture for Real TimeEmbedded Systems

• E.R.I.K.A. (ERIKA). OpenSource RTOS for Automotive

• eCos • embOS • EROS • eRTOS (Free Implementation) • Fiasco • FreeRTOS • Katix • LegOS • MaRTE OS • Maruti • MenuetOS • PICOS18 • PORTOS • rtmk - real-time microkernel • RTOS UH • S.Ha.R.K. • Scout Operating System • Simple Multitasking Kernel

for i196 • The Contiki Operating System • The ROME Operating System

• TinyOS • USIX Operating System • XMK • Xoberon

Embedded LinuxDistributions • Montavista • TimeSys • Lineo (Japan) • LynuxWorks • Metrowerks • Tuxia • ucLinux • Design Services Companies

for Linux

RTOS comerciales• VxWorks • vNeutrino • Integrity • ThreadX • WindowsCE • WindowsXPe • DSP RTOSs (Talon, etc.) • CMX • Enea OSE • AMX • LynxOS • smx • On-Time


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iberflui expoqu 24/10/05 12:53 Página 1

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Para el diseño de dispositivos embedded

Sistema operativo WindowsCE.NETWindows CE.NET es el sucesor de Windows CE 3.0 y antecesor delincipiente CE 5.0. Diseñado para el mercado de dispositivos embedded,ofrece un robusto sistema operativo en tiempo real para los nuevosdispositivos móviles. La estrategia de Microsoft Embedded es ofrecer unsistema operativo para plataformas de 32 bits adaptables y ampliables, quedemanden conectividad y amplio soporte para el desarrollo de aplicaciones.

Las principales nece-sidades de un siste-ma operativo y del

software asociado son lassiguientes: fiabilidad las 24horas del día, amplio so-porte de periféricos, pe-queño tamaño, configura-bilidad, manejabilidad,conectividad, soporte al de-sarrollo, opciones de In-ternet, multimedia, rendimiento,arranque rápido (incluyendo laBIOS), no debe fallar, debe trabajarincluso con restricciones de recursos(memoria RAM, disco duro, veloci-dad, etc.), interface de usuario sim-ple y claro en lugar de complejo y conmás recursos, y sin necesidades deadministración.

Por otro lado, existe lanecesidad de dispositivoshardware de alta fiablidadque ofrezcan, entre otrascosas: funcionamiento 24horas al día durante 10años o más, arranque ensegundos (no en minutos),reanudación desde el últi-mo estado y trabajo en con-diciones extremas (tem-peratura, agua, aceites,golpes, etc.).

Todas estas necesidadessoftware y hardware estáncontempladas en WindowsCE.NET, constituyendouno de los sistemas opera-tivos en tiempo real más

robustos para el rápido diseño de lapróxima generación de dispositivosmóviles inteligentes. Con un con-junto de funcionalidades de un sis-tema operativo y un entorno de de-sarrollo especializado, WindowsCE.NET contiene todos los elemen-tos necesarios para crear un dispo-

sitivo personalizado basa-do en Windows, incluyen-do funcionalidades de red,procesamiento en tiemporeal, multimedia y nave-gación web. Especial-mente orientado para fun-cionar en tiempo real yoptimizado para el bajoconsumo, presenta lasventajas de que puede tra-

bajar en configuraciones mínimas(450 KB de ROM y 32 KB de RAM),sobre una gran variedad de CPU. Elarranque del sistema se realiza ensegundos: tiempo de copia del SOde Flash a RAM (del orden de 12 se-gundos con el microprocesador IntelXscale PXA255 a 200 MHz y unos 8

segundos a 400 MHz).También se podría ejecu-tar desde Flash, pero se-ría más lento.

Puntos clave deWindows CE.NETUna de las principales ca-racterísticas de este sis-tema operativo es su por-tabilidad. Con la plarta-forma.NET se obtiene mu-cha más funcionalidad ala hora de conectar de for-ma inalámbrica con otrodispositivos mediante Wi-Fi, Bluetooth, etc., ade-más de incluir protocolode autenticación extensi-ble. Además, permite co-n MIP 20110.

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municaciones en tiempo real, inclu-yendo VoIP, así como una plataformade comunicaciones abierta (stackTCP/IP ajustable, IPv4/ IPv6, clientesy servidores RAS, PPP y PPTP, en-tre otros). Por su parte, la posibilidadde manejo remoto y de TerminalServices (RDP Remote Desktop Con-nection 5.1 con más de 256 coloresy pantalla completa), aumentan estaportabilidad.

Por otro lado, se trata de un siste-ma muy robusto cuyo kernel en tiem-po real incluye 256 niveles de prio-ridad, soporte de interrupcionesanidadas, control sobre el threadquantum (unidad mínima de ejecu-ción), soporte de mutex y semáforos,protección de escritura en memoriavirtual, instrumentación para cálcu-lo en tiempo real (ILTiming.exe, OS-Bench.exe) y ajuste de prestaciones.Tiene un límite de 32 procesos, peroel número de tareas dentro de cadaproceso es ilimitado, por lo que pue-de considerarse RTOS (Real TimeOperating System).

Un aspecto tan importante como esla fiabilidad está asegurado en estesistema operativo gracias a la posi-bilidad de registro de datos encrip-tado, PPTP (Point to Point TunnelProtocol) para accesos VPN (Vir-tual Private Network), soporte paraRSA, SSL 2.0/3.0, PCT, firma digital,soporte de smartcard y encripta-ción de 128 bits, posibilidad de mar-

car ficheros .exe como módulos nofiables y número de identificaciónúnico por sistema. También se dis-tingue por la robustez en el manejode la memoria. Incluye API’s paraaplicaciones fallidas, así como controldinámico de memoria y control dehasta 15 secciones de memoria nocontigua a la vez. Además, posibilitala lectura directa de ficheros desdeROM y el registro basado en ficheros.Por su parte, gracias al manejo avan-zado de consumo que presenta sepueden controlar dispositivos querequieran un consumo no lineal, pu-diendo activar o desactivar inde-pendientemente los componentes.Además, las aplicaciones pueden ma-nejar el estado de consumo global ytambién es posible realizar un con-trol a nivel de dispositivos indivi-duales.

Puede considerarse que es “inteli-gente” gracias a que incluye una uni-

dad configurable compatible con di-versos dispositivos tipo Pocket PC, unsubconjunto de controles habitualesde Windows 32 y un soporte de mul-timonitor y de reorientación diná-mica de la pantalla en pasos de 90º.Además, incluye soporte de DirectX,Windows Media y codecs de audio yvídeo, con lo que está preparado paralas aplicaciones multimedia, así comoel módulo Servicios.NET, que ofrecesoporte multilenguaje configurable,multitud de aplicaciones y el nave-gador Pocket Internet Explorer.

Otra de sus características másdestacables es su rapidez en el dise-ño con el Platform Builder, la herra-mienta de desarrollo para crear imá-genes a medida del sistema operativomediante su configuración, cons-trucción, depuración y test. Ofrece ci-clos de depurado cortos y posibilidadde realizarlos sobre cualquier canalde comunicación (KITL- Kernel In-dependent Transport Layer), am-plia cantidad de códigos fuente dis-ponibles y posibilidad de utilizaremuladores antes de descargarlo enlos dispositivos, así como depuraciónremota con soporte TCP/IP y puer-to serie.

ArquitecturaWindows CE.NET presenta la arqui-tectura que aparece en la figura ad-junta adjunta.

En el año 2003 se lanzó la versión4.2, mientras que en 2004 vio la luzla versión 5.0, llamada Macallan.

En el Platform Builder (PB) se dis-pone de 369 componentes que sepueden agregar y eliminar fácilmen-te de forma gráfica, simplementearrastrando (drag and drog). Tam-bién cabe destacar que tiene un ma-

Referenciaswww.microsoft.com/windows/embeddedwww.msdn.com/embeddedwww.embeddedforecast.com


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nejo de dependencias automático, loque permite añadir, por ejemplo, fun-cionalidad Ethernet, incorporandotodo lo necesario (como pila de pro-tocolos TCP/IP, por ejemplo)

En la tabla adjunta pueden apre-ciarse las cuatro familias de proce-sadores con las que puede trabajar elsistema, que están soportados porunos 200 tipos de CPU.

La creación de software es muysencilla, ya que existen diversas con-figuraciones predefinidas. Como he-mos visto anteriormente, los ele-mentos se agregan y se eliminan muyfácilmente y, además, existen emu-ladores (un soporte muy completopara depurar el código fuente), soft-ware de arranque de la placa(bootloader) y una amplia selecciónde drivers incorporados en el BSP(Board Support Package), los cua-les pueden ser estándar o realizadospor OEM para su propia plataformahardware. Entre otras, se encuen-tran las siguientes funcionalidadespredefinidas:

• Drivers de CPU nativos y de fa-bricantes de diversos chips.

• Drivers para sistemas de alma-cenamiento: ATA/IDE (HDD, CD-ROM, DVD, Floppy, PC Cards), SDCard.

• Drivers para sistemas de fiche-ro instalables: FATFS, UDFS, ISO-9660.

• IEEE 1394 (Fireware).• USB: Printer, Mass Storage, Re-

mote NDIS (Sólo Ethernet).• NDIS/Ethernet 10/100, Wi-Fi

802.11b, Bluetooth y UART.• Display/video: Tvia 5000, Me-

diaQ MQ200, MediaGX Video, ATIXL, FLAT, S3 Virge.

• Multimedia: 3D Labs PermediaD3D.

• Audio: MediaGX, Ensoniq, Phi-lips, Unified DX y modelo WAV.

• Driver para manejo de baterías.Por lo tanto, el Platform Builder

está formado por el sistema operati-vo a medida, según la funcionalidadhardware, y el BSP. Como nota cu-riosa decir que, por ejemplo, no ten-dría sentido hacer un sistema ope-rativo con capacidad de audio si la

plataforma no dispone de chip de au-dio, pero podría hacerse. Además,con el Platform Builder se puedenconstruir de forma muy sencilla losSDK (Software Development Kit),que es el interface entre el sistemaoperativo y las aplicaciones, instala-bles en formato MSI. En el SDK sedispone de toda la información de loque tiene el sistema operativo paraun hardware específico. Para crearaplicaciones, el OEM debe configu-rar el SO para soportar eMbedded Vi-sual C++, aplicaciones con MFC osoporte para .NET Compact Fra-mework necesario para programarcon Visual Studio .NET 2003.

Comparando con LinuxSegún el estudio Total Cost of De-velopment. A comprensive cost es-timation framework for evalua-ting embedded developmentplatforms, desarrollado por Em-bedded Market Forecasters(www.embeddedforecast.com), eldesarrollo con Windows Embeddedes más rápido que el desarrollo conLinux Embedded (un 43% como me-dia), el equipo de desarrolladoresdel primero es un 44% más reduci-do que el de Linux y el coste total dedesarrollo es un 75% más bajo usan-do Windows Embedded que Linux.

Raúl Sánchez VítoresDirector de proyectosGrupo Mipsa

ARM Intel SA1110ARM 920ARM 1020Intel X Scale

MIPS NEC Vr4122NEC Vr5432

SHx SH4 - 7750SH3 - 7729

x86 P5/P4/PIII/PII/ CelK6x/AthlonNS Geode, Via, ...

n MIP 2005.


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Automática e Instrumentación Noviembre 2005 / n.º 367ESPECIAL

Con las herramientas de Wonderware

Gestionar el ciclo integraldel agua en Pamplona

L a Mancomunidad de la Co-marca de Pamplona y la em-presa Servicios de la Co-

marca de Pamplona (MCP/SCPSA)se ocupan de ejercer las competen-cias en relación a los servicios deabastecimiento de agua potable y sa-neamiento de las aguas residuales, re-cogida y tratamiento de residuos ur-banos y transporte urbano de viajerosde esa comarca.

Por lo que respecta a los serviciosde abastecimiento de agua potable ysaneamiento de las aguas residua-les, los responsables de MCP/SCPSArecurrieron a las soluciones de Won-derware para llevar a cabo la auto-matización y el control de todo el ci-clo integral del agua, en una red queatiende a una población de casi315.000 personas.

Hasta el momento, dos son los sis-temas de abastecimiento de agua dela Comunidad de Pamplona. Por unlado, el Manantial de Arteta, situadoa unos 25 km de Pamplona y con unasuperficie de captación de 100 km2,aporta una media de 3.000 l/s, concaudales máximos de hasta 30.000 l/sen épocas de fuertes lluvias, y cau-dales mínimos de 250 l/s en épocasmás secas. Las aguas derivadas deeste manantial son transportadashasta la Estación de Tratamiento(ETAP) de Eguillor, donde se reali-za el tratamiento del agua para elconsumo humano. Su capacidad detratamiento es de 800 l/s. Por otraparte, el Embalse de Eugi, en fun-cionamiento desde 1973, está situa-do a 26 km de Pamplona y recoge lasaguas de cabecera del río Arga, sien-do su capacidad de almacenamientode 21 Hm3. Las aguas derivadas deeste embalse son transportadas has-ta la Estación de Tratamiento (ETAP)de Urtasun, donde se realiza el tra-

tamiento del agua para el consumohumano. Su capacidad de trata-miento es de 1.000 l/s. En el año2006, el Embalse de Itoiz y el futuroCanal de Navarra, junto con la cons-trucción de la ETAP de Tiebas, cons-tituirán el tercer sistema de almace-namiento, con la garantía de cubrirlas demandas de agua durante el si-glo XXI. Esta tres redes de abasteci-

miento cubren las necesidades deun territorio de casi 1300 km. El aguatratada en las estaciones de trata-miento de Urtasun y Eguillor, listapara el consumo, se almacena parasu posterior distribución en depósi-tos reguladores que permiten ade-cuar el suministro a la demanda delagua, que varía en función de la épo-ca del año, de la hora del día, etc. En-

Para el control y automatización de la EDAR deArazuri se han implantado las soluciones deesta firma y en un futuro está prevista suampliación a otros puntos de la red deabastecimiento de aguas en Pamplona. Elobjetivo final es la integración de lasinstalaciones de control de todas las plantasque constituyen esta red, lo que redundara enuna mejor calidad de servicio y en laoptimización de todos los procesos.

62-64 Especial agua 10/11/05 09:20 Página 62

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Noviembre 2005 / n.º 367 Automática e InstrumentaciónESPECIAL

tre estos depósitos destaca el de Men-dillorri, con una capacidad de 68.000m3. En su conjunto, la red de sane-amiento cubre una extensión de 1222km.

La EDAR de Arazuri y otrosproyectosLa estación depuradora de aguas re-siduales (EDAR) está situada en eltérmino de Arazuri, sobre un mean-dro del río Arga y en una extensiónde 40 Has. En agosto de 1990 entróen funcionamiento la fase de trata-miento primario, y en 1998, la de tra-tamiento biológico. Desde la esta-

ción depuradora se lleva a cabo el tra-tamiento de las aguas residuales, elaprovechamiento de los gases y elreciclaje y compostaje de biosólidos.Fue en 1996 cuando empezaron lasobras de ampliación de la EDAR deArazuri para poder llevar a cabo eltratamiento biológico de las aguasdesde la estación, y cuando se plan-teó la reforma del automatismo ycontrol de la planta. Esta ampliaciónsupuso, por un lado, que se doblarael número de equipos de la planta y,por otro, que el control del procesofuera mucho más complicado. El nue-vo sistema de control que requería la

planta debía ser un sistema scadasencillo, abierto, cuyo suministradorpudiera ofrecer un buen soporte enEspaña así como un buen nivel de for-mación para facilitar las tareas delusuario. Interesaba, además, un sis-tema compatible con las nuevas ver-siones de Microsoft Office y que po-sibilitara la gestión de una importantebase de datos. Los responsables dela EDAR constataron que el scadaIntouch de Wonderware cumplíacada uno de estos requisitos: se tra-ta de una herramienta muy potentepara el control del proceso on line,fácil de utilizar y desarrollada por

Intouch+ InSQL+Active Factory

C omo ya se ha indicado anterior-mente, el control y automatización

de la EDAR de Arazuri se resolvió conun conjunto de herramientas de Won-derware.

El software Intouch, que forma partede la serie de productos FactorySuite A2de Wonderware y que constituye uncomponente de las soluciones Plant In-telligence de la misma firma, permitevisualizar y controlar todo el proceso,además de ofrecer a los ingenieros un en-torno de desarrollo muy fácil de usar yuna amplia gama de funcionalidades paracrear, testear e instalar rápidamente apli-caciones de automatización que conec-

tan y entregan información en tiempo real. En la aplicación que nosocupa, el Intouch trabaja conjuntamente con el historizador In-dustrial SQL Server, mediante el cual es posible llevar a cabo cál-culos automáticos de valores mínimos, medios y máximos en tiem-po requerido. De este modo se consigue una solución distribuidapara la supervisión de toda la instalación. Esta arquitectura, uni-da al Active Factory, herramienta para la obtención de datos al-macenados y calculados, resuelve las necesidades de gestión de

históricos y el tratamiento de los datosgenerados. Mediante la generación de in-formes diarios y mensuales se analiza elproceso, lo que posibilita optimizar lacalidad de las aguas, el análisis de con-sumos de agua y energía, la detección deaverías y fugas así como la gestión detodo el proceso. Al tratarse de una ar-quitectura única, su integración es muysencilla.

Pantallas de Intouch

Pantalla de Active Factory donde semuestran las tendencias del proceso

Una pantalla con los datos InSQL en elportal de la empresa.


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una de las empresas líderes en elsector de la automatización indus-trial, lo que les llevó a optar por élpara llevar a cabo el control y auto-matización de la planta depuradoraampliada. De todos modos, quedabapor resolver la gestión de históricos

y el tratamiento de los datos gene-rados y, para ello, se ha adoptadoInSQL y Active Factory, también deWonderware.

La arquitectura del sistema de con-trol desarrollado está constituida porel Intouch+InSQL+Active Factory

(ver recuadro). Posteriormente, enel año 2004 se construyó la nuevanave de selección de inertes en elCentro de Tratamiento de ResiduosUrbanos de Góngora, y para su au-tomatización y control se adoptó lamisma solución que en la EDAR deArazuri.

Por otra parte, este año se ha fina-lizado la construcción de la ETAP deTiebas y la reforma del control de laETAP de Urtasun, antes citadas, encuyo caso se ha optado por una solu-ción que incluye IAS e InSQL, quedestaca por su posibilidad de reutili-zación, programación orientada a ob-jetos, fácil integración en las plantas,ingeniería flexible y por tratarse de unsistema redundante de alta disponi-bilidad con una arquitectura única.

En un futuro, está previsto incor-porar al sistema de control la ETAPde Eguillor y, además, está en estu-dio la posible creación de un PortalSuite Voyager para el control remo-to de todas las instalaciones.Javier HorcadaMancomunidad de la Comarcade Pamplona

n Arquitectura de control de la ETAP Tiebas y ETAP Urtasun.


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Método de desalación más utilizado actualmente

Principios de las plantasdesaladoras por ósmosis inversaLos esfuerzos en I+D que se vienen realizando desde mediados de los añossesenta han conducido a mejorar el rendimiento y los costes de ladesalación del agua salobre terrenas (subterráneas y superficiales) y demar. Hacia fines del siglo XX, existían alrededor de 12.500 plantas dedesalación en operación en el mundo, generando unos 25.000 millones delitros de agua pura por día. La industria del agua es actualmente unarealidad y las tecnologías de la desalación avanzan en el sentido dedesarrollar la capacidad de producir agua de calidad a precios razonables.

E xisten en la actualidad dosgrandes grupos de métodosde desalación que involucran

procesos térmicos y no-térmicos. Ladestilación térmica requiere un cam-bio de fase y, por el contrario, el mé-todo de ósmosis inversa (reverse os-mosis) es un proceso de filtrado queno implica el cambio de fase del aguasalobre.

La ósmosis inversa es uno de losmétodos más utilizados en la actua-lidad como método de desalación, yaque presenta una buena relación decostes en comparación con otros pro-cedimientos. Adicionalmente, las má-quinas de ósmosis inversa se utili-

zan para la eliminación de arsénicoy nitratos (este último, un contami-nante que crece peligrosamente de-bido al uso de fertilizantes en la agri-cultura intensiva). La industria delagua impulsa, por consiguiente, laindustria de las máquinas de ósmo-sis inversa.

La elección del procedimiento dedesalación más adecuado requierede un análisis exhaustivo de las con-diciones de cada caso. Sin embargo,la producción de agua de calidad uti-lizando pequeñas plantas desalado-ras por ósmosis inversa, alimentadasdesde acuíferos salobres, es una al-ternativa adecuada para el abasteci-

miento de núcleos urbanos reducidosy el riego de cultivos intensivos.

