AUTOMATIZACIÓN CONTROL & COMUNICACIONES
Sistema Scada del CNMCH, el más moderno en Bolivia Pág 18-19
GTB cuenta con Sistema de Gestión de las Mediciones Pág 8 El gas natural y la energía
Pág
20
Mayo de 2011 AutomAtizAción, control & comunicAciones
1
STAFF
gerente general:
Carmen Hurtado M.
[email protected]
edición:
Nancy Castro Z.
[email protected]
redacción
Raúl Serrano Q.
AUTOMATIZACIÓN CONTROL & COMUNICACIONES
[email protected]
diseño:
José Luis Baldelomar A.
[email protected]
AUTOMATIZACIÓN, UNA DIRECTRIZ IRREVERSIBLE EN LAS INDUSTRIAS BOLIVIANAS
Claudia Paniagua F.
[email protected]
Aldo Condorety
[email protected]
jefe comercial:
Kathia Mendoza R.
[email protected]
asesoras comerciales:
Natalia Nazrala A.
[email protected]
Cindy Suárez D.
[email protected]
distribución y suscripciones:
Erick Romero
[email protected]
Este es un producto de Energy Press.com S.R.L. con Derechos Reservados Da Nº 9-001-1043/2000 ISSN 1680-0788 Redacción Central: Barrio Equipetrol Norte Calle F Este Nº 166 Teléfono (591 3) 345 9095 Fax (591 3) 345 9096 Casilla Nº 3498 Santa Cruz, Bolivia IMPRESO EN GRÁFICA SIMMER
2
AutomAtizAción, control & comunicAciones
A menos de 15 años de la implementación de sistemas sofisticados en seguridad industrial autómatas, empresas del sector hidrocarburifero continúan impulsando y extendiendo este irreversible proceso de automatización que actualmente experimentan las industrias grandes, medianas y pequeñas del país. Con ello, la multiplicación de estudiantes que se forman en ingenierías en sistemas, electromecánica, electrónica, informática y mecatrónica orientadas a la automatización. No cabe duda que la automatización ha pasado de ser una ciencia ajena, a una realidad casi imprescindible de lo que hoy por hoy vive el país y sobre todo Santa Cruz como una ciudad productiva. La automatización de sistemas de operación en Bolivia deriva en el control de procesos, monitoreo, gestión de medición, supervisión, sistemas de Scada, entre otros. Entonces, esta tendencia tecnológica se ha posesionado y alcanzado la aceptación y pleno reconocimiento de industrias que operan a elevadas temperaturas, presiones, transporte de gases, entre otros que son adaptables a sistemas eléctricos o electrónicos programables u otros sistemas certificados local e internacionalmente como las ISO 9001 e ISO 10012. Los diversos sistemas de automatización al tener un carácter interdisciplinario, ponen en evidencia que la inversión en esta disciplina tecnológica es la más efectiva al momento de medir los márgenes de producción, calidad, rendimiento financiero por la reducción de gastos operativos. Y con ello, el aprovechamiento del tiempo de los recursos humanos que pasan a ser un tangible estratégico y multifuncional dentro de una empresa.
Automatización Y Control
Telefonía móvil
VIVA TIENE LO ÚLTIMO EN EQUIPOS GALAXY, IPHONE Y BLACKBERRY
l
os avances tecnológicos en el universo de las telecomunicaciones transportaron a la telefonía móvil en una efectiva multimedia que puede ser utilizada en múltiples propósitos laborales, entretenimiento y socialización. En este sentido, Viva dispone para el mercado boliviano una generación tecnológica que va desde el tablet Samsung Galaxy Tab GT P1000N, iPhone 4 y BlackBerry , Xperia XPlay de Sony Ericsson, entre otros que presentan una versatilidad de significativa aplicabilidad. Hoy en día un teléfono móvil es una verdadera plataforma multimedia, que puede ser utilizado en múltiples actividades del acontecer diario. Sin embargo, no todos conocen el potencial y los grandes alcances de la tecnología móvil, “por ello Viva comparte esta experiencia con el público boliviano”, apuntó René Bascopé, gerente regional de Viva en Cochabamba. El gerente también destaca que en Bolivia, ya hay productos tecnológicos mundialmente
valorados, para ello Viva oferta una gama de productos de tecnología de avanzada en la plataforma Android que es promovida en todo el país. “Hace mucho que la telefonía móvil dejó de ser simplemente un medio de comunicación, ya que en la actualidad un teléfono móvil es mucho más que eso, pasa a ser una herramienta inteligente”, destaca Bascope.
Un teléfono móvil es una plataforma multimedia, que puede ser utilizado en múltiples actividades
A través de la telefónica móvil ahora se pueden realizar transacciones bancarias vía internet, monitoreo de motorizados, navegación por la web con el servicio 3.5 G de alta velocidad banda ancha wimax, descarga de backtones de forma gratuita, entre otros servicios que se ofrecen. Para ello, Bascope, menciona que Viva puso para el mercado boliviano equipos de la marca Sony Ericsson modelo Vivas con características similares y adaptables a cualquier tipo de auricular, su costo está alrededor de los 450 dólares. Así también, el ejecutivo señala que pensando en los ejecutivos está disponible el aparato HTC Nexus One de Google, con sistema operativo Android que permite concordar el equipo con el correo electrónico. Entre otra oferta tecnológica la empresa de telefonía móvil promueve el Aino y Satio, equipos multimedia, con pantalla táctil, WiFi, blootooth y pantalla con resolución de 12,1 megapixeles que equivale al rango de visión del ojo humano.
MEJOR PRESENTACIÓN DE IMAGEN CORPORATIVA EN FEICOBOL 2011
La Fundación que organiza la Feria Internacional de Cochabamba, Feicobol reconoció a Viva con el premio a la “Mejor Presentación de Imagen Corporativa”, por su stand SmartShop (“Tienda Inteligente”), donde es posible descubrir las ventajas y aplicaciones de equipos de última generación como el Galaxy, iPhone y BlackBerry, entre otros. En este marco tecnológico, Viva lanzó su nueva imagen 2011, la hermosa modelo boliviana internacional Susy Diab. “Este reconocimiento nos enorgullece e incentiva a continuar apuntalando el compromiso de Viva con el desarrollo de Cochabamba, con el mejoramiento de la calidad de vida de sus habitantes y con la propia Feicobol, el principal evento empresarial de la región y uno de los más importantes del país, que cuenta con nuestra participación desde hace muchos años”, señaló René Bascopé, gerente regional de Viva en Cochabamba. Bascopé destacó esta “experiencia inteligente”, concepto que engloba que los equipos en exhibición no están solamente para presentarlos, sino que es posible probarlos, aprender cuáles son sus características y encontrar el mejor teléfono, plan y servicio ajustado a las necesidades particulares de cada usuario con asesoramiento especializado.
4
Automatización, Control & Comunicaciones
Automatización Y Control
Permite configurar los componentes de soluciones SIMATIC
INNOVACIÓN TECNOLÓGICA EN SISTEMAS DE SIEMENS TIA PORTAL
E
l nuevo sistema de ingeniería TIA PORTAL (Totally Integrated Automation Portal) de Siemens es una plataforma que resuelve todas las necesidades para el desarrollo de sistemas de automatización industrial, tanto a nivel de automatización de máquinas como también de extensas líneas de producción manufacturera, expresa el Ing. Ignacio Ichaso, Product Manager Automation Systems Siemens Bolivia. Asimismo, explica que la plataforma está basada en un marSÅBBIPSB co central de ingeniería que permite una configuración integrada de todos los elementos que componen un sistema de automatización. Con TIA PORTAL es posible configurar todos los componentes actuales de la EFIBDFSJOHFOJFSÅBd línea de soluciones para automatización SIMATIC de Siemens, y%FTDÒCSBMP es decir, los controladores S71200, S7-300 y S7-400, todas las interfases hombre máquina (HMI) desde pequeños paneles 2VJFSFFYQFSJNFOUBS a pie de máquina hasta sistemas FMGVUVSPEFMBJOHFOJFSÅBBIPSB Scada completos y todos los drives de la familia SINAMICS de JOHFOJFSÅB Siemens.
y la posibilidad de reutilizar todos los desarrollos de ingeniería previos, son características que hacen de TIA PORTAL una plataforma de ingeniería eficiente desde todo punto de vista. Esta eficiencia se realza a su vez con un nuevo concepto de uso intuitivo que logra una reducción sustancial en los tiempos de aprendizaje y entrenamiento para el uso de todas las herramientas que integran TIA PORTAL, logrando una máxima capacidad de desarrollo en tiempos sumamente cortos en comparación con las herramientas conocidas hasta ahora.
vez mas el modo de hacer ingeniería estando a la vanguardia del desarrollo tecnológico. ¿Cómo se compone la plataforma? TIA PORTAL como marco central de ingeniería esta compuesto por dos herramientas fundamentales, Step 7 V11, herramienta de ingeniería del sistema de control (PLCs), y WinCC V11, plataforma de configuración de los sistemas HMIs desde paneles hasta sistemas Scada, ofreciendo una configuración completamente flexible, adap4JFNFOT SFEFÙOJFOEP tándose así a la necesidad punMBJOHFOJFSÅB tual de cada usuario.
ce el alcance máximo pudiendo configurar todos los dispositivos de la familia SIMATIC, ya sean controladores, paneles o sistemas Scada, cubriendo todos los niveles.
¿Qué otras posibilidades ofrece? Las herramientas Step 7 V 11 y WinCC V11 pueden utilizarse individualmente o integradas entre sí pudiendo combinarse libremente entre todas sus respectivas versiones. Por el lado de Step 7 V 11 se ofrecen dos versiones, Step 7 V11 Basic y Step 7 V11 Profesional, las mismas brindan una so6OBQMBUBGPSNBEFJOHFOJFSÅBQBSBUPEBTMBTUBSFBT lución óptima para aquellos desarrolladores que se focalizan en la microautomatización o en la configuración de controladores. Como se observa en el cuadro siguiente la versión Basic puede utilizarse sobre los controladores S7-1200 y los paneles básicos (microautomatización). Por su parte la versión Profesional incluye además la posibilidad de 4JFNFOT SFEFÙOJFOEP configurar controladores S7-300 y S7-400. MBJOHFOJFSÅB 6OBQMBUBGPSNBEFJOHFOJFSÅBQBSBUPEBTMBTUBSFBT Para el entorno de desarrollo y configuración de sistemas HMI, la herramienta WinCC V11 dis¿Cuáles son los beneficios pone de cuatro versiones siendo Usua rios fi na les que ofrece TIA PORTAL? un sistema completamente esTIA&OSFTVNFO FTUBQMBUBGPSNBSFEFÙOFMBGPSNBEFIBDFSJOHFOJFSÅBd PORTAL fue concebido tecalable, cada una de ellas ofrece (FTUJËOEFMBFOFSHÅB niendo en cuenta las necesidaTIA PORTAL, además garantiPara desarrollos que se realiuna solución óptima en cada ni-BQFSGFDUBJOUFSBDDJËO UBNCJÁOQBSBVTUFE y%FTDÒCSBMP "OTXFSTGPSJOEVTUSZ des actuales y preparado para za el ciclo de vida de la produczan de manera integrada llevanvel para los especialistas que se TIA las futuras, de los usuarios de ción siendo un sistema compledo a cabo tanto la configuración orientan exclusivamente a aplisistemas de ingeniería y es el tamente escalable. Esto significa de los controladores como así caciones HMI. resultado de mas de 50 años la posibilidad de ampliación de también la de los sistemas HMI, Con la disponibilidad de dos de experiencia que Siemens tietodos los sistemas productivos sean paneles o sistemas Scada, versiones de Step 7 V11, cuatro ne como líder tecnológico en la a escalas superiores mantenienexisten posibilidades que otorversiones de WinCC V11 y la liDJTJWPEFÁYJUP materia, esta experiencia se ve do una misma tecnología y una gan distintos niveles de alcance. bre combinación entre las misEFMBBVUPNBUJ[BDJËO plasmada en un sistema eficienmisma plataforma de ingeniería, En el cuadro siguiente se muesmas, TIA PORTAL es un sistema te, intuitivo y que garantiza el incluso reutilizando los desarrotran dos ejemplos, uno de ellos que se adapta perfectamente a 7FOUBKBTQBSBUPEPTd ciclo de vida de la producción. llos previos libremente en todos utilizando Step 7 V11 Basic, las necesidades de cada usuario Un único sistema para confilos niveles. orientado fundamentalmente a manteniendo una excelente regurar los dispositivos en todos Todas estas cualidades auaplicaciones de microautomatilación costo-beneficio en todas (FTUJËOEFMBFOFSHÅB los niveles, la cobertura de tomentan fuertemente la produczación, el otro muestra la platalas escalas de requerimientos. "OTXFSTGPSJOEVTUSZ das las etapas de un proyectividad reduciendo los costos a forma con escalabilidad total que to de automatización (diseño, través de una utilización de rese logra integrando las herraConozca más sobre TIA PORdesarrollo, puesta en marcha, cursos más eficiente. Con TIA mientas Step 7 V11 Profesional TAL en: www.engineering-redemantenimiento y actualización) PORTAL Siemens redefine una + WinCC V11 Profesional y ofrefined.com
a mejor adaptados y son más sofisticaayor sobre las estrategias de empresa, al
rsos de su planta, ya que mediante ello Logrando tener una única plataforma
Es posible configurar todos los componentes actuales de la línea de soluciones para automatización SIMATIC
ibilidad de reutilización de ingeniería en empos de puesta en marcha de redes así oseer todos los equipos de la planta o de ingeniería y la base de datos de des desde esta herramienta.
plataforma, le ofrece editores intuitivos, mo p. ej. los editores intuitivos, la iciente.
os
ión con tandar
miento
4*.05*0/
SCOUT
4*/".*$4
Siemens AG Automation and Drives Industrial Automation Systems
StartDriv
La información que contiene este folleto corresponde a descripciones generales o
4*/6.&3*,
SinuCom HMI PRO CS
características de rendimiento que en el caso de uso real no siempre se aplica según lo
Los sistemas y soluciones del mundo de la automatización están cada día mejor adaptados y son más sofisticapuede cambiar en caso de desarrollo ulterior de los productos. La obligación dos. La automatización y la tecnologíadescrito tienen ouna influencia cada vez mayor sobre las estrategias de empresa, al de proporcionar características específicas sólo existirá si así lo determinase un fin y al cabo su uso eficiente es un factor clave para ellaséxito. contrato escrito.
