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SUMARIO

INSTRUMENTACION CONTROL AUTOMATICO 1882

188

Año 44

Julio - Septiembre 2018

ISBN 0325-7231Registro Nacional de la Propiedad Intelectual Nº 1484469

Editada por

Av. de los Incas 3587, 5º “C”(1427) C.A.B.A. - ArgentinaTel: +54-11 4555-7847e-mail: [email protected]

www.edcontrol.com

Director:Víctor F. Marinescu

Redacción y Corrección:Brindusa Marinescu

Diseño Gráfico y Arte:Estudio Pionero de Walter Vega

Miembro de la Asociación Prensa Técnica y Especializada Argentina (APTA)

Noticias4 Cinco maneras para lograr que la

digitalización optimice la rentabilidad de una empresa

6 1ra Maratón de Digitalización de Digital Factory

7 Evento de digitalización de Siemens en Argentina

apostillasHoneywell ConneCted Plant 20188 Nuevos niveles en seguridad,

confiabilidad, eficiencia y rentabilidad

10 Novedades que se vienen con la próxima versión de Experion PKS

12 Servicios gestionados para enfrentar amenazas de ciberseguridad

13 Honeywell resuelve los desafíos que le plantea ExxonMobil

NovedadesContRol15 PCs y PLCs se unen para mejorar la

eficiencia en una nueva plataforma de control SIMATIC

Suplemento EspecialAutomAtizAción de válvulAs

17 Avances en la automatización de válvulas de control

20 Elimine la complejidad en aplicaciones de válvulas y actuadores

23 Evolución de los diagnósticos de válvulas de control

AplicacioneswIReleSS26 Soluciones wireless para medición

de tanquesHIGIene30 ¡Producción impecable!

ActualidadRFId32 ¿Qué? ¿Dónde? ¿Cómo?InStRUMentaCIon34 Herramientas avanzadas simplifican

el mantenimiento de instrumentos

Indice AvisadoresAADECA RTAumecon S.A. RCTEndress+Hauser Argentina S.A. 1Esco Argentina S.A. 7, CTHoneywell S.A.I.C. 3Siemens S.A. Tapa

Siemens S.A.Julián Segundo Agüero 2830B1605EBQ - MunroBuenos Aires - ArgentinaTel: +54 11 5432-6000

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Connected Plant

Honeywell S.A.I.C.

Consiga un óptimo desempeño de su proceso y negocios, a través de datos, personal y activos conectados.

Apóyese en más de 100 años de experiencia de Honeywell en tecnología de procesos y automatización industrial, junto con el poder de Internet de las Cosas Industriales - IIoT .

Carlos Pellegrini 179, Piso 9C1009ABC Ciudad de Buenos Aires, Argentina

+54-11 4324-5900www.honeywellprocess.com

Honeywell S.A.I.C.

Noticias■■■■■■■■■■■■■■■■


La era de la transformación digital no sólo está frente a nosotros, sino que se desarrolla a un ritmo vertigino-so y genera nuevas concepciones de cada aspecto de nuestra vida. La conectividad, la predictibilidad, la sim-plicidad y, por ende, la velocidad y la agilidad son los pilares digitales de los que dependerá el éxito futuro de las empresas.

Una empresa exitosa y rentable administra sus gastos e ingresos y, a medida que la digitalización se extien-de por el mundo, inicia la convergen-cia de las tecnologías informáticas (IT) y operativas (OT), IIoT y las solu-ciones de colaboración a fin de lograr una mayor visibilidad de los gastos y gestionar mejor las prioridades en materia de ingresos.

Hoy más que nunca, es posible gestionar la rentabilidad con mayor precisión y de forma más integral, teniendo en cuenta todos los datos asociados a los factores que hacen a la rentabilidad. Encontrar el punto óptimo entre los pedidos en curso y lo que se debe gastar para satisfacer esos pedidos de manera rentable es mucho más fácil si se gestionan digi-talmente los datos de los pedidos junto a la planificación, los recursos, el desperdicio y los activos de pro-ducción.

Gracias a productos conectados y sistemas de control, además de apli-caciones, herramientas de análisis y servicios, es posible vincular los siste-mas que monitorean no sólo el dinero que ingresa, sino también el dinero que egresa en concepto de sueldos, materias primas y mantenimiento de equipos.

1. Gestión de planificaciónLa convergencia de los datos de pla-nificación y producción, y la contex-tualización de esos datos respecto de

los factores externos que posible-mente afecten a la empresa, pueden tener un impacto real y significativo en la rentabilidad de la producción.

Piense en cómo afecta el clima a un agricultor en tiempo real: Las tor-mentas eléctricas (u otro fenómeno incluso peor) pueden influir en la logística; es posible que una inunda-ción vuelva los caminos intransitables para el transporte pesado; los vientos fuertes tal vez interfieran con el riego (y, por ende, afecten la calidad de la producción) al rociar agua en la direc-ción equivocada.

La lluvia también puede influir en el cronograma de producción de una mina a cielo abierto de diversas for-mas; por ejemplo, deben pagarse los salarios del personal que está in situ aunque incapacitado para trabajar, mientras el transporte paralizado pue-de retrasar la cadena de suministro.

En estos escenarios, la integra-ción de los pronósticos meteorológi-cos con los cronogramas de planifica-ción y producción puede ayudar a que las empresas tomen mejores decisiones y más informadas, tales como retrasar la producción hasta que sea viable maximizar la rentabili-dad.

2. Gestión de pedidos de clientesLa digitalización de los pedidos de clientes y su gestión a partir de todos los datos del negocio pueden prote-ger y aumentar la rentabilidad de una empresa. Eso se logra mediante la convergencia de sistemas de tecnolo-gía informática y de datos de tecnolo-gía operativa, lo que ayuda a poner la información en contexto de manera inteligente para tomar decisiones adecuadas sobre cómo producir cada pedido de manera rentable.

La digitalización también ayuda a proporcionar servicio inmediato al cliente, ya que brinda la visibilidad necesaria para responder rápidamen-te a preguntas acerca de cuándo se producirán y se enviarán los pedidos, y a qué precio.

La digitalización de la gestión de pedidos implica poner toda la infor-mación relacionada con un pedido, o sea términos y condiciones, ingreso por unidad, datos del producto, canti-dades y plazos, en el contexto de los datos de planificación y producción, y también la información sobre disponi-bilidad y precio de las materias pri-mas, y sobre el costo que tendrá la energía en la fecha para la cual está programada la producción.

Cinco maneras para lograr que la digitalización optimice la rentabilidad de una empresa

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Además, al vincular los sistemas de RR.HH., será posible calcular los costos de mano de obra en términos de salarios, disponibilidad del perso-nal y costo potencial de contratar recursos humanos adicionales.

3. Gestión de recursosLa gestión de recursos es otro ele-mento clave para administrar la renta-bilidad.

Por ejemplo, los sistemas digitali-zados proporcionan datos para ver cuánta energía se desperdicia y dón-de dentro de una planta, e incluso a nivel de máquinas. Con esta informa-ción, se podrán tomar decisiones informadas, en tiempo real, que redu-cirán gastos energéticos sin tener impacto en la producción. El resulta-do es una mejora de la rentabilidad.

También es posible optimizar el desperdicio de materiales mediante la digitalización de un proceso y el uso de un gemelo digital para diseñar un objeto y su herramienta de produc-ción. Con uno se optimiza el otro para lograr un equilibrio entre funcionali-dad y productividad minimizando el desperdicio de materiales en la pro-ducción.

El uso de herramientas digitales para llegar al punto en el que se maxi-miza la rentabilidad también reduce el riesgo en la producción real.

4. Gestión de activosConectar los activos de producción

permite optimizar su uso garantizan-do que se alcanza el punto de mejor funcionamiento sin dañar el activo. Además, los productos conectados son más fáciles de mantener durante toda la vida útil, ya que es posible realizar tareas de mantenimiento antes de que los activos se dañen.

Por ejemplo, una sola máquina podría afectar la capacidad de entre-gar nuevos pedidos de forma renta-ble. Si se acelera la máquina para aumentar el rendimiento, ¿la mayor vibración podría resultar peligrosa? O bien, ¿si la máquina registra un rendi-miento inferior a su capacidad, es posible exigirle un poco más? Ade-más, hay que considerar el calor que genera la máquina. ¿Es necesario dejarla enfriar cada 12 horas, por lo que no podrá funcionar durante un turno de 24 horas? Esa limitación puede afectar la posibilidad de agre-gar turnos cuando lleguen grandes pedidos y, a su vez, la cantidad de personal necesaria, junto con muchas otras variables.

Gracias a la digitalización, se pue-den aprovechar los datos de rendi-miento recolectados a partir de una máquina conectada a fin de decidir acerca de la capacidad de hacer fren-te a nuevos pedidos de una manera rentable. En términos de rentabilidad, la gestión de activos puede garantizar que los equipos no queden dañados por tratar de obtener una mayor ren-tabilidad.

5. Gestión de conocimientosA nivel de aplicaciones, herramientas de análisis y servicios, el software para modelado predictivo puede tener un impacto real en la rentabilidad de una empresa.

Las soluciones de gestión de conocimientos desarrolladas en torno de una base de datos central mejoran los procesos de trabajo y permiten que se compartan conocimientos entre un amplio espectro de usuarios dentro de una organización. El resul-tado es una mejor comprensión de la calidad de los productos y una mayor capacidad de respuesta, lo que se traduce en optimizar la planificación de los negocios y tomar mejores deci-siones de manera rápida.

Por ejemplo, el software utilizado en la industria de petróleo y gas para garantizar que cualquier persona de una empresa que use datos sobre petróleo crudo tenga acceso a la información más sistematizada y actualizada correspondiente a todas las divisiones, incluidas planificación, programación, comercialización y operaciones, promueve la colabora-ción y permite que todas las divisio-nes puedan tomar decisiones de negocio eficaces, conducentes a la optimización de la rentabilidad.

De esta forma, la digitalización permite la convergencia de datos asociados a planificación y produc-ción, pedidos de clientes, gestión de activos y de residuos, con datos infor-máticos y herramientas de análisis a fin de visualizar ‘virtualmente’ la ren-tabilidad de un proyecto, incluso antes de que se inicie.

Hacia el futuro, este enfoque se podrá ampliar para abarcar todo el ecosistema de una empresa de auto-matización industrial, reunir socios tecnológicos, proveedores, integrado-res de sistemas e integradores de máquinas, además de otros actores, y brindarles un espacio para que tra-bajen juntos en una verdadera plata-forma de negocios destinada a mejo-rar la rentabilidad de manera integral.

Preparado por Loic Regnier, de Schneider Electric.

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La División Digital Factory de Sie-mens realizó durante el mes de julio de 2018 la 1ra Maratón de Digitaliza-ción. Durante el evento fueron pre-sentadas en forma ágil y efectiva temas relacionadas con digitalización aplicada a la automatización indus-trial que permitieron responder a cuestiones como:

• ¿Cómo se pueden llevar a la prác-tica inmediata las tecnologías de digitalización?

• ¿Qué se puede implementar en forma realística en nuestros pro-cesos con lo disponible hoy en día? Con seis workshops simultáneos,

que contaron con alrededor de 100 asistentes en forma rotativa, se pre-sentaron temas como OPC UA, Gestión de Energía, IIoT, herramien-tas de ingeniería de pro-cesos (COMOS), gestión de ejecución y perfor-mance de máquinas de control numérico, comi-sionamiento virtual y simulación del sistema de automatización. Las presentaciones ofrecie-ron conceptos claros y concisos, haciendo ade-más referencia a casos de uso.

Con foco en la inno-vación, se implementó un novedoso sistema de

invitación a los asistentes mediante una app en celular que les permitió a los asistentes proveer realimentación, recibir actualizaciones y conseguir el material de las conferencias. Asimis-mo, pudieron competir en un concur-so de preguntas y respuestas con interesantes premios.

En las pausas, los asistentes experimentaron una nueva forma de conocer los productos Siemens mediante una proyección holográfica especialmente diseñada.

“Nuestro objetivo principal fue incentivar a nuestros usuarios, clien-tes y partners a animarse a utilizar las tecnologías de digitalización que ofre-ce Siemens y que están a disposición para su uso con su respaldo. Es

importante lograr que se conozcan los beneficios y posibilidades que proveen estas tecnologías para poder implementarlas en forma innovadora y lograr así nuevas perspectivas en sus negocios y proyectos,” comentó el Ing. Andrés Gorenberg, gerente de Factory Automation.