A continuación se presenta unabreve descripción del proceso de ós-mosis inversa y las características defuncionamiento de las plantas desa-ladoras por este proceso, PDOI, ha-ciendo una referencia específica aplantas desaladoras autoportantesde pequeña producción (9 a 400m3/día) desarrolladas por el CentroTecnológico de la Fundación ProD-TI en colaboración con el Grupo deInstrumentación Electrónica Aplica-da del Departamento de TecnologíaElectrónica de la Universidad de Se-villa.

n (a) En el proceso de ósmosis inversa, una porción del agua salobre de alimentaciónes utilizada para arrastrar hacia afuera las sales expulsadas por la membrana. (b)Detalle de la membrana de ósmosis inversa.

a) b)

66-70 especial osmosis 3/11/05 10:10 Página 66

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El proceso de ósmosis inversaAunque algunas sustancias disuel-tas en el agua, como el carbonato delcalcio, pueden eliminarse por mediode un tratamiento químico, otroscomponentes comunes, como el clo-ruro de sodio, requieren procesosconocidos como desalinización o de-salación.

El filtrado por ósmosis inversa per-mite la separación de las sales en so-lución con un procedimiento queconsiste en forzar mediante una pre-sión el paso del agua a través de unamembrana semipermeable. Como semuestra en la figura de la página an-terior, la membrana está dispuesta enun contenedor, en el cual se inyectael agua salobre de alimentación apresión. Mediante el estrangula-miento de la válvula V en la figura ci-tada, una parte del agua salobre pre-surizada (hasta un 75% del total) esforzada a través de la membrana se-mipermeable. La membrana rechazalas sales disueltas y permite el pasodel agua filtrada o permeada (el tér-mino filtrado se atribuye concep-tualmente al proceso de separar unamezcla en suspensión; el términopermeado se atribuye a la separa-ción de una dilución). El agua que noatraviesa la membrana es eliminadaa través de la válvula V como un flui-do salobre concentrado que contie-ne las sales expulsadas por la mem-brana (salmuera). Es decir, una partedel agua salobre de alimentación seutiliza como medio de retención delas sales, y ésta es expelida a travésde una válvula V.

Mediante este proceso, denomi-nado de ósmosis inversa o de flujoen contracorriente, se consigue elpermeado del agua salobre (elimi-nando hasta el 98% de las sales di-sueltas), y un mecanismo de auto-limpieza que arrastra las sales con elagua de desecho, evitando que éstasqueden adheridas a la superficie dela membrana, como ocurre en el fil-trado convencional.

El funcionamiento y controlbásico de la máquina deósmosis inversaEn la figura superior se muestra unesquema de una MOI que dispone

de circuitos de recirculación y apor-te. La máquina incluye los contene-dores de las membranas (housing),tuberías de interconexión, filtros, do-sificadores de aditivos, válvulas, bom-bas y el control e instrumentaciónnecesarios para la operación.

La bomba de alta presión impulsaa través de la membrana el agua sa-lobre de alimentación (previamentetratada) y el agua del circuito de re-circulación. El circuito de recircula-ción reinyecta la salmuera a la en-trada de la bomba de alta presión, conla finalidad de mejorar el factor deconversión o de recuperación del sis-tema. Este factor se define porcen-tualmente como: R= (Qp/Qf) * 100,donde Qp es el caudal de permeadoy Qf es el caudal de agua salobre dealimentación (es un valor que pue-de oscilar entre 50 y 75%, y éste esel mayor inconveniente de estas plan-tas, a causa del problema ambientalque puede originar el vertido de la sal-muera). El circuito de aporte agre-ga agua cruda para conseguir repo-ner las sales necesarias paraconseguir que el agua de producciónsea apta para el consumo (humanoo de la agricultura).

Sistema de control básicoEl sistema de control de las MOI sebasa en establecer un determinadocaudal de permeado y el factor deconversión para mantener un rendi-miento energético adecuado. En la ci-tada figura, esto se consigue varian-do la velocidad de la bomba de alta

presión y/o manipulando la válvulamotorizada instalada en el punto 8.El caudal en el circuito de recircula-ción se suele mantener fijo con unaplaca-orificio, según las condicionesde diseño, y el caudal del circuito deaporte se puede ajustar manualmenteo mediante una válvula motorizadacontrolada. En ambos casos, la acciónse origina por las lecturas de un con-ductímetro en el punto 10, que mideel contenido de sal en el agua pro-ducida.

El algoritmo de control de unaMOI automatizada recibe informa-ción de los sensores y envía las se-ñales a los respectivos actuadores.La instrumentación del sistema decontrol incluye sensores de presiónen los puntos 5 y 6; caudalímetrosal menos en los puntos 1 y 9, medi-dor de temperatura, y medidor depH en el punto 1.

La estrategia de control establecelos umbrales máximos para las pre-siones, según las especificaciones delos fabricantes de las membranas ,ypor supuesto, del caudal de produc-ción, la recuperación del sistema y ellímite en el pasaje de sal según lascondiciones de diseño para una de-terminada aplicación.

Los avisos de malfuncionamiento ytodas las operaciones que realiza elcontrol pueden ser visualizados lo-calmente y por vía remota a través dela conexión del módem con telefoníamóvil GPRS. El telecontrol incluye laposibilidad de realizar acciones decontrol y, además, de cambios en el

n Diagrama de una máquina de ósmosis inversa con circuitos de recirculación y aporte.


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Innovaciones en la automatización de las MOI

L a automatización de la MOI desarrollada por CentroTecnológico de la Fundación ProDTI junto con el Gru-

po de Instrumentación Electrónica Aplicada del Departa-mento de Tecnología Electrónica de la Universidad de Se-villa bajo la denominación Ciberdesal®, responde a laarquitectura de control distribuido sobre un bus de datosestándar. Los avisos de malfuncionamiento, y todas las ope-raciones que realiza el control sobre la MOI, pueden ser vi-sualizados localmente y por vía remota a través de la conexióndel módem con telefonía móvil GPRS. El sistema telemáti-co abarca la posibilidad de realizar acciones de control y man-tenimiento remoto y, además, de llevar a cabo cambios enel programa residente en el PLC, por ejemplo, modifican-do los umbrales de las consignas y/o eliminando o agregandociclos al algoritmo.

En el control distribuido, cada transductor en la MOI estáasociado a un programa compatible con los requisitos dela red local, y tiene la capacidad de ejecutar una variedadde algoritmos adecuados al dominio de aplicación del transductor, como por ejemplo interactuando con senso-res de presión o de temperatura. El programa de comunicaciones de los microcontroladores es el mismo paratodos los transductores, y el PLC controla la red para enviar y recibir datos desde el transductor. El programadel microcontrolador combina la interface de la red con una interface del transductor, y tiene la habilidad deproporcionar los datos calibrados a la red y la capacidad de responder a las preguntas a través de la misma.

Con la finalidad de lograr un funcionamiento prácticamente desasistido, la automatización de estas PDOI in-cluyen los dosificadores de aditivos químicos y un sistema de dilución automático de dichos aditivos. Además,el sistema de control incorpora un sistema basado en lógica difusa para la categorización y predicción de lascausa potenciales de ensuciamiento de las membranas. Éste es un sistema on-line que utiliza como “síntomas”la tendencia de las lecturas de los sensores que forman parte de la instrumentación estándar de las MOI. El te-lecontrol a partir de telefonía móvil es una buena alternativa para solventar el aislamiento geográfico de las PDOIdestinadas a pequeños núcleos urbanos y riego. Para ampliar estas prestaciones, actualmente se está desarro-llando un sistema para posibilitar la atención remota de varias plantas desde un centro de control unificado.

Planta desaladora de 130 m3/día con tecnología Ciberdesal®instalada en Almería.

programa residente en el PLC, porejemplo, modificando los umbralesde las consignas y/o eliminando oagregando ciclos al algoritmo.

Ciclos de funcionamientoLos ciclos de funcionamiento de lasMOI incluyen arranque, parada y ba-rrido. Durante la primera parte del ci-clo de arranque, el sistema acumulaagua pura en un depósito, que luegoes utilizada en la parada para inundarlos contenedores de las membranasy evitar el deterioro de las mismas. Elciclo de barrido se suele realizar alcabo de un par de horas de funcio-namiento de la MOI, y consiste en in-vertir el circuito hidráulico para ha-cer circular agua sobre la superficiede las membranas, con la finalidadde arrastrar las partículas que se ha-yan depositado sobre la misma.

Etapa de pre-tratamiento delagua salobre de alimentación Uno de los factores críticos de lasMOI es el deterioro de las caracte-rísticas funcionales de las membranas.Esta circunstancia se produce pordistintas causas, pero la más frecuentees el ensuciamiento (fouling) de lasmembranas. Esto ocurre cuando elagua salobre de alimentación contie-ne componentes orgánicos e inorgá-nicos que pueden depositarse comocapas sobre la superficie de las mem-branas, originando un apelmaza-miento de contaminantes (cake fou-ling) o una capa endurecida(hardened layer) como incrusta-ciones (scale) o colmatación. Tam-bién el ensuciamiento se puede ori-ginar debido a la inserción departículas en los canales de los poroso en la entrada de los mismos (pore

blockage), o una adherencia quími-ca de partículas a la membrana (ad-sorption).

Para evitar este ensuciamiento delas membranas, y según se muestraen la figura anterior, las MOI dispo-nen en el punto 1 de una etapa de pre-tratamiento del agua salobre de ali-mentación, que incluye el prefiltradoy la dosificación de aditivos químicosespecíficos para cada contaminante.En este último caso, la especificidady dosificación responden a la analíti-ca del agua. Esto requiere disponerde un conjunto de bombas dosifica-doras:

• Dosificadores que pueden in-yectar ácido para el control del pH.

• Dosificadores de anti-incrustan-tes para mantener la solubilidad dealgunas sales.

• Dosificadores de agentes de con-


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trol biológico para prevenir el ensu-ciamiento biológico.

• Dosificadores de floculantes.En lo que se refiere al filtrado pre-

vio, algunos de los elementos reque-ridos en el pre-tratamiento del aguade alimentación son los siguientes:

• Filtros de cartucho o de bolsa(bag filtres) que eliminan el materialinsoluble residual de aproximada-mente 5 micras son preceptivos.

• Filtros multi-media que puedeneliminar la turbiedad y óxidos metá-licos como el hierro y el manganeso.

• Filtros de carbón, por ejemplopara eliminar los componentes clo-rados.

Mediante la vigilancia de las pre-siones diferenciales en los filtros deentrada, se controla el buen estadode los mismos, y en caso necesariose desarrolla un ciclo de limpieza delos mismos de forma automática, ge-nerándose los avisos correspondien-tes de advertencia.

El envejecimiento mecánico de lasmembranas produce también unadegradación funcional, y es debida alas deformaciones que sufren los po-ros de la misma por efecto de traba-jar constantemente sometidas a pre-siones importantes. Este fenómenose denomina compactación. El de-terioro mecánico de las membranasse debe también a la acción de la hi-drólisis (hydrolysis), que tiene quever con el pH del agua salobre de ali-mentación y con el material del sus-trato de las mismas, siendo las depoliamida menos sensibles a este fe-nómeno.

La falta de condiciones adecuadasdel agua de alimentación en el cir-cuito de la membrana implica: a cor-to plazo, una disminución del rendi-miento previsto y, a medio plazo, elcolapso de la membrana (que puedellegar a ser irreversible).

Las membranas de ósmosisinversaEl proceso de ósmosis inversa se re-aliza utilizando membranas de flujoen contracorriente (crossflow). Losporos en el material de estas mem-branas son tan pequeños (millo-nes/cm2), que es necesaria una pre-sión significativa sobre el fluido para

transportar el agua pura a través deellos (entre 5 y 20 bar, dependiendode la calidad del agua salobre de ali-mentación y de la configuración delas membranas utilizadas en la MOI).

Este proceso de filtrado por flujoen contracorriente o de flujo en sen-tido contrario (crossflow filtration)incluye los sistemas de filtrado de-nominados ósmosis inversa (OI),nanofiltración (NF), ultrafiltra-ción (UF) y microfiltración (MF),cuyos rangos de actividad son mos-trados en la figura adjunta.

Tecnología de las membranasde ósmosis inversaLas membranas semipermeables paralas aplicaciones de osmosis inversaestán fabricadas con polímeros, dis-puestos en una película delgada, deunos miles de Ángstrom de espesor.

Es condición esencial que las mem-branas tengan una alta permeabilidadal agua y una muy baja permeabili-dad a otros componentes (normal-mente sales disueltas). Esto signifi-ca que la cantidad de paso de aguaa través de la membrana debe sermucho mayor que la cantidad detransporte de iones disueltos. Estodefine la condición de semipermea-ble. La membrana debe ser estable enuna amplia gama de pH y tempera-turas y tener buen comportamientomecánico.

La permanencia de estas propie-dades a lo largo de un periodo detiempo en condiciones de campo de-fine la vida útil de una membrana.

En términos de la función de cos-te-beneficio que se utiliza habitual-

mente, es aproximadamente de 3 a5 años.

MaterialesHay dos grupos importantes de po-límeros que pueden usarse para pro-ducir membranas adecuadas a la ós-mosis inversa: el acetato de celulosa(CA) y la poliamida compuesta (PA).La fabricación de la membrana, lascondiciones de operación y el de-sempeño difiere significativamentepara cada grupo de polímeros.

La membrana original de CA, de-sarrollada por Sourirajan (y Loeb), sehizo a partir de un polímetro de di-acetato de celulosa. La actual mem-brana CA se hace comúnmente a par-tir de una mezcla de di-acetato ytri-acetato de celulosa. La capa de CAes delgada, de 1000-2000 A (0.1 - 0.2micrón), y es la responsable de lapropiedad de rechazo de las sales so-lubles. El resto de la película de lamembrana es esponjosa y porosa,tiene alta permeabilidad y sirve sóloa los fines de sostén.

Las membranas de PA se fabricanen dos capas, una de apoyo de poli-sulfonato (muy porosa y permeable)y una segunda capa de membranasemipermeable, que se aplica sobreel sustrato de polisulfonato.

Las membranas PA compuesta ad-miten un mayor flujo de agua y un pa-saje más bajo de sal que las de CA.Las membranas de PA son establesen una más amplia gama de pH quelas membranas de CA, y trabajan apresiones menores. Sin embargo, sonmás susceptibles a la degradaciónoxidante del cloro libre, mientras que

n Características de las membranas de flujo en contracorriente. El diámetro de los ele-mentos está dado en Ángstrom.


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las de CA pueden tolerar niveles li-mitados de exposición al cloro libre,pero operan a presiones más altas(lo que a su vez permite trabajar conaguas de mayor contenido de sales).

Por último, las membranas de CAtienen un desempeño más estableque las de PA, en aplicaciones don-de el agua de alimentación generaun alto nivel de contaminación.

ArquitecturasLas dos configuraciones más fre-cuentes de las membrana usadas paraaplicaciones de ósmosis inversa paralas PDOI son: fibra hueca (hollow fi-ber) y espiral (spiral-wound). Lasotras dos configuraciones, placa ybastidor (plate and frame), y tubu-lar (tubular), han encontrado bue-na aceptación en las industrias dealimentaron y lechera, y en algunasaplicaciones especiales. Por motivosde relación prestaciones–coste, enla actualidad las membranas de usocomercial en las PDOI son las de es-piral. En la membrana en espiral, dosláminas planas de membrana se se-paran con un material formando unalámina colector-permeador. Este con-junto, mostrado en la figura supe-rior, está sellado sobre tres lados,con el cuarto lado restante abiertopara la salida del permeado. Se agre-ga un material espaciador entre lashojas de este conjunto para la ali-mentación/salmuera. Estos conjuntoso láminas están enrollados alrede-dor de un tubo perforado destinadoa recoger el flujo de permeado.

El flujo de alimentación y la sal-muera a través del elemento siguenuna trayectoria axial desde el extre-mo de alimentación al extremoopuesto de salmuera, corriendo pa-ralelo a la superficie de la membra-na. El espaciador del canal de ali-mentación induce turbulencia yreduce la polarización de concen-tración. Ésta es una situación dese-able, dentro de ciertos límites, y eneste sentido se trata de utilizar unapresurización adecuada.

Disposición de las membranasen espiralLos fabricantes especifican requisi-tos de flujo de salmuera para con-

trolar la polarización de concentra-ción mediante la limitación de la re-cuperación (o conversión) por ele-mento, que se establece entre el 10y el 20%. A fin de operar a recupe-raciones aceptables, los sistemas demembranas en espiral se montan co-múnmente con tres a seis elementosde membrana en serie, dentro de uncontenedor. La salmuera del primerelemento es la alimentación del ele-mento siguiente, y así para cada ele-mento comprendido en el contene-dor. La salmuera que fluye desde elúltimo elemento sale del contenedorcomo vertido. Un contenedor sim-ple, con cuatro a seis elementos demembrana conectados en serie, pue-de operarse hasta un 50 - 75 % de re-cuperación bajo condiciones norma-les de diseño.

La presurización de las membranasde flujo en contracorrienteLa presión requerida sobre las mem-branas de crossflow varía inversa-mente con el tamaño de los poros(un comportamiento de acuerdo conla teoría clásica del orificio) y se pue-den alcanzar rechazos del cloruro desodio, por encima del 95%. Esta pre-sión es la que se consigue aplicandouna presión sobre el agua salobre dealimentación y estrangulando la vál-vula que regula el caudal del agua dedesecho, que es expulsada. Es decir,una parte del agua salobre de ali-mentación se utiliza como medio deretención de las sales, y ésta es ex-pelida a través de una válvula V.

Las altas presiones producen unmayor caudal permeado y de estemodo se podría incrementar la efi-ciencia del filtrado, pero esto causauna contaminación más severa por lassustancias que son retenidas por lamembrana, así como un mayor en-vejecimiento mecánico de la misma(compactación). La presión sobre lamembrana (de unos 13 a 16 bar enplantas de tratamiento de agua salo-bre provenientes de fuentes subte-rráneas, y de 50 bar y más para aguade mar), se controla a través de la ve-locidad de la bomba de alta presióny el estrangulamiento de la válvula dedescarga de la salmuera.

J. Plüss1-5, A. Menéndez2-3-4,E. Yaglián2-5, J. Simón1,A. Hernández1, J. Romero4

y D. Martín4

1 Departamento de Sistemas eInformática-Facultad deIngeniería-UniversidadNacional de Rosario-Argentina.2 Departamento de TecnologíaElectrónica-EscuelaUniversitaria Politécnica-Universidad de Sevilla-España.3 Project Manager del Grupo deInstrumentación Electrónica yAplicaciones. US.4 Centro Tecnológico FundaciónProDTI-Universidad de Sevilla-España.5 Centro Tecnológico FundaciónProDTI-Programa TorresQuevedo- Ministerio deEducación y Ciencia-España.

n Detalles constructivos de una membrana de flujo en contracorriente de tipo espiral.


Lumberg AutomationComponents GmbH & Co. KG58579 Schalksmühle, ALEMANIAPersona de contacto:Xavier Florensa08006 Barcelona, EspañaTel. +34 93 434 11 48Fax +34 93 418 91 [email protected]

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Noviembre 2005 / n.º 367 Automática e InstrumentaciónSOLUCIONES

Para la medición de presión

Sensores de tecnología cerámica

E n el mercado existen senso-res de presión cerámicos(Al2O3-óxido de aluminio)

con purezas entre el 96% y el 99,9%.El sensor cerámico de Endress+Hauser denominado Ceraphire tie-ne una pureza del 99,9%, cumple laFDA 21 CFR §186.1256 y tiene unarugosidad inferior a 0,2 µm (la in-dustria de biotecnología está solici-tando actualmente acabados super-ficiales de 0,4 µm). Además delcomponente cerámico, incorpora za-firo (de ahí el nombre de la célula:CERAmic sapPHIRE), lo que le con-fiere unas propiedades muy particu-lares, entre ellas el ser resistente ala corrosión, a fluidos agresivos y aproductos ácidos y alcalinos.

Construcción del sensorLas partes que componen un sensorcerámico (ver figura en página si-guiente) son cuerpo, membrana,electrodos y un anillo. En el cuerpo,de 5 mm de grosor, se incluyen unelectrodo de tántalo interno (Cp) yotro externo (Cr). El otro electrodode medición (también tántalo) estásituado en la parte interna de la mem-brana (electrodo común).

El electrodo interior del cuerpo(Cp) es el electrodo sensible a la me-

dición; el electrodo externo es el dereferencia (Cr). Este electrodo estámuy cerca de la unión de la mem-brana y del cuerpo y, por lo tanto, tie-ne una constante capacitiva fija. Ladistancia entre la membrana y elcuerpo está fijada a 40 µm.