Esta nueva plataforma de ingeniería permite el uso eficiente de los recursos de su planta, ya que mediante ello es posible la configuración de todos los dispositivos de automatización. Logrando tener una única plataforma Todas las denominaciones de productos pueden ser marcas registradas o nombres de para miles de equipos de automatización distintos. productos de Siemens AG o de empresas proveedoras cuyo uso por parte de terceros
De la misma forma esto acorta los tiempos de propios ingeniería a la posibilidad reutilización de ingeniería en para sus finesdebido podría violar el derecho dede propiedad. hardwares distintos, así como minimiza la posibilidad de errores y los tiempos puesta en marcha de redes así Sujeto a modificaciones sin notificación previa de 11/10 como la comunicación entre equipos, pues en un solo proyecto puede poseer todos los equipos de la planta o Impreso en Argentina de un sector en particular, compartiendo de esta forma la herramienta de ingeniería y la base de datos de © Siemens AG 2010 configuración y permitiendo el diagnóstico de todos los equipos y las redes desde esta herramienta.
A esto se le agrega la versatilidad de esta plataforma de ingeniería. Esta plataforma, le ofrece editores intuitivos, Bajo TCO (costo total de la propiedad) inteligentes y orientados a la tarea así como funciones inteligentes, como p. ej. los editores intuitivos, la Concepto de mantenimiento unificado funcionalidad “arrastrar y soltar“, así como herramientas “Intellisense“eficiente. Performance Potente, diagnóstico simple para una alta disponibilidad de la planta Seguridad sobre la inversión Soporte local (Idioma, Hotline, field service, centro de reparaciones)
a en marcha
4*.05*0/
4*."5*$DPOUSPMMFS
STEP 7 S7-SCL S7-GRAPH
SCOUT
WinCC flexible WinCC Options
StartDriv
4*/".*$4
4*."5*$).*
Siemens AG Automation and Drives Industrial Automation Systems
La información que contiene este folleto corresponde a descripciones generales o
4*/6.&3*,
4*."5*$/&5
características de rendimiento que en el caso de uso real no siempre se aplica según lo
descrito o puede cambiar en caso de desarrollo ulterior de los productos. La obligación
SINEMA
de proporcionar las características específicas sólo existirá si así lo determinase un
SinuCom HMI PRO CS
contrato escrito.
FOVOTPMPFOUPSOPEFJOHFOJFSÅB
Todas las denominaciones de productos pueden ser marcas registradas o nombres de productos de Siemens AG o de empresas proveedoras cuyo uso por parte de terceros para sus propios fines podría violar el derecho de propiedad. Sujeto a modificaciones sin notificación previa 11/10 Impreso en Argentina © Siemens AG 2010
Fa brica ntes de M á quina s ( O E M s) Bajos Costos de Ingeniería Integración de PLC/HMI/Accionamientos Facil de usar Performance Eficiente Bajos costos de entrenamiento Reuso Componentes modulares Protección de Know-how
Integra dores
Usua rios fi na les
Integración de PLC/HMI/Accionamientos Facil de usar Eficiente Sistema Abierto (conexión con software y hardware estandar de otras marcas) Bajos costos de entrenamiento Reuso Alta velocidad de puesta en marcha
Bajo TCO (costo total de la propiedad) Concepto de mantenimiento unificado Performance Potente, diagnóstico simple para una alta disponibilidad de la planta Seguridad sobre la inversión Soporte local (Idioma, Hotline, field service, centro de reparaciones)
Sistemas EFICIENTES
Sistemas Escalables y de LARGOS CICLOS DE VIDA
&TTVQSPDFTPEFJOHFOJFSÅBVOFKFNQMPEFBMUBFÙDJFODJB $V¹MFTFMGBDUPSEFDJTJWPEFÁYJUP FOFMNVOEPBDUVBMEFMBBVUPNBUJ[BDJËO
MBNBOP
distintos usuarios pueden optar entre dos tipos de alización. Con la vista de portal, tendrá a la vista os los editores para un proyecto de automatización. los principiantes son asistidos por una guía de rador orientada a la tarea. Se ofrecen al usuario ores específicos, perfectamente adaptados a la a de automatización correspondiente.
n la vista de proyecto, se ven en el árbol de yecto sus correspondientes estructuras jerárquicas conjunto. Esto permite un acceso rápido e intuitivo dos los editores, parámetros y datos de proyecto, ue constituye un requisito esencial para un trabajo ntado a objetos. Así, tanto los principiantes como usuarios avanzados pueden resolver de modo do y eficiente sus tareas de ingeniería.
La perfecta interacción. En todos los procesos, el factor esencial es el tiempo. La idea básica debe convertirse lo antes posible en un producto listo para el mercado.
$ËNPVOBUFDOPMPHÅBQVFEFTFSOVFWBZFTUBSDPNQSPCBEBBMBWF[
Funciones inteligentes, como p. ej. los editores intuitivos, la funcionalidad „arrastrar y soltar“, así como herramientas „Intellisense“ permiten un trabajo de ingeniería rápido y eficiente.
Y como sus competidores nunca duermen, hemos desarrollado una nueva plataforma de ingeniería, un producto que representa la perfecta interacción de todos los dispositivos de automatización de su planta. Así obtendrá la máxima eficiencia en ingeniería, combinada con una potente visualización y control. Esto implica que Ud. podrá, por ejemplo, reutilizar sus códigos de programación para cualquier gama de plc, o utilizar configuraciones realizadas anteriormente para distintos tipos de accionamientos, asi como tomar pantallas definidas para paneles y utilizarlo en forma directo sobre un scada. Reutilizando en forma directa proyectos preexistentes. Se suma a esto el hecho de tener una sola herramienta de ingeniería para la configuración, con potentes editores de programa, y sobre todo para el diagnostico de cualquiera de los equipos de automatización Siemens.
6
Sistemas INTUITIVOS
Automatización, Control 1PSRVÁJOHFOJFSÅBZTFODJMMF[OPQVFEFOJSEFMBNBOP Esta nueva plataforma de ingeniería, le ofrece editores intuitivos, inteligentes y orientados a la tarea. Esto lo convierte en un sistema de ingeniería global
Esta plataforma ha sido probada en usuarios alrededor del mundo durante más de 2 años, lo cual asegura un software estable y resistente a los años. De la misma forma su primer versión básica, el STEP 7 Basic, se ha instalado en más de 25.000 puestos de ingeniería con excelentes desempeños. Se suma a las virtudes de esta plataforma su alta capacidad de escalabilidad, debido a que por ejemplo admite la programación de las gamas SIMATIC S7-1200, S7-300 y S7-400, permitiendo la reutilización de los mismos programas en cualquiera de ellos. De la misma forma esto se proyecta sobre todas las gamas de paneles y scadas, así como los distintos accionamientos. Logrando de esta forma la determinación del hardware definitivo requerido una vez que las fases de programación y configuración están avanzadas, minimizando los errores en la selección del hardware y los tiempos de puesta en marcha.
Sistemas EFICIENTES
& Comunicaciones &TTVQSPDFTPEFJOHFOJFSÅBVOFKFNQMPEFBMUBFÙDJFODJB
Los distintos usuarios pueden optar entre dos tipos de visualización. Con la vista de portal, tendrá a la vista todos los editores para un proyecto de automatización.
La perfecta interacción. En todos los procesos, el factor esencial es el tiempo. La idea básica debe convertirse lo antes posible en un producto listo para
Funciones inteligentes, como p. ej. los editores intuitivos, la funcionalidad „arrastrar y soltar“, así como herramientas „Intellisense“ permiten un trabajo
Sistemas Escalables y de LARGOS CICLOS DE VIDA $ËNPVOBUFDOPMPHÅBQVFEFTFSOVFWBZFTUBSDPNQSPCBEBBMBWF[
Esta plataforma ha sido probada en usuarios alrededor del mundo durante más de 2 años, lo cual asegura un software estable y resistente a los años.
Automatización Y Control
ISO 10012
SISTEMA DE GESTIÓN DE LAS MEDICIONES, ALCANZADO POR GTB
L
a empresa Gas TransBoliviano (GTB) en su calidad de exportador de un estimado del 79% de gas producido en Bolivia, desde el pasado año opera con el Sistema de Gestión de las Mediciones, producto de la certificación ISO 10012:2003. Esta permite definir estadísticas para el control del proceso de medición y mayor control a los procesos operativos, tanto en el seguimiento como en la detección anticipada de desviaciones en la operación de los equipos de medición. Este nuevo sistema autómata facilita el control de los procesos de medición especificados en otras normas. De acuerdo a la Gerencia de Operaciones de GTB, la importancia de este nuevo Sistema de Medición se basa en la conversión del antiguo sistema de registradores gráfico por medición electrónica para transferencia de custodia, medidores tipo placa orificio por medidores ultrasónicos que reducen el margen de incertidumbre en la medición del gas transportado. Además de equipos para el monitoreo de contaminantes del gas natural, punto de roció de hidrocarburos y humedad del gas a transportar entre otras tecnologías. La Gerencia de Operaciones detalla que la implementación de este sistema fue un proceso minucioso. A su ves, informa que a raíz del cambio de sistema, la mejora es evidente ya que permite reducir los niveles de incertidumbre en un 1%, porcentaje muy considerable si se toma en cuenta los grandes volúmenes
de gas natural medidos por GTB diariamente. Los sistemas y procesos implementados por GTB como parte de la ISO 10012 facilitan también una exacta medición de las mejoras en los niveles de precisión de los equipos, con beneficios no sólo para la empresa y el cliente sino también para el país en su conjunto. Ante la pregunta de la importancia qué significa contar con la certificación ISO 10012 única en el país y el grado tecnológico que esta demanda, la Gerencia de Operaciones detalla que “parte de la responsabilidad del transporte de gas natural al Brasil es la medición exacta de los volúmenes de producto recibidos y entregados, en GTB, somos conscientes de que
la exportación de este recurso natural es la principal fuente de ingreso para nuestro país”. Según la transportadora, esta certificación es un logro conjunto de los expertos en metrología y toda la empresa. A través de esta certificación la evaluación y el aval de la misma, se hace exacta ya que los procesos de medición demandan una precisión de modo que el cliente cuente con todas las garantías de que la medición del gas natural esté siendo realizada de acuerdo a los requerimientos contractuales y cumpliendo con los más altos estándares y normas nacionales e internacionales aplicables. Al ser GTB la primera empresa en el continente en alcanzar la ISO 10012 se convierte en
una compañía fiable de figura mundial en los procesos de exportación de gas. Bajo esos parámetros, la importancia de la actualización y mantenimiento de los procesos y equipos de medición de GTB son constantes ya que dependen de variables tales como las condiciones regulatorias nacionales e internacionales. Otros cambios pueden también ser generados por requerimientos específicos de los clientes o por la mejora continua planteada internamente por GTB. Finalmente, la Gerencia de Operaciones asegura que ante esta certificación, los expertos en metrología son imprescindibles para mantener la ISO 10012 ya que son técnicos altamente especializados.
TRANSIERRA CERCA DE LOGRAR EL 100% EN AUTOMATIZACIÓN La trasportadora de gas Transierra que genera el flujo de esta energía desde Tarija pasando por Sucre y finalmente Santa Cruz, asegura que los procesos de operación autómatas alcanzarían un 100% de no ser la operación tradicional en la estación de compresión de Villamontes que aún cuenta con personal operativo. La empresa cuenta con dos sistemas de medición para Transferencia de Custodia. El oficial está conformado por
8
medidores por ultrasonido y la medición de respaldo está basada en medidores por Placa de Orificio. Los sistemas cuentan con sistemas secundarios electrónicos y son monitoreados a distancia pudiendo realizarse diagnósticos del funcionamiento de los equipos de manera remota. Ambos, cuentan con los datos de un Cromatógrafo de gases en línea que permite conocer la composición del gas transportado y al mismo tiempo reali-
Automatización, Control & Comunicaciones
zar los cálculos de volúmenes correspondientes. Todo esto es realizado bajo normas internacionales y nacionales contando con la certificación ISO-9001. En lo que respecta al mantenimiento y renovación de estas tecnologías, expertos de Transierra señalan que los equipos de medición son de larga duración pudiendo estos alcanzar muchos años de servicio dependiendo del mantenimiento al que son sometidos. Y Transierra, tiene por política
el mantenerse usando tecnología de punta por lo que el cambio de estos equipos se basa en estos criterios. “En este sentido el monitoreo y control de los equipos es permanente pues estamos comprometidos con la calidad para dar a nuestros clientes el mejor de los servicios”, para ello los técnicos juegan un rol importante ya que mantienen los estándares propios de los reguladores, informa Transierra.
AutomAtizAción Y control
Intermec Hoja de producto cn3, eFicienciA en tecnoloGÍA PortÁtil
E
n el mundo empresarial de Tecnologías de la Información, hay 5 conductores claves que permiten a Intermec y a sus clientes ampliar el poder de la empresa al mundo de la captura en tiempo real y la administración de información, expresa Christian Vrsalovic, gerente general de Brightstar Bolivia. A continuación, el ejecutivo explica aspectos importantes de la Tecnologías de la Información.