“Un punto importante es lograr que quieran usar estas tecnologías, no porque estén forzados y necesita-dos de usarlas por problemáticas que detectan en sus procesos, sino por-que ven el potencial de beneficios que se les abre a futuro a la hora de adoptarlas, lo que los puede poner por delante de sus competidores y a la altura de sus clientes y accionis-tas”, agregó Gorenberg.

1ra Maratón de Digitalización de Digital Factory

El mundo avanza y también las necesidades de información…Para responder a estas necesidades, la revista Instrumentación & Control Automático prepara un boletín digital con noticias comentadas y perspectivas, donde la objetividad y la actualidad son premisas ineludibles en su elaboración.El boletín, denominado ELEMENTOS, se publica mensualmente y es enviado como pdf por email a sus suscriptores.Para más información: [email protected]ón actualizada y objetiva…

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El pasado 2 de agosto, Siemens presentó a sus principales clientes el estudio de digitalización que realizara en nuestro país y que describe el punto de partida y posibles caminos para encarar con éxito este proceso de transformación.

La digitalización está transforman-do al mundo, como se utilizan los recursos del planeta, como se da la comunicación e interacción con otros, los procesos de aprendizaje, las maneras de trabajar y, especialmen-te, los negocios.

La amplitud, velocidad y alcance de este cambio no tiene precedentes ante esta realidad. Para entender mejor la situación actual, Siemens realizó un estudio de digitalización en el que fueron entrevistados cientos de líderes, managers y especialistas de empresas argentinas, quienes con-testaron acerca del estado y tenden-cias generales de la digitalización en Argentina para distintos sectores de la industria.

La presentación de los resultados de este estudio se realizó durante un evento exclusivo al que asistieron más de 120 clientes y stakeholders. La jornada comenzó con paneles de discusión en los que se explicó qué es la transformación digital, cómo nos estamos preparando para afron-tarla, hasta profundizar en el enfoque Siemens y Mindsphere. En este últi-

mo caso, el panel fue presentado por Adrián Magra y Alejandro Köckritz donde se explicó ¿Qué es Mindsphe-re? y sus aplicaciones. Cerrando el evento, los asistentes pudieron ver en vivo el potencial de la digitaliza-ción aplicado a un caso real a través de una explicación detallada y un enlace directo con el centro de con-trol remoto.

Evento de digitalización de Siemens en Argentina


Nuevos niveles de seguridad, confiabilidad, eficiencia y rentabilidad

Cualquiera que recién ahora esté pensando en digitalización, IIoT e Industrie 4.0, llega bastante tarde a la fiesta según los criterios de Honeywell. "En Honeywell ya tenemos 50 años de digitaliza-ción", señaló Jason Urso, vicepresidente y CTO de Honeywell Process Solutions. "Comen zando con TDC 3000 y luego pasando por la consola de operador integrada, herramientas de software para control avanzado y optimización, gestión de alarmas y capacitación del operador, nuestros objetivos siempre han sido una mayor producción, una mayor confiabilidad y una mejor seguridad".

Urso tuvo a su cargo la sesión de apertura de la Conferencia HUG (Honeywell Users Group) Americas, finalizada recientemente en San Antonio. Esta 43ra edición de HUG contó con 1.300 asistentes de 32 países.

Según Urso, "hoy en día, la cuarta generación de control de procesos viene con un mayor espec-tro de beneficios, principalmente en tres áreas":1. Los proyectos de capital se mueven de una

personalización masiva a una estandarización masiva con herramientas y sistemas de inge-niería automatizados y más eficientes.

2.Elconceptode‘longevidadinfinita’estásustitu-yendoelconceptode‘sacaryreemplazar’conuna actualización in situ, protegiendo la propie-dad intelectual mientras habilita la incorpora-ción de nuevas y excelentes capacidades.

3. Aportar datos al conocimiento significa introdu-cir nuevas maneras y más eficaces de sostener un nivel máximo de producción.

Dentro de este contexto, Honeywell se hace pre-sente con una amplia gama de nuevos productos.

LEAP y estandarización de proyectos de capitalCinco años atrás, la metodología LEAP (Lean Execution of Automation Projects) estandarizó las

Honeywell Connected Plant

Leverage the Power of Experion LCNMarjorie OchsnerJune 2018


E/Ss, facilitando el paso de gabinetes personaliza-dos a gabinetes modulares basados en el número de E/Ss. Esto permite que el proceso de diseño quede definido desde el comienzo y reduce el impacto de cambios de último momento en los plazos del proyecto. El controlador C300 sacó el software del hardware, lo que significó alojar los sistemas en una nube en pos de flexibilidad de diseño y acceso remoto.

"Ahora presentamos la lógica de seguridad S300 SIL 3, que extrae el software de Safety Manager para que se puedan diseñar y validar sistemas de seguridad sin hardware físico, y luego llevarlos a un hardware de seguridad con E/Ss de seguridad integradas", explicó Urso. "Y hemos incorporado el más alto nivel de ciberseguridad tanto en hardware como en software".

Experion ha sido encapsulado y virtualizado, reduciendo las necesidades de hardware de servi-dor en un factor de 10, lo que se traduce en actua-lizaciones menos frecuentes y permite copiar en un nuevo hardware. “En lugar de que las personas vayan al sitio durante 12 a 18 meses, trabajando con equipos físicos que van envejeciendo y que quizás se van acercando al final de su ciclo de vida de producto, ahora es posible realizar la inge-niería en la nube, alojar una versión digital del sistema en un centro de datos y trabajar allí desde cualquier lugar del mundo ", explicó Urso.

El FAT (Factory Acceptance Test) también cam-bia la forma cómo se lo implementa. "Es posible estandarizarlo utilizando gemelos digitales de PLCs de control, seguridad y borde", aclaró Urso. "Podemos recurrir a simulación para validar el sistema completo, con gente ubicada en cualquier lugar del mundo, o sea un FAT de sistema virtual. El uso de un hardware estandarizado simplifica aún más el FAT del hardware, ya que se puede descargar el sistema y realizar un test final".

La plataforma de ingeniería abierta y virtual le provee al usuario una copia digital para introducir mejoras en ingeniería y control de aplicaciones. "No es necesario manejar apps físicas, hardware o actualizaciones in situ. Se puede usar el simula-dor, testear el sistema virtual y cargarlo", comentó Urso.

Usar comisionamiento automatizado en lugar de personas en el campo chequeando lazos " tam-bién mejora la productividad en un factor de 10",

dijo Urso. "Las réplicas digitales permiten finalizar los proyectos en menos tiempo y con un menor riesgo".

La última migraciónSegún Urso, “Experion Local Control Network (ELCN) ofrece ahora una longevidad infinita, de modo que se la puede considerar como la última migración". Al pasar de TDC 3000 a Experion Station y a Enhanced High Performance Manager (EHPM) y Ethernet, "se deja de lado el hardware existente mientras se conserva la propiedad inte-lectual". ELCN emula el restante hardware exis-tente con software, eliminando la obsolescencia de los componentes y utilizando versiones de software que pueden correr en cualquier platafor-ma. "En lugar de sacar y reemplazar, se puede actualizar el sistema in situ, delante de los propios ojos", agregó Urso.

"Si se sacan y se reemplazan controladores, es necesario también reformular las estrategias de control, que pueden tener 25 años de existencia. ¿Es fácil hacerlo? ¡No tanto! En cambio, conec-tando módulos EHPM, es posible correr las mis-mas estrategias", señaló Urso.

"¿Reformular pantallas? Una planta típica puede tener 1.000, de las cuales 950 nunca se usaron. ELCN preserva todo, y es posible evolu-cionar y actualizar tan sólo las que se habrán de utilizar en el futuro".

Luego está el tiempo de parada que implica sacar y reemplazar, más volver a entrenar opera-dores. "Sacar y reemplazar cuesta 10 a 20 veces más, sin ningún beneficio cuantificable", comentó Urso.

Operaciones empoderadasEn nuestra vida diaria, el conocimiento siempre mejora y tenemos acceso instantáneo a lo mejor del mundo. Sin embargo, en nuestras plantas, el conocimiento queda encerrado en las cabezas de las personas. "¿Es posible entonces tener acceso al mejor conocimiento de planta a través de la empresa?", preguntó Urso.

La industria necesita convertir los datos en hojas de cálculo, sistemas y experiencia de usua-rio para que realmente puedan ser capturados y que estén disponibles. "Honeywell Connected Plant permite integrar fácilmente procesos, activos


y personas, en pos de mejorar día a día la produc-ción”, explicó Urso. "Todos pueden ser expertos en aumentar la productividad y la confiabilidad, y avanzar en la seguridad de proceso".

Por ejemplo, el software Profit Suite de Honeywell puede reducir la variabilidad, pero los beneficios tienden a declinar con el tiempo al variar las condiciones de la planta. Honeywell Connected Plant utiliza los datos para identificar desviaciones y aplicar experticia de proceso de UOP y experiencia de planta a fin de detectar oportunidades de mejora.

El nuevo Unit Perfor mance Monitor describe estas oportunidades en términos económicos, o sea tanto dinero por día, para ayudar a las plantas a priorizar y actuar en consecuencia. "Si bien no reconoce un desempeño degradado, lo notifica a operaciones en la búsqueda de oportunidades más rentables", dijo Urso.

Por su parte, el nuevo Asset Performance Dashboard ofrece un dashboard único e integrado a nivel de unidad, planta o empresa, ofreciendo un óptimo desempeño en el contexto del proceso. Utilizando la experticia de procesos de UOP, junto a conocimiento empírico y del usuario, el sistema de gestión del desempeño de activos compara el desempeño esperado con el real, identifica fallas y proporciona un desglose para ver dónde radica el problema. Según Urso, "se puede conectar con expertos, compartir información dentro y fuera de la empresa y emitir una orden de trabajo directa-mente desde la consola".

La capacitación con realidad virtual a pedido puede aportar ‘competencia inmersiva’, agregóUrso. En lugar de capacitarse para tareas que quizás nunca se hagan o que se hacen tan rara vez que se olvidan cómo, los técnicos pueden usar la realidad virtual para alcanzar una prepara-ción de último momento, practicar una tarea que están a punto de hacer, tener una guía y verificar la tarea mientras se lleva a cabo.

La capacitación es mediante ejecución de tareas guiada por el operador utilizando procedi-mientos digitales en lugar de escritos, que pueden ser entregados como una app móvil a un wearable inteligente de realidad aumentada, o sea un visor que permite obtener información con manos libres y transmitir la vista del operador a un experto remoto.

Novedades que se vienen con la próxima versión de Experion PKS

La nueva versión de Experion PKS ofrece más flexibilidad y opciones ampliadas, lo que facilita la integración de más dispositivos e incorpora más funcionalidades. Experion PKS R510 se basa en la versión R501 e integra ahora el controlador Control Edge Unit Operations Controller (UOC) y también ControlEdge PLC, que soporta lenguajes IEC 61131-3.

"ControlEdge UOC es una nueva familia de controladores de proceso con una variedad de factores de forma", explicó Joe Bastone, director de Experion en Honeywell Process Solutions (HPS), durante la reciente HUG Americas 2018. "Hay una versión para montaje en rack y otra para montaje en riel. UOC incorpora el entorno de con-trol del controlador C300".

Otras características incluyen redundancia de controlador, así como redundancia de rack; firewall incorporado; interface Ethernet incorporada, que se puede conectar a redes Ethernet industriales, tales como EtherNet/IP; múltiples opciones de E/S; y una opción de controlador virtual. "Se lo puede empaquetar como imagen virtual y conec-tarlo a una red EtherNet/IP o para control están-dar", aclaró Bastone.

"Honeywell puede soportar una red anillo tra-dicional con E/Ss en una arquitectura confinada y una red estrella tradicional con E/Ss distribuidas en toda la instalación”, aclaró Bastone. "El incon-veniente de la red anillo es que, si se quiere agregar algo, hay que revisar el anillo. También soporta entradas analógicas universales, ade-más de centros inteligentes de control de moto-res, PLCs de Rockwell y distintas versiones de E/Ss de Turck".