La señal eléctrica vendrá en fun-ción de:

Cp - CrP = ––––––––––

Cp

La señal de capacidad que pro-porciona el sensor es procesada porun circuito ASIC situado en la parteposterior, donde se mide la respues-

ta del sensor y se transmite a la elec-trónica del cabezal. La compensa-ción de temperatura del cero y delSpan, así como del ajuste del cero, delspan y linealidad, es realizada poruna memoria EPROM.

Cuando se conecta el sensor a laelectrónica principal de un transmi-sor de presión o presión diferencial,los datos específicos del sensor sonautomáticamente leídos por la elec-trónica (clase S). Es decir, no es ne-cesario configurar ningún tipo derespuesta en la electrónica para esesensor determinado; lo hace de for-ma automática. Además, no es ne-cesario realizar calibraciones. Las

Los materiales cerámicos son tanexcepcionalmente duros que incluso puedenmecanizar metales. Existen toberas fabricadasen cerámica en plantas de desulfurización queofrecen un tiempo de servicio superior a otrostipos de materiales. En este caso, no es sólo lapropiedad mecánica, sino sus propiedadesanticorrosivas y termales, así como suexcelente estabilidad dimensional, lo quehacen de la cerámica un componente atractivopara su utilización en la industria.

n Sensor cerámico Ceraphire®.

n Composición de la cerámica.

73-81 Soluciones endres 3/11/05 10:11 Página 73

variaciones de temperatura, hume-dad y densidad del ambiente soncompensadas electrónicamente.

Sellada la compensación atmosfé-rica y evacuando el aire con un ratiomejor de 10-13 mbar l/s, se crea lapresión absoluta dentro del sensor.Los sensores de presión relativa secrean uniendo la parte posterior conla presión atmosférica en la electró-nica del transmisor.

La fabricación de los transmisores depresión diferencial difiere de la técni-ca utilizada para los transmisores depresión relativa y absoluta y aun uti-lizando membranas cerámicas es ne-cesario utilizar un líquido de rellenoque mejore la respuesta del equipo.

Comportamiento de lossensores cerámicos en vacíoCuando se mide presión absoluta enun proceso, se está midiendo la pre-sión de proceso respecto al cero ab-soluto, es decir, respecto al cero ab-soluto que tiene la cámara deltransmisor de presión. Esta presiónabsoluta de referencia es de 3.0x10-6

mbar absolutos, aproximadamente.Una de las ventajas que presenta

la célula cerámica es que es una “cé-lula seca”. Esto significa que no lle-va aceite de relleno y, por lo tanto, nose podrá crear ningún efecto burbu-ja bajo condiciones de vacío.

La resistencia al vacío de las célu-las se prueba en unas cámaras bajouna sobrepresión de 10 bar absolu-tos en helio. Antes de iniciar el test,se verifica el punto cero de la presiónabsoluta de la célula. Después de 8semanas, a 10 bares con una atmós-fera de helio, se realiza otra medicióndel punto cero con una negligibledesviación de 159 x 10-15 mbar. Esto

garantiza una larga estabilidad a lar-go plazo bajo condiciones de vacíomejor que 0.1 %/año.

Por lo tanto, los sensores cerámi-cos se comportan mejor y dan ma-yores prestaciones que cualquierotro sensor metálico bajo condicio-nes de vacío. De hecho, los senso-res metálicos tienen una limitaciónen la presión mínima a medir y éstadependerá del aceite de relleno quetenga el sensor, por lo tanto, ese lí-mite de presión será diferente. Porejemplo, un sensor metálico conaceite de silicona podrá alcanzar los10 mbares absolutos, pero, si en lu-gar de silicona tienen aceite inerte,el límite está en 40 mbares absolu-tos.

En los transmisores con sensorescerámicos se puede trabajar desde los0 bares absolutos.

Concluyendo, el sensor cerámicono lleva aceite de relleno. Por lo tan-to, la medición de presiones cercanasal cero absoluto no dan problemas ni

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Automática e Instrumentación Noviembre 2005 / n.º 367SOLUCIONES

Acabado superficial de un sensor cerámico

E n las figuras adjuntas se pueden ob-servar los diferentes acabados superfi-

ciales entre un sensor de pureza 96,0% (iz-quierda) y la célula Ceraphire® (derecha),en donde la partícula de mayor tamaño esinferior a 10 micras.

La superficie de la célula cerámica se com-pone realmente de cerámica y zafiro (CE-RAmic sapPHIRE), el cual también está dis-ponible en obleas semejantes a las obleas desilicio de los semiconductores (se hace cre-cer un cristal y se corta en finas obleas). Eldiagrama del zafiro es químicamente com-patible con todo tipo de productos quími-cos y extremadamente duro. El proceso defabricación es realmente costoso, en partedebido a que su superficie tiene que estarlibre de todo tipo de arañazos (presenta unacabado de espejo) y tiene que ser pulidocon máquinas especiales a base de dia-mantes. Como se puede intuir, este acaba-do nos proporcionará unas mejores carac-terísticas de funcionamiento.

Con los sensores de membrana metálica, el diafragma es fácilmentedañable por cualquier objeto contundente, teniendo que recalibrarlopara verificar que las propiedades de medición no han variado. La cerá-mica, por el contrario, es un elemento robusto que no se daña durantelas acciones de mantenimiento cotidianas.

Fotografía de células cerámi-cas con 96,0% y 99,9% de pu-reza.

n Composición de un sensor capacitivo.


por derivas del cero ni por cambiosen la sensibilidad.

Comportamiento entemperaturaEl punto de fusión del Al2O3 es deaproximadamente 2.000º C y el ries-go de daño debido a altas tempera-turas prácticamente no existe en laindustria de procesos. Las limitacio-nes de temperatura de los transmi-sores de presión utilizando sensorescerámicos está en los componenteselectrónicos utilizados para medir ladeflación del diafragma.

En el comportamiento de tempe-ratura del sensor, hay que tener encuenta tres efectos:

• Estabilidad a largo plazo del sen-sor (cero y span) respecto de la tem-peratura.

• Tiempo de respuesta de un sen-sor sometido a cambios bruscos detemperatura por motivos de pro-ducción (proceso por lotes, por ejem-plo).

• Comportamiento en aplicacio-nes con posibilidad de condensacio-nes.

Para verificar la estabilidad a lar-go plazo del sensor (cero y span)respecto a la temperatura se utilizauna prueba que consiste en calentarel sensor hasta 150° C en un baño deaceite para posteriormente ser in-troducido en otro baño de aceite fríoa –15º C. Después de 1.000 ciclos, severifica el efecto de la temperatura

en el cero y el span.Como se puede observar en la grá-

fica superior, los efectos de la tem-peratura son ínfimos en el cero y convalor nulo en el span, y todo ello gra-cias al pequeño coeficiente de ex-pansión de la cerámica, pero, sobretodo, a que no es necesario aceite derelleno. El aceite de relleno que pre-sentan los equipos con membranametálica se dilatará o se contraerá alvariar la temperatura de proceso.Esta variación del volumen del acei-te de relleno provocará una varia-ción en la presión medida por la cé-lula. Es decir, sin variar la presión deproceso, puede tenerse una varia-ción en la lectura del equipo, y todoello debido a una dilatación del acei-te de relleno.

En cuanto al tiempo de respuestade un sensor sometido a cambiosbruscos de temperatura por motivosde producción (proceso por lotes,por ejemplo), en las gráficas compa-rativas que aparecen a continuaciónse presenta la respuesta de un sen-sor metálico y otro cerámico a loscambios bruscos de la temperaturade proceso. La prueba realizada tie-ne las siguientes características: sesometen los sensores (metálicos ycerámicos) a una temperatura concambios bruscos en escalón, entre5ºC y 80ºC (línea azul), registrandola señal de medida que da el trans-misor de presión (línea roja). El tiem-po entre salto y salto de temperatu-ra no está determinado y simple-mente se verifica que la medida estáestabilizada para aplicarle un nuevocambio brusco de temperatura. Comose puede observar, la respuesta deltransmisor de presión con diafragmametálico es bastante rápida y ense-guida retoma un valor estable, que eslo realmente importante. Además, alproducirse el cambio de temperatu-ra, el pico de sobrepresión no se des-vía en exceso de la medida real. Enresumen, la respuesta del los trans-misores con membrana metálica esbastante estable cuando se produ-cen cambios bruscos de temperatu-ra en el proceso. Una aplicación típicaes el inicio de un proceso por lotes(proceso batch). Otro ejemplo serí-an los procesos CIP y SIP, etc.

Por otro lado, si se analiza el grá-fico de respuesta de un transmisor de

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n Efecto sobre el cero y el Span en choques térmicos.

n Respuesta de un transmisor de presión con membrana metálica.


presión con célula cerámica, se ob-serva que el comportamiento difierebastante del metálico. Al realizarse loscambios de temperatura en formatopulso, se observa cómo el valor de lapresión que ofrece inicialmente lacélula cerámica (línea roja) es unpico de presión, cuando realmente noha existido ningún cambio en la pre-sión de proceso. Es decir, estará dan-do un valor erróneo. Se podría optarpor el filtrado de la señal, pero estoprovocaría que no solamente se fil-trase el pico de presión, sino quecualquier valor medido también se-ría filtrado, lo que provocaría la no de-tección de pequeñas variaciones deproceso.

Asimismo, y como consecuenciade este sobrepico de presión, el tiem-po de recuperación hasta un valorestable de la presión medida es máslargo.

Esta respuesta es debida a los ma-teriales que se utilizan en la cons-trucción del equipo, que pueden sercélula cerámica, conexión metálica aproceso y junta; los tres con dife-rentes coeficientes de dilatación detemperatura.

Así, pues, puede afirmarse que enaquellos procesos que por motivos deproducción se tengan grandes cam-bios de temperatura, y siempre ycuando se tenga que medir la presiónen esos cambios de temperatura (porejemplo, en un proceso de esterili-zación en donde la temperatura va-ría bruscamente y además se tieneque monitorizar tanto la presión comola temperatura), es recomendable lautilización de sensores con mem-

brana metálica en lugar de membra-na cerámica. En procesos continuos,en los que la variación de la tempe-ratura de proceso es lenta, no hayningún problema en la utilización dela membrana cerámica.

Comportamiento enaplicaciones con posibilidad decondensacionesCuando la temperatura de procesoestá por debajo de la temperaturaambiente, se corre el riesgo de sufrircondensaciones en el equipo. Un cla-ro ejemplo son las medidas de nivelcon fluidos refrigerados (ejemplo tí-pico de las industrias cervecera y le-chera) y especialmente en ambien-tes tropicales y mediterráneos. Ni lacélula cerámica ni la metálica están-dar sirven para este tipo de procesos.

Pueden existir los dos efectos si-guientes:

• Temperatura de proceso pordebajo de la temperatura am-biente. Cualquier temperatura deproceso que pueda causar una baja-da de temperatura en el cabezal pordebajo de la temperatura de rocío(por conducción térmica) lleva la hu-

medad, que se encuentra en la elec-trónica, a la condensación. Ejemplo:Temperatura de proceso 2 ºC, tem-peratura ambiente 30 ºC, tempera-tura de rocío 10ºC. La temperaturade proceso de 2 ºC reduce la tempe-ratura del aire en el cabezal por de-bajo de los 10 ºC y produce conden-sación.

• Variación de la temperaturaambiente. Cualquier cabezal que sevea sometido a un incremento/de-cremento de temperatura ambienteverá cómo el volumen del aire delcabezal varía. Si se parte de la ex-presión

P . V––––––––– = cte

T

y se tiene un incremento de la tem-peratura en el cabezal, debido a quela presión dentro de cabezal es la at-mosférica (el cabezal no es herméti-co), el volumen se expandirá. Esteaire condensará tan pronto sea en-friado por la temperatura de proce-so. Un ejemplo típico sería un procesoCIP tras el cual se procede al relle-no del depósito con cerveza fría. Enlos dos casos, al cabo del tiempo y de-bido a la humedad, la electrónica seve deteriorada.

Para evitar este problema se reco-mienda la utilización de la célula Con-tite®, célula que incorpora un dise-ño estanco que no se ve afectado porlas posibles condensaciones.

Comportamiento enaplicaciones con vacío ytemperatura simultáneamenteSe ha visto el comportamiento en va-cío y en temperatura de forma aisla-da, pero ¿cómo trabaja la célula ce-rámica y metálica cuando se

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n Respuesta de un transmisor de presión con membrana cerámica.

n Condensación en la conexión a proce-so del equipo.

n Célula Contite®.


producen las dos condiciones simul-táneamente?

En los sensores metálicos, la limi-

tación de la relación presión-tempe-ratura viene marcada por la cons-trucción mecánica del sensor (tipo de

conexión a proceso, membrana ra-sante, interna, etc.) y por el aceite derelleno (silicona, aceite vegetal, etc.).

Como se observa en la tabla supe-rior, dependiendo de la presión deproceso y del aceite de relleno utili-zado los límites de temperatura sondistintos. Además, habrá que teneren cuenta el comportamiento delaceite a alta temperatura, que pro-porciona un error adicional. De he-cho, los sistemas de medición a altatemperatura están ofreciendo unerror entre el 5% y el 10% adicionalal error estándar del equipo, peroéste es un error inherente a un pro-blema físico que no es posible elimi-nar, que es la dilatación de los líqui-

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n Límites delaceite de relle-no en sistemasa presión.

n Transmisor de alta temperatura. n Transmisor con sensor cerámico de altatemperatura.

Los sensores cerámicos en la industria farmacéutica y alimentaria

L a utilización de sensores cerámicos tiene como partida lo expuesto en este artículo.Por lo tanto, se tendrán todas las limitaciones y beneficios de la cerámica. Los sen-

sores con conexión a proceso sanitaria presentan las siguientes condiciones básicas:• Montaje superficial de membrana rasante.• Construcción según EHEDG y 3-A.• Resitencia total al vacío.• Sensor autolimpiable.• Clasificación FDA de la célula (Al2O3) la cual está fabricada en §186.1256 como GRAS(Generally Recognized As Safe-Generalmente Reconocido Como Seguro). Además, lacélula Ceraphire® cumple los requisitos de verificación USP Class VI.

Hay que tener en cuenta que la FDA no aprueba ningún material, simplemente reco-mienda un tipo de material u otro. No se recomienda utilizar una cerámica que tenga unas

características inferiores al 99.9% de Al2O3.Uno de los aspectos más interesantes de la célula Ce-

rabar es la posibilidad de autolimpieza que presenta elsensor. El paso del propio fluido intentará rellenar el es-pacio de discontinuidad de la conexión a proceso, chocando contra las paredesde la misma. Esto producirá remolinos en toda la membrana, por lo que se ten-drá un proceso de limpieza continuo y no existirá ninguna deposición en lamembrana. Hay que tener cuidado con sistemas de medidas semi-rasantes queno favorecen ni fuerzan una autolimpieza. Por otro lado, hay que recordar quela membrana cerámica resiste la utilización de los productos de limpieza utili-zados en el proceso CIP.

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Cerabar M conexión sanitaria Va-rivent® cerámica.


dos debida a la temperatura (se po-dría realizar un ajuste de cero a la ci-tada temperatura de trabajo una vezestabilizada, pero un cambio de éstaseguiría dando un error).

En un ejemplo del apartado anteriorse ha comentado que la mínima pre-sión absoluta que se podía alcanzarcon un sensor metálico era de 10 mbarabsolutos, pero esto es a temperatu-ra ambiente. Si esta temperatura se in-crementa a 200 ºC, la presión se ve li-mitada a 50 milibares absolutos. Esdecir, se tendrá una variación de loslímites de trabajo del equipo depen-diendo de la temperatura de procesoy del aceite de relleno al utilizar sen-sores metálicos.

Por lo que respecta al sensor ce-rámico, a diferencia del sensor me-tálico, el primero sí que resiste el va-cío absoluto, pudiendo trabajar atemperaturas de hasta 150ºC sin ne-cesidad de ningún aceite de relleno.Por lo tanto, todos los efectos nega-tivos que aporta el uso de aceites derelleno no influyen en la medicióncon célula cerámica.

Otro punto a tener en cuenta es lautilización de las juntas que son ne-cesarias para realizar el acoplamien-to correcto entre la célula cerámicay el cuerpo del equipo. Este tipo dejuntas (Viton®, Kalrez®…) soportangeneralmente temperaturas de150ºC, por lo que no presentan nin-gún problema en la aplicación.

Además, hay que recordar que conlos sensores cerámicos se puede tra-bajar con un span mínimo de hastade 5 mbar. En resumen, cuando se

tiene que medir en vacío a altas tem-peraturas (máximo 150 ºC), es acon-sejable utilizar sensores cerámicos.

Protección contrasobrepresionesOtro punto a tener en cuenta es elcomportamiento de los equipos cuan-do se ven sometidos a sobrepresio-nes constantes en el proceso. La re-petibilidad de los picos puedeproducir derivas o incluso rotura delsensor.

En caso de sobrepasar la presiónmáxima de la célula, la diferencia en-tre los sensores cerámicos y los me-tálicos es que cuando la célula cerá-

mica alcanza su límite, ésta puedellegar a romperse (en este caso no sehabla del máximo span de la célulasino del límite de sobrepresión de lamisma. Por ejemplo, una célula de100 mbar puede aguantar una so-brepresión (OPL) de 4 bares). Por elcontrario, un diafragma metálico, sino se rompe, quedará permanente-mente deformado. Esta deformacióntraerá desviaciones de cero y linea-lidad en la medición. Es decir, pue-de parecer que trabaja correctamentepero está proporcionando una me-dida inexacta. Esto es más peligro-so que la rotura de la célula, ya queel sistema de control está recibien-

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n Fuerza de extensión de los sensores. n Estabilidad a largo plazo.

Aplicaciones• Vacío: Tal como se ha visto, la primera elección tiene que ser la célu-

la cerámica y verificar que no se exceden los valores máximos y mínimosde presión y temperatura.

• Alta presión: La limitación de la célula cerámica a 40 bares obliga ala utilización de sensores metálicos para la medición de altas presiones deproceso.

• Difusión: Se recomienda la utilización de diagramas metálicos con re-cubrimiento de Oro-Rodio.

• Disolventes: Aquí se recomienda la utilización de materiales metáli-cos en lugar de los cerámicos, no por la cerámica, sino por la junta utili-zada.

• Productos abrasivos (por ejemplo, pasta de dientes): Uno de losproblemas de la pasta de dientes es que es un producto viscoso que ad-quiere grosor y es muy abrasivo. La abrasión no daña la célula cerámica yresiste el paso del tiempo.

• Fluidos corrosivos: La elección de sensores cerámicos cuando hayfluidos corrosivos puede no solamente abaratar el coste de la instalacióna corto plazo (el importe del equipo), sino que a largo plazo ofrece unasprestaciones superiores que las de la célula metálica.

• Suministros de acetileno, oxígeno, acetona y otros gases indus

triales.Por ejemplo, en líneas de acetileno donde se está sujeto a grandespicos de sobrepresión en la descarga del compresor, los equipos trabajancorrectamente en la descarga de un compresor que oscila entre 25 y 27 bares dos veces por segundo. Esta variación de presión inutiliza los sen-sores con membranas metálicas en cuestión de semanas. Debido al prin-cipio de medida capacitivo, el diafragma soporta las sobrepresiones sin dañoalguno. La cerámica no presenta fatiga comparada con los sensores metá-licos y es insensible a los picos de sobrepresión y al cambio continuo decarga. Incluso, con bajas presiones, es muy estable en largos periodos detiempo.

• Oxígeno: El oxígeno, así como otros gases ultrapuros, pueden reac-cionar en forma de explosión con aceites, grasas y plásticos. En estos ca-sos, se pueden utilizar tanto sensores cerámicos como metálicos y habráque solicitar que los sensores estén libres de grasa para que puedan inte-raccionar con el oxígeno. Una limitación será la presión y la temperaturamáxima (normalmente 60ºC) a la cual se puede trabajar, que es inferior alos procesos estándares.

• Gas+SO2/HCl: Si el gas transportado contiene productos agresivos ta-les como el SO2 y HCl, el sensor cerámico tiene una resistencia químicaextrema y puede ser universalmente utilizado en este tipo de aplicaciones.


do una información erró-nea y, por lo tanto, todas lasacciones que se tomen se-rán erróneas.

Resumiendo, los trans-misores con diafragmasmetálicos presentan unpeor comportamiento quelos cerámicos en procesoscon sobrepresiones repe-titivas. Los sensores cerá-micos son particularmenteimportantes en aplicacio-nes con pequeños rangosde medición.