son una oportunidad intrigante para los negocios, no sólo para movilizar a sus empleados, sino también sus activos. • Fuertes avances en los estándares de encriptación de conexiones inalámbricas (802.1x y WPA2), los sistemas contra la prevención e intrusión a la conexión inalámbrica han incrementado la confidencialidad en el despliegue de aplicaciones que pueden ser aprovechados por otras fuerzas de trabajo. Particulamente importante cuando información delicada del cliente o de la compañía está siendo comunicada. (Ejemplo: información financiera del cliente)
CN�
¿Por qué las mejores compañías del mundo han escogido a Intermec? TENDENCIAS • Rango de monitoreo más amplio y mejor manejo de los activos, servicios y transacciones • Más inteligencia, capacidad y transacciones de negocio en campo. • Nuevas oportunidades de servicio de largo alcance (Ej. Postal, registro electrónico y precios)
SOLUCIONES • Servicio en Campo ¿Cuáles son los 5 con• Manejo de Activos ductores de Intermec? • Ventas en Rutas & Opera• Las empresas están amciones de Entrega pliando rápidamente sus tec• Transportación: Visibilidad nologías de la información a de rutas, navegación & Inredes inalámbricas ubicadas Transit ¿Por qué la CN3 de Inen cualquier lugar, incluso • Operaciones de mantenitermec es el mejor aliado fuera de las 4 paredes de la miento y reparación en equipos de movilidad empresa. Esto ayuda al auRobustos? mento de volumen de tráfico Porque ayuda a maximizar de información y la necesidad la eficiencia en los negocios de descargas más rápidas creando un impacto sustantipara maximizar la producti• Su reducido Diseñado para cumplir las exigencias de vo que se tamaño, refleja endiseño un retorvidad del negocio. Algunas no de inversión del anegocio estimaciones prevén que ely resistencia se ajusta las las tareas críticas de transporte, logística real y ventajoso: tráfico de información móvilnecesidades del trabajador móvil y servicio técnico, el terminal portátil CN3 • Reducción de costos crecerá en un mil por ciento ofrece una eficaz combinación de • Protección en Inversión entre el año 2005 y 2012, • Continuidad de Negocio impulsada por la demanda de • El GPS integrado con antena interna tecnologías de comunicación en un • Generación de Ingresos contenido de video. permite utilizar eficientemente producto compacto y resistente. • La integración de varias los recursos y mejorar la visibilidad ¿Cómo ayuda en la transtecnologías como el escaneo formación de cerca y lejos, VoIP, re-de los activos de los procesos Con el receptor GPS integrado (que es de negocio? conocimiento de voz, RFID, independiente de la red), las tecnologías Empleando innovaciones de captura de firmas, y otras • Las tecnologías WiFi®, Bluetooth® WiFi y Bluetooth y los servicios WAN de la manera en que podamos tecnologías móviles están facilitar a nuestros clientes el permitiendo a las empresasy radio WAN (3G CDMA/EV-DO voz y datos (como 3G EV-DO o EDGE), reinventar su forma de hacer eliminar múltiples dispositio GSM/EDGE) permiten que las empresas pueden estar en contacto negocios, entregando producvos y reducir el costo total de los trabajadores estén conectados con el personal móvil en tiempo real y tos y servicios inimaginables propiedad. hace apenas unos años. • El 90% de las organizamejorar la eficiencia y la visibilidad de • Facilitar nuevos escenaciones sondeadas por Gartner • La cámara en color es una herramienta los activos en todas sus operaciones. rios para soluciones móviles en Europa el año pasado, tieque permite documentar El terminal CN3 proporciona acceso a Entregar futuras innovanen trabajadores a distancia,muy •potente ciones operacionales lo que aumenta la oportuni-comprobantes de servicio o inspección la información desde el lugar de trabajo, dad de tener que implemende vehículos, entre otros lo que permite que las empresas Una de las formas más visitar aplicaciones móviles. Un desplieguen de manera dinámica los bles en donde los procesos de estudio reciente realizado por negociosextra pueden Cisco predice que el tráfi•coLa batería fina ser y detransalto recursos necesarios en el lugar adecuado, formados es dándole fuerza global de IP se incrementará dura toda jornada y que los trabajadores móviles obtengan a los trabajadores enlacampo un 5% del 2008 al 2013, so-rendimiento los datos que necesitan para realizar su para enriquecer la experienbrepasando los 56 Exabyte’sde trabajo cia del cliente e intercambiar por mes en el 2013, y el trátrabajo de manera eficiente. Gracias a la las transacciones en interacfico de información móvil se tecnología portátil, las compañías pueden ciones de los clientes. duplicará cada año desde el • Darle fuerza a los trabaja2008 hasta el 2013. mejorar la capacidad de respuesta de los dores en campo • Aplicaciones móviles como clientes al tiempo que reducen los costes • Cambiar acciones en intelas de localización basada en de inventario y transporte. racciones servicios que incluyan GPS,
Terminal Portátil
Diseñado para soportar las condiciones AutomAtizAción, control & comunicAciones del trabajo por carretera, el terminal CN3 cumple las especificaciones de resistencia
tiene una memo disponible con un alto rendimiento toda la jornada d
El CN3 integra M 5.0® y admite la Wireless Email q en tiempo real a También ha sido utilizado en inte extensiones com lo que garantiza infraestructuras El terminal CN3 s SmartSystems™ integral de gesti facilita la instala y las actualizacio que permite real y de forma remo y configuracione que se reducen d de inactividad. S además realizar puesta en march actualizaciones d y sencilla. Los se Asistencia están 9 para ayudarle a m de su personal en
Automatización Y Control
Hiller
AUTOMATIZAR CON PHOENIX CONTACT
l
as exigencias en cuanto a la rentabilidad de máquinas e instalaciones aumentan continuamente. La modularización de la mecánica, electrónica y automatización requieren soluciones de automatización potentes, flexibles y comunicativas. La aptitud de comunicación e integración de los componentes de automatización dentro de un sistema se convierte cada vez más en factor clave para la explotación de los potenciales de reducción de costos. Reducción de costos mediante la comunicación Una comunicación universal y unificada entre SAP y los niveles de campo permite tomar decisiones rápidas y fundamentadas que reducen los costos, ofreciendo ventajas respecto a la competencia. A tal efecto, Phoenix Contact utiliza tecnologías del campo de las TI(Tecnologías Informáticas) Estas se convierten, de forma consecuente, en soluciones ap-
tas para uso industrial. La automatización impulsada por TI de Phoenix Contact hace que tecnologías probadas se puedan utilizar industrialmente, uniendo así perfectamente el mundo de la oficina con la producción. Reducción de costos mediante el análisis de los datos energéticos. Los precios de las materias primas, en continuo aumento, requieren el registro y análisis de los costos de producción secundarios. Esto es válido especialmente para los costos energéticos. El considerable aumento de precio hace que las empresas industriales deban enfrentarse al reto de desarrollar estrategias y medidas para ahorrar energía. Para ello es necesario registrar los costos energéticos e identificar, mediante su análisis, consumidores desconocidos o fugas del sistema. Los productos de hardware y software tienen que soportar en el futuro estas exigencias.
Automatización potenciada por TI: más comunicación para una mayor productividad Con el fin de evitar rupturas tecnológi- cas y de asegurar la aptitud para el futuro de la solución de automatización, muchos de nuestros compo-
nentes y sistemas utilizan tecnologías convencionales del ámbito de las TI. Los protocolos estándar de Ethernet, como p. ej. TPC/IP, SNMP y FTP, han demostrado su eficacia en un gran número de aplicaciones. Como especialista en comunicación, PHOENIX CONTACT se ocupa de prote- ger sus inversiones y de que estas puedan adaptarse fácilmente a los nuevos desarrollos. El registro y análisis de datos energéticos crea transparencia de costos El primer paso para el ahorro de energía es el análisis de cada consumidor energético de un sistema. De esta forma, los controladores Inline registran valores de consumo mediante contadores de medios instalados de forma descentralizada. Los datos obtenidos se transmiten directamente a un sistema de gestión de bases de datos, quedando disponibles para otras evaluaciones. Los propietarios o explotadores consiguen así transparencia de costos y pueden asignar y calcular el consumo energético en función de quien lo causa, actuando en con- secuencia. La iniciación inteligente a la automatización Con nuestro sistema de automatización de autómatas compactos de la clase 100, hacemos posible una iniciación sencilla y a buen precio a la automatización. Los sistemas de mando inte-
10
Automatización, Control & Comunicaciones
Automatización Y Control ligentes pueden ampliarse con numerosos módulos de E/S Inline. Un módulo GSM/GPRS permite también la comunicación en los lugares de instalación más remotos. La programación del mando se efectúa de forma sencillísima con PC Worx Express. De esta forma los programas se crean como esquema de contactos sirviéndose de símbolos de fácil comprensión, y en poco tiempo. Integre aparatos adicionalmente para operación y monitorización: gracias a su servidor web integrado, cada aparato HMI trae ya su propia página web. WebVisit genera sus páginas detalladas para el manejo de las máquinas. Los componentes de infraestructura Ethernet aptos para la industria le ofrecen flexibilidad en torno a su aplicación. Además es indiferente que el sistema de mando deba enviar correos electrónicos, invocar un nuevo programa de aplicación de un servidor central, registrar datos en tiempo real o leer y escribir en bases de datos sin presión. Pueden implementarse todas estas funciones de forma rápida y sencilla.
El primer paso para el ahorro de energía es el análisis de cada consumidor energético de un sistema Automatización de alta potencia con PROFINET En el marco del sistema AUTOMATION- WORX de Phoenix Contact, pueden realizarse soluciones PROFINET competitivas y seguras para el futuro. Nuestra técnica de red funciona de forma fiable y segura en todos los entornos. Le ofrecen rendimiento, un funcionamiento combinado sin problemas de todos los componentes y protección ante accesos no autorizados. Los componentes móviles o de difícil acceso pueden integrarse mediante tecnologías de radio como Bluetooth. Los mandos basados en PC montables en carriles simétricos de diferentes clases de potencia que se programan y parametrizan de forma unificada
12
con el software de ingeniería PC Worx le ofrecen la mayor eficiencia y universalidad mediante el empleo de estándares como PROFINET e INTERBUS. Mediante terminales de operación compactos y manejables por teclas, así como paneles táctiles con tamaños de display variables, pero también con PC desarrolla- dos por la industria (de diferentes clases de potencia) podrá operar y controlar su
Automatización, Control & Comunicaciones
instalación de forma óptima. Puede confiar con toda tranquilidad la comunicación E/S en el armario de control y en el campo a nuestro completo programa de acopladores de bus, así como a nuestros módulos compactos de estándares y función ampliables modularmente de grado de protección IP20 e IP65/67. La técnica de mando segura y sencilla que incluye software
de programación así como componentes E/S para INTERBUS- Safety y PROFIsafe le ofrece la protección prescrita para su instalación. De la comunicación y parametrización de hasta el último sensor se ocupan los módulos IO-Link para enlazar los sensores y actuadores en el sistema de comunicación superpuesto como PROFINET, INTERBUS o PROFIBUS.
Cuando se trata de dispositivos de imágenes térmicas:
¡LA IMAGEN ES TODO!
E
n termografía, la imagen es todo. Cuanto más detallada sea la imagen, mayores posibilidades tendrá de detectar los problemas. Los nuevos modelos Ti32 de Fluke ofrecen la imagen más nítida al mejor precio, en el paquete más resistente que existe. Las mejoras específicas incluyen: • Más imagen y nitidez de detalles a cualquier distancia (con una resolución espacial que supera a todos los equipos de su clase) • Más puntos de datos de medición de temperatura individuales (con una resolución en el detector de 320 x 240) • Tamaño de pantalla maximizado (visualización en pantalla) • Vea mas desde lejos (opción de teleobjetivo) • Vea mas desde cerca (opción de gran angular) • Paletas de colores Ultra-Contraste™ (ocho nuevas paletas para hacer más evidentes los pequeños detalles térmicos) • Alarmas de colores (temperatura alta en el Ti32, punto de condensación en el TiR32). Los nuevos modelos también ofrecen algunas mejoras más, fuera de la pantalla. • Mayor intervalo de mediciones de temperatura (de -20 a 600 °C para el Ti32 y de -20 a 150 °C para el TiR32) • La mayor sensibilidad térmica del a industria (≤ 50 mk, ≤ 0,05 °C) • Más formatos de archivo de imagen para elegir en el lector de imágenes (.is2, .bmp y .jpg) • Corrección de la transmisión (transmisibilidad), para una medición más exacta de la temperatura a través de ventanas infrarrojas. ¿POR QUÉ IMPORTA? En las inspecciones eléctricas, cualquier mejora en la nitidez de imagen y en la sensibilidad de la temperatura, es un paso más hacia la detección temprana de problemas de rendimiento de componentes y en la detección de problemas. Una mayor resolución en el detector significa cuatro veces más mediciones de temperatura individuales, disponibles en pantalla (en comparación con los lectores de imágenes con detectores de 160 x 120), para localizar particularmente el punto más caliente
más importante y realice la medición. La pantalla mostrará una imagen digital regular, como una cámara de video, excepto en las superficies que sobrepasen la alarma de temperatura, que tendrán una imagen infrarroja superpuesta.
y la posible fuente del problema. Las nuevas lentes opcionales serán de ayuda para los usuarios. Para aquellos que pasan el tiempo en pequeños cuartos eléctricos, el lente gran angular permite ver una sección más amplia de los equipos, a una distancia menor. De forma similar, el teleobjetivo permite inspeccionar equipos eléctricos peligrosos, a una distancia lejana, sin perder la nitidez de la imagen. Cuanta más distancia haya entre el operador y un peligro de electrocución o de arco, mejor. Muchas instalaciones cuentan con ventanas infrarrojas en las puertas de las cabinas eléctricas, con el fin de permitir una inspección térmica sin exponer al usuario a conexiones eléctricas peligrosas. Sin embargo, las ventanas infrarrojas transmiten los infrarrojos de forma distinta. Los modelos Ti32 permiten corregir el índice de transmisión de la ventana, lo que mejora la exactitud de la medición. Para plantas con sus propias subestaciones y para inspectores y técnicos de reparaciones de líneas eléctricas, el teleobjetivo permite ver desde el suelo, y con gran detalle y nitidez, los componentes pequeños de transformadores de montaje enposte, e incluso líneas de transmisión más altas. En la inspección mecánica, una mayor nitidez de la imagen, mejora la capacidad de tomas cercanas de piezas pequeñas o de equipos y maquinaria compleja. Y la sensibilidad térmica ayuda aquí de la misma manera: detección más temprana de problemas que aparezcan por primera
vez, con una ligera variación del calor o un patrón térmico inesperado, incluso en objetos en los que no existe una diferenciación térmica importante en principio. A los encargados de inspeccionar equipos mecánicos, también les gustarán las alarmas de temperaturas altas, fáciles de usar: ajústelas al umbral de su equipo
EN LAS INDUSTRIAS DE PROCESOS Que emplean un calor extremo, estos lectores de imágenes ya pueden ofrecer mediciones de temperatura hasta de 600 °C, al mismo tiempo que le permiten al técnico, mantenerse a una distancia más segura de la fuente de calor. La sensibilidad térmica superior, mostrara termoclinas y otras variaciones y cambios de la temperatura que a menudo es importante supervisar y controlar. La sensibilidad térmica mejorada, permite realizar inspecciones más eficaces, del nivel de tanques y contenedores (tanques de almacenamiento en plantas, tanques en refinerías y tanques de almacenamiento para suministro de agua).