En realidad, UOC no es algo nuevo. Se basa en la tecnología ya probada de C300, pero ¿cómo elegir entre usar un controlador UOC o C300? "Si se necesitan E/Ss redundantes, control crítico de proceso o soporte de funcionalidades avanzadas, conviene usar C300", aconsejó Bastone. "En caso de control simple de proceso, factores de forma para patines o sobre equipos, control típico con


PLCs y entornos de ingeniería comunes, lo reco-mendable es UOC".

ControlEdge PLC soporta lo mejor de ambos mundos. Es un PLC autónomo y tiene la capaci-dad de integrarse con el sistema Experion. Ofrece control redundante, comunicaciones y alimenta-ción. También soporta Universal I/O, utiliza herra-mientas de construcción compartidas y acepta lenguajes IEC 61131-3 estándar.

"ControlEdge PLC se integra con C300", expli-có Bastone, "y puede compartir una HMI común. También es el primer PLC con certificación Nivel 2 de ISASecure, lo que significa que ha pasado por rigurosas pruebas de ciberseguridad. Y ahora también se logró esa misma certificación para UOC".

Control batch de última generaciónPor su parte, habrán mejoras en Unit Timeline y Procedure Explorer de Experion Batch. "Dejamos atrás el servidor batch dedicado", explicó Bastone. "Honeywell soporta arquitecturas batch centraliza-das o distribuidas, ofreciendo redundancia unifor-me, una óptima visualización y una curva de aprendizaje de operador más baja. Hay disponi-bles bibliotecas estándar para implementar y eje-cutar en los controladores. Unit Timeline indica cuándo algo necesita más atención. Por su parte, Procedure Explorer ofrece una jerarquía del pro-ceso, de modo que el usuario pueda hacer zoom allí donde vea inconvenientes.”

El operador puede concentrarse en los detalles y en dónde se encuentran los problemas. "En lugar de una indicación que sólo le dice que algo necesita atención, encontrará información acerca de a quién llamar para obtener el soporte adecua-do", dijo Bastone.

Los gabinetes UPCs (Universal Process Cabinets) han estado disponibles por varios años. "Están diseñados para su instalación en el campo y utilizan módulos Universal I/O (UIO)", comentó Bastone. "Soportan rangos extendidos de tempe-ratura de -40°C a +70°C, una humedad del 90% y se calcula una expectativa de vida útil de más de 30 años.”

Las nuevas configuraciones de UPC pueden incluir hasta 96 módulos UIO-2 redundantes en el gabinete, frente a los 64 de antes. "Pueden sopor-tar hasta 128 señales de bajo nivel en las E/Ss de

temperatura", explicó Bastone. "Y también se dis-pone de una opción que combina hasta 64 UIO-2 y 16 LLAI (Low-Level Analog Input).”

También es posible alimentar un FDAP (Field Device Access Point) OneWireless usando la misma infraestructura. "OneWireless soporta todos los estándares wireless, incluyendo ISA100 Wireless, WirelessHART y Wi-Fi", explicó Bastone. "Se consigue un bajo costo de propiedad con inte-gración nativa dentro de Experion PKS. El OneWireless R310 de próxima generación puede soportar hasta 500 dispositivos. Y se ha incorpora-do la posibilidad de expandir un FDAP en un módulo de E/S wireless expandible en el campo, recolectando datos Modbus de equipos ya exis-tentes".

Se usa FDM (Field Device Manager) para con-figurar y diagnosticar dispositivos inteligentes a través de HART, fieldbus Foundation y PROFIBUS.

La nueva versión FDM R501 también incluye integración con Asset Sentinel. "Los templates de FDM conforman la base de datos de Asset Sentinel, lo que facilita la integración y sincroniza-ción, además de reducir el trabajo de configura-ción", aclaró Bastone.

Servicios gestionados para enfrentar amenazas de ciberseguridad

Si bien los ciberataques a una infraestructura industrial continúan escalando tanto en frecuencia como en sofisticación, muchas instalaciones sim-plemente carecen del personal calificado y el ancho de banda necesarios para evaluar e imple-mentar – menos aún monitorear y mantener - una ciberdefensa adecuadamente robusta.

De hecho, cuando piensan en el tiempo, el esfuerzo y los costos atribuibles sólo a parches y actualizaciones de antivirus, sin hablar de las posi-bles consecuencias de una brecha relacionada con seguridad, paradas y cumplimiento normativo, muchas organizaciones tercerizan algunos aspec-tos de la propia ciberdefensa, lo cual se justifica


económicamente y desde una perspectiva de gestión de riesgos.

Gracias a la adquisición el año pasado de NextNine, especialista en conectividad remota, Honeywell ha logrado consolidar su gama de ser-vicios gestionados de ciberseguridad, incluyendo una mezcla heterogénea de soluciones de auto-matización de distintos proveedores.

"La idea detrás de nuestros CyberVantage Managed Security Services es brindar un enfoque consistente en cuanto a prácticas de ciberseguri-dad", explicó Mark Littlejohn, líder de servicios de seguridad gestionados en Honeywell Industrial Cyber Security, durante la reciente HUG Americas 2018.

El equipo de especialistas en ciberseguridad de Honeywell suma ahora más de 200 y, con la reciente apertura de un tercer centro de operacio-nes en Singapur (además de Houston y Bucarest), Honeywell puede brindar soporte 24x7 gestionado para usuarios de todo el mundo.

La conectividad remota segura en estos servi-cios es aportada por ICS Shield, una plataforma de gestión de seguridad OT de Honeywell que protege en forma remota entornos de ICSs (Industrial Control Systems) y SCADA. Utilizando

la tecnología NextNine ya probada en más de 6.500 instalaciones en los últimos 15 años, la conectividad es provista por un motor VSE (Virtual Security Engine) local que interroga regularmente el Centro de Seguridad de Honeywell. Si VSE descubre que una descarga de parche o solicitud de conexión está pendiente en el Centro de Seguridad, inicia un túnel saliente seguro al Centro de Seguridad. Puesto que VSE nunca acepta una conexión entrante, se conserva un alto grado de seguridad.

Los nuevos servicios CyberVantage disponi-bles a través de esta conexión segura incluyen: Detección de amenazas e identificación de

vulnerabilidades – Honeywell recolecta, moni-torea, alerta y reporta datos recopilados del SIEM (Security Information and Event Management) del cliente, aportando correla-ción y análisis expertos de amenazas en com-binación con una solución de detección de intrusión. Transferencia de archivos - Honeywell conec-

ta y transfiere información de la planta en forma segura a sitios designados por el cliente o a proveedores de nube externos. Los datos de seguridad y operacionales pueden ser revi-


sados luego por expertos para descubrir infor-mación relacionada con productividad, confia-bilidad y disponibilidad de planta. Las transfe-rencias sitio a sitio de Honeywell se suman a los controles y políticas de seguridad, como así también encriptación, para conformar una alter-nativa a las participaciones no tan seguras en la intranet corporativa. Gestión ampliada de dispositivos de seguri-

dad - Los ciberexpertos de Honeywell ayudan a instalar, configurar y gestionar dispositivos de seguridad para respaldar equipos de ingeniería internos, sumando ahora ICS Shield a los firewalls, IDS/IPS, Honeywell Risk Manager y Secure Media Exchange ya existentes. Soporte ampliado para múltiples proveedo-

res - Los ciberexpertos de Honeywell aportan servicios de seguridad destinados a gestionar múltiples sistemas de proveedores y múltiples sitios. El soporte de múltiples proveedores está disponible ahora para reportes de tendencias y actividades interactivas, acceso y soporte remoto seguro, parches y actualizaciones de antivirus automatizados, y monitoreo continuo de seguridad y desempeño."Un aspecto clave es que todos estos servicios

son provistos a través de una conexión única, segura y sólo de salida, donde IT puede cerrar todos los demás puertos", destacó Littlejohn. "Como ex jefe de ciberseguridad en una empresa de refinación, este concepto me resulta sumamen-te atractivo".

Honeywell resuelve los desafíos que le plantea ExxonMobil

Lo que ocurre con los sistemas de control dis-tribuido (DCSs) de ExxonMobil no difiere de lo que se ve en las industrias de proceso en general. Específicamente, la industria de petróleo y gas todavía tiene en operación una importante canti-dad de sistemas de vieja data instalados desde la décadadel’80.Sonsistemasquehanfuncionado

bien por más de 30 años, pero con componentes electrónicos más antiguos reemplazados por alter-nativas más modernas, escasez de partes de repuesto y obsolescencia que se avecina, todo lo cual pone a ExxonMobil y otros operadores en una posición difícil.

Según David Patin, de ExxonMobil Research & Engineering, a la hora de enfrentar la obsolescen-cia, ‘sacaryreemplazar’esclaramentelaopciónde último recurso, ya que incurre en altos costos, paradas prolongadas y pérdida de toda la propie-dad intelectual invertida en desarrollar pantallas, bases de datos, estrategias de control e interfaces de terceros.

En 1985, el TDC 3000 era considerado un DCS moderno. A pesar de los más de 30 años de servi-cio,nadiequiereoírlaspalabras‘sacaryreempla-zar’.ReemplazarunDCSesmuycostoso,riesgo-so y disruptivo para las operaciones.

Además, varios componentes clave del hard-ware se están acercando al final de su vida útil en 2025. Por ejemplo, el procesador Motorola, lanza-do en 1990, dejará de producirse, y un chip de red clave se retiró de la producción a comienzos de los años 2000.

“La base instalada de sistemas Honeywell TDC 3000 de ExxonMobil, en particular, parecía estar enfrentando una escasez crítica de repuestos para el año 2025. Por esta razón, en 2011 nos reunimos con Honeywell para hablar sobre el futu-ro de TDC 3000", comenzó Patin su sesión plena-ria en la reciente conferencia HUG Americas 2018.

Honeywell y ExxonMobil formaron en 2011 un equipo de trabajo conjunto para estudiar el proble-ma. Menos de siete años después, dos años antes de lo previsto, Honeywell entregó un sistema que responde a las inquietudes planteadas.

Lo que comenzó como una discusión sobre cómo alargar la vida del TDC 3000 hasta el año 2040 se convirtió en una forma práctica de buscar que dure para siempre, explicó Jason Urso, direc-tor de tecnología de Honeywell Process Solutions. “Al virtualizar los nodos de hardware existentes como software, quedó eliminada la necesidad de ‘sacar y reemplazar’, que es la causa principal del final de la vida de un sistema y que tiene que ver con la obsolescencia de los componentes. Es posible correr lo que era una plataforma de 40 años en cualquier hardware de hoy en día".


Con el lanzamiento de Experion LCN (ELCN) R501.1 en febrero, Honeywell respondió a varios desafíos planteados por ExxonMobil. Además de evitar un reemplazo muy costoso del sistema TDC 3000 y preservar su inversión en propiedad inte-lectual, el productor de petróleo había pedido una migración sin interrupción de los procesos, la uni-ficación de TDC con Experion y nuevas capacida-des para conseguir más valor del actual TDC 3000. Y aun así, seguir siendo tan confiable y seguro como siempre.

El sistema TDC ya estaba unificado en cierta manera con Experion, el actual DCS moderno de Honeywell, pero ExxonMobil quería que fuera más, comentó Patin. "La principal razón estaba en incorporar una fuerza de trabajo más joven. En otras palabras, capaz de resistir el paso del tiem-po, pero también ser utilizado por una generación más joven".

El resultado final es un sistema que se emula como software. "Lo que solía ser un tablero es ahora una pieza de software", explicó Patin. "Tiene una completa compatibilidad binaria con el sistema anterior".

El software actual de TDC corre sin modificacio-nes, lo que reduce enormemente el riesgo técnico, señaló Patin. Se preserva la propiedad intelectual de ExxonMobil, lo que incluye código de aplica-ción, pantallas, puntos de chequeo y bases de datos. Los nodos ELCN son implementados en Windows (físico o virtual), Universal Embedded

Appliance o un dispositivo virtual. "Se puede imple-mentar software en casi cualquier hardware utili-zando estos tres factores de forma", agregó Patin.

Las redes de control locales (LCNs) y las redes de control universales (UCNs) son virtualizadas en Fault Tolerant Ethernet (FTE), con mensajes LCN y UCN encapsulados en Internet Protocol. Un Experion LCN Bridge, que es un dispositivo embe-bido universal que permite la coexistencia de nodos LCN clásicos y basados en ELCN, soporta la migración sin interrumpir el proceso, un nodo a la vez, durante un período de tiempo extendido.