Estabilidad a largo plazoen función desobrepresionesUno de los gráficos de la página an-terior muestra un comportamiento tí-pico de fallo de un sensor cerámicode 10 bares absolutos dependiendodel tiempo. Se ha anotado la desvia-ción del valor de presión mensual, labanda de desviación de la mediciónen un año está comprendida entre±0,05%.

La prueba fue realizada a tres sen-sores cerámicos sometidos a picosde presión aleatorios hasta un valormáximo de 40 bar. Dos de ellos per-manecieron dentro de los límites de±0,01% durante cinco años; el tercero

alcanzó los límites de 0,1% despuésde tres años. En muchos procesos, unerror del 0,2% es más que aceptable,lo que indica que la unidad no re-queriría un mantenimiento especialdurante años. Cabe recordar que nosolamente hay que tener en cuentael error del equipo, sino que el errorde la medición lo da todo el lazo. Porlo tanto, también habrá que tener encuenta las tarjetas de entrada en elPLC, conversores, indicadores, etc.Otra prueba es someter 5 sensorescerámicos de 2 bares a picos de pre-sión de 25 bares (12.5 veces el spande la célula). El efecto del estrés enla deriva de cero fue el que apareceen la gráfica derecha de la página an-

terior. Como se puede ob-servar, la estabilidad a lar-go plazo es excelente. Sise supone un pico de so-brepresión cada hora, elequipo sufriría una des-viación máxima del 0,1%span en 11 años.

La resistencia a las so-brepresiones en las cé-lulas cerámicas dependede dos valores físicos: elgrosor de la membrana yla distancia entre la mem-brana y el cuerpo de lacélula. Sin embargo, hay

que tener cuidado con el valor espe-cificado para la sobrepresión máxima.Lo correcto es especificar el valorcon una probabilidad del 99,9%. Esdecir, que de cada mil equipos unopueda fallar. Algunos fabricantes pue-den especificar incorrectamente estevalor, por lo que se tendrá especialcuidado en su interpretación.

De todo ello puede concluirse quela utilización de sensores cerámicosen procesos con un gran número depicos de sobrepresión proporciona-rá una gran estabilidad a largo plazo.

Tiempo de respuesta acambios en la presiónOtros de los factores a tener en cuen-ta es el tiempo de respuesta de unacélula cerámica en comparación conuna célula metálica a los cambios enla presión que se producen en el me-dio. Para hallar la respuesta se in-troduce un cambio de la presión enformato escalón y se observa cómoresponde el equipo a dicho cambio.La respuesta típica de un sensor depresión es la que aparece en la grá-fica superior, donde se aprecian losvalores t1 y t2.

t1: tiempo muerto. Es el tiempoque tarda el equipo en detectar uncambio.

t2: tiempo de respuesta. Es el tiem-po que tarda el sensor en llegar al63% del cambio. A este valor se lesuele llamar constante de tiempo(tau - σ).

El sensor metálico tiene una res-puesta más rápida (de 2 veces paralos rangos bajos y de 3 veces para losrangos superiores a 1 bar) que el

79


n Tiempo de respuesta de un sensor.

fi

fl

triales.Por ejemplo, en líneas de acetileno donde se está sujeto a grandespicos de sobrepresión en la descarga del compresor, los equipos trabajancorrectamente en la descarga de un compresor que oscila entre 25 y 27 bares dos veces por segundo. Esta variación de presión inutiliza los sen-sores con membranas metálicas en cuestión de semanas. Debido al prin-cipio de medida capacitivo, el diafragma soporta las sobrepresiones sin dañoalguno. La cerámica no presenta fatiga comparada con los sensores metá-licos y es insensible a los picos de sobrepresión y al cambio continuo decarga. Incluso, con bajas presiones, es muy estable en largos periodos detiempo.

• Oxígeno: El oxígeno, así como otros gases ultrapuros, pueden reac-cionar en forma de explosión con aceites, grasas y plásticos. En estos ca-sos, se pueden utilizar tanto sensores cerámicos como metálicos y habráque solicitar que los sensores estén libres de grasa para que puedan inte-raccionar con el oxígeno. Una limitación será la presión y la temperaturamáxima (normalmente 60ºC) a la cual se puede trabajar, que es inferior alos procesos estándares.

• Gas+SO2/HCl: Si el gas transportado contiene productos agresivos ta-les como el SO2 y HCl, el sensor cerámico tiene una resistencia químicaextrema y puede ser universalmente utilizado en este tipo de aplicaciones.


sensor cerámico. A la horade dar un orden de valoresse pueden establecer lostiempos de respuesta queaparecen en la tabla infe-rior.

Así, pues, si se necesitauna detección rápida de uncambio de presión es reco-mendable la utilización delsensor metálico. De todasformas, en procesos conti-nuos este parámetro no tie-ne mucho sentido, ya que seestá midiendo constante-mente una presión que enningún caso variará brus-camente y menos en formato escalón.Además, no siempre es necesario me-dir rápidamente estos cambios brus-cos de presión.

Permeabilidad. Aplicaciones dehidrógenoLa permeabilidad del hidrógeno es re-almente un problema y causa de in-

numerables fallos en lostransmisores. No sóloexisten aplicaciones de hi-drógeno gas, sino que tam-bién se encuentra pre-sente en numerosasaplicaciones, tales comodigestores de aguas resi-duales (digested sludge).El problema principal conel hidrógeno es que losprotones de éste se acu-mulan en el diafragma me-tálico (el cual posee ní-quel) y es empujado através de la fina capa deldiafragma, combinándose

con el fluido (aceite separador) ycreando burbujas. Esto inducirá erro-res en la medición y finalmente elsensor acabará por romperse.

Lo ideal sería tener una permeabi-lidad igual a cero, pero físicamenteesta posibilidad no existe. Sin em-bargo, el coeficiente de permabili-dad (a2) ofrece la posibilidad de com-parar el comportamiento de lapermeabilidad de diferentes mate-80


n Tiempos de respuesta de sensores.

A modo de conclusiones

N inguno de los dos sensores (metálico o cerámico) es me-jor que el otro. La utilización de uno u otro dependerá

simplemente de su aplicación.Como se ha visto, la cerámica presenta las siguientes carac-

terísticas:• Resistente a la corrosión de productos químicos, ácidos y

alcalinos.• Resistente a la abrasión y de fácil autolimpieza.• Puede soportar hasta 800 veces el span ajustado.• Sensor “seco”. No tiene aceite de relleno.• Efecto de la temperatura ínfimo en la medida de presión.• Ideal para aplicaciones en vacío.• Larga estabilidad a largo plazo.Después de todo lo anterior, ¿cuándo se debe utilizar un sen-

sor cerámico? .La respuesta es hacerse uno mismo las siguientes preguntas:• ¿Cuál es la máxima temperatura?• ¿Tendrá el proceso cambios bruscos de temperatura?• ¿Es necesario medir / controlar la presión durante la fase

de choques térmicos que ocurren en el proceso normal?Si se responde afirmativamente a una de estas preguntas,

quizás no se pueda especificar un transmisor de presión con sen-sor cerámico.

Para facilitar la elección de la tecnología del transmisor de presión se puede utilizar el siguiente diagrama deflujo, el cual servirá de guía hasta la elección correcta.

Elección del tipo de célula.

n Permeabilidad de materiales.


riales. Se puede observar que la ce-rámica (Al2O3) presenta mejores re-sultados de permeabilidad que cual-quier otro material y, por lo tanto, sepuede decir que, en la práctica, la ce-rámica está libre de toda permeabi-lidad. Por este motivo se podría de-ducir que la cerámica es el materialidóneo; sin embargo, no es así.

En efecto, hay que tener en cuen-ta que la membrana no es la únicaen contacto con el medio, sino quetambién está presente la junta, quenos proporciona un cierre entre laconexión a proceso y la célula ce-rámica. Esta junta, en contra de lacerámica, presenta una alta per-meabilidad, con lo cual invalida to-talmente el uso de equipos de pre-sión con sensores cerámicos en lamedición de procesos donde poda-mos tener difusión por hidrógeno.La utilización de sensores cerámi-cos (no por la cerámica sino por lajunta) o diafragmas metálicos, comoel acero inoxidable, no son reco-mendables. Incluso el Hastelloy, aunpresentando una mayor densidadde material, se tiene que descartar.La solución más fiable y duradera esla utilización de membranas de ino-xidable con recubrimiento de oro-rodio.

Compatibilidad químicaCeraphire®

Este tipo de sensores son compati-bles con todos los productos quími-cos utilizados en la industria a díade hoy. Sin embargo, no sólo inter-viene el elemento cerámico, sino quetambién hay que tener en cuenta el

material de la conexión a proceso yde la junta utilizada. En este últimocaso, como ya se ha visto, no es po-sible utilizar un sensor cerámico enprocesos con hidrógeno.

Por otro lado, no sólo hay que te-ner en cuenta el coste inicial en lacompra de un producto. Si observa-mos los siguientes datos, se verificaque la durabilidad del sensor es mu-cho mayor en los sensores cerámicos.

En las gráficas de esta página secompara un sensor cerámico con unamembrana en Hastelloy. Tanto el sen-sor cerámico como la membrana enHastelloy fueron expuestos a clorhí-drico (HCl) durante 3 meses a altastemperaturas. Después de la exposi-ción, se midió el efecto sobre el span

en la salida 4-20 mA. El efecto en lacerámica estuvo entre 0.01% y 0.05%.

Para el Hastelloy B, C o F, la abra-sión fue 12,5 µm / 3 meses. Esto re-dunda en un efecto de span de 0.5 a1%/año. Dado que la membrana enHastelloy es de unas 50 µm de gro-sor, ésta desaparece en aproxima-damente un año. El tántalo tambiénpuede ser utilizado, ofreciendo unascaracterísticas similares a la cerámi-ca en cuanto resistencia a la corro-sión, pero por el contrario, el costees superior al de ésta.

Enrique Herranz Pressure Product ManagerEndress+Hauser

81


n Resistencia de la célula cerámica a la corrosión. n Evolución de la corrosión en el Hastelloy C.

Bibliografía• Ceramics for Pressure Sensors, Second Edition. F.Hegner, A. Ross-berg. ENVEC. Edición 1999.• Tough and reliable. Ola Wesström and Scott Mabs, Endress + Hau-ser USA. Artículo técnico T4.• Pressure measurement with dry running vacuum pumps. GeorgKötzle and Bernhard Gerdes. Endress + Hauser Maulburg. Artículo téc-nico T5.• Notas de consulta interna. Martin Arndt.• Selling ceramic. Scott Mabs Endress + Hauser USA. Julio 1999• Cerabar in vacuum applications. David Ashcroft. Presentación enPower Point. Septiembre 2004.• Aplicación “NAP 001_en_09.04”. Enrique Herranz. Octubre 2004.• TNO-Report: M99.5004. Report number V99.591 Validation of the in-place cleanability of Cerabar M pressure transmitter type PMC45of Endress+Hauser, according to the EHEDG test procedure.• News from the market. Presentación interna en Power Point. Enero2003.


83


Medidas técnicas y de organización para minimizar los riesgos

Analizar los peligros de polvoscombustibles

E n muchas industrias, los pol-vos o las sustancias pareci-das al polvo intervienen o son

subproductos de sus procesos pro-ductivos. Bien sea la sustancia pul-verulenta útil o bien sea un residuo,la mayoría de las sustancias pulve-rulentas pueden dar lugar a peligrosde fuego e incluso de explosión.

Los polvos combustibles tienen di-ferentes características de propaga-ción al de las explosiones de gases ypueden ser en algunos casos muchomás devastadores.

Definiciones y parámetrosEn la tabla 1 aparecen los parámetrosimportantes que determinan la com-bustibilidad del polvo. Es necesarioevaluar sus procedimientos técnicosen vista a las fuentes potenciales deignición, volumen de combustible,temperatura de operación, etc. Acontinuación, debe evaluarse la po-sibilidad de una explosión de polvobajo las condiciones actuales.

En la tabla 2 se muestran los pa-rámetros de algunos materiales. Es-tos parámetros técnicos de seguridadse han determinado en el laborato-rio en condiciones estándar. Como re-gla general, las condiciones que sedan en la práctica tienen mucha me-nor probabilidad de dar lugar a unaexplosión, de manera que las cifrasson menos alarmantes.

Es imposible dar características ge-nerales válidas para una clase deter-minada de polvo. Para un mismo pol-vo, hay una amplia variación.Dependiendo de las condiciones, confrecuencia los valores límite no sepueden determinar con precisión; y,por tanto, tampoco el riesgo de ex-plosión. La Energía Mínima de Igniciónpuede también variar en un ampliomargen. En la tabla 3 se indican los va-lores límite para varias sustancias; esdecir, valores que limitan con el ries-

go potencial. En casos muy raros, lamezcla polvo/aire en cuestión puedetambién producir la ignición a tem-peraturas considerablemente bajas.Obsérvese que no es posible deducirdirectamente la Temperatura Mínimade Ignición a partir de la Energía Mí-nima de Ignición y viceversa.

La tabla 2 incluye comentarios de-tallados de los parámetros de los pol-vos combustibles.

No toda chispa es capaz de causarla ignición. El factor decisivo es siexiste suficiente energía introducidaen la mezcla aire/polvo para iniciaruna autocombustión mantenida detoda la mezcla.

Directivas y normas aplicablesLa directiva 94/9/CE proporcionó unanueva regulación para la proteccióncontra explosiones en Europa. Esta di-rectiva ATEX 95 formula los requisi-tos a ser cumplidos por los fabrican-tes de equipos eléctricos y no

eléctricos. Esta Directiva está trans-puesta en España en el RD 400/1.996de 1 de Marzo.

El tema del uso adecuado de equi-pos es manejado desde la directiva99/92/CE. El actual tratamiento de lasprotecciones contra explosiones depolvo en dicha directiva no es muycomprensivo y se encuentra limita-do a una simple definición de zonasy una referencia a depósitos de pol-vo combustible. Cenelec, el ComitéEuropeo para la EstandarizaciónEléctrica, ha desarrollado las Nor-mas EN 50281-1-1 y EN 50281-1-2 enparalelo con la IEC 61241. Estos es-tándares se basan en el uso del con-cepto de 3 Zonas fijado por las di-rectivas 94/9/CE y 99/92/CE comoparte de la consolidación de están-dares referentes a polvo y gas. Lameta del IEC es adaptar la numera-ción de los estándares para polvo alos de la serie IEC 60079. Este planes muy ambicioso, pues crearía Nor-

El 80% de todos los polvos industriales soncombustibles, e incluso una capa de polvo de1 mm en un recinto cerrado es suficiente paradesencadenar una explosión cuando el polvoestá en suspensión y bajo una fuente deignición. Esto, combinado con el posibledesconocimiento por parte de los usuarios delos peligros que se pueden ocasionar, acentúala importancia de evitar las explosiones depolvos combustibles.

83-88 Soluciones stahl tallat 3/11/05 10:14 Página 83

mas análogas para protección contraexplosiones de gas y polvo.

Clasificación deemplazamientos de áreas conriesgo de explosiones de polvoLa clasificación en Zonas ha proba-do su efectividad para gases desdehace muchos años. Esta clasificación,acordada en toda Europa según la di-rectiva 99/92/CE, aplica únicamenteal polvo en suspensión. Las capas odepósitos de polvo combustible de-ben ser considerados aparte, así como

otros factores que podrían dar lugara la creación de una atmósfera ex-plosiva.Los depósitos de polvo se han con-siderado solamente como una “fuen-te de dispersión” para una atmósfe-ra explosiva. Entre otras fuentes, laNorma Armonizada IEC 61241-10(Clasificación de áreas donde se en-cuentran o pueden encontrarse pol-vo combustible) puede ayudar a ha-cer dicha clasificación. En las tablas3 y 4 se pueden encontrar de nuevola clasificación de áreas y definicio-

nes así como la conexión entre zonasy la categoría de equipos de la di-rectiva 94/9/CE.

Clasificación de acuerdo almantenimiento de planta(limpieza)La limpieza del lugar de trabajo esmuy importante para la proteccióncontra explosiones de polvo ya que,a diferencia de los gases, las emisio-nes en serie de polvos que indivi-dualmente se encuentren por debajodel límite inferior de explosión, po-

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Tabla 1. Parámetros técnicos de seguridad en polvos


drían dar lugar a una acumulación pe-ligrosa de polvo. La Norma Armoni-zada IEC 61241-17 recoge en su ca-pítulo 6 la obligatoriedad deinspecciones detalladas de las posiblesacumulaciones de polvo. En la NormaArmonizada IEC 61241-10 “Clasifica-ción de áreas donde se encuentran opueden encontrarse polvo combusti-ble” y en el Anexo C de la NormaUNE-EN 50281-3, el grado de man-tenimiento de planta es cuantificadoe incluido en la clasificación de em-plazamientos.

Tipos de protección contraexplosiones de polvoEl objetivo de la protección contra ex-plosiones es la de prevenir tempera-turas y energías elevadas en forma dechispas, arcos o equiva-lentes sobre un equipo. Ac-tualmente existen cuatrotipos de protección contraignición de polvo (ver tabla5):

Tipo de protección“tD”En Europa, éste es el mé-todo más importante paraequipos de potencia. EN50281-1-1 define el tipo deprotección para equipoeléctrico: “Protección porenvolvente”. Dos grados deprotección se han definido

para la prevención de explosionesde polvo:

• Estanco al polvo: para el uso deequipos en Zona 20 y Zona 21 e in-clusive en Zona 22 , en el caso de lapresencia de polvo conductor eléc-trico.

• Protegido contra polvo: para eluso de equipos en Zona 22, en caso dela presencia de polvo no conductor.

El tipo de protección "tD" implicala limitación de la temperatura su-perficial de la caja y la limitación dela entrada de polvo:

• Estanco al polvo. Una caja que im-pide la entrada de todas las partícu-las de polvo visibles (IP6X). Esto im-plica el establecimiento de un áreasegura dentro de la envolvente. Ob-sérvese que debido a que las partícu-

las de polvo son de aproximadamen-te 20 a 40µm son inferiores a la an-chura del intersticio requerida para ca-jas antideflagrantes en la EN 50018.Este tipo de cajas no son, por tanto,estancas al polvo y deberán ser pro-badas y certificadas de manera sepa-rada de acuerdo a sus condiciones.

• Protegido contra polvo. Una en-volvente en la que no se evita porcompleto la entrada de polvo, perono se considera como cantidad sufi-ciente para causar problemas en laoperación segura del equipo. El pol-vo no debería poder acumularse don-de podría causar un riesgo de ex-plosión (IP 5X). El material utilizadopara la construcción de la envolven-te es muy importante. Debe some-terse a ensayos de materiales. A pe-sar del proceso de envejecimientorelativo al material y la tensión me-cánica específica, la envolvente debeasegurar la protección necesaria con-tra la entrada de polvo.

Los posibles materiales para estasenvolventes pueden ser: metal, vi-drio, plástico moldeado. Las envol-ventes de metal ligero pueden con-tener un máximo de 6% de magnesio,ya que, si no es así, este materialtiende a formar chispas al chocar conmateriales como hierro oxidado. Elvidrio debe soportar pruebas de cho-que térmico sin presentar grietas odaños que provoquen que se quiebrebajo una prueba de impacto.

Protección por presurización“pD”Este tipo de protección, basado en los

equipos presurizados “p”,puede ser importante enla protección de panelesde interruptores en áreaspeligrosas, por ejemplo,equipos del tipo “pD” pue-den ser utilizados única-mente en Zona 21 y Zona22 (no en Zona 20). Lafase de purga requeridaen las protecciones contraexplosiones de gas no estápermitida para protecciónde explosiones de polvo,ya que la suspensión depolvo depositado puedeproducir una atmósfera

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Tabla 2.Ejemplos de parámetros de explosión para polvos combustibles

n Determinación de la Emin polvos combustibles.


explosiva. La Sección 4.3 de la nor-ma explícitamente requiere que an-tes de que el sistema de presurizaciónentre en marcha, el interior del equi-po deberá limpiarse y eliminarse todoel polvo acumulado durante el pe-riodo de desconexión.

Las medidas a ser tomadas cuan-do el equipo presurizado falle serángraduadas según la zona y la pre-sencia de fuentes de ignición opera-tivas.

Seguridad intrínseca “iD”El borrador (CD) que está realizan-do el Subcomité 31H del CTN202 secorresponde mayormente con lacuarta edición de la Norma IEC60079-11: 1999 para equipos con pro-tección contra explosiones con tipode protección de Seguridad Intrín-seca “i”.

La versión final deberá referirseen mayor parte a las secciones váli-das del estándar IEC 60079-11 sin re-

petir el texto de dicho estándar. Estoes lo que se espera en la prácticacuando el diseño de un equipo “iD”se derive del ya probado equipo in-trínsecamente seguro existente.