Automatización Y Control
OPC: LA SOLUCIÓN PARA LA CONECTIVIDAD EN LA INDUSTRIA Por: Mario Mendizábal, Gerente de Proyectos Feprom Solutions
H
oy en día la automatización se utiliza de modo generalizado en las principales industrias. Mientras distintas industrias emplean distintos dispositivos especializados, sistemas de control y aplicaciones, todas comparten un reto común que crece rápidamente: ¿Cómo compartir información entre todos estos componentes y el resto de la empresa? La industria Boliviana al igual que muchas otras en Latinoamérica introduce un componente adicional a este reto. En una misma industria existen sistemas de control de diferentes fabricantes, esto debido a que la maquinaria se va comprando de Europa, Estados Unidos, Brasil y Asia, entre otros en distintas etapas de madurez de la empresa. En consecuencia, son muy comunes plantas con islas de control, donde un área productiva no tiene opción de monitorear ni controlar lo que pasa en otra, minimizando las posibilidades de identificar oportunidades de mejora en los procesos productivos. La no integración de las diferentes áreas productivas implica necesariamente una deficiente capacidad de gestión del proceso. Antes de introducir qué es OPC y cómo resuelve una de las mayores pesadillas de la automa-
tización, vale la pena analizar cuáles eran los problemas anteriormente. A continuación, los factores que tradicionalmente causaban los mayores problemas al compartir información, junto a una breve explicación del impacto que ha tenido OPC sobre cada uno de ellos: Protocolos propietarios Los diferentes fabricantes de sistemas de control utilizaban
OPC no es un protocolo, sino más bien un estándar para la conectividad de datos que se basa en una serie de especificaciones frecuentemente protocolos que permitían a productos de una determinada gama comunicarse entre ellos, pero requerían protocolos personalizados para comunicar con productos de otros fabricantes. Para empeorar la situación, distintas gamas de productos del mismo fabricante frecuentemente no eran capaces de comunicar entre sí, necesitando conectores adicionales. OPC resuelve este problema haciendo innecesario que el cliente de datos tenga que conocer detalles acerca de cómo comunicase con el servidor de Datos o cómo organiza dichos datos. Drivers de comunicación propietarios Todas las conexiones punto a punto requerían un protocolo propietario para posibilitar la comunicación entre los extremos específicos. Por ejemplo, si un HMI necesitaba comunicarse con un PLC, se requería de un driver en el HMI escrito específicamente para el protocolo utilizado por el PLC. Si los datos de este PLC, además necesitaban ser registrados en un histórico de datos, el programa de registro de datos requería un driver adicional porque el driver del HMI sólo se podía utilizar para el HMI y no para
14
el software de registro histórico de datos. Si el driver específico para establecer la comunicación entre los dos extremos no estaba previamente desarrollado y disponible, las comunicaciones eran muy difíciles y caras de establecer. OPC elimina la necesidad de disponer de drivers específicos entre cada aplicación y la Fuente de Datos. En la figura 1, un único protocolo estándar de PLC pue-
Automatización, Control & Comunicaciones
de ser compartido simultáneamente por el HMI y la aplicación de registro de datos históricos mediante un conector OPC, con el beneficio añadido de que el conector OPC requiere una única conexión con el PLC, reduciendo así la carga del procesador. Integración compleja El uso habitual de protocolos propietarios para cada dispositivo significaba que, incluso con un pequeño número de dispositivos y aplicaciones, se requería rápidamente el uso de muchos
protocolos. La misma aplicación HMI ejecutándose en múltiples ordenadores, comunicando con el mismo dispositivo, requería instalar y configurar múltiples instancias del mismo protocolo en cada ordenador. Si las aplicaciones HMI comunicaban a su vez con dispositivos adicionales, cada HMI requería su propio conjunto de drivers para cada uno de los dispositivos. El mantenimiento de las versiones de las aplicaciones se convertía en una pesadilla. Obsolescencia de infraestructuras antiguas A medida que los fabricantes lanzan nuevos productos, eventualmente dejan de dar soporte a los antiguos. Cuando una nueva versión de HMI o SCADA ve la luz, es posible que requiera su propio juego de protocolos que, en ocasiones, dejan de soportar comunicaciones con dispositivos con los que la anterior versión de HMI o SCADA comunicaban. OPC extiende la vida útil de sistemas antiguos porque, una vez que se ha configurado un Servidor OPC para el sistema, permite que cualquier aplicación Cliente que utilice OPC (la mayoría) pueda comunicar con el sistema antiguo, sin importar si la aplicación Cliente soporta o no de forma nativa la comunicación con dicho sistema antiguo. Por tanto, OPC permite que aplicaciones Cliente nuevas continúen comunicando con sistemas antiguos.
Figura 1: Esquema de Comunicación Tradicional
Automatización Y Control Conectividad corporativa A medida que crece la necesidad de disponer de datos procedentes de la automatización en otros niveles de la empresa, los problemas de conexión se hacen más complejos, porque las aplicaciones empresariales no están diseñadas para comunicar con dispositivos y controladores. Esto puede añadir, potencialmente, una carga extra a la infraestructura de automatización y sumar preocupaciones adicionales de seguridad. OPC hace posible de forma real que se puedan compartir datos provenientes de la automatización a lo largo de toda la red corporativa, permitiendo que aplicaciones validadas reciban datos con Fuentes de Datos de la red de automatización, eliminando la necesidad de instalar nuevos drivers de comunicación. Todo lo que se requiere es un Servidor OPC. ¿Qué es OPC? OPC es el método de conectividad de datos basado en los estándares más populares del mundo. Es utilizado para responder a uno de los mayores retos de la industria de la automatización: Cómo comunicar dispositivos, controladores y/o aplicaciones sin caer en los problemas habituales de las conexiones basadas en protocolos propietarios. OPC no es un protocolo, sino más bien un estándar para la conectividad de datos que se basa en una serie de especificaciones OPC gestionadas por OPC Foundation. Para cualquier software que sea compatible con estas especificaciones, OPC proporciona a usuarios e integradores conectividad abierta e independiente tanto del fabricante del dispositivo como del desarrollador de la aplicación cliente. ¿Por qué triunfa OPC donde los protocolos propietarios fallan? La clave del éxito de OPC radica en crear comunicaciones auténticamente independientes del fabricante. OPC se abstrae de los detalles de la implementación de la fuente de datos (e.g. PLC) y los clientes de datos (e.g. HMI/SCADA), permitiendo un intercambio de información entre ellos sin la necesidad de conocer detalles acerca de los protocolos de comunicación nativos ni de la organización de estos datos. Esto, en clara oposición al enfoque de crear aplicaciones basadas en protocolos propietarios que, por definición, son requeridos para comunicar de forma nativa la fuente de datos con el cliente de datos. Cómo trabaja la comunicación OPC (conceptualmente)
16
distintas categorías de datos especificando de forma independiente cómo se va a transmitir cada uno de ellos a través de la arquitectura Cliente OPC - Servidor OPC. Las tres especificaciones OPC que se corresponden con las tres categorías de datos son: 1. OPC Data Access Specification (OPC DA). Utilizada para trasmitir datos de tiempo real 2. OPC Historical Data Access Specification (OPC HDA). Utilizada para transmitir datos históricos
Figura 2: Esquema de Comunicación Basada en OPC Se puede representar como una capa de “abstracción” intermedia que se sitúa entre la fuente de datos y el cliente de datos, permitiéndoles intercambiar información sin saber nada el uno del otro. Cómo funciona OPC (Funcionalmente) La “abstracción de dispositivo” OPC se consigue utilizando dos componentes OPC especializados llamados Cliente OPC y Servidor OPC. Es importante resaltar que el hecho de que la fuente de datos y el cliente de datos puedan comunicarse entre sí mediante OPC no significa que sus respectivos protocolos nativos dejen de ser necesarios o hayan sido reemplazados por OPC. Al contrario, estos protocolos y/o interfaces nativos siguen existiendo, pero sólo comunican con uno de los dos componentes del software OPC. Y son los componentes OPC los que intercambian información entre sí, cerrando así el círculo. La información puede viajar de la aplicación al dispositivo sin que estos tengan que hablar directamente entre sí. Beneficios de utilizar conectividad OPC A primera vista, crear un driver propietario para dos componentes OPC (Cliente OPC y Servidor OPC) puede parecer que no sea una gran mejora, pero la experiencia ha demostrado que sí lo es. A continuación algunos beneficios clave de utilizar OPC: 1. Una aplicación Cliente OPC puede comunicar libremente con cualquier Servidor OPC visible en la red sin la necesidad de utilizar ningún driver específico para la fuente de datos. 2. Las aplicaciones Cliente OPC pueden comunicar con tantos Servidores OPC como necesiten. No hay ninguna limitación
Automatización, Control & Comunicaciones
inherente a OPC en el número de conexiones que se pueden establecer. 3. Hoy en día OPC está tan extendido que hay un Servidor OPC disponible para prácticamente todos los dispositivos nuevos o antiguos que existen en el mercado. Esto por ejemplo permite realizar el intercambio de datos entre un PLC Siemens y un PLC Allen Bradley, o crear una red de intercambio de datos entre sistemas Siemens, ABB, Schneider, Omron y Allen Bradley. 4. Las Fuentes de Datos (hardware o software) que utilizan OPC pueden ser intercambiadas o actualizadas sin la necesidad de actualizar los drivers utilizados por cada aplicación que comunique con ellas mediante OPC. Sólo hay que mantener actualizado el Servidor OPC para esa fuente de datos. 5. Los usuarios pueden elegir libremente los dispositivos, controladores y aplicaciones que mejor se ajusten a sus proyectos sin preocuparse del fabricante del que provienen o de si la intercomunicación se da por sentado. ¿Qué tipos de datos soporta OPC? Los tipos de datos más comunes transferidos entre dispositivos, controladores y aplicaciones en automatización se pueden encuadrar en tres categorías: • Datos de tiempo real • Datos históricos • Alarmas y eventos A su vez, cada una de las categorías anteriores soporta una amplia gama de tipos de datos. Estos tipos de datos pueden ser enteros, coma flotante, cadenas, fechas y distintos tipos de arrays, por mencionar algunos. OPC asume el reto de trabajar con estas
3. OPC Alarms & Events Specification (OPC A&E). Utilizada para transmitir información de alarmas y eventos ¿Qué Sistemas de Control puedo integrar con OPC? Existen Servidores OPC para prácticamente todos los sistemas de control existentes en el mercado. Matrikon es el líder mundial en el desarrollo de servidores OPC tanto para sistemas de control como para protocolos de comunicación con más de 2.000 productos para OPC. A estas alturas es posible integrar prácticamente cualquier sistema de control, PLC, DCS, SCADA o protocolo de comunicación utilizando OPC. Algunos ejemplos de los sistemas de control integrados por FEPROM Solutions utilizando servidores Matrikon se encuentran: Siemens, Allen Bradley, DeltaV, Omron, Schneider, ABB, VIPA, General Electric, Mitsubishi, Foxboro, Bailey, CitecScada, Honeywell, Johnson Controls, Provox, Triconex, etc. También existen servidores OPC para protocolos de comunicación como: Modbus RTU, Modbus TCP, DNP3, IEC 60870-5, IEC 61850\61400-25, IP21, SNMP, etc. Conclusiones OPC permite solucionar el gran reto que implica el intercambio de datos en aplicaciones industriales, especialmente cuando se trata de sistemas de diferentes fabricantes. Esto nos trae una gran oportunidad de integración de las diferentes áreas de una planta a un bajo costo y sin la necesidad de reemplazar los sistemas ya instalados. La aproximación “plug-andplay” de OPC para la conectividad de datos le ha hecho ganar popularidad rápidamente, convirtiéndolo en la tecnología para conectividad más utilizada en el mundo. Gracias a su versatilidad, la tecnología OPC se utiliza en todos los niveles corporativos y en todas las industrias.
Hansa
ENTERPRISE, SOLUCIONES INTEGRALES DE COMUNICACIÓN
H
ansa Ltda., en su Unidad de Negocios Redes Privadas “Enterprise” se focaliza en ofrecer soluciones integrales de comunicación de TI (Tecnologías Informáticas a clientes corporativos. Ofreciendo alta calidad de servicios, con productos de reconocida presencia a nivel mundial y con el respaldado de los fabricantes que representamos. Entre las soluciones que Hansa ofrece al mercado están; sistemas de seguridad, video vigilancia, videoconferencia, telefonía, voz, datos, comunicación inalámbrica, satelital, entre otras. Adicionalmente, se tiene la posibilidad de realizar la integración de estas soluciones, posibilitando que el cliente pueda satisfacer todas sus necesidades de comunicación. VIDEOCONFERENCIA La necesidad de comunica-
ción a distancia es cada vez más frecuente, en este sentido ofrecemos una comunicación en HD, tanto en voz como en imagen. La alta tecnología utilizada en esta solución posibilita que la toma de decisiones, planificación, seguimiento, etc., sea en tiempo real, evitando viajes y gastos innecesarios para las empresas. Contar con un sistema de videoconferencia se ha convertido en algo fundamental para la optimización de negocios.
no solo el monitoreo, sino también el entrenamiento y soporte técnico.
SEGURIDAD Proveemos e integramos las soluciones más sofisticadas en sistemas de seguridad; entre las cuales podemos nombrar; video vigilancia, control de accesos, centros de control y monitoreo, alarmas, entre otros. La calidad es fundamental en este tipo de soluciones por lo que contamos con las marcas más reconocidas, posibilitando
TELEFONÍA La alta tecnología ha logrado que el teléfono se convierta en un centro de comunicaciones, donde ya no sólo la voz es posible, sino también la imagen y los datos. Además es importante que dialogue de forma intuitiva con equipos de computación y móviles; contamos con soluciones con un valor agregado de alto nivel, facilitando
RADIOCOMUNICACIÓN Contamos con las marcas más importantes en este rubro, ofreciendo soluciones de acceso backhaul y banda ancha inalámbrica. Estas soluciones posibilitan la conectividad de video, voz, datos; desde cualquier parte, haciendo que la comunicación sea oportuna y sin interrupciones.
cada día más las comunicaciones de nuestros clientes. Contamos con la exclusividad en Bolivia de los fabricantes a los que representamos. Tenemos el soporte y garantía para todas nuestra líneas, posibilitando ofrecer a nuestros clientes un servicio post venta con el personal capacitado y certificado. La presencia de Hansa Ltda., de más de un siglo y de más de 25 años en el rubro de las comunicaciones avala nuestro trabajo y compromiso con el progreso del país y de nuestros clientes. Para consultas sobre estas soluciones contactarse a: La Paz (591 2) 214 9861 Email:
[email protected]. bo - Santa Cruz (591 3) 342 4000 Email:
[email protected]
Automatización Y Control
Monitoreo en tiempo real de la producción de gas y petróleo
SISTEMA SCADA DEL CNMCH, EL El ingeniero Daniel Maldonado, gerente del Área de Proyectos de Insertec ilustra respecto a lo qué es el Scada de manera general, su desarrollo en el país y la experiencia de haber trabajado en la implementación de este sistema en el Centro Nacional de Medición y Control Hidrocarburífero, instalado en la ciudad de Villamontes, Tarija.