Ahora es posible una virtualización ELCN com-pleta. La virtualización también permite utilizar simuladores para capacitar operadores con un menor costo y en un menor tamaño. Y el soporte de Open Virtual Engineering Platform de Honeywell acepta ingeniería basada en la nube para ELCN/EUCN. "Esto es algo que no se podía hacer con TDC", explicó Patin. "Ahora será posible alojar el LCN en un sistema basado en la nube para el desarrollo de ingeniería".

Endefinitiva,loquePatinllama‘ingenieríabri-llante’ permitió no sólo cumplir con el desafío,quedando eliminados problemas futuros con los componentes, sino que también se preservó la propiedad intelectual y se migró sin interrumpir los procesos, superando ampliamente las expectati-vas de ExxonMobil. "La tecnología ELCN es un excelente ejemplo del compromiso de Honeywell con la evolución continua".


Control Novedades

PCs y PLCs se unen para mejorar la eficiencia en una nueva multiplataforma de control SIMATIC

Los controladores programables y los sistemas de control basados en PC han tomado completa relevancia en los entornos industriales, cada uno apor-tando diferentes beneficios que permi-ten acelerar la producción y mejorar la eficiencia.

En consecuencia, los operadores de planta que logren integrarlos de mane-ra eficiente podrán obtener ventajas importantes en su desempeño.

Cuando las PCs y los PLCs traba-jan integrados, es posible alcanzar sin inconvenientes niveles superiores de procesamiento y control. Y esto es importante en aplicaciones industriales donde corren en paralelo múltiples funcionalidades.

Los avances en microprocesadores y software permiten ahora combinar PCs y PLCs en un solo equipo, que puede ser utilizado por los operadores de planta en su búsqueda de mejorar la eficiencia operativa y, al mismo tiem-po, ahorrar espacio en la instalación.

"Las fábricas inteligentes podrán lograr un mejor resultado, mientras las empresas aumentarán su eficiencia si se cierra la brecha entre las funcio-nes realizadas por PCs y PLCs", expli-có Tim Parmer, gerente de Siemens Industry. "IIoT y la digitalización tam-bién son factores clave que impulsan esta transición".

Los requerimientos actuales de fabricación tienen que ver con nuevos

niveles de capacidad de procesamiento que uti-lizan pruebas avanza-das con gemelos digita-les para obtener mejo-res diseños y acortar tiempo de comisiona-miento. Estos gemelos son duplicaciones vir-tuales de las líneas de producción y de las máquinas, simulando procesos completos, lo que permite su confi-guración integral y el diagnóstico de los requerimientos funcio-nales y operativos antes de que se construya la primera máquina.

Para abordar este nivel de requeri-mientos de manera más eficiente, Siemens ofrece ahora la Plataforma Multifuncional (MFP) S7-1518. Es uno de los primeros sistemas que com-binan un PLC modular robusto están-dar de mercado y una PC robusta en una sola plataforma de hardware. MFP entrega la capacidad informática nece-saria para manejar una amplia gama de tareas industriales modernas, mientras las configuraciones de toda la planta cumplen con los requerimientos de fabricación flexibles de la fábrica digi-tal.

Se considera que la integración de estas dos tecnologías mejorará la efi-ciencia de la fabricación, aumentando al mismo tiempo la capacidad de usar big data en el piso de planta.

Las PCs son más eficientes a la hora de manejar tareas de alto nivel, tales como acceso a funciones compar-tidas, programación utilizando APIs abiertas, incluso correr algoritmos complejos que brindan flexibilidad al piso de planta con menos programa-ción.

Las capacidades de comunicación de big data de MFP, junto con APIs abiertas, proveen flexibilidad en tiem-po real para la fabricación digital.

La incorporación de poderosos pro-cesadores multinúcleo permite combi-nar un PLC y una PC en una sola pla-taforma de hardware con procesos en tiempo de ejecución independientes. Hay núcleos separados dedicados al

Plataforma Multifuncional MFP ST-1518.


Novedades Control

PLC, mientras que otros núcleos ejecu-tan tareas optimizadas de PC en un entorno aparte pero conectado.

Correr funciones de PCs y PLCs en núcleos dedicados en un mismo siste-ma se traduce en beneficios adiciona-les y un desempeño que mejora la producción.

En cuanto a las tareas para progra-mar en C++, que necesitan sincroniza-ción en tiempo real con la operación de la máquina, podrán ser puestas en marcha y coordinadas por el PLC mientras los procesos enfocados exter-namente continúan ejecutándose en paralelo en el sistema operativo Linux. Esto conforma una combinación per-fecta basada en tareas que alinea las funciones con el sistema más adecuado para el proceso.

Además de los beneficios operacio-nales, este combo ocupa mucho menos espacio que una arquitectura con una PC instalada aparte que resida en la máquina.

Las PCs también pueden correr lenguajes de alto nivel, brindando acceso a una gran cantidad de APIs de código abierto ya desarrolladas y dise-

ñadas para compartir. Por ejemplo, hay muchos programas en C++ disponibles para compartir en el espacio de IIoT que reducen el tiempo de programa-ción. Se los puede implementar tal cual o reconfigurarlos para cumplir con requerimientos específicos. Es más fácil encontrar programadores versa-dos en lenguajes y matices de progra-mación de estas tecnologías que serán mucho más eficientes si se compara con la creación de programas de lógica escalera.

Por ejemplo, utilizando el paquete SIMATIC ODK 1500S, es posible compilar en funciones de PLC S7-1500 algoritmos programados en lenguajes ‘matemáticos’, tales como los emplea-dos en Matlab y que se pueden testear en los ambientes académicos con Simulink.

Otro beneficio de la plataforma MFP híbrida es que está totalmente diseñada como un PLC robusto de piso de planta y que lleva la porción de PC al estándar del PLC modular.

Como es normal para S7-1518 en MFP, se dispone de diagnósticos a nivel de sistema sin la programación

especial que se requiere para enunciar mensajes y alarmas en las pantallas de HMI, lo que facilita el mantenimiento para restaurar rápidamente la opera-ción de la máquina incluso cuando la PC esté causando la falla. Todo gestio-nado con las herramientas ya conoci-das de TIA Portal.

Como resultado, este ‘controlador híbrido’ MFP con diagnósticos mejora-dos será más confiable que usar dos tipos separados de hardware a la hora de conseguir la operación deseada de la máquina. Además, ahorra espacio, mejora la performance usando algorit-mos de particular complejidad cuyo desarrollo encuentra sus límites con las herramientas estándar IEC 61131-3 de programación de PLCs, flexibiliza el desarrollo de interfaces de comunica-ción, gestiona el big data y allana el camino hacia mayores logros en efi-ciencia.

Preparado con material suministrado por Siemens S.A. y el asesoramientodel Ing Andrés Gorenberg.

MFP permite utilizar bloques compilados de Matlab en TIA Portal.


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AutomAtizAción de válvulAs

Avances en la automatización de válvulas de control

La automatización de vál-vulas de control ha logra-do importantes avances en los últimos años. Si bien las válvulas de con-

trol en sí mismas no se han modifica-do, se presta cada vez mayor atención a la automatización y posicionamiento preciso de estos dispositivos.

A continuación se describe la importancia de la automatización de válvulas de control en las modernas plantas de proceso y cómo se puede conseguir un desempeño óptimo de la válvula.

A la hora de elegir un dispositivo o tecnología para automatizar válvulas, son muchos los factores a tener en cuenta: requerimientos de la aplicación específica, certificaciones eléctricas, nivel de integridad de seguridad (SIL), protocolos digitales versus comunica-ción analógica tradicional y muchos más.

IntroducciónUn posicionador de válvula es un com-ponente crítico del elemento de control final de un ciclo de proceso, o sea de la válvula de control. Los posicionadores convierten las señales eléctricas en señales neumáticas para controlar el desplazamiento del actuador. De esta forma se consigue mantener la válvula en una determinada posición en res-puesta a una señal de control de proce-so variable.

Los fabricantes de posicionadores de válvulas de control deben cumplir con rigurosos requerimientos de efi-ciencia, confiabilidad y consumo redu-cido de energía y, al mismo tiempo, ofrecer dispositivos de costo económi-

co que responden a los requerimientos industriales.

Por su parte, la necesidad de tener diagnósticos predictivos es una carac-terística que no puede faltar en los posicionadores de válvulas. Es de fun-damental importancia poder predecir fallas en la válvula, la señal de control y el posicionador antes de que se con-viertan en un evento catastrófico y paren la planta.

Avances recientesLa industria de las válvulas de control no innova tan rápidamente como ocu-rre en otros campos tecnológicos. En lugar de grandes avances innovadores, los productos se van adaptando y mejo-rando lentamente en el tiempo, ofre-ciendo una tasa de progreso lenta pero constante.

En la última década, los desarrollos en posicionadores de válvula inteligen-tes y digitales han superado claramente la performance de los sistemas mecáni-cos y electroneumáticos. Mientras tanto, los avances en protocolos de comunicaciones digitales permiten que la tecnología de controladores inteli-gentes progrese e integre una funciona-lidad más sofisticada.

Por ejemplo, los fabricantes de posicionadores se van alejando de los diseños que requieren un contacto directo con el vástago de la válvula para realimentación al posicionador a favor de la tecnología de sensores de efecto Hall sin contacto.

Asimismo, las mejoras en cuanto a diagnósticos de dispositivos tienen que ver con facilitar la transición del man-tenimiento tradicional correctivo y programado al mantenimiento predicti-

vo. Los diagnósticos con posicionado-res de válvula son cada vez más sofis-ticados y ofrecen la posibilidad de tes-tear válvulas para determinar si requie-ren mantenimiento o reemplazo.

Los protocolos de fieldbus digitales y las unidades de procesamiento cen-tral de baja potencia aceleraron la evo-lución del posicionador de válvula. Igual que los sensores y controladores de proceso que incorporaron capacida-des inteligentes, los posicionadores y los controladores de válvula también siguieron por el mismo camino.

El advenimiento de posicionadores inteligentes de válvulas de control con capacidades internas de tendencias, diagnósticos, estados de alarma, etc., elimina, en muchos casos, la necesidad de un software externo. Esta solución es más segura en caso de fallas, ya que los cambios de configuración deben realizarse físicamente en el posiciona-dor.

Además, el conservar datos históri-cos de la válvula en el posicionador en lugar de hacerlo en el software del sis-tema de control distribuido garantiza que no se pierda información valiosa si el posicionador llegara a ser retirado de servicio. Asimismo, la posibilidad de configurar localmente el posicionador elimina la necesidad de un dispositivo portátil costoso.

Algunas de las innovaciones más importantes en el monitoreo automati-zado de válvulas tienen que ver con el aire de suministro (por ejemplo, medir y registrar la presión del suministro de aire al posicionador y enviar una alar-ma si cae por debajo de un valor prede-terminado), el aire de salida (por ejem-plo, medir y registrar la presión del aire


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de salida al actuador y enviar una alarma si no se hace presente después de un determinado período de tiempo), emisiones (por ejemplo, detectar una fuga en la sección de fuelle de la válvu-la de control y cerrar la válvula sin control externo si aparece una fuga), y solenoides de parada de emergencia (ESD) (por ejemplo, testear y determi-nar si el solenoide opera según lo requerido en caso de una emergencia).

Una mejora muy importante en la tecnología de válvulas automatizadas es el test de carrera parcial (PST), una característica incorporada en el posi-cionador que mueve una válvula ESD de la posición 100% abierta a una posi-ción predeterminada (80%) y luego de vuelta a 100%. Esto indica que la vál-vula se moverá cuando sea necesario. Las nuevas técnicas permiten realizar el PST desde una fuente externa o automáticamente de acuerdo a un intervalo predeterminado, reportando los resultados de pasa-falla del test.

Además, la generación actual de posicionadores inteligentes puede utili-zar entradas discretas y salidas discre-tas para disparar una salida a control,

mientras que el monitoreo de la fric-ción de la válvula puede indicar el aumento o la disminución de la fric-ción en la válvula y el tipo de histéresis que está causando.

En cuanto a las mejoras en la salud de dispositivos y sistema, ahora es posible realizar tests de firma de válvu-la para evaluar con exactitud la condi-ción de sus componentes internos, eli-minando servicios de equipos, compras de repuestos y reemplazos innecesarios de válvulas. Es posible correr simultá-neamente tendencias e histogramas para seguir el desempeño del posicio-nador, y entregar un listado de estados de alarma con el registro de las alar-mas.