La transición preliminar entre laintroducción de la futura norma IEC61241-11 menciona los siguientes re-quisitos básicos:

• Los circuitos eléctricos deberáncumplir con los requisitos del GrupoIIB de IEC 60079-11 para evitar la ge-neración de chispas.

• Normalmente, el grado de pro-tección IP 6X o el encapsulado es re-querido para asegurar que las dis-tancias de seguridad no se veanafectadas.

• Limitación de la energía para unequipo o su partes que no se en-cuentren protegidas por una envol-vente o por encapsulado (ejemplo,sensores sin aislamiento).

• Limitación de la temperatura entodas las superficies externas de equi-pos o de sus partes cuyos límites deenergía excedan los límites operati-vos establecidos en IEC 61241-11.La superficie puede consistir en unaenvolvente o encapsulado.

Encapsulado “mD”El tipo de protección contra polvo“mD” según 61241-18 se basará pri-mordialmente en el tipo de protec-ción “m” según la IEC 60079-18, elcual se encuentra en revisión ac-tualmente en el Subcomité 31H delCTN202.

Selección de equiposDespués de la evaluación de la ins-talación y sus posibles riesgos, elusuario deberá considerar el si-guiente criterio para la selección dematerial eléctrico:

• Determinación de la categoríadel equipo de acuerdo con la zona pe-ligrosa.

• Evaluación de las propiedadesdel polvo existente.

• Temperatura superficial máximapermitida para el equipo, tomando enconsideración el tipo de polvo, la tem-peratura de ignición de la nube depolvo y, si no puede excluirse la sedi-mentación de polvo, la temperatura deignición de la capa de polvo.

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Tabla 3. Zona de riesgo: Definiciones

Tabla 4. Conexión entre Zonas (Directiva 99/92/CE) y categorías decomponentes


La selección de la categoría delequipo puede llevarse a cabo comose describe en la tabla 6. Esto defi-ne el diseño de la envolvente deacuerdo con los requisitos de las cláu-sulas 4,5 y 6 de EN 50281-1-1. Debetenerse en cuenta la protección con-tra la entrada de polvo según la Nor-ma EN 60529.

Los “Requisitos Esenciales de Se-guridad y Salud” de la Directiva94/9/CE tratan el tema de los depó-sitos de polvo en su Anexo II, Párra-fo 1.2.4. Además de requerir le eli-minación de las capas de polvo, indicaque la temperatura superficial de unequipo o sus partes deberán encon-trarse por debajo de la temperaturade ignición de la capa de polvo. Unaacumulación de calor debe esperar-se y deberá ser tenida en cuenta parala limitación de la temperatura. Lasacumulaciones de polvo deberán, sies posible, ser limitadas o evitadas ensu totalidad.

• La Norma EN 50281-1-2 tratade la selección del equipo eléctrico.Especifica que independientementea la clasificación por zonas de dichoequipo, la posibilidad de que éste seencuentre cubierto o sumergido enpolvo debe tenerse en consideración,a menos que esta situación puedaevitarse.

• La Norma EN 50281 no regulaactualmente la cuestión sobre cómo

los depósitos de polvo en equiposeléctricos pueden influenciar en losniveles de seguridad. Para equipos decategoría 3D, no existen considera-ciones sobre posibles fallos. Esto in-dicaría que el equipo de Categoría 3Ddebería estar sujeto a una evalua-ción térmica (para casos extremoscuando se encuentre completamen-te sumergido en polvo), ya que los fa-llos comunes no se han tenido encuenta. La zona 21 presenta un pro-blema similar: ¿es parte de esta zonael interior de los contenedores enlos cuales el polvo combustible estáalmacenado? La situación es más cla-ra en el caso de Zona 20; en estecaso, deberá tenerse en cuenta ladefinición de un equipo completa-mente sumergido en polvo.

La ignición espontánea de un de-pósito de polvo es un problema crí-tico. Estos procesos a menudo soncausados por reacciones exotérmicasque incluyen el oxígeno del aire cir-cundante. La combustión espontá-nea se determina por la temperatu-ra del área circundante, por factoresgeométricos y por el volumen delpolvo. La reacción de calor produci-da durante la descomposición de ma-teriales puede producir gas carbóni-co, el cual puede generar a su vez unaatmósfera explosiva derivada de lamezcla gas/aire.

No en todos los casos la ignición de

un polvo causa una explosión. Polvoscon un bajo promedio de aumento depresión provocarían en principio unincendio de polvo. Bajo ciertas con-diciones podría ocurrir una explo-sión, a menudo en un lugar comple-tamente diferente a donde se originóla ignición. El fuego puede expan-dirse por todo el emplazamiento pormedio de las instalaciones de trans-porte. Durante este proceso, las lla-mas arremolinarían polvo no com-bustible que, a su vez, tomaría polvodepositado con él. Un repentino cam-bio en el volumen de la nube de pol-vo cuando penetra en un emplaza-miento de mayor tamaño (porejemplo, un silo) puede producir unaatmósfera potencialmente explosi-va. Las llamas provocarían su ignición.

La temperatura de ignición de unacapa de polvo se determina por elmétodo indicado en la Norma EN50281-1-2. La determinación de lamáxima temperatura superficial quepuede alcanzar un equipo eléctricodeberá ser determinada por el fabri-cante, teniendo en cuenta los posi-bles fallos. Deberán tomarse medidasde limitación de temperatura paracontrarrestar estos fallos (fusibleselectrotérmicos). La máxima tem-peratura superficial es medida se-gún se especifica en la Sección 10de la Norma EN 50281-1-1.

Cuando se determina la tempera-

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Tabla 5. Tipos de protección para uso en presencia de polvo combustible según estándares actuales


tura máxima superficial (con rela-ción al polvo circundante) puedenobservarse dos características:

• Máxima temperatura superficialcuando está presente una nube depolvo (calculado según el 6.1 de laNorma EN 50281-1-2). Deberá te-nerse en cuenta la temperatura de ig-nición de la nube de polvo.

• Temperatura superficial máxi-ma admisible cuando está presenteuna capa de polvo. Cuando se de-termine, se debe tener en cuenta latemperatura de ignición de una nubede polvo (que depende del espesorde la capa de polvo):

• Para depósitos de polvo de has-ta 5 mm de espesor, el cálculo debe-rá realizarse según el 6.2.1 de la Nor-ma EN 50281-1-2.

• Para depósitos de polvo >5mm-

-50mm, podrán aplicarse las curvasde la figura de la página anterior.

Las curvas tienen en cuenta ambasreducciones, específicas de polvo, dela temperatura de ignición con el in-cremento del espesor de la capa, ade-más del incremento esperado de tem-peratura del equipo eléctrico debidoa la reducción del flujo calórico. Adi-cionalmente, las curvas incluyen la re-ducción de seguridad de 75K. Hayque indicar explícitamente que nose incluyen equipos eléctricos su-mergidos completamente en polvo.

• Determinación de una tempera-tura superficial para depósitos depolvo >50 mm: Según los requeri-mientos válidos en la Sección 6.3 dela Norma EN 50281-1-1, si se en-cuentran depósitos de polvo de ex-cesivo espesor, el equipo en cuestión

deberá ser probado en un laboratorioutilizando el polvo en cuestión. A esterespecto, conviene referirse al Infor-me SMT-PL97-1528 coordinado en-tre el HSL, LOM y DMT.

En el futuro, los fabricantes ten-drán la opción, durante la etapa depruebas, de determinar la tempera-tura superficial TL bajo un depósitode polvo de grosor L (orientado ha-cia el grosor de la capa para su usoactual), el cual podrá ser indicadoen su etiqueta (Figura 8). La sec-ción 5.2 del IEC 61241-0 establece:“Adicionalmente a la máxima tem-peratura superficial TL requerida en5.1, la máxima temperatura superfi-cial puede establecerse para una cier-ta profundidad de una capa, TL, depolvo que rodea completamente elequipo, a menos que se especifiquede otra forma en la documentación,y marcado según 29.2(8)”. El usua-rio debe tomar nota de la Cláusula6.3.3.4 del estándar de instalación61241-14: “Donde un equipo llevemarcado la TL para una capa de pol-vo de profundidad L, la temperatu-ra de ignición del polvo combusti-ble, a dicha profundidad L, deberáconsiderarse en lugar de T5mm.”

La máxima temperatura superficialpermitida, en relación a la temperaturade ignición de una nube de polvo Ticy/o la temperatura de ignición de unacapa de polvo Til del polvo circun-dante se determina como sigue:

• Máxima temperatura superficialpermitida en caso de nubes de pol-vo Tmax = 2/3 Tic

• Máxima temperatura superficialpermitida en caso de capas de polvo(5mm de grosor)

Tmax = Til – 75KEjemplo: harinaTic ≥ 380°C y Til ≥ 300°CTmax (1) = 2/3 x 380°C = 253°CTmax (2) = 300°C – 75K = 225°CPor consiguiente, la temperatura

superficial de un equipo eléctrico eneste caso particular no deberá exce-der el valor de 225°C; esto deberá sergarantizado por el fabricante (ver“Determinación de la Máxima tem-peratura superficial” ).

José Ramón GarcíaIndustrias Stahl

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Tabla 6. Selección de equipos eléctricos con protección contra explo-siones de polvo.

n Correlación entre la temperatura superficial máxima permitida y el grosor de la capa depolvo.


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Automática e Instrumentación Noviembre 2005 / n.º 367INFORME

L a energía eléctrica se ha con-vertido en un bien social in-dispensable. Un corte de ali-

mentación o una pobre calidad desuministro es siempre un inconve-niente que puede acarrear conse-cuencias graves. Sólo hay que pen-sar en los efectos que puede provocarpara las personas un corte en un hos-pital o en un aeropuerto. O para lasindustrias de proceso continuo, comolas químicas; o para las que trabajancon procesamiento de datos, como laslogísticas, las de telecomunicacioneso los bancos. Así, se precisan solu-ciones con un nivel de potencia ele-vado para evitar estas situaciones entoda una instalación de baja tensión.En este punto, se piensa en apara-menta y, en un mayor grado, en equi-pos auxiliares de suministro de po-tencia de socorro y/o ininterrumpible,que mitiguen las perturbaciones eléc-tricas que puedan afectar a estas ins-talaciones críticas.

Actualmente, existen equipos queactúan como interfaces entre la ali-mentación general y las aplicacionessensibles a las perturbaciones eléc-

tricas, suministrando energía eléc-trica continuamente, de alta calidade independiente de la red eléctrica deentrada, tanto si la red está presen-te o no. Son los sistemas de alimen-tación ininterrumpida, comúnmen-te denominados SAI. Hay quediferenciar dos tipos de SAI: los di-námicos y los estáticos. La diferen-cia entre ambos es que los primerosestán compuestos por un motor/al-ternador y un volante de inercia quealmacena la energía necesaria paracuando falla la red. Y los segundosson equipos de electrónica de po-tencia que almacenan la energía enbaterías.

Los SAI dinámicos requieren unmayor espacio de instalación y deobra civil, además de tener un pre-cio superior en relación a los estáti-cos, por lo que no se considera su usosi no es en aplicaciones que deman-dan una potencia por encima de al-gunos MVA, difícilmente alcanzablescon los estáticos, y en las que resul-ta rentable esta inversión. En cam-bio, los SAI estáticos se integran fá-cilmente en cualquier instalación,

pues se fabrican en módulos con po-tencias entre las decenas de kVA yprácticamente un MVA, no requierenuna gran reserva de espacio, hacenpoco ruido y no necesitan una insta-lación especial (si no se consideranlas baterías o éstas son del tipo her-méticas). Además, gracias al uso demicroprocesadores en su sistema decontrol, permiten establecer cana-les de comunicación entre el SAI y suentorno, admitiendo una monitori-zación remota que, junto con su mo-dularidad, facilita su mantenimientoo sustitución. Con estas propieda-des, es lógico que los SAI estáticossean la primera opción elegida por losusuarios para aumentar la disponi-bilidad de sus instalaciones.

Norma EN 62040-3En el mercado coexisten diferentestecnologías de SAI estáticos, com-plejas para una persona ajena a lamateria, por lo que conocer bien lospros y los contras de cada una es ta-rea ardua difícil. Por ello, es reco-mendable buscar el asesoramientode expertos en su selección para

SAI estáticos de gran potencia

La disponibilidad de energíaeléctrica es un factor necesariopara cualquier actividad industrialy social actual porque requierenuna elevada fiabilidad y calidad delsuministro eléctrico. Paragarantizar el funcionamiento deestas instalaciones críticas esnecesario invertir en equipos queproporcionen los niveles deseguridad deseados. A día de hoy,los SAI estáticos son la opción másutilizada con este fin.n Fuente: MGE UPS Systems.

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optar por la mejor opción técnicapara cada caso particular. Pero labúsqueda de una opinión técnica deterceros no ha sido una iniciativa fre-cuente. Hasta hace poco, la elecciónde uno u otro SAI se ha estado fun-damentando más en criterios perso-nales influenciados por estrategiascomerciales que en juicios técnicos.Las razones se pueden encontrar enla premura para solventar los pro-blemas y el desconocimiento detodas las necesidades y opciones po-sibles, lo cual resulta ser un incon-veniente para la elección del equipomás adecuado a las necesidades dela instalación. Con el fin de invertiresta tendencia, los mismos fabrican-tes han promovido el redactado deuna normativa que acercase el len-guaje técnico de los SAI a los usua-rios y que fuera independiente delas tecnologías.

Así, en junio del 2001 apareció lanorma EN 62040-3, que define lascaracterísticas y los requisitos deensayo en SAI estáticos. Aunque noes de obligado cumplimiento, defi-ne cómo y con qué tipo de cargadebe realizar los ensayos el fabri-cante para determinar las especifi-caciones y cuáles debe facilitar alusuario, además de contemplar laposibilidad de realizar ensayos a pe-tición del usuario. El objetivo es fa-cilitar el entendimiento entre el fa-bricante y el usuario final del SAI,independientemente de su poten-cia y tecnología. A su vez, estable-ce una nomenclatura sencilla con laque el fabricante puede facilitar alusuario la información sobre el com-portamiento del SAI, sin necesidadde tener que proporcionar formas deonda, e incluirla fácilmente en cual-quier catálogo (ver cuadro Nomen-clatura EN 62040-3). De esta ma-nera, el usuario puede conocer latipología del SAI en función de lasprestaciones de su salida en rela-ción a la entrada (VFI, VFD o VI),la forma de onda a la salida (más omenos sinusoidal) y el comporta-miento dinámico de la tensión a la

salida ante una perturbación a laentrada (clase 1, 2 o 3). Y así, co-nocer las características más rele-vantes de cada tipología que distin-gue la norma y a partir de lasexigencias de suministro eléctrico dela instalación a proteger, poder com-parar y determinar si satisface o nosus necesidades.

Si se observa la tabla superior, pa-rece ser que la tipología VFI presen-ta serias desventajas respecto a lasotras. Pero si se cambia el punto devista y se analiza la seguridad de su-ministro ante las diferentes pertur-baciones (figura inferior), esta im-presión se invierte. Ésta es laprincipal razón por la que la tipolo-gía VFI, que se corresponde con latecnología doble conversión, es la

más demandada y por la que optanla mayoría de fabricantes.

Tecnologías y estructurasbásicasLos SAI estáticos son equipos deelectrónica de potencia, controla-dos en la actualidad por micropro-cesadores, que tienen como ele-mentos principales un rectificador yun ondulador unidos a través de unbus de continua, que es donde seconectan las baterías. A excepciónde éstas, todos sus elementos estánmontados en un armario para facili-tar su instalación, explotación y man-tenimiento. Para los equipos de granpotencia, estos elementos son debaja tensión y trifásicos, con el con-ductor de neutro pasante a través de

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Noviembre 2005 / n.º 367 Automática e InstrumentaciónINFORME

VFD VI VFI

Coste Bajo Medio Elevado

Regulación de tensión No Limitada Sí

Regulación de frecuencia No No Sí

Tiempo de transferencia Corto Corto Nulo

Comportamiento dinámico Clase 3 Clase 2 Clase 1

Rendimiento Alto Medio Bajo

Mantenimiento Bajo Medio Medio

Funcionamiento Ocasional Intermitente Continuo

Perturbaciones inducidas Pocas Moderadas Elevadas

Suministro en modo normal Red Red Ondulador

Suministro en caso Baterías, Baterías, Baterías, sinde fallo de red con conmu- con conmu- interrupción

tación <10 ms tación <4 ms

n Características de las tipologías de SAI.

n Perturbaciones y SAI.

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by-pass estático o manual, si no se de-sea aislamiento galvánico. El prime-ro es un interruptor estático (dosgrupos de dos tiristores en antipara-lelo) que permite alimentar la insta-lación sin corte en caso de avería dealguno de los elementos principales.En cambio, el segundo es un inte-rruptor accionado manualmente parapermitir realizar el mantenimiento.Cuando se paralelan dos o más mó-dulos, es conveniente anular este by-pass manual individual e instalar unoúnico para la potencia total del sis-tema de SAI. Como nota adicional, enestos momentos no hay ningún fa-bricante que produzca también lasbaterías, sino que tienen acuerdoscon marcas de su confianza para su-ministrarlas junto a sus equipos.

Las diferencias entre los fabrican-tes se encuentran en la tecnología ylos elementos constructivos utiliza-dos, lo que da lugar a las diferentesestructuras básicas existentes a díade hoy: doble conversión, stand-by yconversión delta; que se correspon-den con una de las tipologías defini-das en el estándar.

Doble conversiónSu estructura típica y modos de fun-cionamiento (ver figura inferior de-recha en página siguiente) corres-ponden con la tipología VFI. Todos losfabricantes construyen su onduladorcon 6 IGBT con control PWM oSVPWM. Y a la salida de éste, casi to-dos incorporan un transformadorpara acondicionar la tensión. En cam-bio, en el rectificador aparecen dosopciones: el pasivo, de 6 o 12 pulsosa diodos o tiristores, y el activo, con6 IGBT. El rectificador pasivo es elmás extendido para potencias supe-riores a 200 kVA, ya que no hay dis-ponibles IGBT para esos niveles. Noobstante, la aparición en el mercadode equipos hasta 200 kVA con IGBTy las buenas prestaciones que pro-porcionan en cuanto a distorsión ar-mónica de intensidad (THDi) y fac-tor de potencia (FP) a la entrada delSAI, están haciendo que muchos

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Nomenclatura EN 62040-3

L a forma en que el fabricante debe proporcionar en el catálogo las ca-racterísticas dinámicas de un SAI, de acuerdo a la norma EN 62040-

3, es mediante un código compuesto por ocho caracteres, divididos en trespartes. Cada una de estas partes indica una característica dinámica:

Dependencia de la salida en modo normal de operaciónEl catálogo debe reflejarlo con tres cifras, con las siguientes opcionesde clasificación:VFI: la salida es independiente de las variaciones de tensión y frecuen-cia de la entrada.VFD: la salida es dependiente de las variaciones de tensión y frecuen-cia de la entrada.VI: la salida es dependiente de las variaciones de frecuencia de la en-trada, pero independiente de las variaciones de tensión en la entrada.

Forma de onda de la salidaEl catálogo debe indicarlo mediante dos letras. La primera indica la for-ma de onda de la salida en modo normal o en modo by-pass. La segun-da la indica para el modo baterías. Las opciones de clasificación son las siguientes:

S: la onda generada es sinusoidal con THDu<8% y los armónicos cum-plen la norma internacional IEC 61000-2-2 bajo cualquier carga lineal ono lineal.X: la onda generada es sinusoidal con la misma calidad que “S” con car-ga lineal. Con carga no lineal, el THDu será >8% si la carga sobrepasalos límites del fabricante.Y: la onda generada no es sinusoidal y sobrepasa los límites de la normainternacional IEC 61000-2-2, tanto con carga lineal como no lineal.

Comportamiento dinámico de la tensión de salidaEn el catálogo se indica con tres números. El primer número indica elcomportamiento al cambio de modo de operación: modo normal a modoby-pass, modo normal a modo batería, modo batería a modo by-pass, co-giendo siempre el peor caso. El segundo número indica el comportamientoante aumento o disminución de carga lineal, cogiendo siempre el peorcaso. Y el tercer número, el comportamiento ante aumento o disminu-ción de carga no lineal, en la peor situación.

Las opciones de clasificación se pueden observar en la figura inferior.

Clases de com-portamientodinámico deun SAI.