s
cada es el acrónimo de Supervisory Control And Data Acquisition (Control Supervisor y Adquisición de Datos), básicamente consta de tres partes: un sistema de visualización para el cliente o usuario final, de comunicación y de adquisición de datos, explica el ingeniero Daniel Maldonado, gerente del Área de Proyectos de Insertec. De forma más técnica, se trata del HMI (Human Machine Interfase) donde visualiza el usuario final, la red de comunicación típicamente una red internet, radio o sistema satelital y un sistema de control donde conectan los sensores (temperatura, presión, otros). De acuerdo a Maldonado, el beneficio de un Scada es tener la información en tiempo real, esta puede ser de una planta productiva. Por ejemplo, la temperatura de un horno es muy importante y en caso de subir la temperatura, saltará una alarma y el operador podrá tomar acciones. Pero un sistema Scada, no sólo puede ser aplicable a una planta de producción sino también a una casa y ahí deriva en otra tecnología conocida como los “edificios inteligentes” o la automatización de las casas; es decir, tener la información de supervisión, monitoreo y control de las mismas. Actualmente, los sistemas Scada están siendo utilizados por los industriales, especialmente las empresas petroleras. “Es una rama muy amplia, que va a traer a futuro muchas posibilidades de trabajos a muchos”, resalta Daniel Maldonado. Los profesionales que desarrollan este tipo de trabajo son los ingenieros informáticos, de redes, electrónicos, eléctricos y electromecánicos. Se requiere un conjunto integrado de conocimientos para su aplicación. LOS PRIMEROS SCADA EN BOLIVIA De acuerdo a Maldonado, la historia de los Scada en Bolivia se remonta a 1970 cuando se hace el primer estudio del gasoducto a Brasil, esa fue la primera
18
aproximación; sin embargo, la primera concretación se lo hace con el ducto YABOG (YacuibaRío Grande) en la década del 80. Este sistema estaba hecho en un tecnología dura y fue implementado por norteamericanos, el mismo funcionó por poco tiempo debido a que no hubieron ingenieros bolivianos para mantener el sistema. El siguiente Scada, fue el de la Cooperativa Rural de Electrificación (CRE), “ese fue el segundo Scada exitoso y se lo realizó con tecnología española y boliviana”, apunta el ingeniero. LO ÚLTIMO EN TECNOLOGÍA EN EL PAÍS Al parecer el experto, actualmente el Scada más moderno que hay en Bolivia, es el de Yacimientos Petrolíferos Fiscales Bolivianos (YPFB), el mismo que es operado por el Centro Nacional de Medición y Control Hidrocarburífero (CNMCH), dependiente de la Vicepresidencia de Administración, Contratos y Fiscalización (VAPCF), con sede en Villamontes, Tarija. Todas las tecnologías trabajadas en el país a la fecha, se concretan en el Scada del CNMCH. “Tiene la filosofía de tecnología abierta, lo cual significa que no es un solo producto, sino que puede incluir otros que le permiten una facilidad para crecer y mantenerse en el tiempo”, indica Maldonado. De igual manera, utiliza una tecnología que no se había desarrollado hasta el momento en el país, que es la tecnología OPC (Ole for Process Control). Esta permite la integración de varias marcas de productos utilizadas en los diferentes puntos de monitoreo. Entonces, se elige el ICONIC´s, un producto que ya tenía una historia de haber unido el gasoducto más grande del mundo en Rusia, también presente en Argentina en uno de sus gasoductos. “El objetivo de YPFB era contar con la información de los puntos fiscales de las plantas, cumplimos con esa tarea y le agregamos el hecho de que sea
Automatización, Control & Comunicaciones
totalmente seguro”, resalta el ingeniero al mencionar que la empresa Insertec fue la encargada de implementar el sistema. Destaca que la implementación del sistema Scada del CNMCH fue realizado por profesionales bolivianos y el mismo tuvo un tiempo de ejecución de 3 meses, siendo inaugurado el 2 de diciembre de 2009. Esto fue posible con la colaboración de YPFB y las diferentes empresas petroleras. LA PREOCUPACIÓN DE LA OBSOLESCENCIA CON EL TIEMPO Lo importante del diseño de un sistema Scada es tener las
tecnologías abiertas para que el día de mañana cuando una de las partes se vuelva obsoleta se pueda cambiar por otro fabricante, apunta Maldonado al señalar que es muy importante tener en cuenta el ciclo de vida de estos sistemas. “Estamos hablando de un ciclo de vida de 5 años, cuando antes teníamos conceptualizado que eran 20 años, entonces, cuando entramos al tercer año ya se debe estar buscando nuevas tecnologías para que el sistema pueda seguir en el futuro y así el quinto año ya comenzar a reemplazar”, indica.
Automatización Y Control
MÁS MODERNO EN BOLIVIA
MONITOREA 250 PUNTOS EN TIEMPO REAL DE LA PRODUCCIÓN DE GAS Y PETRÓLEO La Sala de Control y Estadística del Centro Nacional de Medición y Control de Hidrocarburos (CNMCH), instalada en Villamontes, Tarija, tiene 250 puntos de medición y 6.000 tags de monitoreo a tiempo real de volumen y calidad de los hidrocarburos. El sistema monitorea el volumen y la calidad de los hidrocarburos a través de sus variables primarias como ser: presión, temperatura, presión diferencial y calidad del gas para calcular el flujo correcto en los puntos de medición. En ese sentido, el sistema monitorea desde el pozo, proceso y el medidor de trans-
ferencia de custodia o fiscal de las plantas de Sábalo, San Alberto y Margarita. También, el Gasoducto Yacuiba - Río Grande (Gasyrg) de Transierra en sus tres estaciones. Se adquiere datos de 70 puntos de medición de transferencia de custodia de gas de venta de las plantas Centro, Sur y Norte de YPFB Transporte, de igual manera de realiza el control del sistema GASMED (Repsol-Andina). Asimismo, la adquisición de datos del poliducto OCOLP, el más importante de YPFB Logística en las estaciones de Oruro, Co-
chabamba y Senkata, y alrededor de 40 tanques en plantas de almacenamiento de Oruro, Santa Cruz y Cochabamba. Además, monitorea puntos de exportación al Brasil y Argentina, puntos de comercialización interna y city gate de consumidores importantes en el ámbito nacional como industrial y termoeléctricas. El CNMCH emite reportes de producción, transporte, exportación, eventos, fallas, paro de plantas, quemas, incumplimiento a la nominación, también coordina todas las actividades en campo como mantenimiento, calibración y contrastación.
Automatización, Control & Comunicaciones
19
AutomAtizAción Y control
el GAs nAturAl Y lA enerGÍA Por: Nelson Yañez, Gerente de Proyectos Prosertec SRL
E
stán ocurriendo grandes cambios en el mundo, como consecuencia de las necesidades de energía de los países más industrializados, vemos con mucha preocupación la contaminación de nuestro planeta, por los gases tóxicos que expulsan al ambiente, básicamente las emisiones de CO2 generados por los combustibles fósiles, ocasionando el calentamiento global. Sin embargo, las soluciones aparentemente menos contaminantes como las centrales nucleares, últimamente han demostrado que mientras están bajo control no hay problemas, hasta que ocurre lo impensable como los accidentes de Chernóbil y últimamente Fukushima, donde los daños son tan inmensos que nos llevan a reformular la utilización de estas tecnologías. Por lo que se han venido desarrollando nuevas soluciones de generación de energía eléctrica con plantas de ciclo combinado, que reducen adicionalmente en un 20% las emisiones en el caso del uso del gas natural, que por cierto ya es la de menor generación de emisiones comparadas con las plantas de fueloil, biomasa y carbón. El gas natural es la energía primaria más utilizada para el funcionamiento de las centrales de cogeneración de electricidad y calor, las cuales funcionan con turbinas o motores de gas. En la actualidad se están construyendo numerosas centrales termoeléctricas de las denominadas de ciclo combinado, que son un tipo de central que utiliza gas natural para alimentar una turbina. Luego los gases de escape de la turbina de gas todavía tie-
20
la humedad, consiguiéndose nen una elevada temperatura, se utilizan para producir vapor equipos de alta velocidad de que mueve una segunda turbirespuesta (Ej.: AURORA) que na, esta vez de vapor. Cada una permite detectar y documentar de estas turbinas está acoplada rápidamente cualquier situaa su correspondiente alternador ción que lleve la concentración para generar energía eléctrica. de humedad en el gas natural Por otro lado, como consefuera de los niveles tolerables. cuencia de los grandes descuUna vez que las fallas del probrimientos de depósitos de Shaceso son corregidas y el gas le Gas en los Estados Unidos, el se seca, el instrumento es caprecio del gas natural tendrá un paz de sensarlo rápidamente, comportamiento a estabilizarse permitiendo que el fluido siga por debajo del petróleo en los siendo utilizado con normalidad próximos años con una clara y seguridad. tendencia a la baja, generando Equipos para medir las emicon esto una fuente estable en siones de CO2 (Thermal Conel tiempo impulsando una maductivity Transmitter). Que yor utilización de esta materia permite optimizar procesos de prima. reacción, mejorar la eficiencia, Por lo que pensamos que el mejorar la seguridad y transuso del gas natural tendrá un mitir la información de lugares campo de aplicación cada vez remotos y de difícil acceso. más grande en mercado de la Equipos para la medición de energía. oxigeno (Zirconium Oxide OxyEn nuestro medio ya se viegen Analysis) en los gases de nen implementando estas teccombustión, que permitirán nologías con la instalación de mejorar los procesos de quema, plantas generadoras de energía optimizando el uso de combuseléctrica a gas natural de ciclo tible, reduciendo las emisiones combinado, generadores eléca la atmosfera. determinación de la calidad del tricos industriales y domésticos Logrando procesos cada vez gas, como ser Cromatógrafos de ciclo combinado. más controlados, eficientes y lo que determinan la composición De la misma forma contamos que es más importante, reducon equipos de última generadel gas, para con esto determiciendo el impacto hacia el meción para el control y monitoreo nar el poder calorífico. dio ambiente. de procesos de transferencia, Equipos que determinan combustión y uso del gas natural. TURBINA GAS Contamos ENERGIA con tecnoloCALDERA ELECTRICA gías para la medición en la transferencia de custodia cada vez más precisas, donde se miden GENERADOR los caudales con medidores como los equipos ultrasónicos de última generación, con VAPOR bajos costos de mantenimiento, rangos de medición amTURBINA A VAPOR plios, flujos bidireccionales, mecanismos GENERADOR de diagnostico más sofisticados, reduciendo con esto los CONDENSADOR DE porcentajes de VAPOR incertidumbre en la medición. Equipos utiAGUA lizados para la
AutomAtizAción, control & comunicAciones
Las soluciones aparentemente menos contaminantes como las centrales nucleares, han demostrado que mientras están bajo control no hay problemas, hasta que ocurre lo impensable
Motorola innovando en tecnología para la automatización de sus negocios
MOTOTRBO™, EL FUTURO DEL RADIO DE DOS VÍAS
V
ersátil y potente, MOTOTRBO™ facilita la migración a digital y acelera el desempeño de las comunicaciones de su negocio lo cual se traduce en empleados más productivos y menores costos operacionales. VENTAJAS: • Integra voz y datos en un solo dispositivo aumentando eficiencia operacional y respaldando aplicaciones integradas, incluyendo mensajes de texto, también incluye un modulo integrado de GPS, para usar con aplicaciones de seguimiento de ubicación de terceros. • En modo digital, proporciona comunicaciones de voz más claras, a través de toda el área de cobertura, en comparación con radios analógicos, rechazando la estática y el ruido. • Ofrece duración mejorada de la batería, los radios digitales de dos vías MOTOTRBO ™pueden operar hasta un 40% mas entre recargas comparado
con los radios analógicos tipos. • Asegura fácil migración de analógico a digital atreves de MOTOTRBO, que permite operación en modos analógico y digital en el mismo canal con base en cada llamada individual. • MOTOTRBO ™cumple con especificaciones IP 57 para ser sumergibles en el agua (modelos portátiles). • Intrínsecamente seguros cuando se les pone la batería FM y se pueden usar en ubicaciones en donde pueda estar presente gas inflamable, vapores o polvo de combustible. • Todos los radios tienen un modulo de GPS integrado para ubicar personas fuera de sus instalaciones, vehículos u otros activos remotos en su área de cobertura. MOTOROLA CANOPY Eficiencia y flexibilidad sin precedentes en soluciones de Banda Ancha Inalámbrica. El sistema de Canopy apoya-
do por soluciones de manejo de red potentes y seguras, suministra la agilidad necesaria para reducir costos e incrementar la productividad hoy en día, a la vez que lo prepara para su futuro, ya sea usted una empresa, un proveedor de servicios, una operación petrolera o minera, una institución gubernamental o educativa u otra organización. PORTAFOLIO DE SOLUCIONES SIN RIVAL El portafolio inalámbrico abarca desde redes de acceso inalámbrico en interiores hasta redes en exteriores con WLAN y Redes Mesh de Área Amplia, ASI COMO Banda Ancha Inalámbrica Fija. También va desde infraestructura de redes hasta una amplia gama de dispositivos inalámbricos. VENTAJAS: • El sistema Canopy es más resistente y solido que otras tecnologías inalámbricas en
aplicaciones similares. • Menos costos iníciales, despliegue más rápido e instalación sencilla que otras tecnologías para el despliegue del nuevo proveedor de servicios de Internet. • El sistema canopy puede ofrecer un servicio de alta velocidad a cualquier cliente dentro del perímetro. • Debido a que requiere un menor alcance comparado con otras alternativas inalámbricas, el sistema Canopy emplea una unidad de cliente más pequeña, que además es mucho más económica y sencilla de instalar. • Funciona en todos los ambientes y sometido a pruebas en múltiples ambientes, incluyendo condiciones extremas de calor, frio y fuertes vientos. • La solución Canopy no solo proporciona servicio de banda ancha inalámbrica, sino que además minimiza los costos normalmente asociados con las redes de telecomunicaciones con cable.
Automatización Y Control
Automatización en industrias hidrocarburiferas
SISTEMAS EN SEGURIDAD UNA TENDENCIA EFECTIVA EN PROCESOS
L
a importancia de la seguridad funcional deriva en la mejora y efectividad operacional, con ello se maximiza los márgenes brutos, calidad de productos, además del rendimiento financiero que reduce gastos operativos particularmente en la industria hidrocarburifera. Esta tendencia a la automatización de los procesos industriales, sistematizó el equipamiento técnico para funciones relacionadas a la seguridad de procesos y maquinarias a través de Sistemas Instrumentados de Seguridad (SIS), indicó Iván Justiniano, ingeniero líder de producción de BG Bolivia. La tendencia a la automatización de procesos industriales arrastró consigo la necesidad de automatizar el equipamiento técnico relacionado con la seguridad de procesos y maquinarias a través de las SIS. Sin embargo, existe el riesgo de que el equipamiento llegue a fallar en el momento que se requiera de su actuación y las consecuencias podrían ser catastróficas señala. Ante esta posible situación, el ingeniero detalla que los SIS son instalados para propósitos de prevención y mitigación los cuales están compuestos por elementos de ingreso de datos (Sensores) sistemas eléctricos o electrónicos programables
22
(PES) y dispositivos de actuación (Actuadores). Entonces, la importancia de la seguridad funcional radica en el gerenciamiento del ciclo de vida de seguridad de los SIS, dado que se busca que todos los dispositivos que forman parte del sistema funcionen correctamente. Para Justiniano, estos deben estar de acuerdo a su diseño inicial las funciones que ejecuten ser de alta confiabilidad de acuerdo con el nivel de integridad de las variables de procesos que estos sistemas protegen. En tanto funcionen bajo esos parámetros, los sistemas de seguridad funcional proyectarán resultados positivos como la reducción de riesgos a niveles tolerantes, cumplimiento de regulaciones locales e internacionales, disponibilidad y confiabilidad de procesos, reducción de costos por seguros, protección a las personas, vecinos y medioambiente que se encuentran cerca de las áreas de procesos. Por otro lado, en caso de accidentes todos los sistemas de seguridad tienen diferentes tipos de actuación dependiendo del proceso y la variable que se desee controlar, existen sistemas diseñados para abrir válvulas de venteo de gas en caso de exceso de presión de un recipiente o caldero. Otros tipos de actuación pasan por parar la máquina, aperturas de breackers de suministro eléctrico,
Automatización, Control & Comunicaciones
sirenas, activación de sistemas de enfriamiento por rociado de agua, activación de bombas de recirculación de fluidos refrigerantes, precisa. Los SIS, pueden ejecutar cualquier tipo de accionamiento con la finalidad de llevar al proceso que protegen hacia una zona segura, asimismo ayudan a mitigar las consecuencias en caso de que un evento peligroso sea desencadenado. Todos los elementos que componen los SIS son determinantes para la ejecución confiable del sistema “de nada sirve tener un sistema electrónico programable de altísima confiabilidad si está asociado a elementos sensores y actuadores de baja confiabilidad”, sostiene el ingeniero al referirse a los mecanismo determinantes para solucionar los problemas en los sistemas de seguridad. En este sentido, Justiniano asume que la importancia de la automatización para BG Bolivia ha llevado a la empresa a invertir montos significativos en estos últimos años. Se han realizado cambios en los SIS, en las válvulas de corte de procesos ESDV, renovación de sistemas de detención de gas y fuego, monitoreo de niveles, presión y temperatura y en los calentadores de gas de línea de flujo que son complementarios al SIS. “En todas estas modificaciones e implementaciones se han
Ivan Justiniano, ingeniero líder de producción BG Bolivia, certificado por Functional Safety Engineer por TUV SUD certificate TP 10050285
utilizado equipamiento certificados de acuerdo con los niveles de integridad requeridos por los procesos, se han integrado funciones de seguridad de nivel de integridad SIL 2 y SIL 3, todos de última generación”, dice. En lo que refiere a la duración y mantenimiento del SIS, Justiniano argumenta que como en cualquier proyecto estas instalaciones tienen un ciclo de vida acorde al horizonte del mismo. El ciclo de vida de un Sistema Instrumentado de Seguridad, normalmente es considerado para ser utilizado por un mínimo de 10 años de forma continua, pasado este tiempo, se debe considerar la actualización de los sistemas por los de tecnología disponible en el momento. El mantenimiento de los SIS, debe ser realizado de acuerdo con los lineamientos del ciclo de vida de seguridad de la Seguridad Funcional descritos en los estándares IEC 61508/61511 ó ISA 84, sobretodo se requiere un esquema de verificación de la función del SIS con una frecuencia definida y registros de la ejecución de las actividades de mantenimiento y verificación. La frecuencia de mantenimiento e inspección está relacionada con el nivel de integridad del proceso al que está protegiendo el sistema instrumentado, explica Iván Justiniano, profesional diplomado como Functional Safety Engineer por TUV SUD certificate: TP 10050285.