Todas estas características avanza-das permiten determinar la salud gene-ral de los activos e instrumentos y luego formular estrategias eficaces de mantenimiento.

También hay disponibles solucio-nes avanzadas para el monitoreo de emisiones fugitivas que evitan fallas en el sello de fuelle y empaquetadura de la válvula, con la potencial descarga de gases peligrosos. De esta forma, el

posicionador puede sensar internamen-te la carcasa del sello de fuelle, abrir o cerrar la válvula, o moverla a una posi-ción predeterminada si la presión es demasiado grande. Si el posicionador detecta una fuga, puede enviar una alarma alertando a los operadores acer-ca del estado de la válvula. Gracias a la detección temprana de emisiones fugi-tivas mediante el monitoreo de fugas, las plantas pueden programar de inme-diato un mantenimiento para minimi-zar la contaminación del aire y evitar multas.

Por último, el consumo de energía es una preocupación crítica en los equipos industriales. Los sistemas de control alguna vez se diseñaban con la fuente de alimentación entregando 1,5 veces los requerimientos de corriente para la alimentación de lazos indivi-duales.

Con el tiempo, las plantas fueron aumentando gradualmente sus deman-das de consumo de energía en cada gabinete de E/S al punto de afectar los instrumentos de campo. Los fabrican-tes de instrumentos respondieron a esta situación desarrollando nuevos diseños de posicionadores con una mayor efi-ciencia energética. Los anteriores posi-cionadores requerían aproximadamen-te 2 a 3 watts (W) para operar, mientras que la generación actual de posiciona-dores requiere tan sólo 0,5 a 0,75 W para operar, incluso con características avanzadas.

Elegir la solución correctaLos modernos diseños de posicionado-res de válvulas de control permiten su uso como dispositivos on/off o en cual-quier combinación de control para incluir regulación, modulación, mezcla o incluso aislación.

Los posicionadores son dispositi-vos de alta ingeniería y no deben ser tratados como productos básicos. No hay que olvidar que el desempeño de una válvula de control afecta directa-mente la eficiencia de una planta, la rentabilidad general y los costos del ciclo de vida de los activos.

Las plantas de proceso plantean dos requerimientos básicos para las válvu-las de control: facilidad de uso y renta-bilidad. Sin embargo, a la hora de ele-

Posicionador digital Logix 3800Este posicionador digital de alta precisión simplifica la instalación gracias a una fácil configuración y calibración. También mejora el tiempo de operación del proceso, la confiabilidad y la productividad. Sus diagnósticos avanzados no sólo identifican problemas en la válvula de control, sino que también promueven acciones correctivas que aceleran el retorno a la operación.


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gir un dispositivo para automatizar válvulas, también entran en juego otros factores importantes: Requerimientos específicos de una

aplicación A prueba de explosión Seguridad intrínseca Montaje remoto Alta temperatura Baja temperatura Certificaciones eléctricas FM CSA ATEX Especificación SIL Sistema de seguridad

La comunicación fomenta la auto-matización en instalaciones industria-les complejas. Al respecto, los posicio-nadores de válvulas de control deben ser capaces de comunicarse con todos los protocolos reconocidos de disposi-tivos de campo, que van desde los tra-

dicionales analógicos a HART, Mod-bus, PROFIBUS, fieldbus Foun da tion y Ethernet Industrial.

Un posicionador de válvulas que integra comunicaciones digitales ofre-ce a los operadores de planta una mayor visibilidad y control sobre acti-vos críticos. Los posicionadores inteli-gentes tienen una mayor capacidad y brindan beneficios prácticos como consecuencia de una mejor performan-ce de la planta y mayores eficiencias operativas.

La principal razón que explica la popularidad de los posicionadores digitales es que pueden hacer mucho más que controlar la posición de la válvula.

Los posicionadores más recientes también pueden recolectar datos sobre la válvula para alertar automáticamen-te a los usuarios acerca de su desempe-ño y montaje.

Mirando hacia el futuroUna respuesta lógica a las crecientes presiones económicas, ambientales y competitivas es modernizar la tecnolo-gía de automatización, por lo que muchas empresas invierten en disposi-tivos de control de última generación.Ya hay tecnología que permite simpli-ficar las operaciones y hacerlas más eficientes. Los proveedores de solucio-nes con válvulas automatizadas incor-poran ahora características que permi-ten responder a los cambiantes requeri-mientos de la industria. Van aparecien-do nuevas formas de comunicación, así como también herramientas para res-ponder a requerimientos adicionales de diagnóstico.

La posibilidad de cambiar válvulas de control lineales neumáticas por vál-vulas de control lineales eléctricas ya está en el horizonte.

Las válvulas de control son una opción lógica para la inteligencia digi-tal y suelen ser uno de los elementos más importantes a la hora de establecer una estrategia exitosa de gestión de activos de planta. Además, al disponer de capacidades de automatización de válvulas más inteligentes, los usuarios finales podrán diagnosticar y reparar mejor un problema antes de que ocurra una falla.

ConclusiónUna mayor automatización de las vál-vulas de control permite mejorar conti-nuamente la eficiencia del proceso y la calidad del producto al tiempo que protege personas, plantas y medioam-biente.

Con la más reciente generación de posicionadores de válvulas de control inteligentes, es posible tener más diag-nósticos a nivel local y comprender mejor el desempeño de una válvula a un menor costo.

Cualquier decisión de usar un posi-cionador en una válvula debe hacerse con especialistas experimentados en válvulas de control, quienes podrán asesorar sobre el tipo más adecuado de posicionador y técnica de instalación a fin de optimizar la válvula de control.

Representante de Flowserve en Argentina: Esco Argentina S.A.

Posicionador inteligente Logix 3200MDEl posicionador LOGIX 3000MD de Flowserve cuenta con certificación para uso en áreas clasificadas, a prueba de explosión e intrínsecamente seguras (FM, ATEX, IEC, INMETRO, entre otras). Puede utilizarse en válvulas lineales y rotativas con actuadores de simple y doble efecto. El posicionador cuenta con un botón de autocalibración QUICKCAL que permite su puesta en servicio en unos segundos y también el ajuste local de ganancia para variar la respuesta sin modificar los parámetros del lazo. Como opcionales cuenta con realimentación de posición con salida de 4-20 mA, cerramiento totalmente en acero inoxidable para instalación en ambientes adversos y montaje remoto para aplicaciones con muchas vibraciones.


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Elimine la complejidad en aplicaciones de válvulas y actuadores

En una gran variedad de industrias de proceso, las válvulas juegan un rol crítico en el funcionamiento y desempeño de

plantas o instalaciones, determinando en gran medida aspectos como rentabilidad, confiabilidad y disponibilidad de las mismas.

El uso de equipos adecuados para cada función o proceso es indispensable para asegurar un desarrollo completo, pero… ¿Cómo se puede saber qué válvula debemos instalar?

Todo comienzacon una selección adecuada

A la hora de elegir una válvula para un propósito en particular, se deben considerar las condiciones de operación, que van desde el fluido a manejar (agua, vapor o algún compuesto químico, por mencionar sólo algunos ejemplos) y sus características (temperatura, viscosidad, composición química y física, etc.), hasta la función que realizará la válvula (regular el flujo, aislar parte del proceso durante alguna contingencia, cortar o suministrar el paso del fluido, etc.), además de considerar el área donde será instalada.

Contar con una válvula precisa es indispensable para hacer eficiente un proceso y, por ende, obtener un mayor beneficio y optimizar la operación.

Empezaremos por clasificar el uso que tendrá la válvula: ¿será un elemento de control?, ¿es para corte o seccionamiento?, ¿se la requiere automatizada o de operación manual? Dependiendo de las respuestas se puede deter


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minar qué tipo de mecanismo es el más adecuado a nuestras necesidades.

Recordemos que existen diferentes tipos de válvulas, por ejemplo, esféricas, de seccionamiento, de corte, on/off, a solenoides, de control, etc. En consecuencia, el primer paso es clasificarlas de acuerdo a las características particulares que les permiten cumplir con su función dentro de nuestros procesos: Control y Corte.

Válvulas de corteLas válvulas de corte se utilizan para bloquear completamente una sección de tubería y/o proceso, de modo que resulta indispensable que tengan un sello hermético cuya función sea permitir el aislamiento preciso. Son parte fundamental de la seguridad de las instalaciones y, junto a sistemas específicos, ayudan a separar los procedimientos en caso de algún imprevisto, incluso en situaciones de fuego, evitando que éste se propague.

La principal característica de la válvula de corte es estar totalmente abierta o cerrada. En el primer caso es deseable, por no decir indispensable, que genere la menor restricción posible dentro del proceso. Los costos asociados a caídas de presión generadas por codos y/o válvulas pueden llegar a ser considerables a la hora de transportar un fluido, pues dicha limitación debe equilibrarse con sistemas de compresión (gases) o de bombeo (líquidos); a mayor potencia requerida, mayor costo de operación.

En este caso, una válvula esférica de paso completo puede ser una gran opción, ya que cuenta con una hermeticidad excelente, además de que, al tener camino libre, permite hacer corridas de diablos y/o tener una restricción mínima en el flujo del proceso.

Las válvulas de corte pueden ser operadas manual o automáticamente. Las primeras pueden ser operadas a través de una palanca, operador manual de engranes o cadena, mientras que la automatización es a través de un sistema de control, como en el caso de las válvulas destinadas a emergencias, las cuales, dependiendo de su criticidad, pueden requerir que se cumplan las normas SIL.

En caso de que se la maneje de manera neumática, la automatización se logra a través de una válvula solenoide, que puede ir instalada directamente sobre el actuador (montaje tipo NAMUR) o mediante tubería rígida o flexible (montaje en línea). También puede haber un tablero de control neumático que permita centralizar toda la dirección de las válvulas de proceso en un solo punto, para conseguir un mejor uso y mantenimiento de las mismas.

La solenoide debe seleccionarse en base al tipo de válvula de proceso a controlar (tres vías para válvulas con actuador simple efecto, y cuatro o cinco vías para actuadores doble efecto), a la cantidad de aire de instrumentos que suministre el actuador para su movimiento (Cv de la válvula solenoide), a las características eléctricas del sistema de control (tipo de corriente y valor de tensión) y al tipo de área en el que estarán instaladas (áreas clasificadas o de uso general, sistemas de bajo consumo para control remoto y/o ahorro de energía, restablecimiento manual por cuestiones de seguridad, etc.). De más está decir que el aire de instrumentos debe estar debidamente tratado para evitar posibles problemas por suciedad o exceso de agua.

Válvulas de controlLas válvulas de control sirven para un propósito en particular, por ejemplo regular flujo, presión o temperatura, siguiendo un criterio de selección cuya base son las condiciones de operación. A diferencia de las válvulas de corte, la función de una válvula de control es, en un 90% de los casos, modular su apertura para obtener un resultado o cambio en las variables de proceso.

Las válvulas de control se clasifican en globo, mariposa, esférica, tres vías, etc.; la válvula adecuada depende de la función o proceso involucrado: Las válvulas de control tipo globo

son muy útiles en aplicaciones con altas caídas de presión y/o donde se requiere un manejo “fino”. Estos equipos permiten utilizar accesorios internos para combatir fenómenos como cavitación o altos niveles de ruido en gases.

Las válvulas de control esféricas tienen un excelente desempeño cuando se requiere una alta capacidad de flujo, minimizando el costo de los equipos. Se pueden agregar accesorios para atenuar el ruido y/o la cavitación.

Las válvulas de control tipo mariposa pueden utilizase en aplicacio


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nes de control de flujo donde se requiere mayor capacidad al menor cambio en la apertura y, por lo general, no se tienen altas caídas de presión. Este tipo de válvula es mucho más económico en lo que hace a la relación tamaño versus precio.

soluciones parala indusTria

Todas las industrias y sus procesos tienen necesidades y desafíos específicos en la aplicación de válvulas y actuadores. La seguridad es un asunto crítico en todas las industrias, mientras los productores se enfrentan día a día a crecientes presiones para lograr una mejor administración de los costos, mejorar la productividad, extender los ciclos de mantenimiento y sacar el mayor provecho de cada activo, mejorando la confiabilidad.