V F I 1 1 1S S

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vuelvan a apostar por esta tecnolo-gía que hace algunos años ya se in-tentó implantar pero que acabó de-sestimada por su elevado precio deventa. Para alcanzar los mismos ni-veles de THDi y FP de los rectifica-dores activos, los equipos con recti-ficador pasivo requieren añadir uncontrol del factor de potencia (PFC)o filtros a la entrada. Algunos fabri-cantes incorporan en su diseño am-bas opciones o una de ellas, perootros lo facilitan como extra. En cuan-to a los filtros, hay dos opciones comoen el caso de los rectificadores: los pa-sivos, la mayoritaria sin límites depotencia, y los activos, la minoritariaporque son equipos electrónicos li-mitados hasta el momento a una po-tencia máxima de 300 kVA. El modusoperandi de estos últimos consiste

en analizar los armónicos presentesen la instalación y corregirlos inyec-tando los mismos armónicos perocon signo inverso. En cambio, los fil-tros pasivos sólo pueden atenuar unorden de armónico determinado.

Stand-bySu estructura típica y modos de fun-cionamiento (ver figura inferiorizquierda) se relacionan con la tipo-logía VFD. Aquí, mientras el rectifi-cador carga las baterías, el onduladorse encuentra normalmente desco-nectado, pero el equipo vigila la redpara entrar en operación en el mo-mento que sea preciso. Como se apre-cia en la figura, su estructura es prác-ticamente idéntica a los de dobleconversión. Es más, este concepto seha incorporado como un parámetro

de configuración más en los equiposde doble conversión, permitiendoque éstos puedan trabajar en modostand-by si se desea, aunque sola-mente para casos de equipos indivi-duales. En la actualidad, sólo un fa-bricante diseña SAI para trabajarespecíficamente de este modo a es-tos niveles de potencia. Su origen hasido un diseño a medida que ha ob-tenido unos excelentes resultados,comparables a los de doble conver-sión según el fabricante, por lo quese decidió a comercializarlo. Se ca-racterizan por tener el mayor rendi-miento de las tres tecnologías, por nonecesitar filtros adicionales a la en-trada porque la distorsión armónicagenerada no es importante y por re-querir poco mantenimiento. No obs-tante, el tiempo de transferencia esel mayor, aunque siempre inferior alos 10 ms, por lo que si la instalaciónlo permite, estos equipos represen-tan una buena inversión y minimizanlos costes de explotación. Además, si-guen trabajando en disminuir estetiempo, por lo que si se aproximan avalores similares a los de doble con-versión, resultará una opción muy atener en cuenta. Sin embargo, tieneen su contra la sensación de seguri-dad que hasta ahora ha tenido elusuario y la calidad de la red eléctricade la que se dispone.

Conversión deltaEste concepto ha sido desarrolladorecientemente por un fabricantecomo una evolución de los SAI inte-ractivos para potencias elevadas. Su

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n SAI doble conversiónn SAI stand-by

n SAI conversión delta.

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El porqué del FP=0,8 (i) a la salida

C uando uno lee los catálogos de SAI de gran poten-cia de cualquier fabricante se encuentra con la sin-

gularidad de que en todos se define la potencia del equi-po con un FP igual a 0,8(i). De esta manera, un SAI de100 kVA proporciona una potencia máxima de 80kW, peroúnicamente para este FP. Si aumenta la demanda de po-tencia o el FP de la instalación difiere del de diseño, elSAI necesario será mayor (ver figura inferior).

Pero, ¿por qué si la potencia aparente de cualquiergenerador se proporciona únicamente en VA, y un SAIes un generador, se le añade esta consideración? La res-puesta a esta cuestión se debe a la presencia de un im-portante filtro LC a la salida del ondulador, para quela forma de onda generada sea prácticamente sinusoidaly pensando que las instalaciones a alimentar tienen unfactor de potencia característico del 0,8(i). Hoy por hoyesto es un error, pues los equipos con electrónica tie-nen fuentes conmutadas, cuyo factor de potencia pue-

de alcanzar valores de hasta 0,9(c), por lo que la po-tencia activa que puede proporcionar el SAI queda li-mitada, pudiendo desclasificarse en potencia, es decir,no poder alimentar toda la instalación a la que en prin-cipio debería proteger.

Para corroborar esta circunstancia basta considerarla fórmula de la potencia aparente que puede propor-cionar el SAI:

Sondulador= P2+(Q-Qfiltro)2

donde P es la potencia activa entregada por el equi-po, Q, la potencia reactiva demandada por la instala-ción y Qfiltro la demandada por el filtro. Como el filtrono es modificable ni desconectable, siempre circularácorriente por él, independientemente del nivel de car-ga, por lo que la Qfiltro nunca será nula. Este valor nose verá compensado si no es porque el FP de la insta-lación es el que se ha considerado para el diseño delfiltro, es decir, 0,8(i). Será solamente entonces cuan-do el equipo proporcionará su potencia máxima, comoaparece en la citada figura. Igualmente, la mejora delFP de la instalación no permite aumentar la potenciaactiva entregada.

En definitiva, como todos los onduladores tienen unfiltro LC a su salida diseñado para un FP característi-co de la instalación, no es posible igualar siempre VAa W. Esta igualdad únicamente se cumple cuando el FPpara el que se ha diseñado el filtro es idéntico al de lainstalación a proteger. De esta manera, el argumentode que la potencia es independiente de la instalaciónno es cierto.

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Desclasificación de un SAI por FP de la instalación

estructura y modos de funciona-miento (ver figura superior) se co-rresponde con la tipología VI. Cuen-ta con dos onduladores, llamadosdelta y principal, conectados a unbus de continua común. El ondula-dor delta está dimensionado para el20% de potencia de salida del SAI yse halla conectado por medio de untransformador en serie con la red,que es la que alimenta normalmen-te la instalación. Este ondulador tie-ne la función de compensar cual-quier diferencia entre la tensión desalida del SAI y la tensión de la líneaprincipal. Y también controla el fac-tor de potencia del equipo como car-ga y la carga de las baterías. En cam-bio, el ondulador principal estádimensionado para la potencia no-minal y, en esencia, cumple la misma

función que el ondulador en los SAIinteractivos: mantener estable y bienregulada la tensión hacia la instala-ción en los modos de funcionamien-to normal y baterías, como tambiéndurante las transiciones de funcio-namiento de la red a las baterías, oviceversa. Ambos convertidores po-seen márgenes de funcionamientoen los 4 cuadrantes, al estar cons-truidos con IGBT. No obstante, sin elapoyo de las baterías, sólo puede ha-cer frente a perturbaciones que nosuperen la potencia del onduladordelta.

ConfiguracionesLos SAI estáticos se caracterizan porsu elevada fiabilidad de operación,independientemente de su tecnolo-gía, garantizando así una elevada con-

tinuidad y calidad del suministro eléc-trico. Asimismo, es posible paralelarequipos de una misma potencia paraalcanzar potencias superiores si esnecesario. Por ello, los sistemas de ali-mentación ininterrumpida gozan deuna gran flexibilidad en su configu-ración para alcanzar la disponibilidaddeseada o en la que se está dispues-to a invertir.

Si se instala un único SAI por con-veniencia y coste, la potencia de esteequipo debe tener un margen de re-serva respecto a la máxima deman-dada por la instalación a proteger.En el caso de una avería en el SAI, lainstalación se alimentaría directa-mente de la red, a través del by-passestático. Esto no es un problema sila calidad de la red es buena. En cam-bio, cuando el SAI se ha instalado

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porque precisamente la redpresenta un gran númerode perturbaciones, la ins-talación puede perder par-te o toda su funcionalidad.Además, en el momento enque se efectúe su mante-nimiento pertinente, la ins-talación también tendríaque alimentarse directa-mente de la red.

Si no se quiere que alperder el equipo que alimenta la ins-talación ésta se alimente de la red, sepuede optar por una configuracióndenominada hot-stand by, donde sedispone de un SAI de reserva co-nectado de manera directa en el by-pass del primero.

Pero para cumplir con mayoresexigencias de disponibilidad del su-ministro eléctrico, se deben consi-derar los sistemas donde los SAI tra-bajan en paralelo y la suma de suspotencias es superior a la máximapotencia demandada por la instala-ción. Estos sistemas están constitui-dos por n+k equipos, donde n es elnúmero de SAI cuya potencia es su-ficiente para alimentar todas la ins-talación y k es el número de SAI enreserva. Ya con un sistema n+1, unequipo en redundancia, se logra unaalta fiabilidad de suministro. Así,cuando uno de los equipos en fun-cionamiento falle, el que se encuen-tra en reserva se conecta automáti-camente para sustituir al dañado,con lo que no se produce un corte enel suministro a la instalación. Sólo sise produce una sobrecarga o averíaen alguno de los equipos y el de re-serva no está disponible, la instala-ción pasa a alimentarse mediante elby-pass estático. Para evitar esta si-tuación, se puede añadir un segun-do equipo en reserva, obteniendo unsistema n+2, o incluso llegar a du-plicar todo, creando un sistema n+n.

La decisión de qué configuracióndebe tener el sistema de alimentaciónininterrumpida y qué equipos lo for-marán depende principalmente dela fiabilidad necesaria para la insta-

lación. Y, por supuesto, también tie-ne un papel importe la inversión,aunque siempre como factor limi-tante. Pero no tendría que ser así.Aunque no se dispone de datos exac-tos, si se compara económicamentecon lo que implicaría no hacer esegasto, la experiencia demuestra queevitando un único corte ya se hanamortizado los equipos. No obstan-te, no hay que olvidar que ningúnsistema, incluidos los SAI , asegura-rá el suministro a una instalación enun 100%, pues todo equipo tiene unagarantía de funcionamiento deter-minada, caracterizada por su fiabili-dad, mantenimiento, disponibilidady seguridad, que se traduce en unmodo de funcionamiento concreto yen una vida útil limitada.

SelecciónEl punto de partida para seleccionarel sistema de alimentación ininte-rrumpida más adecuado para la ins-talación es conocer las necesidadeseléctricas propias y las perturbacionesmás comunes. Luego hay que encon-trar la solución tecnológica existenteen el mercado que mejor se ajuste alos requisitos de la aplicación. Paraello, en primer lugar deben conside-rarse algunas características genera-les para cualquier tipo de aplicación eindependientes del porcentaje de car-ga (cociente entre potencia entrega-da y potencia nominal de los SAI ):

• Clasificación según norma EN62040-3. El conocimiento de todaslas tipologías de SAI y de sus carac-terísticas permite evaluar y deter-minar cuál de ellas se ajusta mejor a

la aplicación de destino.• Filtro de entrada. El

rectificador provoca unaumento del THDi aguasarriba del SAI. El fabri-cante debe facilitar la po-sibilidad de disminuirlahasta los límites deseadoscon una solución variadae integrada en el equipo,para evitar la incompati-bilidad con los grupos

electrógenos y el resto de la instala-ción.

• Ruido acústico. Si el espacioreservado para ubicación se en-cuentra cerca de donde se desarro-lla una actividad habitual, el nivel dedecibelios puede resultar molesto,aunque no sea perjudicial.

• Superficie ocupada por po-tencia. El suelo es un recurso cadavez más limitado, por lo que la reservade espacio adquiere especial rele-vancia.

• Accesibilidad. Permite conocersi un equipo se puede adosar a la pa-red o a otro equipo, en función de pordónde evacua el calor y por dónde serealiza el mantenimiento.

• Transformador a la salida. Eli-mina las componentes de altas fre-cuencias que pueden provenir delondulador y los armónicos múltiplesde tres. Además, permite el cambiode régimen de neutro si se instalaun transformador de aislamiento enel by-pass manual.

• Protección antirretorno (feed-back). Impide una retroalimentacióna través del ondulador cuando la ins-talación está alimentada a través delby-pass estático.

• Sobrecarga permisible. Las so-brecargas son situaciones tempora-les en las que la potencia demandadapor la instalación excede el valor no-minal del equipo y que ocurre nor-malmente en el momento de arrancarcualquier equipo eléctrico. Hay que sa-ber cómo se protege el SAI ante es-tas circunstancias porque pueden da-ñar seriamente a la electrónica.

• Uso de las baterías. El trato

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n Fuente: Chloride.

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que reciben las baterías por partedel equipo es importante, pues de-termina la frecuencia de manteni-miento y de cambio. Y las baterías sonla fuente de energía de emergencia,por lo que la utilidad del SAI depen-de en gran medida de su estado.

• Servicio técnico. La calidad delservicio técnico influye notablemen-te en el comportamiento de un equi-po. Una intervención rápida y eficaz,en caso de un fallo en algún elemento,proporciona continuidad a las apli-caciones.

Los SAI estáticos presentan unosparámetros de funcionamiento muybuenos, pero sólo si trabajan en con-diciones cercanas a las de diseño.Como normalmente trabajan en re-dundancia, esto no sucede y estos va-lores disminuyen, más cuanto me-nor es el porcentaje de carga. Así,esta problemática debe ser muy te-nida en cuenta durante la selección.Si se sabe que, por la configuración,los SAI trabajarán por debajo del50% de potencia, es recomendablesolicitar información sobre las si-guientes características para los ca-sos de un porcentaje de carga menor,con el fin de que la valoración sea lomás ajustada a la realidad posible:

• Factor de potencia a la entra-da. Depende en gran medida de latecnología del rectificador, de su con-trol y de la dimensión del filtro de en-trada. Un factor de potencia bajopuede provocar un sobredimensio-namiento de elementos situadosaguas arriba de los SAI, como trans-formadores y grupos electrógenos;o que sea necesario instalar una ba-tería de condensadores para evitarpenalizaciones en la factura eléctri-ca por consumo de energía reactiva.Un rectificador activo consigue unfactor de potencia muy próximo a launidad en todo momento y sin filtroadicional. En cambio, un rectifica-dor pasivo a valores inferiores al 50%de carga requiere siempre filtros, yasean activos o pasivos.

• THDi a la entrada. La tasa dedistorsión armónica de corriente a

la entrada es el porcentaje de armó-nicos que el equipo introduce en lainstalación. El valor de este pará-metro influye en el dimensionado decables, transformadores y gruposelectrógenos situados aguas arribade los SAI . Además, también puedemodificar el comportamiento de lasprotecciones. Los mejores valores seobtienen con un rectificador activo.Valores similares se obtienen con unrectificador pasivo con PFC o con fil-tro activo. Un nivel bajo del THDievita problemas de compatibilidadcon los grupos electrógenos.

• Rendimiento. Es el cociente en-tre la potencia activa entregada porel ondulador y la absorbida por elrectificador. Gracias a este paráme-tro se pueden valorar las pérdidasdisipadas en forma de calor. Cuantomayor sea el rendimiento, menos ca-lor dispersará. Esta dispersión im-plica un coste adicional al usuario sinecesita acondicionar la temperatu-ra de la sala, por lo que aparecería unsobrecoste de hasta un 25%.

• THDu a la salida. La tasa de dis-torsión armónica de tensión a la sa-lida es el porcentaje de armónicoscon que el equipo alimenta la insta-lación. La mayoría de aplicacionestienen equipos electrónicos, sensi-bles a este tipo de perturbación, porlo que conviene conocer los límitesadmisibles.

Algunas consideracionesimportantesPor último, hay que entender que lasola presencia de un SAI en la insta-

lación no elimina los problemas. Enprimer lugar, es necesario asociar ungrupo electrógeno para dar una con-tinuidad de servicio en ausencia dered de algunas horas, pues la auto-nomía estándar de los SAI se en-cuentra entre los 5 y los 30 minutos,en función de las baterías asociadas.Y, en segundo lugar, como se trata deequipos principalmente electrónicos,no cuidar el dimensionado puede serperjudicial para el funcionamientode la instalación. Por ejemplo, la sec-ción del neutro debe ser como míni-mo la misma que la de las fases y, siel contenido en armónicos se prevéelevado, el doble. Las aplicacionescríticas se deben dividir en diferen-tes circuitos que partan del cuadrode distribución aguas abajo del SAIcorrespondiente, limitando la co-rriente máxima de cada circuito a un10% de la total de los SAI para ase-gurar la selectividad de las protec-ciones. Si el centro de transformaciónes propiedad del usuario, el régimende neutro recomendado es el TN-S.Para este esquema en régimen trifá-sico, las protecciones deben ser tri-polares para asegurar la continuidaddel neutro en todo momento y entoda la instalación, a fin de mantenerla referencia de potencial. Si el trans-formador pertenece a la compañíaeléctrica, se debe mantener el régi-men impuesto por ésta, normalmen-te TT. Si se desea cambiar el régimende neutro aguas abajo del SAI, es ne-cesario instalar un transformador deaislamiento en el by-pass manual.También adquiere una gran impor-tancia inspeccionar el estado de todala instalación y acondicionar ade-cuadamente la sala de los equipos,pero sobre todo, la de las baterías.Además de realizar el mantenimien-to adecuado de estos equipos para ga-rantizar que su comportamiento es elóptimo y esperado.

Roberto Villafáfila, AndreasSumper, Antoni SudriàCITCEA-UPCwww.citcea.upc.edu

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n Fuente: Emerson.

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Sistemas de alimentación ininterrumpida de alta potencia suministrados en España

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En esta relación sóloaparecen aquellasempresas conocidaspor esta redacciónque han respondido-nuestra demanda deinformación.

Fabricante/Suministrador

APC/Energiro Silcon S=120/240/ Interactivo VI C2 Sí/Sí 9 N/A 1125x800x N/A (acceso 5-16 kW 12 IGBT 400 V Cumple estawww.grupogiro. 480 kVA (convers. 1800-1900 frontal) 71-73 trabaja ±15% función el com FP=0,8(i) delta) x800x1800 dB en 4 cua- 50Hz ondulador deltawww.apc.com drantes ±0,5 a 8%

Cener PW9370 6p S=200/250 Doble VFI C1 Sí/Sí 4, Sí 1220x860x Sin necesidad <70dBA 6 pulsos 380, 400, ABM de seriewww.gcener.com FP=0,8 (i) conversión HotSync 1900 de espacio de tiristores 415V/47 (filtro para

ventilación a 65 Hz 5º, 11º y 13ºlateral ni armónico)posterior

PW9390 S=100/120/ Doble VFI C1 Sí/Sí 4, Sí 900x804, Idem 67dBA Activo 400 V Sin necesidad160 conversión HotSync x1872 (IGBT) (-15%, de filtroFP=0,8 (i) +20%)

100%Carga

PW9370 12p S=200/250 Doble VFI C1 Sí/Sí 4, Sí 1620x860 Idem <70dBA 12 pulsos 380, 400, Filtro armónicosFP=0,8 (i) conversión HotSync x1900 tiristores 415V, 47 11º y 13º

a 65Hz

PW9315 S=500/625 Doble VFI C1 Sí/Sí 8, Sí 3785/3217* Idem <72dBA 12 pulsos 340-440V Filtro armónicosFP=0,8 (i) conversión HotSync x994x280 tiristores 50-60 11º y 13º

3785/3217* Hz±3%x994x280

EVO S=250/300/ Doble VFI C1 Sí/Sí 4, multi- 1500x900 Necesarios <78dBA 12 pulsos 340-440V —400/500/600/ conversión master x2000 a 10 cm-cada tiristores 50-60Hz800/1000 2x1350x lado y 20 pos- ±3%FP=0,8 (i) 1000x2000 teriores para

ventilación

Chloride Power 90 NET S=100/120/ Doble con- VFI C1 Sí/Sí 8/Sí 1020x1780 Planta 0.85 m2 75 dB 6/12 400V, Pasivo paraProtection/ 160/200/250/ versión. x858 +820 mm a43 kW pulsos +15-25 5º,7º,17º,19ºChloride España 300/400/500/ puertas tiristores 50Hz para S.A.U. 600/800 abiertas +PFC ±5% THDi 5%www. FP=0,8 (i)chloridepower.com

Emerson Nxa S=100/120 Doble VFI C1 Sí Si 6 700x825x 1m2 parte 6-7, Activo 400 V No necesariowww. FP=0,8(i) conversión 1800 frontal 2 kW (IGBT) ±25% 50emersonnet ±20% Hzworkpower.com 40+70

380,400,380,400,305-477,50/60 Hz

Hipulse E S=160/200/ Doble VFI C1 Sí Si 6 1890x875 1m2 parte 9,6KW 12 pulsos 400 V Activo300/400/500/ conversión x1900 a frontal a tiristores ±10% 600/800 kWA 4410x 48 kW 50 HzFP=0,8(i) 1000x ±2%

1900

MGE UPS Galaxy 5000 S=120 Doble VFI C1 Sí/Sí 4 850x710x Todo el ac- 7,3kW Activo 250V a ActivoSystems FP=0,8 conversion 1900 ceso frontal <65dB (IGBT) 470Vwww.mgeups.es 45Hz-

60Hz

Mod

elo

Pote

ncia

(KVA

) con

fact

or d

e p

oten

cia

de la

car

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Características generales Rectificador

98-103 Taula SAIS 3/11/05 10:29 Página 98

99


FP p

ara

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CL

y10

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Bale

ares

, Can

aria

s

Baterías Ondulador Gestión Servicio técnico

>0,97CL <5%CL Exide/Tudor 64x6Vx50 400V ±1% 3%CL 0,8(i) a 0,9(c) 95% 125% 10 min No Sí Sí TCP/IP. Con- Sí 12 5, 0, 0>0,97 <5%CNL Plomo a 225Ah 50Hz ±0,1% 5% CNL 200% 1 min tactos libres(i) hermética de potencial.CNL 10 años SNMP, Serie

0,83(i) <30% N/A N/A 380/400/415V 1% CL 0,6(i)-0,8(c) 93% 125% 10min Sí Sí Sí TCP/IP. Con- Sí 12 13fi 6 pulsos 5%CNL 150% 1min opc. opc. tactos libres

<7% de potencial.12 pulsos SNMP, Serie

0,99(i) 5%CL — — 380/400/ 3% CL 0,7(i)-0,9(c) 94% CL 110% 10min Sí opc. Sí Sí Idem Sí 12 13fi 415V 5%CNL 92,5% CNL 125% 1min

150% 20 s

0,83(i) <7% — — 380/400/415V 1% CL 0,6 (i) a 93% 125% 10 min Sí opc. Sí Sí Idem Sí 12 13º 5%CNL 0,8 (c) 150% 1 min opc.