Automatización Y Control
Control, comunicación, integración y análisis en tiempo real
ASPECTOS DE LA PRODUCTIVIDAD Y LA TECNOLOGÍA
L
a producción es la transformación de materias primas, capital, mano de obra y energía en productos y servicios. Los productores se esfuerzan constantemente por minimizar la huella de los recursos a la vez que maximizan la productividad teniendo en cuenta cuestiones medioambientales, normativas, de seguridad, etc., sostiene Boris Monje, gerente de la División de Automatización de ABB Bolivia. Explica que la búsqueda de una mayor productividad ha pasado de optimizar componentes por separado a centrarse cada vez más en todo el proceso. Para ello, se cuenta con el apoyo del progreso tecnológico en ámbitos como el control, las comunicaciones, la integración y el análisis en tiempo real.
Para los usuarios finales, la mejor tecnología suele ser la que es invisible desde el punto de vista del funcionamiento. Es aquella que realiza las tareas para las que se diseño sin llamar la atención por sí misma. Si se requiere intervención, debería ser de forma predecible y no debido a averías o roturas. Se puede mejorar la solidez con instalaciones que soporten mejor perturbaciones, errores y situaciones inesperadas. Este objetivo se puede conseguir mediante consideraciones globales de diseño, de forma que el sistema sea más resistente y flexible. Además, se puede apoyar añadiendo funciones “inteligentes”. El autodiagnóstico y el diagnóstico a distancia proporcionan información sobre el estado del dispositivo y per-
Boris Monje, gerente de la División de Automatización de ABB Bolivia miten pasar del mantenimiento reactivo al proactivo. La productividad también puede mejorarse prestando una mayor atención a la interfaz hombre-máquina (HMI). Los sistemas de automatización y control recopilan y procesan una
gran cantidad de datos. Los datos en bruto; sin embargo, no son lo mismo que la información procesable. Permitir que un operario adopte la decisión óptima en todo momento implica ofrecer una información de mayor calidad, comenta Monje.
Automatización, Control & Comunicaciones
23
Automatización Y Control
TECNOLOGÍA EN INSTRUMENTACIÓN
YOKOGAWA TRANSMISORES DE PRESIÓN Por: Ing. percy Aro, Gerente de Instrumentación de Tritec
P
ara el mundo digital el sensor DPharp tiene la única habilidad de multi-sensado, mide exactamente la presión estática y presión diferencial simultáneamente. Sólo este sensor digital proporciona funciones adicionales y una amplia ventaja dentro del proceso como el diagnostico que es realizado a través de análisis estáticos de la parte sensora. Esta información está disponible a través de los protocolos de comunicación digital disponibles; HART, BRAIN, Foundation Fieldbus™, Profibus PA, EDDL and FDT/DTM. La pureza del sensor digital proporcionado por el DPharp no es degradable como un transductor convencional. El multi-sensado permite atender una completa funcionalidad con menor cantidad de los transmisores de presión EJA&EJX. OPERACIÓN DEL SENSOR DPHARP
La tecnología DPharp usa dos cristales resonantes (Figura 1) embebidos dentro del diafragma de silicona para medir la presión aplicada. Cuando la presión es aplicada uno de los cristales será sometido a la tensión (ft) y el otro a la compresión (fc). Este fenómeno genera una gran salida de señal que proporciona una excelente sensibilidad. Luego esta medición es procesada por una CPU. La diferencia de estas dos frecuencias es igual a la presión diferencial y la suma de las frecuencias es igual a la presión estática. Ambos cristales resonantes son demasiado pequeños eliminando la histéresis inherente y además, debido a las propiedades de la silicona, tienen una buena linealidad y repetitividad,
24
todos estos resultados proporcionan una inigualable precisión y larga estabilidad. TIEMPO DE RESPUESTA
El EJX es el transmisor inteligente más rápido con un inigualable tiempo de respuesta de 90 mili-segundos. Esto permite rastrear el proceso más estrechamente que antes reflejando los cambios dinámicos del proceso. EJX910A SOLUCIÓN EN MULTI-VARIABLES El trasmisor multi-variable EJX910A es el único trasmisor de presión en la familia de EJX que proporciona soluciones para medición de flujo másico. Este instrumento puede medir tres variables, D/P, P, & PT (Temperatura de proceso) y compensaciones para cambio de densidad usando cuatro métodos distintos. La tarjeta de computador de flujo está disponible para cálculo de flujo másico con una precisión de 1%. En el modo de auto-compensación el transmisor EJX910A utiliza algoritmos sofisticados para compensación por cambios menores de flujo, cambios por expansión térmica del proceso, estos cambios son propios de fluidos de proceso en líquidos, gases o vapor. La herramienta FSA120 es un potente software basado en la tecnología FDT/DTM usado para la configuración de los parámetros, además permite la simulación del flujo para demostrar los parámetros de proceso sin la necesidad de tener del EJX910A. Una ventaja relevante es que el FSA120 puede usarse con los buses de campo HART and Foundation Fieldbus™ en el FieldMate. El EJX910A puede ser usado
Automatización, Control & Comunicaciones
con líquidos, gases, vapor y una amplia variedad de elementos primarios. Para la medición de fluidos fiscales y aplicaciones en gas natural cuenta con la conformidad de las normas AGA3 y AGA8. FLUJOMETROS ELECTROMAGNETICOS SERIE AXR ADMAG AXR DE YOKOGAWA es el primer y único flujómetro con alimentación a dos hilos en el mundo que emplea el “método de doble frecuencia de excitación” libre de ruido, logrando una excelente estabilidad y confiabilidad en la medición. Este nuevo flujómetro electro-
magnético ADMAG AXR, ya no precisa alimentación eléctrica adicional, lo cual minimiza los costos de instalación y potencia de consumo propio. CARACTERISTICAS TECNICAS RELEVANTES • Alta precisión: 0.5% de lectura • Mayor inmunidad electromagnética • Amigables funciones de programación mediante una pantalla LCD matricial • Uso de llave magnética para aplicaciones en áreas clasificadas • Diagnóstico de adhesión en el electrodo
Automatización Y Control
HART, FOUNDATION Y ETHERNET EN EL CAMPO
i
PE Bolivia en sus 14 años de existencia ha podido presenciar el silencioso cambio de la tecnología de instrumentación y control y ha sabido ponerse a la vanguardia de la tecnología. La instrumentación en las instalaciones de planta en Bolivia está entrando rápidamente en el mundo de las comunicaciones gracias a la presencia de instrumentos inteligentes y controladores fluentes en Ethernet. Todavía podemos recordar las instalaciones con controladores neumáticos y los magos de la mecánica de precisión -que recibían el nombre de instrumentistas-, en las plantas bolivianas. De eso no ha pasado más de 15 años. Con el advenimiento de nuevas corrientes a favor del paso a mediciones electrónicas, muchos de estos profesionales -entrenados por YPFB en países vecinos como Brasil y Argentina o en países no tan vecinos como México-, se vieron en la necesidad de cambiar el esquema mental y pensar menos en 3-15 psi y más en 4-20 mA. Los tranquilizaba el saber que ambas señales eran analógicas. Es decir, que ambas señales reflejaban la medición por “analogía”. Si subía la temperatura, subía la presión. Si subía la temperatura subía la corriente. Como ambas frases se parecían entonces era digerible entrar en el cambio y conocer el mundo de la electrónica. Luego llegaron nombres complicados de 3 letras: PLC, DCS, URL, LRL. O nombres complicados de más de 3 letras HART, MTTR, MTBF. No solo eran crípticos, sino que además repre-
26
sentaban abreviaturas. Y las palabras que abreviaban venían del inglés. Ahora se tenían que volver magos no sólo de la nueva tecnología sino también de la semántica en lengua extranjera. En estos últimos 3 años, los vientos de cambio soplan más fuerte aún. Ahora hablamos de recuperar al “jinete misterioso” HART. Sobre el 4-20 mA venía montada una señal HART que se usaba sólo al momento de configurar los equipos. Al momento del arranque. Ahora pensamos “y que pasa si…”. Y decidimos que ya estuvo suave. Que mejor ponemos al jinete misterioso a trabajar. Y entonces decidimos usar HART, o Highway Addressable Remote Transducer. El protocolo que permite cambiar el dialogo. En lugar de que el medidor de flujo le diga sólo: “el flujo es 100”, ahora puede decir: “el flujo es 100, la temperatura 30 y la densidad del líquido que ahora está pasando es de 0.69, el nombre con el que me bautizaron es FIT-1001, el modelo de mi tubo de medición es 47 X 2031, el modelo del transmisor que estoy usando es NPI-555, mi última calibración la hicieron el 15 de abril del 2011 y al momento no tengo ninguno de los 32 errores que en caso de ser necesario puedo reportar”. Y mientras los instrumentos en los pozos de gas hablan más que de costumbre, los instrumentos en la planta hacen otro tanto. Foundation Fieldbus les está permitiendo a nuestros clientes tradicionales reemplazar la instrumentación neumática -que tan noblemente trabajo por más de 30 años- por instrumentos basados en Foundation Fieldbus.
Automatización, Control & Comunicaciones
Fotos: Archivo
Por: MBA Ing. Jimmy Saldivias Valarezo, Gerente de Instrumentación y Control, IPE Bolivia SRL
La duración de la neumática es asombrosa. Es bueno enterarse que nuestros vecinos de Brasil, cuando instrumentan una planta lo hacen con un horizonte de vida de 12 años. Por las mismas características del petróleo se sabe que su agresividad, el contenido de azufre principalmente, acabará con todo lo que encuentre a su paso. En Bolivia, la tierra es noble y nos obsequia con una materia prima que es limpia y sin contaminantes, salvo honrosas excepciones. Honrosas porque nos obligan a mantener la guardia y a recordar que en ciertos campos es menester cuidarse de la corrosión. Y cuando hablamos de Foundation Fieldbus hablamos de la posibilidad de tener un torrente de datos e incluso de poner lazos de control en el mismo campo. Ahora podemos colocar el lazo de control PID (Proporcional Integral Derivativo) en la misma válvula que controla la presión para que ella converse
en un chat privado con el medidor de presión, y entre los dos lleguen a determinar qué es lo mejor para mantener el funcionamiento por buen camino. Con Foundation Fieldbus, este par de componentes sólo hablan con el cuarto de control en caso de ser necesario por alguno de dos motivos: para reportarse y decir que todo está bien, o para recibir nuevas tareas, vale decir, nuevas consignas de punto de regulación. Finalmente, los PLCs que antes venían con capacidades de comunicación oscuras para todos menos para el instrumentista: modbus por RS485, ahora vienen con la posibilidad de hablar Ethernet. Y entonces se amplía el mundo de personas que pueden aceptar que las maquinas hablan. Y es más fácil conectar la PC al compresor. Y hay quienes ya levantan la mano para preguntarme en los cursos: ¿y podemos abrir y cerrar las válvulas desde nuestro celular? Y aunque la res-
puesta es SI, es un si caracterizado. “Si pero no necesariamente lo vamos a implementar”. El operario sigue teniendo uso para el menos común de los sentidos: el sentido común. De hecho, mientras más información e intercambio hay entre maquinas, el ser humano adquiere un valor más importante, él debe convertirse en el capitán que determine -mediante su experiencia sensorial- si la nave aún sigue en el rumbo correcto o si es necesario dar un golpe de timón. El operador que no se deje intimidar por los acrónimos, no importa cuántas letras usen o de que idioma provengan, es quien podrá decir: esta bomba está caliente, más caliente que lo normal, así que veamos que pasa y llamen al de “la pelece” para que vea porque no aparece la alarma en la pantalla. Contribuir dentro de IPE Bolivia a diseñar estos sistemas me ha dado la oportunidad de tener intercambios técnicos con esas personas tan estimadas que están en la cresta de la ola de este cambio, los instrumentistas y los encargados del área de ingeniería de las plantas. Con ellos hemos podido hablar de muchos acrónimos y leer muchas normas. Y regreso de la ruta convencido: la H de ser humano es lo más importante de la HMI.