Las válvulas y los actuadores son parte integral de cualquier proyecto de confiabilidad. La operación de una planta puede ser más fluida y más productiva si delega los desafíos en cuanto a selección de válvulas y actuadores a un experto de confianza.

En aplicaciones de la industria petrolera, las válvulas con mantenimiento deficiente son una de las principales causas de la reducción en la capacidad de producción en upstream, midstream y downstream.

Sin embargo, los desafíos en cuanto a válvulas y actuadores, por lo general, insumen mucho tiempo y son de los más complejos de superar, especialmente durante la optimización de la planta.

Los problemas más frecuentes de la industria tienen que ver con el tiempo de inactividad no programado, costos de mantenimiento elevados y el riesgo para la seguridad del personal.

soluciones para perforación y producciónLas operaciones upstream exigen seguridad y un desempeño excepcional. En sus usos más extremos, desde la estimulación de yacimientos no convencionales hasta los establecimientos de producción, el éxito requiere tecnolo

gías avanzadas, experiencia y una infraestructura de respaldo global.

Al respecto, Emerson ofrece soluciones llave en mano, servicios globales y sistemas clave de protección de presión de alta integridad (HIPPS) y de tecnologías de paradas de emergencia (ESD), que se encargan de proteger al personal y al ambiente y que, al mismo tiempo, ayudan a mitigar los riesgos económicos y operativos. Las tecnologías incluyen diagnósticos en línea y monitores inalámbricos de posicionamiento de válvulas, tanto para control de modulación como de encendido y apagado, controladores de válvulas digitales, válvulas, manifolds, actuadores, gabinetes, transmisores y controladores lógicos.

Tuberías de distribución y aplicaciones de almacenamientoLas aplicaciones de servicios severos, de grandes diámetros y de altas presiones plantean desafíos para cualquier operación de transporte de petróleo y gas. Además, cada iniciativa, desde nuevas construcciones hasta tareas de mantenimiento que estén en desarrollo, debería reducir costos, mejorar el rendimiento y garantizar que se cumplan las prioridades de ambiente, salud y seguridad (SHA).

En cuanto a tuberías de distribución de petróleo y gas, Emerson ofrece paquetes de automatización y soluciones integrales para aplicaciones de válvulas de grandes diámetros y alta presión. A esto se suma una amplia capacidad de gestión de proyectos globales y experticia técnica que se traduce en soluciones diseñadas específicamente para válvulas de aislamiento principales, estaciones de bombeo, estaciones de compresión, trampas lanzadoras de raspadores, instalaciones de almacenamiento y patines de medición.

seguridad en la gesTión de proyecTos

Iniciar cualquier proyecto nuevo o emprender un reacondicionamiento de las instalaciones puede ser una tarea abrumadora. Pero cuando se cuenta

con un experto, el usuario puede quedarse tranquilo al mismo tiempo que se beneficia de la experiencia de cientos de proyectos llevados a cabo de manera exitosa.

Cuando hay involucrados expertos de Emerson al inicio de un proyecto, se podrán obtener beneficios tangibles que contribuyen considerablemente a asegurar el éxito del proyecto: minimizar el riesgo del proyecto, disminuir los costos, implementar más rápidamente el proyecto y contar con soporte experto y de gestión durante todo el proyecto.

centro de servicios móvil de emerson en argentinaEl Centro de Servicios Móvil es una iniciativa que permite acercar técnicos y especialistas calificados de Emerson a los usuarios, además del equipamiento necesario para cumplir en tiempo y forma con los cronogramas de parada de planta.

Cuenta con la tecnología y el equipamiento necesarios para realizar tareas de gestión de mantenimiento, reparaciones y calibraciones de válvulas de control y onoff, reguladoras y actuadores. Su completo equipamiento abordo permite la obtención de diagnósticos avanzados utilizando el software AMS Suite: Intelligent Device Manager con ValveLink SnapOn, la herramienta FlowScanner 6000, el comunicador de campo 475 Field Communicator y pruebas de fuga en asientos. Tiene capacidad para trabajar con válvulas de 0.5” a 12” y disponibilidad permanente de repuestos y partes para reparación y reacondicionamiento de válvulas.

Esta iniciativa representa una nueva modalidad para afrontar y planificar las tareas en una parada de planta, permitiéndoles a los usuarios reducir costos de mantenimiento y de tiempo de respuesta ante eventuales fallas, aumentar la confiabilidad y optimizar costos teniendo una mayor certidumbre en la identificación de las válvulas críticas a reparar.

Preparado por Emerson Automation Solutions.


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Evolución de los diagnósticos deválvulas de controlSoftware de diagnóstico El software Valvesight de Flowserve, basado en la tecnología FDT/DTM, ofrece diagnósticos de válvulas de control gracias a la información obtenida de posicionadores inteligentes. Monitorea constantemente el estado de salud del conjunto válvula/actuador/posicionador y la muestra en una interface gráfica simple e intuitiva que permite visualizar el estado y reconocer posibles fallas.


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¿ Qué se puede hacer con una alimentación de 3,6 mA? Según Leo Hughes, gerente de capacitación y desarrollo de Baker Hughes, esta pre-

gunta tan simple ha desafiado a algu-nas de las mentes más brillantes en este campo desde los años ’90.

En su presentación durante el 2018 Knowledge Forum de VMA (Valve Manufacturers Association), Hughes señaló que nos encontramos en la ter-cera década de posicionadores digita-les alimentados por lazo y que ya se aprovechan al máximo las capacidades de desempeño que ofrecen sus diseños. Dentro de este contexto, recién en los últimos años se ha renovado el tema de los diagnósticos en válvulas de control.

Un poco de historiaAntes de los años ’80, todos los méto-dos de diagnóstico de válvulas eran manuales. Los técnicos solían usar dispositivos mecánicos de medición, calibres, manómetros y cosas por el estilo. La documentación era manual y, por lo general, los métodos dependían claramente de la experiencia del técni-co. No había posibilidad alguna de diagnosticar en forma remota la salud de una válvula de control.

A partir de entonces, hicieron su aparición las computadoras personales (PCs), que se encargaban de la adquisi-ción de datos conectándolas a la válvu-la. Fue la primera incursión en la recolección automática de datos desde una válvula de control, lo que permitía ver qué hacía una válvula, su salud y cómo estaba funcionando. Esta tecno-logía fue adoptada primero en la indus-tria nuclear por sus elevadas exigen-cias de exactitud.

En la mayoría de los casos, eran los fabricantes de válvulas de control quie-nes proveían este servicio. El tiempo era escaso, y todo estaba programado teniendo en cuenta cuánto tiempo lle-vaba diagnosticar, configurar y volver a poner todo en marcha. Si bien esto significaba una mejora respecto de las mediciones manuales, todavía no había monitoreo remoto, mientras el uso de las PCs y la capacidad de interpretar los datos obtenidos dependían en gran parte de la experiencia del técnico.

En 1994 aparecieron los posiciona-dores de válvula digitales. Hughes señaló que esta tecnología tuvo un comienzo difícil ya que todo era pro-pietario, lo que dificultaba la posibili-dad de comunicación entre sistemas para obtener diagnósticos. Los proble-mas llevaron a la necesidad de tener un protocolo estandarizado.

Esto llevó al advenimiento de HART (Highly Addressable Remote Transducer). Según Hughes, la idea detrás de este protocolo era la de usar las señales de comando de 4-20 mA existentes y superponer una firma digi-tal a dichas señales. Las limitaciones de HART llevaron al desarrollo de fieldbus Foundation, tardando una década en acordar qué serían los proto-colos totalmente digitales.

A partir del año 2000, fieldbus Foundation se convirtió en el estándar para nuevas plantas, mientras HART I/O se utilizaba para integrar informa-ción de válvulas con los sistemas digi-tales de control. La integración de un software PAM (Plant Asset Manage-ment) se fue generalizando y ahora es bastante estándar.

También apareció el software de diagnóstico online para validar el des-empeño y la salud de una válvula de control mientras estaba en servicio. De esta forma, los diagnósticos se volvie-ron cada vez más independientes de la experiencia del técnico, además de ser más consistentes. El software puede ser programado para determinar qué podría hacer el mejor técnico a partir de los indicadores y elaborar una posi-ble acción correctiva, incluyendo los repuestos necesarios.

Estándares industrialesEl protocolo HART se convirtió en el estándar de facto en los mundos analó-gico e híbrido de antes, donde los ins-trumentos y los posicionadores de vál-vula instalados tomaban la informa-ción del campo y la enviaban de regre-so.

En aplicaciones más recientes, la red completamente digital de fieldbus Foundation ofrece una amplia infor-mación y permite obtener datos exten-sos desde una gran variedad de dispo-sitivos de campo.

Entre 2003 y 2010 hubo muchos intentos de instalar software en algu-nos de los principales sistemas de con-trol distribuido (DCSs). Pero todos eran propietarios, por lo que, cada vez que había un cambio en el software de DCS, los fabricantes de válvulas se veían obligados a testear los cambios en sus sistemas.

Fue un gran desafío garantizar que el software y los diagnósticos de un determinado fabricante de válvulas pudieran funcionar en el sistema de control utilizado por el usuario. A modo de respuesta, surgieron dos siste-mas estandarizados.

Uno fue FDT Group, que ofrece gráficos completos y que recibió una amplia aceptación por parte de los usuarios finales. El otro, EDDL, tiene gráficos limitados y una aceptación no tan amplia.

ISA 75.13 establece los criterios de desempeño de una válvula. Fue un buen comienzo, pero al haber tantas permutaciones de válvulas con actua-dores, resultaba difícil conformar el estándar. Por su parte, ISA SP 75.26 definió pautas acerca de lo que se debería hacer en un test de diagnóstico.

DiagnósticosEn los años ’90, el problema pasaba por definir lo que podría o debería hacer un posicionador digital y qué se necesitaba del mismo. Con una alimen-tación limitada a 4 mA, los sistemas tenían que estar diseñados para elegir qué era lo más importante para la apli-cación: ¿diagnósticos o performance? No se podía tener ambas cosas con una alimentación tan limitada.

Dentro de este contexto, los micro-procesadores iban creciendo muy rápi-damente, pasando de 8 bits a 16 bits y a 32 bits en muy poco tiempo, por lo que podían hacer mucho más que antes. Los fabricantes incorporaron mejores algo-ritmos de desempeño, además de diag-nósticos y sensores de posición.

En sus comienzos, los sensores de posición en válvulas eran potencióme-tros propensos a romperse, por lo que se pasó a sensores magnéticos sin con-tacto. A medida que la válvula se des-plaza, la orientación del campo magné-tico también lo hace, de modo que


Suplemento Especial


estos sensores podían indicar cómo y adónde se estaba desplazando. También se comenzó a utilizar LEDs o LCDs con botones y menús, que aumentaban la capacidad de acceso y la confiabili-dad.

Sin embargo, las características de diagnóstico permanecían relativamente sin cambios y los desafíos por obtener diagnósticos de una válvula de control no encontraban solución. El auto-monitoreo y las alarmas del posiciona-dor hicieron posible realizar pruebas y tener diagnósticos continuos, pero muchas veces llevaban a una imagen incompleta de la causa raíz. No eran determinísticos.

Las firmas de diag-nóstico offline también eran valiosas, pero sólo se podían implementar cuando el proceso esta-ba detenido, por lo que su cronograma solía estar basado en el man-tenimiento de otros equipos. No tenían valor para el manteni-miento predictivo; tan sólo era posible deter-minar si la válvula había pasado mucho tiempo cerrada en el asiento, pero esto podía no tener mayor impor-tancia para una aplica-ción en particular.

Así se llega al moni-toreo de diagnósticos online. Requiere sólo un movimiento mínimo de la válvula y depende en gran medida de la integración del sistema de control a través de HART I/O o fieldbus Foundation. Las ven-tajas incluyen diagnós-ticos continuos, que es la primera línea de defensa en una estrate-gia escalonada de diag-nósticos. También per-mite establecer tenden-cias en el entorno ope-rativo de la válvula.

Los diagnósticos online ofrecen un análisis continuo mucho mejor. El posicionador puede indicar qué está pasando, establecien-do entonces tendencias en tiempo real. Permite monitorear las veces que se quiera y cuándo se quiera. También es posible iniciar un monitoreo programa-do o basado en condiciones en tiempo real.

Los problemas de las válvulas se pueden separar del desempeño del lazo de control o implementar un programa de gestión global de mantenimiento predictivo.