0,9(i) <12% — — 380/400/415V 3% CL 0,7 (i)-0,9(c) 92,5% 92% 125% 10min Sí Sí Sí Idem Sí 12 13º 5%CNL 150% 10 s

0,83(i) 7% — — 380/400/415V 1% — 97% 125% 20min Sí opc. Sí Sí Idem Sí 12 1397,7% 150% 90 s opc.97,9%

>0,92 5% Yuasa. 33x12V 400 V ±1% <3% CL 0,8(i)-0,8(c) >93% 125% du- Sí Sí Sí Display Sí 1 8, 1, 2(i) Hawker. 90Ah (380/415 selec- <5% CLN rante 1 min gráfico LCD año

Fiamm. cionable) FP 0.8 150% multilingües. am-% C&D. De 5 50/60 Hz+ durante 1 Sistema moni- plia-

a 20 años 0,75% min.FP 0.8 torización re- blecon batería mota Life.Netconectada J-Bus y

Prof.-Bus

0,99 <3% CL N/A 40x12x90 380/400/415 1% <1% CL 0,5(i)-0,9 (c) 94% CL 110% 1h No Sí Sí TCP/IP. Con- Sí 12 4CL (i) <3%CNL N/A a 100 A/h 50/60 ±0,05 <4%CNL 94% CNL 125% 10m tactos libres0,99 10 años 150% 1min de potencial CNL SNMP, Serie(i)

0,86 CL <10% CL N/A 33x12x180 380/400/415 <1% CL 0,7(i)-0,8(c) 94% CL 110% 1h Sí Sí Sí Idem Sí 12 4(i) <10% N/A A/h ±1% <5%CNL 94% CNL 125% 10m0,8 CNL CNL 10 años 50/60, 0,01 150% 1min(i) 400 V ±1%

50 Hz ±1%

>0,99% <3% CL Exide 34x12Vx 400 V <1% CL 0,8(i)-0,9(c) 94% CL 125% 10min No Sí Sí Idem Sí 12 8, 1, 1CL (i) <3% Yuasa AGM 102Ah ±3% <2,2% 92% CNL 150% 1min opc.>0,99% CNL hasta 10 50Hz CNL 212% 1 sCNL (i) años



100


En esta relación sóloaparecen aquellasempresas conocidaspor esta redacciónque han respondido-nuestra demanda deinformación.


MGE (cont.) Galaxy IGBT S=250-800 Doble VFI C1 Sí/Sí 6 850x1600 Acceso 24kW 6 pulsos 323V a Filtro activoFP=0,8. conversion 4200x1900 frontal 68-75 tiristores 466V, THM

dB 45Hz a65Hz

Newave/ Maxi100 S=100 Doble VFI C1 Sí/Sí Sí/Sin 700x750x 1,7 m2 4 kW PFC 400 V, No necesarioNewave España FP=0,8(i) conversión límite 1800 69 dB 15% -23%www.newave.es 35-70 Hz

Maxi 120 S=120 Doble VFI C1 Sí/Sí Sí/Sin 700x750x 1,7 m2 4,8 kW PFC 400 V No necesario —FP=0,8(i) conversión límite 1800 69 dB 15%-23%

35-70 Hz

Maxi 160 S=160 Doble VFI C1 Sí/Sí Sí/Sin 1200x750x 2,6 m2 5,3 kW PFC 400 V No necesarioFP=0,8(i) conversión límite 1900 73 dB 10%-20%

35-70 Hz

Maxi 200 S=200 Doble VFI C1 Sí/Sí Sí/Sin 1200x750x 2,6 m2 6,7 kW PFC 400 V No necesarioFP=0,8(i) conversión límite 1900 73 dB 10%-20%

35-70 Hz

Maxi250 S=250 Doble VFI C1 Sí/Sí Sin 1200x750x 2,6 m2 8,3 kW PFC 400 V No necesarioFP=0,8(i) conversión límite 1900 73 dB 10%-20%

35-70 Hz

Maxi300 S=300 Doble VFI C1 Sí/Sí Sí/Sin 1200x750x 2,6 m2 10 kW PFC 400 V No necesarioFP=0,8(i) conversión límite 1900 75 dB 10% 20%

35-70 Hz

Powerware 9390 S=100/120/ Doble VFI C1 Sí/Sí 4 905x804x N/A (acceso N/A PFC 400 V No necesariowww.powerware. 160 kVA conversion 1872 frontal) 70 dB 45-65 Hzcom FP=0,9(i) +10%

-15%

9370 S=160/200/ Doble VFI C1 Sí/Sí 8 1220x860x N/A (acceso N/A 6 o 12 342- Pasivos250/300/400/ conversión 1900-2140 frontal) 70 dB pulsos 456 V500 kVA x860x1900 tiristores 45-65HzFP=0,8(i)

9315 S=300/400/ Doble VFI C1 Sí/Sí 4 1880x800x N/A (acceso N/A 12 pulsos 340- Pasivos500/600 kVA conversión 1867-3785 frontal) 67-75 tiristores 440 V FP=0,8 o x991x2083 dB 47-63 Hz ±0,9(i)

RielloUPS Master S=100/200 Doble VFI C1 Sí/Sí 6 1340x740x N/A (acceso 6-10 kW 6 o 12 400 V Dialogwww.riello-tdl. Dialog RT kVA conversion 1400-1420x frontal 60-62 pulsos ±20% clean THDi<5%com FP=0,8(i) 740x1800 dB tiristores 50 Hz±

5%

S=250/800 Doble VFI C1 Sí/Sí 6 1630x850x N/A (acceso 12-28 65 dB 400 V Clean pluskVA conversion 1900-3200 frontal kW 12 pulsos ±20% THDi<5%FP=0,8(i) x980x1900 tiristores 50 Hz

±5%

Salicru UPS-100-DL S=100 Doble VFI C1 Sí/Sí 4, Sí 1000x700x 2 m2 8kW 6 pulsos 400 V Filtro pasivo www.salicru.com FP=0,8(i) conversion 1480 <60dB tiristores ±15%

50Hz 50 Hz±5%

Socomec/ Delphys DS S=100/120/ Doble VFI C1 Sí/Sí 6, Sí 1000x800x 2 m2 15,1kW, Activo 400V No necesita filtroSocomec Aron Elite 160 conversion 1930 67dBA (IGBT) ±15%socomec-aron.com 200 kVA 45-65 Hz

FP=0,8(i)

Mod

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>0,95 <27% Exide, 3x67x12 V 380V-400V- <1% CL 0,8(i)- 94% 125% 10min Sí Sí Sí TCP/IP. Con- Sí 12 8,1,1 (i) Yuasa, x370Ah 415V ±3% <2% CNL 0,8(c) 165% 1min opc. tactos libres>0,95 AGM 50Hz-60Hz 233% 1s de potencial, (i) hasta 10 SNMP, Serie

años

0,98 CL 7% CL Ninguna 40x12V 400V ±1% ±2% CL 0,7 (i)-0,8 (c) 96% CL Hasta 124% No Sí Sí Idem Sí 12 5,0,1(i)0,98 7% CNL específica x5 Ah 50 Hz ±0,1% ±3% CNL 94%CNL ilimitado. nece-CNL(i) x75 Ah 125% 10 m sario

150% 1min

— 7% CL Ninguna 46x12 V 400 V ±1% ±2% CL 0,7 (i)-0,8 (c) 96% CL Hasta 124% No Sí Sí Idem Sí 12 5,0,17% CNL específica x75 Ah 50 Hz ±0,1% ±3% CNL 94%CNL ilimitado.

125% 10 m150% 1min

0,98 CL 7% CL Ninguna 40x12 V 400 V ±1% ±2% CL 0,7 (i)-0,8 (c) 96% CL Idem No Sí Sí Idem Sí 12 5,0,1(i)0,98 7% CNL específica x130 Ah 50 Hz ±0,1% ±3% CNL 94%CNLCNL(i)

0,98 CL 7% CL Ninguna 40x12 Vx 400 V ±1% ±2% CL 0,7(i)-0,8(c) 96% CL Idem No Sí Sí Idem Sí 12 5,0,1(i)0,98 7% CNL específica 150 Ah 50 Hz ±0,1% ±3% CNL 94%CNLCNL(i)

0,98 CL 7% CL Ninguna 46x12 Vx 400 V ±1% ±2% CL 0,7 (i)-0,8 (c) 96% CL Idem No Sí Sí Idem Sí 12 5,0,1(i)0,98 7% CNL específica 150 Ah 50 Hz ±0,1% ±3% CNL 94%CNL(i)CNL

0,98 CL 7% CL Ninguna 40x12 Vx 400 V ±1% ±2% CL 0,7 (i)-0,8 (c) 96% CL Idem No Sí Sí Idem Sí 12 5,0,1(i)0,98 7% CNL específica 225 Ah 50 Hz ±0,1% ±3% CNL 94%CNL(i) CNL

0,99(i) 5% Pb 40x12Vx 380-400-415 V 2%CL 0,9 (i) a 0,9 (c) >94% 110% 10 min No N/A Sí TCP/IP. Con- Sí 12 N/Ahermético 55 a 125 Ah ±1% 50 Hz 5%CNL 125% 30 s tactos libres opc.

±0,1% 150% 10s de potencial, 24SNMP, SerieCAN

0,83 (i) 30% (6 Pb N/A 380-400-415 V 3%CL 0,8 (i) a 0,9 (c) 93% <125% N/A N/A Sí Idem Sí 12 N/Apulsos) hermético ±1% 5%CNL 10 min opc.7% (12 50 Hz ±0,1 % <150%1min 24pulsos)

>0,9(i) <10% Pb N/A 380-400-415 V 3%CL 0,8 (i) a 0,9 (c) >92% <125% N/A N/A Sí Idem Sí 12 N/Ahermético ±1% 50 Hz 5%CNL 10 min opc.

±0,1 % <150% 241min

>0,9CL <30% Exide/ 36x12V 400V ±5% 2%CL 0,5 (i) a 0,5 93% 125% Sí Sí Sí TCP/IP. Con- Sí 12 9, 1, 1(i)>0,9 (6 pulsos) Fiamm x80-100 Ah 50Hz ±0,5% 5% CNL 10 min tactos libresCNL <8% (12 Plomo her- 150% 1min de potencial, (i) pulsos) mética 200% 7 s SNMP, Serie

12 años

>0,9CL <7% Idem 40x12V 400V ±5% 2%CL 0,5 (i) a 0,5 94% 125% 10min Sí Sí Sí Idem Sí 12 9, 1, 1% (i)>0,9 x80-100Ah 50Hz ±0,5% 5% CNL 150% 1 min

CNL(i)

0.95 CL <5% CL Heycar 30x12Vx 400 V 50Hz <2% CL 0,7 (i) 90%CL 125% 10min Sí Sí Sí Contactos Sí 12 1, 1, 2(i)0,92 <5%CNL hermético 100 Ah <5%CNL 0,7(c) 90%CNL 125% 60 s libres de po-CNL Pb-Ca tencial, SNMP(i) 5 años TCP/IP

RS232, RS485

0,99 (i) <3% Hawker Gel 2x32x12Vx 380-400-415V 3% CNL 0,6(i)-0,8(c) 95% CL 110% ilim. Sí Sí Sí Contactos Sí 12 8, 1, 1 10 años 86 Ah ±1% 2% CL 92% CNL 125% 1h libres de po-

50 Hz 150% 1min tencial, TCP/IPSNMP, Serie



102


En esta relación sóloaparecen aquellasempresas conocidaspor esta redacciónque han respondido anuestra demanda deinformación.


Socomec (cont.) Delphys MX S=250 a 500 Doble VFI C1 Sí/Sí 6, Sí 1600x800x 4 m2 29 kW 12 pulsos 400V No necesitaElite hVA conversion 1930 72 dBA diodos+ ±15% filtro fi

FP=0,8(i) PFC 45-65 Hzcargadorindepen-dientebatería

Delphys DS S=600 a 800 Doble VFI C1 Sí 6, Sí 4300x800x 8 m2 43kW 12 pulsos 400V No necesita.Portecplus FP=0,8(i) conversion 1930 88 dbA diodos/ ±15% Protecplus

tiristores 45-65Hz THDI <5%

Unitek PHI 33 S=120 Doble VFI C1 Sí/Sí 8, Sí 1530x880x 5 m2 10,7kW 12 pulsos 400 V Pasivo para 5ºwww.unitek- 120 KDC FP=0,8(i) conversión 1750 <65 dB tiristores ±20% y 9º armónicopower.com 50Hz

±10%

Upowers/Elpo LAP S=100-120 Doble VFI C1 Sí/Sí 2, No 800x1100x S/ autonomía 5,4 a 12 pulsos 400V Pasivo 5º,7º y 9º www.elpo.es 160-240-310- conversión 1600-800x escogida 21,7 kW tiristores ±20%

400 FP=0.8 3300x1600 <67dBA 5070 dB 60 Hz

±5%

Zigor Sepec S=100 a 800 Stand-by VFD C2 Sí 8, Sí 600x600x — 0,5 kW N/A 400 V N/Awww.zigor.com kVA 600 ±10%

FP=1(i) 50Hz±1%

ZDC S=100 kVA Doble VFI C1 Sí 8, Sí 600x600x — 4kW — — — — — — — — — — — — — — — — — — —FP=0,8(i) conversión 2000

Mod

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0,93 (i) <4,5% sin Hawker Gel 4x33x12Vx 380-400-415V CNL: 0,6(i)-0,8(c) 94% CL 110% ilim. Sí Sí Sí Idem Sí 12 8, 1, 1fi filtros 10 años 86Ah -2%+2% Ph/N 92% CNL 125% 1h

<1% 50 Hz <3% CNL 150% 1min.

0,75 (i) <5% Pro- Hawker Gel 5x34 12V 380-400-415V <4%CNL 0,6(i)-0,8(c) 93% CL 110% ilim. Sí Sí Sí Idem Sí 12 8, 1, 10,85 (i) tecplus 10 años 86Ah ±2% 50 Hz 92% CNL 125% 1h

150% 1min

0.97 CL <5% CL Gel 30x12V 400 V ±5% <2% CL 0,7(i)-0,8(c) 95% CL 110% 1h Sí Sí Sí TCP/IP. Con- Sí 12 1, 0, 0(i) 0,94 <15% 10 años 150Ah 50Hz± 1% <4%CNL 92% CNL 130% tactos libresCNL CNL 10 min de potencial, (i) 150% 1min SNMP, RS232

RS485

N/A 10%CL Varios PB 29x12V 400 V ±1% 3% CL 0,7(i)-1 >92,5% CL <110% ilim. Sí Sí Sí Idem Sí 24 Centra-10%CNL 10 años x88Ah 50 ±3% <6% CNL >91,5% 110-125% lizado

87x12x150 CNL 15 min.1 h 125-150%

10 min.>150% 30s

1 0% para Cegapower 56x12x 400 V ±10% 1,5% CL 0,7(i) a 0,8(c) 99,5% CL 110% ilim. No Sí Sí TCP/IP, Con- Sí 24 5, 1, 1THDi Gel 5 y 10 90Ah 50Hz ±1% 4% CNL 99,5% CNL 125% 1h tactos libres deCarga % años 150% 1min potencial,

SNMP, Serie

— — — — — — — — — — — — — — — —


Protección para motores

SEW-Eurodrive presenta la protecciónIP69K para motores asépticos, un pro-ducto ideado para combatir las bacte-rias y los gérmenes en los procesos de em-botellado industrial. El IP69K puedeaplicarse para la protección del agua di-rigida hacia la carcasa a alta presión des-de cualquier dirección, con una presióndel agua de hasta 80-100 bares y tempe-ratura de hasta +80º C.

La protección IP69K, que es opcionalpara los motores DAS (IP66 como es-tándar), también incluye el conector en-chufable IS integrado. SEW lanza asi-mismo el paquete de accionamientosASEPTICplus, que incluye la protecciónIP69K para los motores DAS (motor fre-no IP65), una capa protectora superficialOS4, líneas de contorno rellenas congoma, doble retén de Viton en la salidadel reductor (FKM), una válvula de sa-lida de gases de acero inoxidable (Ni-rosta) y una entrada de cable en el co-nector IS con conectores enroscables deacero inoxidable.

www.seweurodrive.com

105

NUEVOS PRODUCTOS PARA LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL tecnoMarketw Nueva tecnología decomunicación

La empresa Gome-trics, representanteen España de Acro-mag, presenta la tec-nología i20, que per-mite a un módulo deentrada comunicarsedirectamente con unmódulo de salida. Estatecnología reproducela señal desde una instalación remota para in-dicación, registro, alarmas o control. Además,ofrece 12 canales de entrada por módulo yhasta 12 canales de salida. Entre otras varia-bles de proceso, el i20 incorpora monitoriza-ción de temperatura, presión, nivel o caudal.

www.gometrics.net

w Nueva gama de SAIS

Emerson Network Power completa su gama deequipos para la protección eléctrica con tres nuevosmodelos de la gama Liebert NX. Estos nuevos SAISofrecen potencias de 10, 15 y 20 kVA y están dise-ñados con tecnología de doble conversión onlinepara su aplicación en tareas que requieran protec-ción de entornos IT así como para sistemas críticos,como pequeños centros de datos, sucursales de ban-cos y centros comerciales. Una de sus característi-cas técnicas es el completo control de todo el siste-ma a través del procesador de señal digital (DSP)que incorporan, que permite procesar las tensionesde la carga y la red en tiempo real. Además, la cali-dad de la energía es monitorizada tanto en la entrada

como en la salida. Por otro lado, el rectificador IGBT asegura una baja re-in-yección de harmónicos (por debajo del 3%), permitiendo que estas solucio-nes no generen interferencias con otros instrumentos sensibles conectadosa la corriente de planta.

[email protected]

105-112 TecnoMarket 3/11/05 10:21 Página 105

w Nuevos productospara Profinet

Siemens presenta los prime-ros productos para Profinet-IRT (Ethernet isócrona entiempo real), desarrolladoscon el nuevo Asic Ertec 400.El switch a 10/100 Megabit/sScalance X 204-2 IRT ha sidoideado para construir redesEthernet con topología línea,estrella o anillo y dispone tan-to de puertos eléctricos comode puertos ópticos para co-nectar los nodos con la red.

El procesador de comuni-caciones CP 1616, para pro-gramadoras y PC, ocupa unslot PCI y dispone de unswitch tiempo real con cuatropuertos. De serie lleva inte-grada una interfaz OPC (OLEfor Process Control), los me-canismos de comunicaciónpara los sistemas de automa-tización y el Simatic S7.

También es novedad el kit dedesarrollo Ertec 400 para hard-ware y software Profinet IRT,que consta de una placa deevaluación con Asic Ertec 400en calidad de entorno de de-sarrollo, diez Asics, softwareejemplar para IO-Controllerse IO-Devices de Profinet asícomo software de test y simu-lación bajo Windows XP. Ade-más, incorpora componentesdel sistema FastConnect.

Los conectores tipo IE FCRJ45 ofrecen alivio de trac-ción y flexión adicional por fi-jación a la caja. Las topologí-as en anillo redundantesincrementan la disponibilidad,mientras que el servidor webintegrado y los contactos deseñalización aceleran el diag-nóstico. El soporte de SNMPpermite integrar el switch eninfraestructuras de red exis-tentes.