Automatización Y Control
INTRODUCCIÓN A LA ROBÓTICA Y EL ROBOT MOTOMAN K3S Msc. Julio Solano, Jefe de Laboratorios UPSA
E
DESARROLLO HISTÓRICO DE LA ROBÓTICA Por siglos el ser humano ha construido máquinas que imiten las partes del cuerpo humano. Los antiguos egipcios unieron brazos mecánicos a las estatuas de sus dioses. Estos brazos fueron operados por sacerdotes, quienes clamaban que el movimiento de estos era inspiración de sus dioses. Los griegos construyeron estatuas que operaban con sistemas hidráulicas, los cuales se utilizaban para fascinar a los adoradores de los templos. El desarrollo en la tecnología, donde se incluyen las poderosas computadoras electrónicas, los actuadores de control retroalimentados, transmisión de potencia a través de engranes, y la tecnología en sensores han contribuido a flexibilizar los mecanismos autómatas para desempeñar tareas dentro de la industria. Una obra checoslovaca publicada en 1917 por Karel Kapek, denominada Rossum’s Universal Robots, dio lugar al
28
Fotos: Raúl Serrano
n menos de 30 años la robótica ha pasado de ser un mito, propio de la imaginación a una realidad imprescindible en el actual mercado productivo. En las últimas décadas la robótica está caracterizada por la estabilización de la demanda, una aceptación y reconocimiento pleno en la industria. La robótica posee un reconocido carácter interdisciplinario, participando en ella diferentes disciplinas básicas y tecnologías tales como la teoría de control, la mecánica, la electrónica, el algebra y la informática, entre otras. La mayor parte de la gente tiene una idea de lo que es la robótica, sabe sus aplicaciones y el potencial que tiene. Sin embargo, no conocen el origen de la palabra robot, ni tienen idea del origen de las aplicaciones útiles de la robótica como ciencia. En el presente artículo se definirán los términos y las características de un robot para su debido conocimiento, además se mostrará al Robot Industrial Motoman K3S del Laboratorio de Robótica de la UPSA único en Bolivia.
Robot Motoman Fuente: Laboratorio de Robótica UPSA término robot. La palabra checa “Robota”, significa servidumbre o trabajador forzado, y cuando se tradujo al inglés se convirtió en el término robot. Entre los escritores de ciencia ficción, Isaac Asimov contribuyó con varias narraciones relativas a robots, comenzó en 1939, a él se atribuye el acuñamiento del término Robótica. La imagen de robot que aparece en su obra es el de una máquina bien diseñada y con una seguridad garantizada que actúa de acuerdo con tres principios. Estos principios fueron denominados por Asimov las Tres Leyes de la Robótica y son: • Un robot no puede actuar contra un ser humano o, mediante la inacción, que un ser humano sufra daños. • Un robot debe de obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, salvo que estén en conflictos con la primera ley. • Un robot debe proteger su propia existencia, a no ser que esté en conflicto con las dos primeras leyes.
Automatización, Control & Comunicaciones
Consecuentemente, todos los robots de Asimov son fieles sirvientes del ser humano, de ésta forma su actitud contraviene a la de Kapek. Los robots son usados hoy en día para llevar a cabo tareas sucias, peligrosas, difíciles y repetitivas para los humanos, esto usualmente toma la forma de un robot industrial usado en líneas de producción. AUTOMATIZACIÓN Y ROBÓTICA La automatización y la robótica se consideran como dos tecnologías estrechamente relacionadas. Así se puede definir a la automatización desde un punto de vista industrial como una tecnología que esta relacionada con el empleo de sistemas mecánicos, electrónicos y basados en computadoras en la operación y control de la producción. En la actualidad se ha diseñado una clasificación de la automatización industrial: Automatización fija, programable y flexible. De los tres tipos de
automatización, la robótica coincide más estrechamente con la automatización programable. Un robot industrial es una máquina programable de uso general que tiene algunas características antropomórficas o humanoide. La característica humanoide más típica de los robots actuales es la de sus brazos móviles. El robot puede programarse para desplazar su brazo a través de una secuencia de movimientos con el fin de realizar alguna tarea de utilidad. EL ROBOT INDUSTRIAL El robot industrial es un manipulador automático servo controlado, reprogramable, polivalente, capaz de orientar y posicionar piezas, útiles o dispositivos especiales, siguiendo trayectorias variables reprogramables, para la ejecución de tareas variadas. Normalmente tiene la forma de uno o varios brazos terminados en una muñeca. Su unidad de control incluye un dispositivo de memoria y
Automatización Y Control ocasionalmente de percepción del entorno, su uso es el de realizar una tarea de manera cíclica pudiéndose adaptar a otra sin cambios permanentes en su material. MOVIMIENTOS DEL ROBOT Los robots industriales están diseñados para realizar un trabajo productivo, que se realiza permitiendo que el robot desplace su cuerpo, brazo y muñeca mediante una serie de movimientos y posiciones. Unido a la muñeca esta el efector final, que se usa para la realización de una tarea específica. Así tenemos que los movimientos de un robot pueden dividirse en dos categorías generales: movimientos de brazo y cuerpo y los movimientos de la muñeca. Los movimientos de las articulaciones individuales, asociadas con estas dos categorías, se denominan a veces por el término grado de libertad. Los movimientos del robot se realizan por medio de articulaciones que son accionadas. Las articulaciones utilizadas en el diseño de robots industriales suelen implicar un movimiento relativo de las uniones contiguas, movimiento que es lineal o rotacional. Las articulaciones lineales implican movimiento deslizante o de traslación de las uniones de conexión. CONFIGURACIÓN BÁSICA DE UN ROBOT Los robots industriales están disponibles en una amplia gama de tamaños, formas y configuraciones físicas. La gran mayoría de los robots, comercialmente disponibles en la actualidad, tienen una de las siguientes configuraciones básicas: CARTESIANA El posicionando se hace en el espacio de trabajo con las articulaciones prismáticas. Esta configuración se usa bien cuando un espacio de trabajo es grande y debe cubrirse, o cuando la exactitud consiste en la espera del robot. Posee tres movimientos lineales, es decir, tiene tres grados de libertad, los cuales corresponden a los movimientos localizados en los ejes X, Y y Z. CILÍNDRICA El robot tiene un movimiento de rotación sobre una base, una articulación prismática para la altura, y una prismática para el radio. Este robot ajusta bien a los espacios de trabajo redondos. Puede realizar dos movimientos lineales y uno rotacional, o sea, que presenta tres grados de libertad. Este robot está diseñado para
PARTES Y EJES DE TRABAJO DEL ROBOT MOTOMAN K3S Brazo superior (U), antebrazo
Brazo
Muñeca Cabeza rotatoria
Brazo inferior
Base del conector Partes y ejes de trabajo del Robot Motoman Fuente: Manual Robot Motoman K3S ejecutar los movimientos conocidos como interpolación lineal e interpolación por articulación. La interpolación por articulación se lleva a cabo por medio de la primera articulación, ya que ésta puede realizar un movimiento rotacional. POLAR Dos juntas de rotación y una prismática permiten al robot apuntar en muchas direcciones, y extender la mano a un poco de distancia radial. Los movimientos son: rotacional, angular y lineal. Este robot utiliza la interpolación por articulación para moverse en sus dos primeras articulaciones y la interpolación lineal para la extensión y retracción.
movimiento lineal (mediante su tercera articulación). Matrices de Transformación Homogénea Existen métodos para representar la posición o la orientación de un sólido en el espacio. Pero ninguno de esos métodos por sí solo permite una representación conjunta de la posición y de la orientación (loca-
lización). Para solventar este problema se introdujeron las denominadas coordenadas homogéneas. En robótica generalmente se usa las Matrices de Transformación Homogéneas como base matemática para representar un Robot. Al tratarse de una matriz 4x4, los vectores sobre los que se aplique deberán contar con 4 dimensiones, que serán las coordenadas homogéneas del vector tridimensional de que se trate. EL ROBOT INDUSTRIAL MOTOMAN K3S (LABORATORIO ROBÓTICA UPSA) El Motoman K3S es un Brazo Articulador robusto y compacto con una carga útil de 3 kilogramos y un controlador ERC. El K3S puede ser de piso, techo, o montado en la pared. En la actualidad, Motoman K3S es el único robot industrial en Bolivia el cual se utilizada para hacer proyectos en la carrera de Ingeniería Electrónica de la UPSA relativas a automatización y robótica industrial. El Motoman K3S es un brazo articular con seis grados de libertad. Los usos incluyen: soldadura de arco, pintado, ensamble de partes, fresado, etc.
Brazo articulado El robot usa 3 juntas de rotación para posicionarse. Generalmente, el volumen de trabajo es esférico. Estos tipos de robot se parecen al brazo humano, con una cintura, el hombro, el codo, la muñeca. Presenta una articulación con movimiento rotacional y dos angulares. Aunque el brazo articulado puede realizar el movimiento llamado interpolación lineal (para lo cual requiere mover simultáneamente dos o tres de sus articulaciones), el movimiento natural es el de interpolación por articulación, tanto rotacional como angular. SCARA Similar a la configuración cilíndrica, pero el radio y la rotación se obtiene por uno o dos eslabones. Este brazo puede realizar movimientos horizontales de mayor alcance debido a sus dos articulaciones rotacionales. El robot de configuración SCARA también puede hacer un Automatización, Control & Comunicaciones
29
AutomAtizAción Y control
Como parte de un sistema instrumentado de seguridad y gerenciamiento de riesgo
sistemAs De Protección De GAs Y FueGo Por: Garth Watkins, Director Europe, Middle East, Africa, Detector Electronics Corporation DET-TRONICS
l
os operadores de sistemas de proceso de hoy hacen frente a la creciente demanda de costos más bajos y más altos estándares de seguridad en un entorno cada vez más regulado. Además, las empresas desean proporcionar un entorno de trabajo que sea tan seguro como sea posible. Como resultado, los propietarios de las plantas se esfuerzan por mejorar el funcionamiento y la seguridad de sus activos y ampliar el ciclo de vida para mantener la rentabilidad. Los Sistemas Instrumentados de Seguridad (SIS) son una parte importante de este proceso, y los sistemas de protección de Fuego y Gas forman parte integral de la gestión de riesgos. Este documento proporciona a los operadores y diseñadores de plantas de proceso una visión general de los métodos actuales de reducción de riesgos y la metodología necesaria para cumplir las nuevas normas para los sistemas instrumentados como IEC 61508. (Seguridad funcional de sistemas eléctricos / electrónicos / sistemas electrónicos programables relacionados con la seguridad).
La industria de la seguridad persistentemente examina la manera de identificar y mitigar riesgos en un informe: “Seguridad y Medio Ambiente Normas de combustible para los sitios de almacenamiento.” La industria debe ahora cumplir con estos nuevos estándares. Como la demanda de Sistemas de Seguridad ha aumentado, los requisitos de las normas se han endurecido. Peligros conocidos anteriormente y nuevos
PRESENTACIÓN DE EXIGENCIAS ESTRICTAS EN EL RUBRO La industria de la seguridad persistentemente examina la manera de identificar y mitigar riesgos. Su examen es la intensificación después de un evento catastrófico. La investigación a raíz de un fallo general identifica un peligro que inicio el evento, un riesgo que podría haber sido considerado anteriormente inofensivo o poco probable. La Buncefield Oil Depot del Reino Unido es una instalación que operaba de forma segura durante años. Un fallo del sensor llevo a un derrame de combustible a gran escala y dio lugar a la explosión de una nube de vapor de gas. La investigación de seis meses resultó
30
AutomAtizAción, control & comunicAciones
peligros deben ser detectados e identificados de una manera fresca, los operadores no pueden suponer que una instalación existente seguirá funcionando de manera segura. Una vez que los riesgos se identificaron, deben ser abordados y las mejores prácticas deben ser re-examinadas y adoptadas. Otro factor en el establecimiento de las estrictas exigencias es el incremento requerido en tiempo y ciclo de vida para mejorar la rentabilidad. El tiempo de inactividad, sobre todo el no planificado, puede eliminar los beneficios. Con un imperativo para mantener las plantas en funcionamiento, las empresas están utilizando equipos de mayor calidad y realizan cuidadosos análisis de ciclo de vida de los costos. Una alta inversión inicial puede significar un menor mantenimiento y un ciclo de vida más largo. GESTIÓN DEL RIESGO Para que una empresa cumpla con sus obligaciones - la revisión de riesgos y operaciones para identificar riesgos y eliminar o mitigar sus efec-
FIGURA 1
tos - de forma sistemática se debe analizar las necesidades de protección de la planta en funcionamiento. Este análisis permite asignar capas de protección (Figura 1) a la planta y de proceso. Estas capas son capaces de reducir el riesgo, asegurando que las consecuencias potenciales para el negocio sean reducidas al mínimo y que las plantas y equipos cumplan con los requisitos operativos y jurídicos. • Diseño de procesos y componentes - El diseño debe estar en buenas condiciones mecánicas. Los procedimientos operativos y los ciclos de mantenimiento deben ser adaptados a las exigencias en el proceso. • Controles de Proceso - Medidas suficientes y adecuadas deben ser tomadas para asegurar que el proceso está funcionando dentro de los límites de seguridad predeterminada. • Sistema Instrumentado de Seguridad (SIS) - Esto debe reducir los riesgos residuales de falla para los niveles acordados, conocidos cono Safety Integrity Level (SIL) REVISIÓN DE LOS REQUISITOS DEL SIS Una compañía determinará su nivel de riesgo aceptable (Figura 2). Los ingenieros evaluarán el riesgo inherente a la operación de un proceso y asignaran criterios de reducción de riesgos para cumplir con el riesgo tolerable por la asignación de SIL. Un SIS detecta una condición insegura o peligrosa y devuelve el proceso a una condición segura. Por ejemplo, cuando el detector de gas sensa una concentración de gas predeterminado, el SIS es configurado para tomar alguna acción, como el aislamiento o la ventilación de un tanque. El diseñador del SIS tiene que seleccionar el hardware (dispositivos de campo y solucionador de la lógica) que reunirá el SIL para cada SIF, y crear la lógica de causa y efec-
FIGURA 2
to que impulsará el proceso hasta el estado de seguridad necesaria. Algunos detectores se autotestean, sin embargo, muchos dispositivos tienen fallas no reveladas. Por ejemplo, el detector catalítico de gas tradicional emplea una técnica que destruye lentamente al sensor a través del tiempo. Esta degradación no es reportada por el equipo, y finalmente, el sensor deja de funcionar. La única manera de saber es la aplicación de gas y medir el rendimiento. La capacidad de un detector de llama para operar depende de la óptica limpia. El detector usado en un SIS debería ser verificado para asegurarse de
que puede cumplir la especificación. Además, debido a la interpretación de las entradas del detector y a las salidas que lleva al proceso en condiciones seguras, el controlador lógico debe dar un adecuado nivel de integridad. Usando la metodología IEC 61511/61508, el usuario puede determinar el SIL. Cada lazo de seguridad se evalúa, desde el sensor a través del controlador y hasta el dispositivo de salida, y se mide su nivel SIL. EVALUACIÓN DE NECESIDADES DE FUEGO Y GAS El diseño de un sistema de seguridad de fuego y gas se
inicia con la evaluación del riesgo. Diseñadores hacen preguntas tales como: ¿Cuál es el combustible y en qué nivel debe ser detectado? Al examinar estas preguntas, la planta se divide en zonas para mitigar los eventos peligrosos y evitar su incremento. En la selección de detectores del SIS, su rendimiento no es el único criterio para la selección; el rechazo de las falsas alarmas es crítico. Datos simples de rendimiento también son engañosos y deben ser probados por laboratorios independientes o de terceros, donde el rendimiento es parte de la certificación. Aunque muchos detectores de gas no alertan el peligro, pueden producirse errores no revelados. Por ejemplo, si la óptica de un detector de gas por infrarrojos entra en falla, el detector debe ser capaz de diagnosticar la condición y elevar y alarmar al operador. La certificación por terceros necesita una cuidadosa revisión para garantizar que el equipo es adecuado para la aplicación en sistemas de alarma de incendios. La Certificación es un tema muy importante. Además, los órganos de certificación realizan análisis de impacto para controlar los cambios del pro-
ducto y asegurarse de que están hechos de tal modo que continúe su cumplimiento. ASEGURAR LA CERTIFICACIÓN SIL Existen diferencias entre los productos certificados por terceros “Capacidad -SIL” y el fabricante “Adecuado -SIL”. Los sistemas SIL presentados sin verificación de terceros se basan en la evaluación de un fallo mecánico de un Modo de Falla, Efectos y Análisis de Diagnóstico (FMEDA). Esta evaluación no incluye el software, que en la mayoría de los dispositivos forma una gran parte de la misma capacidad. Esto deja la responsabilidad, en el ingeniero, para demostrar que el dispositivo es adecuado para el objetivo de SIF. Productos certificados también tienen FMEDAs además de una evaluación de la firmware con un testeo inducido de falla para verificar el rendimiento del dispositivo para el SIL demandado. Certificación de terceros proporciona la prueba de ingeniería que el dispositivo ha sido realmente puesto a prueba para asegurarse de la idoneidad para el objetivo de SIF con el mínimo esfuerzo extra para el ingeniero. Estos datos de seguridad se publican en el manual de seguridad que debe acompañar al producto.