El almacenamiento de los datos de una válvula en la nube permite dispo-ner de toda la información sobre mate-

riales e historial de mantenimiento y reparaciones, lo que sirve para deter-minar si la válvula está realmente sana. Cada vez es más fácil acceder a los datos, lo que incluye el ciclo de vida completo de la válvula.

Todo esto avanza y hoy en día un técnico puede portar un casco inteli-gente que le permite hablar con alguien en la fábrica u otro experto en la mate-ria. El experto remoto podrá ser con-sultado acerca de la válvula de control que interesa, ya que está en condicio-nes de ver lo que el técnico ve a través de las videocámaras instaladas en el casco.

Con este monitoreo remoto, la ciberseguridad pasa a ser un problema, de modo que es necesario incorporar las correspondientes protecciones. Una posible protección puede impedir mover o cambiar la válvula desde una ubicación remota de monitoreo.

ResumenLos diagnósticos de válvulas online permiten que el personal de manteni-miento de planta o del servicio contra-tado pueda tomar decisiones informa-das y proactivas acerca del manteni-miento de las válvulas.

Se trata de un panorama dinámico que, sin duda, seguirá firme en los años por venir.

Preparado en base a una presentación de Leo Hughes, gerente de Baker Hughes, durante 2018 Knowledge Forum de VMA.

Los productos Valvesight y LOGIX 3800 son de Flowserve. En la Argentina: Esco Argentina S.A.

Diagnósticos predictivosCon cinco sensores de presión, el posicionador digital Logix 3800 permite a los operadores identificar y evaluar la severidad de los problemas que se van desarrollando en válvulas y actuadores para que puedan accionar antes de que se produzca un evento crítico.•Alertadepresióndesuministro – Monitorea la

presión del suministro de aire de instrumentos.•Alertadefricciónalta/baja – Monitorea el ajuste

de empaquetadura y sellos.•Alertadefugasneumáticas – Monitorea un con-

sumo excesivo de aire que indica fugas en el actuador o tubería.

•Error de posición a prueba de falla – Detecta problemas en el resorte del actuador a prueba de falla.

•Alerta de backlash – Monitorea el enlace del actuador con la válvula y detecta pérdida de cone-xiones.


Aplicaciones Wireless

En muchas ocasiones, las instalaciones industriales cuentan con tanques de depósito de materias primas, productos terminados, agua para uso general o sistemas contra incendio, etc., y necesitan incorporar mediciones en los mismos para integrarlos a su sistema de control.

En estos casos, y dado que es habitual que los tanques estén separados del resto de las instalaciones, la tecnología de instrumentación inalámbrica o ‘wireless’ se convierte en una solución muy apropiada y atractiva, ofreciendo una serie de ventajas importantes, tales como ahorro de cableado, facilidad de instalación, posibilidad de uso en áreas clasificadas, etc.

TecnologíaLa solución de SignalFire está

basada en una arquitectura tipo malla o ‘mesh’, denominada SFRSS (SignalFire Remote Sensing System), que consiste en un concentrador comunicado con nodos o sensores remotos. Esta tecnología confiere robustez y confiabilidad al sistema, dado que la información de un nodo puede llegar al concentrador por varios caminos, a diferencia de las soluciones puntomultipunto donde la comunicación es por una sola vía.

Los nodos suelen alimentarse con baterías internas; para prolongar su duración, se mantienen en modo de muy bajo consumo y, en un intervalo configurable, transmiten la información a la red. Esto se traduce en una autonomía de varios años, disminuyendo los costos de mantenimiento. Cuando se necesite una frecuencia de actualización muy alta, es posible alimentar el dispositivo de campo con un panel solar, también apto para áreas clasificadas.

Al utilizar la banda de 900 MHz para la transmisión de las señales, se consigue un vínculo mucho más robusto y de mayor alcance que con otras tecnologías similares que utilizan 2,4 GHz. Normalmente, la distancia entre un nodo y el gateway puede ser de más de 500 m con línea de visión directa, por lo que, en la gran mayoría de las aplicaciones, no se requieren repetidores de señal, como sí es habitual en otros casos.

Solución realmente económicaMuchos usuarios, al intentar implementar una solución inalámbrica con WirelessHART o ISA100, se dieron cuenta de que los ahorros que iban a conseguir en la implementación no eran tales, ya que el monto total de la solu

ción aumentaba como consecuencia de los altos costos de los dispositivos de campo (mayores a los de un transmisor convencional), del gateway y de las licencias de software necesarias.

Con la solución de SignalFire, los ahorros realmente se notan desde el comienzo mismo de la implementación, ya que el precio de un dispositivo de campo inalámbrico es similar al de un dispositivo convencional con salida 420mA+HART, mientras el costo del gateway rápidamente se justifica con los ahorros en mano de obra, cableado y todos sus accesorios (zanjeo, cañeros, bandejas, soportes, cajas de paso, borneras, selladores, terminaciones, barreras de seguridad intrínseca o aisladores galvánicos, etc.).

Además, el software SignalFire Toolkit, que permite la configuración de los dispositivos de campo y de los gateways, se entrega y actualiza en forma gratuita, por lo que no representa un valor adicional en el costo de la solución completa.

Medición de nivel en tanques presurizadosSi el tanque está presurizado, la medición de nivel se puede realizar mediante varias tecnologías: transmisor de presión diferencial o presión hidrostá

Soluciones wirelesspara medición de tanques


Wireless Aplicaciones

tica, radar sin contacto o de onda guiada, sensor ultrasónico, magnetoestrictivo, capacitivo, desplazador, etc.

En todos estos casos, se puede usar un dispositivo Sentinel de SignalFire con entrada de 420 mA o HART para integrar la medición de cualquiera de esos sensores al sistema.

Si el usuario requiere una actualización del valor con mucha frecuencia o en forma permanente, los dispositivos Sentinel pueden estar dotados de un kit de panel solar, regulador y baterías, que permiten alimentar al dispositivo de medición en forma constante. Dicho kit tiene aprobación para uso en áreas clasificadas (Clase I, División 1), por lo que puede ser instalado sobre el tanque sin ningún tipo de inconvenientes.

El montaje del kit sobre el sensor de nivel es muy simple, y ya hay diseños listos para algunos radares y transmisores de presión reconocidos en el mercado.

Medición de nivel en tanques no-presurizadosEn estos casos, y dado que la presión hidrostática de la columna de líquido será proporcional al nivel (suponiendo que la densidad no cambia mucho), la solución más simple sería instalar un sensor de presión Pressure Scout en la parte inferior del tanque.

Este sensor es una solución compacta que ofrece una gran autonomía valiéndose solamente de la batería interna. Por ejemplo, reportando el nivel en el tanque cada minuto, la autonomía es superior a los 6 años.

El reporte por excepción también permite extender el período de reporte

para prolongar la duración de la batería, pero sin descuidar la seguridad. En caso de que el sensor detecte un valor de nivel por fuera de los límites configurados, reporta automáticamente el estado al sistema sin esperar el período de transmisión configurado.

Está claro que también se podrá usar en estos tanques el resto de las tecnologías ya mencionadas, integrando los sensores de nivel con dispositivos Sentinel analógicos o con HART.

Medición de nivel, interfase y temperaturaEl transmisor Float Scout puede utilizarse para medir nivel total, interfase y temperatura. A tal fin usa un sensor magnetoestrictivo de muy alta precisión y repetibilidad, y puede integrar las tres mediciones en un solo dispositivo.

De acuerdo a la altura del tanque, el usuario puede optar por un sensor rígido (varilla de acero inoxidable por la que se desplazan los flotantes), o bien por un sensor flexible de PVDF para tanques más altos donde la instalación de un sensor rígido puede resultar complicada.

alarmas de nivelEn muchísimos casos, los tanques incorporan interruptores para detectar condiciones de alto/muy alto o bajo/muy bajo nivel, y reportar las alarmas correspondientes.

La integración de este tipo de señales discretas es muy sencilla gracias a un transmisor inalámbrico Sentinel con dos entradas discretas. De esta forma, con un solo dispositivo es posible monitorear las alarmas de alto y bajo nivel en un tanque.


Aplicaciones Wireless

Este dispositivo tiene un bajísimo consumo, por lo que, aún actualizando su estado cada 15 segundos, ofrece una autonomía de más de 5 años. Sentinel con entradas discretas también funciona trabajando en modo de excepción, por lo que puede reportar inmediatamente un cambio de estado en cualquiera de las entradas.

Medición de temperaturaEl dispositivo más apropiado en cada caso depende de la cantidad de mediciones de temperatura necesarias en el tanque.

En caso de mediciones simples, se puede utilizar un cabezal SentinelRTD (con entrada para sensor RTD Pt100) o SentinelTC (para termocupla K).

En cambio, si el usuario necesita obtener el valor de temperatura promedio o el perfil de temperaturas, lo recomendable es usar un SentinelHART o un SentinelAnalogue conectado a un sensor inteligente multipunto. De esta manera se consigue la información de cada sensor en forma individual, o bien el promedio entre todos los sensores.

Este método es habitual, por ejemplo, en tanques de almacenamiento de hidrocarburos, en los cuales se necesita el valor de temperatura para el cálculo del volumen en condiciones estándar, o en silos con granos donde la temperatura debe monitorearse por razones de seguridad.

Medición de presiónEn muchos casos, los tanques están presurizados como consecuencia, por ejemplo, de las características del fluido almacenado.

En esta aplicación se puede usar un sensor Pressure Scout que, además, tiene la capacidad de reportar inmediatamente una condición de alarma por alta o baja presión, sin esperar el período de actualización estándar. De esta forma, el operador puede ser alertado rápidamente por una falla en el sistema de inertización o por un exceso de presión debido a una falla en la válvula de presión y vacío.

Detección de apertura de tapasEl nuevo Tilt Scout de SignalFire ha sido diseñado específicamente para facilitar el monitoreo del estado de las tapas de los tanques. La instalación del dispositivo es muy simple ya que tiene muy pequeñas dimensiones y se puede adherir a la tapa en forma magnética. Utiliza un acelerómetro de estado sólido de 3 ejes, que detecta el ángulo de la tapa para determinar si está abierta, cerrada o en una posición intermedia.

De este modo, el operador de la planta puede identificar rápidamente qué tanque ha sido abierto o bien si alguna de las tapas no está cerrando correctamente y, por lo tanto, podría estar venteando gases tóxicos o inflamables. Una autonomía de más de 5 años implica un bajísimo costo de mantenimiento.

Indicación a pie de tanquesUn display de campo de SignalFire, que incluso puede ser alimentado con baterías, le permite al operador de la planta acceder facilmente a la información de los tanques, sin necesidad de desplazarse hasta la sala de control.

Field Monitor cuenta con una pantalla LCD de 11 líneas, que puede mostrar hasta 30 páginas de información, configurables por el usuario. También incorpora funciones matemáticas y de conversión de unidades, que permiten, por ejemplo, mostrar el volumen de producto en un tanque a partir de la medición de nivel.

otras mediciones y dispositivosLa solución SignalFire permite integrar todo tipo de señales de campo. Por lo tanto, con la misma facilidad con que se integran las mediciones propias de los tanques, también pueden incorporarse señales de pulsos (caudalímetros), dispositivos con comunicación Modbus, celdas de carga, etc.

También pueden diseñarse soluciones ‘híbridas’ utilizando módulos de entradas/salidas múltiples con comunicación wireless, que permiten integrar varias señales que ya están cableadas.

Integración con el sistema de plantaUn sistema de planta típico se compone de un gateway con comunicación Modbus (RTU o TCP) y los correspondientes dispositivos de campo asociados (hasta un máximo de 240 por gateway), cada uno con una dirección particular que terminará siendo el ID de Modbus del mismo.

A su vez, el gateway también tendrá su propio ID a través del cual el sistema de la planta podrá acceder a información de diagnóstico de la red inalámbrica.

comunicación HaRT inalámbricaUna funcionalidad muy importante, especialmente en estos casos y dado que el acceso a la parte superior del tanque puede ser complicado, riesgoso o demandar permisos de trabajo especiales, es que los dispositivos con comunicación HART integrados a la red inalámbrica de SignalFire pueden ser configurados en forma remota mediante cualquier herramienta con tecnología FDT/DTM, por ejemplo Pactware, utilizando la misma infraestructura.