El Asic Ertec 400 (Enhan-ced Real-Time Ethernet Con-troller) está equipado con unswitch tiempo real con 4 puer-tos y un microprocesador de32 bits. Este Asic combina co-municación en tiempo real,para control isócrono rápido,con comunicación TI.

www.siemens.com/simatic-net

w Soluciones Ethernet Industrial para control y automatización

La empresa Tempel presenta nuevas soluciones de co-nectividad Ethernet Industrial y vídeo sobre IP. La gamade productos incluye los switches industriales Gigabit mo-dulares, gestionables y redundantes, que cuentan con unagran variedad de módulos; los switches gestionables y re-dundantes, que incluyen prestaciones avanzadas de ges-tión de tráfico, gestión de tráfico multicast o redes pri-vadas virtuales, entre otras; los switches redundantes nogestionables plug & play; los switches industriales plug& play para la conexión de dispositivos y convertidoresindustriales. Toda esta variedad de switches dispone deentradas de alimentación redundantes y la capacidad de

notificar alarmas vía relé en los modelos no gestionables, y vía relé y SNMP/e-mail en los mo-delos gestionables.

www.tempel.es

Automática e Instrumentación Noviembre 2005 / n.º 367tecnoMarket

106


tecnoMarket

w Robot de brazo articulado

Mitsubishi Electric presenta un nuevo mo-delo de robot industrial que cuenta con unbrazo articulado de cinco o seis grados de li-bertad. Con una capacidad de carga de 3 ki-los, el RV-3SB cuenta con un alcance de tra-bajo de 642 milímetros. Este modelo, el máspequeño de la nueva serie RV, dispone de fre-nos en cada uno de sus ejes y permite repe-tición de posicionados con 0,02 milímetrosde error a velocidades de hasta 5.500 milí-metros por segundo. Las funciones son com-patibles en toda la gama de la serie RV y re-sulta sencillo actualizar un robot de 5 o 6grados de libertad de la generación anterioral nuevo robot RV-3SB y RV-3SJB. El robot dispone de di-versas funciones de protección y mantenimiento, tales comola monitorización de par en ejes individuales y la detecciónde colisión inteligente sin sensor.

Las controladoras tienen un tamaño reducido, con sólo 460milímetros de ancho, 200 milímetros de alto y 400 milíme-tros delargo. La controladora CR2B dispone de un circuitode parada de emergencia redundante y cumple funciones es-tándar como la multitarea, el control de conformidad y la ca-pacidad de controlar hasta ocho ejes adicionales.

www.mitsubishielectric.es

w Bombas de vacío sin partes móviles

La nueva gama de bombas devacío, unidades de transfe-rencia de material y amplifi-cadores de aire que presentala firma KV, no tienen partesmóviles, no requieren de uninterface eléctrico y utilizanaire comprimido estándarpara su funcionamiento. Suamplia gama de componen-tes hace que el vacío sea lomás económico para tareascomo refrigeración, secado,pulverización, eliminación de

polvo, llenado de tolvas, etc., así como aplicaciones más con-vencionales que incluyen transporte neumático, alimentacióne impresión de papel y transferencia de material.

Las bombas de vacío venturi de las series Midi ofrecen la po-sibilidad de elegir 8 cartuchos venturi intercambiables y 3 ti-pos de cuerpo estándar. Además, proporcionan un gran númerode opciones que permiten elegir los componentes que mejor seadapten a la aplicación basándose en las 4 características de fun-cionamiento: nivel de vacío, velocidad de evacuación, caudal devacío y consumo de aire.

En cuanto a la gama Kavac, proporcionan niveles de vacío dehasta 910 mbar y caudales de vacío: desde 15 hasta 689 L/min.Su construcción modular permite sacarlas, limpiarlas y volvera montarlas rápidamente, lo que causa mínimas interrupcionesen líneas de producción críticas.

www.kvglobal.com


110

Automática e Instrumentación Octubre 2005 / n.º 366tecnoMarket

w Software de automatización y control:versión 2.10

Ya se encuentra disponible laversión 2.10 del software de au-tomatización y control por PCTwinCAT de Beckhoff, firma pre-sente en nuestro país a travésde Logitek. La integración conmódulos EtherCAT (Ethernet“Real-Time”) facilita elementosde diagnóstico, seguimiento y si-

mulación precisos para este tipo de terminales. TwinCAT NCincluye importantes mejoras relativas al establecimiento deciclos, ahora para cada eje, con mejores cálculos, optimiza-ción y mapeado E/S. La herramienta de simulación Simula-tion Manager incorpora novedades como el trabajo con plan-tillas de simulación, inclusión de dispositivos E/S y de ejes,librerías específicas de dispositivos y funciones virtuales, usode todas las funciones de programación PLC y ejecución desimulación en un entorno seguro replicado del original. Ade-más, proporciona un potente asistente para la realización desimulaciones. El servidor OPC DriveCOM integrado permitela transferencia de datos entre el Engineering Tool y el Dri-ve, así como configuración y diagnóstico de drives distribui-dos desde un punto central. En materia de edición, se ha in-corporado una herramienta para realizar la comparación entredos proyectos TwinCAT.

www.logiteksa.com

w Nuevo descargador de corriente de rayo

Dehn Ibérica presenta el nuevoDEHNbloc Maxi, un descargadorde corriente de rayo coordinadocon alta capacidad de apagado dela corriente residual de cortocir-cuito. El DEHNbloc Maxi se ca-racteriza por su capacidad de co-ordinación directa con descarga-dores DEHNguard de clase II sinnecesidad de distancias de cable oinductancias de desacoplo. El des-cargador incluye dos tecnologías devanguardia: vías de chispas en-capsuladas y tecnología RADAX-Flow de limitación de la corrienteconsecutiva. Además, permite acabar con las distancias de se-guridad, con las medidas adicionales de instalación de los des-cargadores no encapsulados y con el salto de los fusibles pre-vios provocado por la falta de selectividad entre el descargadory su protección previa.

El DEHNbloc Maxi, tipo DBM 1 255 L, cuenta con un LED ver-de que indica la presencia de tensión y la disponibilidad del des-cargador. Opcionalmente, con la familia DEHNbloc Maxi es po-sible utilizar el módulo de señalización a distancia DEHNsignal,que incluye señalización por contactos y por fibra óptica.

Las terminales dobles del DEHNbloc Maxi permiten una co-nexión en serie del descargador que reduce las distancias de ca-bleado.

www.dehniberica.es


PR electr 8/9/05 11:23 Página 1

112

Automática e Instrumentación Octubre 2005 / n.º 366tecnoMarket

w Nueva versión del SAI Cener

El Grupo Cener presenta la nuevaversión del Cener PW9390 de 100KVA, un producto que completa lagama de modelos disponibles en po-tencias de 40, 60, 80, 100, 120 y 160KVAs. El Cener PW9390 es un SAI dedoble conversión de la serie 9 que re-suelve todos los problemas de la ali-mentación eléctrica y suministraenergía limpia, de manera continuae ininterrumpida, a todos los equiposcríticos. Cener PW9390 se caracterizapor un control activo del factor de po-tencia de entrada con tecnología derectificador IGBT, que consigue unadistorsión THD(i) <5% y un factor depotencia de entrada próximo a la uni-dad, sin comprometer el rendimien-to del sistema. El Cener PW9390 trabaja con un rendimientode hasta 94%, reduce los costes de explotación y prolongael tiempo de autonomía de las baterías. Este SAI utiliza laexclusiva función ABM™, un sistema que carga las baterí-as sólo cuando es necesario, minimizando la corrosión.

Con la tecnología de reparto de carga del paralelo HotSync™ se ofrece, además, la posibilidad adicional de capa-cidad o redundancia con el Cener PW9390. Se permite co-nectar hasta cuatro SAI idénticos en paralelo sin la necesi-dad de instalar armario alguno de paralelo del sistema.

El Cener PW9390 viene acompañado de la Suite de soft-ware, productos que proporcionan las capacidades de mo-nitorización, gestión y la opción de parada automática de lared. También están disponibles diversas opciones de co-nectividad dirigidas a cumplir cualquier requisito de co-municación.

www.cener.es

w SAI para entornos domésticos y de oficina

El Back-UPS® HS 500VA, comercializado por American Po-wer Coversion (APC), es un SAI para entornos domésticos yde oficina que se puede utilizar en formato torre o para mon-taje en rack, proporcionando altos niveles de disponibilidad atodos aquellos equipos críticos de redes domésticas y protec-ción de las líneas de datos.

El producto ofrece batería de respaldo para dispositivos dered como routers y teléfonos VoIP y dispone de salidas e in-terfaz de gestión para manejo remoto de los usuarios a travésde la red.

Back-UPS HS 500 tiene cuatro salidas protegidas que ofre-cen hasta 51 minutos de operatividad para aplicaciones críti-cas. El dispositivo informa a los usuarios a través de un indi-cador de alarma luminosa del estado de la batería.

Por otro lado, el nuevo Back-UPS HS 500 también ofrece pro-tección para módems, sintonizadores de televisión por cableo receptores de televisión digital. Protege equipos conectadosa través de líneas de red 10/100 Base-T Ethernet, líneas de fax,teléfono y ADSL.

www.apc.com

w Soluciones para la industriaquímica

Georg Fischer, a través de su línea de negocio GF Piping Sys-tems, desarrolla y produce sistemas completos fabricados enmaterial termoplástico (PVCu, CPVC, ABS, PE100, PP-H, PVDFStd y PVDF HP) especialmente diseñados para su aplicaciónen la industria química, procesos industriales y tratamiento delagua.

El grupo diseña, desarrolla, fabrica y comercializa sistemascompletos compuestos por tuberías, accesorios, válvulas ma-nuales y automáticas (accionadas eléctrica y neumáticamen-te), aparatos de medición y control (caudal, analítica, nivel, pre-sión, temperatura, etc.) y maquinaria y útiles para su manejoe instalación.

Tel.: 917 819 890


AeI. Parece evidente que Omronsiempre ha estado presente en elmundo de la automatización y suoferta ha seguido caminos para-lelos con la evolución de la tec-nología. En este sentido, ¿quépapel desempeña Omron en es-tos momentos?Luis Mayayo. Una de las clavesde Omron es que siempre ha apos-tado por la popularización de lastecnologías de automatización.Para entender un poco el marco yqué supone nuestro nuevo pro-ducto, Cx-One, conviene recordarque Omron ha hecho una laborcasi docente a la hora de educar entemas relacionados con las tecno-logías de automatización. No sólohemos hecho un esfuerzo por for-mar a nuestros clientes, sino tam-bién a nuestra red de distribuido-res y a nuestros colaboradores(Comunidad de Servicios). Esta-mos presentes en el mundo uni-versitario y tratamos de hacer ac-cesibles nuestras soluciones a lagran demanda. Hemos contribui-do a popularizar las tecnologías deautomatización en la PenínsulaIbérica. Cx-One es la culminaciónde esta estrategia. Una realidadque permite aunar en un únicopunto el software para programaruna solución de automatización.Ese es el punto de partida del Cx-One y uno de los pilares en los quese sustenta el concepto de SmartPlatform (plataforma inteligente).

AeI. ¿Qué características tiene elCx-One?LM. Integramos en un único soft-ware la configuración de todos losdispositivos de automatización ta-

les como redes, PLC, HMI, motioncontrol, control de temperatura ysensores inteligentes y llegamos aellos desde un solo punto. De talmanera que con un único softwa-re, una única conexión y en el mí-

nimo tiempo se pueden gestionarlas diferentes redes donde se ubi-can todos los dispositivos. Así se in-tegra de forma sencilla una arqui-tectura de red de automatización.Este nuevo producto se puede pro-gramar desde un PC sin necesi-dad de grandes conocimientos desoftware y con simples maniobrasdrag & drop. De hecho, la herra-mienta integra las últimas versio-nes de nuestras aplicaciones desoftware más populares. Además,hay muchas librerías preprogra-madas que el usuario puede utili-zar libremente, optimizando eltiempo que va a invertir para eldesarrollo de la aplicación. Son

Luis Mayayo, director de marketing de Omron Electronics Iberia S.A

“Hacemos accesible la tecnologíaa todo tipo de usuarios”

115

Noviembre 2005 / n.º 367 Automática e InstrumentaciónPERSONAS

El marketing manager en Omron ElectronicsIberia tiene entre manos un proyecto que enpocos días se hará realidad: el Cx-One, unproducto que permite automatizar totalmenteuna máquina con garantías de compatibilidadmediante un único software.

“La herramienta integra lasúltimas versiones de nuestrasaplicaciones de software más

populares. Además, haymuchas librerías

preprogramadas que elusuario puede utilizar

libremente, optimizando eltiempo que va a invertir parael desarrollo de la aplicación”

115-116 personas 3/11/05 10:25 Página 115

aplicaciones de software que elusuario ya conoce porque estánmuy difundidas y que ahora va a se-guir utilizando pero en un entor-no único y muy amigable, con lasventajas que ello supone.

AeI. A priori, el Cx-One se diri-ge a la automatización de má-quinas, ¿piensa que también sepuede enfocar a la automatiza-ción de procesos?LM. Sin lugar a dudas, en la pro-gramación y configuración de má-quinas es donde podemos sacar elmáximo rendimiento a una herra-mienta de las características de Cx-One, pero no se identifica sólo coneso. Es una herramienta que estápensada para abarcar cualquier ám-bito de aplicación, que lo que hacees integrar productos dentro de lapropia aplicación y se presta a de-sempeñar un papel desde la auto-matización más básica hasta otrosusos no tan industriales.

AeI. ¿Qué objetivos se han mar-cado con el Cx-One?LM. Simplificar la tarea de auto-matización a nuestros clientes,ofreciéndoles la bondad de teneren un único software, de una for-ma rápida, ágil, intuitiva y sencilla,conectividad a todos los dispositi-vos de automatización. El objetivono es tanto la comercialización delproducto sino disponer de una co-bertura común para la gestión deun proyecto de automatización,un “paraguas” común. Si hablamosde cifras, le puedo decir que en lacampaña de promoción nos hemosmarcado un objetivo inicial de1.000 licencias.

AeI. ¿Y dónde se ha desarrolla-do el sistema?LM. En una sociedad tan globaldonde los recursos se comparteny racionalizan, el origen del soft-ware no puede ser único: una par-te viene del Reino Unido, otra deJapón, la producción radica en Ho-landa,… Es un concepto global

porque participamos todas las em-presas del grupo, porque abarcaaplicaciones de todo el portafoliode producto y porque han colabo-rado departamentos de I+D de to-dos los continentes. El embriónnatural es más bien europeo, por-que aquí se tiende a desarrollarmás el software mientras que enJapón son más proclives al hard-ware. Los altos estándares de ca-lidad marcados por Japón nos ga-rantizan un software plenamentefuncional y libre de fallos, pero asu vez con el enfoque que nuestromercado y clientes demandan.

AeI. Dentro del Cx-One, ¿en quéconsiste Function Blocks y SmartActive Parts?LM. Los Function Blocks (FB) sonrutinas preprogramadas de uso co-mún y variado que se pueden in-corporar en el programa del autó-mata, ahorrando así tiempo en eldesarrollo de la aplicación. El usua-rio también puede crear sus pro-pios FB y reutilizarlos continua-mente en cualquier parte de suaplicación u otros proyectos. Elconcepto novedoso y desarrolla-do por Omron de Smart ActiveParts es exactamente el mismoque el de FB pero aplicado a ter-minales HMI. Las Smart ActiveParts, además de ser rutinas pre-programadas con elementos de co-municación y comandos incorpo-rados, añaden un elemento gráficopara su representación visual en unterminal HMI. Tanto FB comoSmart Active Parts son comparti-

dos en extensas librerías a las quelos usuarios pueden acceder a tra-vés de nuestros web sites.

AeI. Y, ¿cuál es su opinión acer-ca de la competencia de la in-dustria china en el campo de loscomponentes de automatización?LM. Inicialmente es una amenazano sólo en nuestro sector, sino tam-bién en otros sectores. Omronsiempre ha tenido unos estánda-res de calidad muy altos y eso de al-guna forma es un valor añadido denuestros productos. Desde el pun-to de vista de los costes, es unaamenaza. Aun así, nuestra organi-zación mundial engloba la parte deChina, y a través de Japón se estángenerando plataformas de I+D yproducción en China que confia-mos sean positivas para nosotros.

AeI. Además del Cx-One, ¿en quéotras tecnologías está trabajan-do Omron?LM.. Nuestra misión es hacer ac-cesible la tecnología a los clientes.Para ello estamos permanente-mente lanzando soluciones de au-tomatización. No nos equivocamossi decimos que cada semana o cadados semanas incorporamos un nue-vo producto o aplicación a la so-ciedad. Se trata de servir de ayu-da a las empresas.

AeI. ¿Qué perspectivas de futu-ro tiene Omron?LM. Nos planteamos un futuro decrecimiento que queremos basaren los diferentes modelos de ne-gocio que tenemos planteados.Nuestra apuesta se enfoca en laevolución que hemos tenido a lolargo de los años y desde esa pers-pectiva estamos potenciando laparte de motion, de acciona-mientos, de sensores inteligentesy, por supuesto, toda la parte dePLC y de su gestión a través de laplataforma común software. Esasserán las claves del futuro.

Ángel Ramos

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Automática e Instrumentación Noviembre 2005 / n.º 367PERSONAS

“Cx-One es una realidad quepermite aunar en un único

punto el software paraprogramar una solución deautomatización. Ese es el

punto de partida del Cx-Oney uno de los pilares en los

que se sustenta el conceptode Smart Platform

(plataforma inteligente)”

115-116 personas 3/11/05 10:25 Página 116

31 proface 13/4/05 12:47 Página 1

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Aplicacions Elèctriques, S.A.......................................19Asea Brown Boveri, S.A. .............................................29CIM...............................................................................33Chloride .......................................................................97Contagas, S.A...............................................................65Control Software, S.A..................................................14Datasensor, SPA ..........................................................20Diteico, S.L. .................................................................71Ditel- Diseños y Tecnología, S.A.................................25Emerson Process Management ..............................3 y 7Endress y Hauser, S.A..........................Portada, 15 y 17Equitrol ........................................................................28Eurotherm España, S.A. ............Interior contraportadaFaust y Kamann, S.A. ................................................114Forn Valls, S.A. ............................................................22Georg Fischer ..............................................................82Gometrics, S.L. ............................................................37Iberfluid Instruments, S.A...................................13 y 57Ifema ..............................................................................6IFM Electronic, S.A. ....................................................48Igus, GMBH................................................................112Industrias Amat, S.L....................................................14Industrias Stahl............................................................38Infranor, S.A.................................................................27Instrumentos Testo, S.A..............................................24Lana Sarrate, S.A.......................................................110Legris Cenrasa, S.A. ..................................................105Lumberg Aut. Comp. GMBH&Co................................72Mitsubishi Electric Europe .........................................53National Instruments Spain, S.L.............ContraportadaNikai, S.L....................................................................104NSK Spain, S.A. ...........................................................89Nuova Fima, S.A. .........................................................18Omron Electronics Iberia, S.A. ...................................41Panasonic Electric Works España ....................23 y 102Pedro Roquet, S.A. ....................................................107Peiró .............................................................................64Pertegaz, S.L..............................................................106Phoenix Contact, S.A. ...........................................8 y 21PR Electronics Instruments, S.L. .............................111

Pro-Face HMI Spain, S.L. ..........................................117S.A. Sistel .....................................................................32Schmersal Ibérica, S.L...............................................108Schneider Electric.............................................45 y 113Sensing, S.L. ................................................................16Sew Eurodrive España, S.L.......................................109Side-Ser. Indl. de Elec., S.A. .......................................26Sisteplant, S.L................................................................2Tecnotrans Sabre, S.A. ................................................31Tempel, S.A..................................................................39Unitek.........................................................................103Vacon Drives Ibérica, S.A............................................30Válvulas y Conexiones Ibérica, S.L.............................43Venco Electrónica, S.A................................................35Weidmüller, S.A. ..........................................................61

Automática e Instrumentación Noviembre 2005 / n.º 367ANUNCIANTES

Anunciantes Núm. Pág Anunciantes Núm. Pág

Industria química: tendenciastecnológicas

Crónicas de:• Automation (París)• Maquitec• Expoquimia

InformeTuberías y accesorios enconducciones de fluidos(Incluye tabla de oferta)

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En el próximo número:

Automática eInstrumentación

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analógicas, digitales de alta velocidad, de visión y demovimiento integradas. Con LabVIEW puede usardiagramas de bloque gráficos para comunicarfácilmente dispositivos de control distribuidos, comocontroladores de automatización programables(PACs), y para descargar el código fácilmente en esosdispositivos hardware.

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Medida y control dealto rendimiento

Visión artificialControl de alta velocidadbasado en FPGA

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automática e instrumentación nº 367 - la revista de la

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