Automatización Y Control
Ingenierías orientadas a la automatización
DESPIERTA INTERÉS E INTENTOS DE PRODUCCIÓN TECNOLÓGICA
l
as empresas bolivianas atraviesan un proceso de automatización en los sectores industriales e hidrocarburos, este último con mayor énfasis debido a la inversión económica realizada a la fecha sobre todo en innovación tecnológica. La automatización impulsado por las transnacionales petroleras, influenciaron para que otras industrias adopten tecnologías en Control de Procesos, Monitoreo, Gestión de Medición, Supervisión, Sistemas Scada, entre otros que continúan renovando los sistemas tradicionales. Ante esa situación, Roy Piérola, director de carrera de electromecánica de la Universidad Autónoma Gabriel René Moreno (UAGRM), sostiene que Bolivia lamentablemente es consumidora y dependiente de tecnología, el aporte que puedan hacer los profesionales de esta área queda supeditado al fabricante de la tecnología que lo hace al criterio de su contexto. Sin embargo, estos productos importados son estándar, normalizados, lo que
32
facilita a los entendidos en automatización poder manejar cualquier dispositivo. Entre las tecnologías presentes en el país están Siemens, Rockwell, Yokawa, Smartwire Darwin y otras que ya son reconocidas y manejadas en el medio. Producto de este conocimiento en Bolivia ya se desarrolla tecnología pensada por profesionales bolivianos pero en niveles artesanales. Las tecnologías importadas están programadas para trabajar como indica su normativa y lo único que se hace en Bolivia es desarrollarla y no así producirla, argumenta Pierola. De acuerdo al director y experto en electromecánica, los principios básicos que demandan la fabricación pasan, primero, por trabajar con elementos pequeños como adaptadores, sensores y otras piezas de bajo costo. Estos no llegarían a competir con la tecnología que viene de afuera, ya que sus potenciales científico y tecnológico son un monstruo en comparación con lo que se hace en el país que además no
Automatización, Control & Comunicaciones
cuenta con una industria electrónica capaz de impulsar grandes emprendimientos. Con respecto a los profesionales pertinentes a desarrollar la industria de la automatización, el ingeniero precisa que este experto deriva de la especialización en
automatización previa formación en carreras de electromecánica, informática, electrónica y sistemas con marcado conocimiento de programación para poder desarrollar sistemas de Supervisión, Control, Scada, Monitoreo entre otros sistemas que demandan los
conocimientos mencionados. Piérola, apunta que la automatización también está presente en la industria bancaria, regulando de manera sistémica la variación de las tasas de interés, orden de atención entre otros controladores derivados de la intervención de un software programado para esa función. Entonces para introducir sistemas automatizados en cualquier industria es indispensable el conocimiento del software que hace la interacción con los elementos de campo a través de sensores u otros dispositivos que unificados derivan en sistemas de control, monitoreo y medición autómatas. En ese marco, informa que la Universidad Autónoma Gabriel René Moreno (AUGRM) forma profesionales en electromecánica, electrónica, informática, sistemas entre otras ingenieras que se sincronizan con el amplio y prominente universo de la automatización. Por su parte, Julio Solano jefe laboratorios de la Universidad Privada de Santa Cruz de la Sierra (UPSA), sostiene que los profesionales en automatización básicamente son Ingenieros Electrónicos o Mecatronicos los cuales tienen gran perspectiva laboral. “Esto porque la automatización en nuestro medio está en crecimiento y muchas industrias requiere los servicios de este tipo de profesional, por mencionar las
Las tecnologías importadas están programadas para trabajar como indica su normativa industrias petroleras, mineras, metalúrgicas y agrícolas”. Indica que estos profesionales deben conocer las necesidades de las industrias a ser automatizadas, los instrumentos disponibles en el medio entre algunos sensores y actuadores. Asimismo, añade que se debe conocer los diferentes procesos típicos en las industrias en las cuales se aplica la automatización. Finalmente, el ingeniero informó que la UPSA tiene una carrera orientada a la automatización e instrumentación que es Ingeniería Electrónica. Destaca que los estudiantes de esta carrera realizan mucha práctica en los laboratorios de automatización. Entre los más importantes están la Sala Sitrain implementado con apoyo de Siemens, el Laboratorio de Instrumentación Ommon, PLC y el Laboratorio de Robótica.
Automatización Y Control
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL EN AMÉRICA LATINA Por: Lic. Ernesto Peralta, Gerente general de SMC Pneumatics Bolivia SRL
H
oy por hoy, el concepto de automatización se ha vuelto extremadamente popular en todos los aspectos de la vida, en la oficina, en la casa, en la medicina, en los viajes, en los servicios públicos, en el entretenimiento y en la más variada gama de actividades humanas. Sin embargo, es en la producción industrial donde se ha desarrollado con mayor fuerza este concepto, y de manera más integral y compleja, incluyendo en su seno una multiplicidad de disciplinas técnicas. La Automatización Industrial se viene desarrollando de manera más acelerada en el mundo desde la Revolución Industrial en adelante, aprovechando diferentes formas de energía como el vapor, óleo-hidráulica, eléctrica, neumática y otras; pero es a partir de los últimos 60 años —y con la consolidación de la electrónica como una disciplina básica para el procesamiento de la información y del control—, que la automatización se ha intensificado en todas las aplicaciones industriales en mayor o menor grado hasta alcanzar los altos niveles que hoy tienen los países más desarrollados del mundo. Y también, pero de manera menos desarrollada, en las economías y la industria de las áreas emergentes del mundo como lo es América Latina. Para intentar aclarar los conceptos, se puede decir la Automatización Industrial corresponde al ensamble de muchas disciplinas tecnológicas aplicadas de manera coherente al control y la producción industrial de bienes de consumo, de capital y servicios. Actualmente, es normal en las universidades del mundo y de América Latina ver en los programas educativos de las escuelas técnicas y de ingeniería, materias como: Circuitos Integrados, Control Automático, Controladores Lógicos Programables (PLC), Interfaces Hombre Máquina (HMI), Sistemas de Control Distribuido (DCS), Servomotores, Hidráulica, Electro Hidráulica, Neumática, Electro Neumática, Autómatas, Robótica, Sistemas Digitales, Transductores, Transmisores, Redes Inteligentes, Buses de Campo, Protocolos de Co-
34
municación, Redes Neuronales, y muchas otras técnicas, tecnologías y disciplinas como parte de la formación de los profesionales en carreras tradicionales de Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Electrónica y en otras menos tradicionales como la Ingeniería en Automatización, Mecatrónica, Instrumentación y Control, Industrial, Automotriz y similares. A estas alturas del desarrollo de las tecnologías y de la industria, es posible hablar con propiedad de lo que se ha dado por llamar la pirámide de la Automatización Industrial, que no es otra cosa que una estructura de cinco niveles donde, desde la base hasta la cúspide, es posible ver la integración y convivencia armónica de muchas tecnologías en estado puro o combinado para hacer industrialmente posible la producción de bienes y servicios. Esto, atendiendo a las muy variables tendencias de los mercados, en que la innovación y la creatividad son los pilares del desarrollo de productos y servicios, y en los que el fenómeno de la obsolescencia de los mismos ocurre en tiempos cada vez más asombrosamente cortos. Ya nadie imagina tener un automóvil, un computador, una lavadora de ropa, un celular, una calculadora o un juego de video por un periodo de tiempo útil mayor que 4 o 5 años, porque en ese tiempo, con toda seguridad, esos elementos han cambiado de tecnología, de forma, y por lo mismo, lo que hace sólo unos pocos años era la última tecnología y la novedad, hoy se ha vuelto atrasado, lento, ineficiente y obsoleto. Necesariamente hay que cambiarlos por uno nuevo, más moderno, rápido, novedoso, eficiente y a la moda. Niveles de Automatización Industrial (NAI), de la base a la cúspide de la pirámide podemos ver: • NAI I: La aplicación en la industria de elementos que generan movimientos tales como motores, servomotores, actuadores, robots y hardware para montajes y transportes. También en este nivel están los elementos de verificación de los movimientos y posición tales como sensores inductivos, capacitivos, magnéticos,
Automatización, Control & Comunicaciones
The Automation System ERP
V
IV
ERP - Enterprise Resource Planning MES - Manufacturing Execution System
MES
III
SCADA Network - Supervisión, Control,
twork
Ne CADA
& Data Acquistion
S
II
I
PLC ors
Sens
PC
PID
tors actua
ware
Hard
fotoeléctricos y similares. • NAI II: La aplicación de elementos tecnológicos que agregan algún grado de lógica e inteligencia a la producción y movimientos industriales. En este nivel están elementos tales como, los Relés, los Controladores Proporcionales Integrativos Derivativos PID, los controladores PLC, los computadores industriales, etc. • NAI III: En este nivel de automatización industrial tenemos la aplicación a la industria de los sistemas de Interfaces hombre máquina, los sistemas de adquisición de datos, los sistemas de control de las variables industriales de pro-
cesos, las redes industriales y similares. • NAI IV: Corresponde a un nivel en que la industrial tiene integrados todos sus procesos comerciales y productivos con software que permiten programar la producción a partir de los pedidos de los clientes de manera coordinada con las necesidades de insumos productivos y las capacidades instaladas en las líneas de producción. • NAI V : Corresponde al máximo nivel actual automatización industrial, de organización y control de la producción con todos los medios tecnológicos disponibles en cadenas mundiales de
Automatización Y Control empresas y fábricas en que todos los aspectos están considerados y entrelazados, así como todas sus plantas en perfecta coordinación en los aspectos financieros, contables, productivos, logísticos y demás. En el contexto de lo anterior y usando la pirámide de automatización industrial como una regla para medir el nivel de automatización de las empresas en el mundo, podemos decir que, en general, hay una razonable cantidad de grandes compañías mundiales que trabajan en NAI V. Esto se da fundamentalmente en las grandes empresas de las áreas automotriz como Toyota; industrias de los semiconductores como Sony, industrias de tecnologías como Dell, IBM y Toshiba; industrias multiproductoras como Mitsubishi, General Electric y similares, y varios otros tipos de empresas de diferentes rubros como alimentos y bebidas, envases, electrónica y similares que tienen muchas plantas alrededor del mundo y que sus producciones se planifican y coordinan diaria y automática con la información de sus agentes comerciales. Eso da origen a toda una red de información y planificación de la producción en diferentes plantas de manera simultánea, la planificación de las finanzas y los recaudos, la logística y proveedores, despachos y toda la gama de actividades relacionadas. Respecto a América Latina Centro y Sur, contando a México y Brasil, se trata de economías emergentes con una enorme cantidad de pequeñas y medianas empresas (Pyme) locales que ocupan más del 80% de la mano de obra industrial disponible en cada país, trabajan cada día con recursos básicos y en su gran mayoría están en el nivel NAI I de Automatización Industrial. En este caso, nos referimos a empresa con menos de 50 empleados. En empresas locales de tamaño medio de entre 50 y 500 empleados, que se dan fundamentalmente en las áreas de alimentos y bebidas, envases plásticos, de cartón y maderas, manufacturas diversas, electro domésticos, agro industria, insumos industriales, y similares encontramos que casi todas están en niveles NAI II y un porcentaje de alrededor de un 30% tienen niveles de automatización NAI III. Después se encuentran las grandes empresas con altos niveles de producción que en su gran mayoría son multinacionales en los rubros de alimentos y bebidas, energía, automotriz, minería, electrónica y similares
en que es normal el nivel de automatización NAI III y en algunos casos no más allá de un 25% se llega a NAI IV. América Latina como continente —y particularmente los países que basan sus economías en recursos naturales— deberá más temprano que tarde hacer un esfuerzo importante para orientar su desarrollo industrial a la producción de manufacturas con valor agregado, lo que de alguna manera debería conducir a que las pequeñas y medianas empresas aumenten sus niveles de automatización del NAI I actual a niveles superiores. Con ello, obtendrán beneficios tales como posibilidades de aumentar y normalizar su producción, exportar sustentablemente, ser más eficientes y eficaces, mejorar la calidad de vida de sus trabajadores, disminuir sus niveles de contaminación, disminuir sus consumos de energía, especializar la mano de obra, mejorar la calidad de sus productos y especializar sus rubros y productos ganando nuevos nichos de mercado. Todo lo anterior será posible si se da una buena coordinación entre los gobiernos y la empresa privada en términos de generar herramientas adecuadas y financiamiento a las empresas Pyme para ir en la dirección correcta. También será importante invertir recursos en la investigación científica y en la educación técnico profesional y superior para la formación de profesionales de nivel medio y ejecutivo para desarrollar las capacidades y competencias que les permitan orientar adecuadamente el desarrollo industrial en cada una de sus empresas.
Si esto no sucede, los altos niveles de automatización industrial seguirán reservados para los países desarrollados porque las tecnologías existen, están disponibles y sólo falta desarrollar las capacidades intelectuales para aplicarlas convenientemente en beneficio de todos.
Eso se puede hacer en cualquier país que tenga la voluntad política de crecer y desarrollarse, no importando en qué lugar del mundo se encuentre. Ejemplo de ello son India, Corea, China, Malasia, Vietnam, también como ejemplos más cercanos están Brasil y Chile.