Wireless Aplicaciones

De esta manera, el usuario podrá agregar a la red cualquier dispositivo HART conectado a un nodo Sentinel y configurarlo remotamente a través de la red de SignalFire (incluso a miles de kilómetros de distancia).

En definitiva, es posible implementar un sistema con funcionalidades de WirelessHART, pero sin una red WirelessHART.

FacIlIDaD De IMpleMenTacIón y expanSIónSolución wirelessA la hora de diseñar el sistema de medición de tanques pensando en la arquitectura wireless, simplemente deberá tenerse en cuenta el dispositivo más apropiado para cada medición (por ejemplo, un radar en cada tanque conectado al cabezal SentinelHART) y el gateway que concentre la información de todos los dispositivos.

Del mismo modo, agregar más tanques o servicios auxiliares sólo implica la compra e instalación del dispositivo que corresponda. Una vez instalado el dispositivo en la planta, en pocos minutos estará en condiciones de reportar datos al sistema.

A modo de un simple ejemplo, se muestra la implementación de la medición de nivel y temperatura en un pequeño parque de tanques ubicados lejos de la planta utilizando la solución wireless. Las mediciones de nivel se

pueden llevar a cabo con radares o transmisores por ultrasonido conectados a equipos SentinelHART, mientras que, para las mediciones de temperatura, se utilizan cabezales SentinelRTD conectados a los sensores.

La arquitectura es muy simple y su instalación y puesta en marcha se pueden llevar a cabo en muy poco tiempo y sin demandar mano de obra y maquinaria especializada que no sea la habitual para el personal de instrumentación de una planta.Solución convencionalEn cambio, cuando se piensa en la misma implementación con una solución cableada convencional, se deben tener en cuenta muchos otros aspectos de la instalación: cañeros, cajas de paso y bandejas; soportería para cañeros o zanjas y cámaras de inspección; cables, terminadores y borneras; barreras de seguridad intrínseca o aisladores galvánicos (en caso de requerirse); módulos de entradas/salidas en el controlador, etc.

La incorporación de señales adicionales suele obligar al usuario a verificar si tiene entradas/salidas disponibles en su sistema, si tiene cables, borneras y barreras de S.I. o aisladores suficientes, etc., lo que complica y encarece la expansión que se está planificando.

Siguiendo el mismo ejemplo ya mencionado, queda claro que la instalación del sistema es mucho más costosa y laboriosa por la gran cantidad de materiales, maquinaria y mano de obra especializada que se necesita para la instalación.

Seguridad de la informaciónEl protocolo utilizado por SignalFire se basa en FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum), lo que significa que la frecuencia de transmisión no es fija sino que va cambiando constantemente siguiendo un patrón aleatorio. De esta manera, se evitan interferencias y se establece un primer nivel de seguridad. Adicionalmente, el protocolo de transmisión no está publicado y el hardware utilizado en los equipos es propietario.

La tecnología de SignalFire permite la configuración de una clave para encriptar los datos que son transmitidos a través de su red, garantizando que la informacion no pueda ser interceptada o modificada. El sistema utiliza AES (Advanced Encriptation Standard), un mecanismo simétrico de cifrado adoptado por NIST de EE.UU. en 2002 como estándar luego de 5 años de prueba. Utiliza una clave de 128 bits, y es el mismo que se emplea en bancos, comercio electrónico, organismos gubernamentales, etc.

Dentro de la información que los dispositivos de campo reportan al gateway hay parámetros de diagnóstico, tales como nivel de batería, calidad de señal inalámbrica y otros valores que pueden usarse para detectar fácilmente problemas de comunicación o programar un mantenimiento preventivo.

Preparado por el Ing. Pablo A. Batch, Gte. Ingeniería de Aplicaciones, Esco Argentina S.A.


Aplicaciones Higiene

¿Aceite lubricante en el yogur? ¿Bacterias en la mermelada? No sólo suena raro, también puede ser peligro-so. Es por eso que para las instalacio-nes de producción en el ramo de la industria de la alimentación y farma-céutica rigen los estándares más altos

de higiene, ya que piezas de máquinas y componentes pueden quedar en con-tacto con los productos. Se deben tener en cuenta las necesidades específicas del cliente en los distintos segmentos industriales durante el desarrollo del producto.

Un tema limpioLa funcionalidad y el manejo intuitivo dependen de las características de un accionamiento estándar. Pero, si se va a aplicar este criterio en el ramo de la alimentación o la farmacéutica, el pro-ducto deberá cumplir con exigencias adicionales. Además de recubrimien-tos resistentes a la corrosión y el uso de lubricantes aptos para la industria de la alimentación, el diseño del pro-ducto juega un papel importante. Aquí todo gira alrededor de una cosa: la limpieza.

Al respecto, Karoline von Häfen, directora del diseño de productos en Festo, aclara: "Clean Design significa que debemos observar normas muy estrictas en el diseño. Las piezas de la instalación deben ser especialmente accesibles y ser completamente lava-bles o estar totalmente cerradas y hermetizadas. No deben existir lugares ocultos en los cuales pueda acumular-se la suciedad. Además, se exigen superficies lisas y un radio mínimo de esquinas y ángulos de tres milímetros."

Terminales de válvulas MPA-C para la industria alimenticiaEl diseño limpio del terminal de válvu-las MPA-C es considerado un nuevo estándar, ya que cumple con los reque-rimientos de la clase de protección IP69K y CRC4, la clase más alta en resistencia a la corrosión de Festo. Estos productos, complementados por un sistema de sello redundante, permi-

¡Producción impecable!

Un nuevo estándar: el terminal de válvulas Clean Design MPA-C. Cumple con los requerimientos de la clase de protección IP69K y CRC4, la clase de mayor resistencia a la corrosión en Festo.

Ahorro de tiempo con la amortiguación autoajustable PPS y la facilidad de limpieza del cilindro higiénico redondo CRDSNU.


Higiene Aplicaciones

ten la limpieza con chorros de alta presión o espuma.

Estos terminales de válvulas se pueden instalar en lugares con condi-ciones ambientales adversas. Además, están compuestos por materiales com-patibles con la FDA y lubricados con grasa NSF-H1.

Tecnología de conexiones neumáticasIncluso el componente más pequeño puede tener un gran efecto en el buen funcionamiento de un sistema. Es por eso que el conector NPCK de acero

inoxidable cumple con todos los requi-sitos para formar parte de un sistema higiénico. Su diseño especial evita que en la tuerca de unión se forme sucie-dad, acumulación de microorganismos u otras formas de contaminación. Es ideal para ser combinado con tubos PFAN, resistentes a sustancias quími-cas e influencias ambientales agresi-vas.

Asimismo, la capacidad de adapta-ción del diseño del producto en cuanto a componentes de Festo queda demos-trado con el cable de conexión NEBV. Junto al producto base, es un cable negro para aplicaciones estándar. Sin embargo, los diseñadores de Festo han pensado también en una variante gris para uso en áreas de producción sensi-bles. "Hemos evitado en este cable las estrías u otros bordes en los cuales pueda acumularse la suciedad. Aun así, el conector se puede agarrar y sacar muy bien", comentó Jörg Peschel, diseñador de productos de Festo. Este cable eléctrico NEBV reci-bió un premio por posibilidades de usos flexibles en distintos entornos de fabricación.

Actuadores neumáticos y eléctricos fáciles de limpiarEl cilindro eléctrico ESBF se destaca por su facilidad de limpieza. Gracias a sus características opcionales, tales como clase de protección IP65, aumen-to de la protección contra corrosión y lubricante con certificación de la FDA, es ideal para su uso en la industria ali-menticia y de bebidas.

Por su parte, el cilindro neumático redondo de acero inoxidable CRDSNU

de Festo permite evitar fuentes de infección, ya que sus superficies extre-madamente lisas hacen que sea fácil de limpiar. Una opción útil adicional es la amortiguación de posición final autoajusta-ble PPS, que impide posibles filtraciones de suciedad por no poseer tornillos de ajuste.

Festo también ha desarrollado un sistema modular sellado para múltiples aplicaciones. El sellado permite a la unidad se-guir funcio-nando de manera confia-ble, incluso si el engrase de fábrica queda elimi-nado a causa de una lim-pieza intensiva.

Más soluciones para la industria alimenticia en www.festo.com.ar/estrellas

El cilindro eléctrico ESBF de diseño limpio es ideal en áreas críticas de las líneas de producción.

Cable de conexión NEBV : cable sin estrías ni bordes en los cuales pueda acumularse la suciedad.

Conector de acero inoxidable NPCK: cumple con todos los requerimientos de diseño limpio.


Actualidad RFID

¿Qué? ¿Dónde? ¿Cómo?La identificación inalámbrica que usa RFID es una de las tecnologías clave en procesos de producción inteligentes de Industrie 4.0. A tal fin, Turck ofrece una poderosa herramienta con su solución BL ident RFID.

Una producción indus-trial altamente automa-tizada, muy flexible y fuertemente interco-nectada requiere tecno-

logías eficientes para identificar siste-mas, herramientas, componentes y pro-ductos. Gracias a sus beneficios espe-cíficos, la tecnología inalámbrica de identificación RFID se destaca frente a otras soluciones alternativas, tales como identificación óptica, y se con-vierte, sin lugar a dudas, en una de las tecnologías clave de Industrie 4.0.

Hoy en día, en muchos lugares, la implementación de RFID en procesos de producción sigue siendo todavía complicada e insume tiempo. La tecno-logía HF es relativamente fácil de integrar por la incidencia insignificante del entorno espacial y físico. Sin embargo, la tecnología HF tiene un alcance limitado, por lo que se debe recurrir a la banda UHF en aplicacio-

nes que requieren mayor flexibilidad y mayores alcances.

La tecnología UHF se usa princi-palmente en aplicaciones donde los tags corresponden a producto, perma-necen en el lugar, son de difícil alcan-ce o incluso dejan el sitio de produc-ción.

Las lecturas masivas son otro bene-ficio de la tecnología UHF. Aun cuan-do la lectura simultánea de varios tags también sea posible con la tecnología HF, está limitada a sólo aproximada-mente 20 tags por operación de lectura. UHF puede manejar 200 tags e incluso más, de acuerdo al número de antenas. En consecuencia, la tecnología UHF se usa principalmente en aplicaciones de logística donde se requiere la lectura simultánea de varios tags.

RFID con UHF: Grandes alcances y alta complejidadLos usuarios aceptan un cierto com-

promiso entre la mayor complejidad de los sistemas UHF y la mayor flexibili-dad y mayores alcances que se logran con esa tecnología. A diferencia de los sistemas HF, la comunicación de UHF no se basa en el acoplamiento inducti-vo en el campo magnético cercano, sino en la radiación de ondas electro-magnéticas.

Esto permite mayores alcances pero también introduce efectos latera-les, tales como interferencia causada por la interacción entre cabezales de lectura/escritura o tags. Las reflexiones de las ondas sobre paredes, objetos metálicos u objetos que contienen agua también le plantean desafíos serios al usuario.

Los cabezales de lectura/escritura incorporan algunos parámetros que pueden ser configurados para paliar estos efectos. Por ejemplo, controlar la energía de salida de la mayoría de los dispositivos. Sin embargo, los usuarios


RFID Actualidad

también deben configurar filtros RSSI (Received Signal Strength Indicator) y otros parámetros para adaptarlos a la aplicación.

¿Se deben leer varios tags al mismo tiempo? ¿Los cabezales de lectura/escritura o los tags están en movimien-to? ¿Se requieren operaciones de lectu-ra y escritura y, si es así, cuán rápidos han de ser los procesos? Estas cuestio-nes son la base de una instalación de UHF y deben tener respuesta en el momento en que se diseña un sistema.

Y ésta es también la razón por la que la mayoría de los proyectos con UHF requiere la participación de los integradores de sistemas. Los integra-dores deberán instalar un middleware que filtre, transfiera y, si es necesario, presente la información utilizable desde el RFID a los sistemas ERP, SCADA o MES del cliente.

HF irremplazable en automatizaciónMientras UHF está ganando terreno principalmente en aplicaciones de logística, el desarrollo de la producción digital en automatización de fábricas seguirá siendo soportada por solucio-nes de HF, en parte combinadas con la tecnología UHF.

El sistema BL ident RFID de Turck está destinado a esta clase de aplicacio-nes híbridas, ya que permite la cone-xión de cabezales de lectura/escritura HF y UHF en los mismos módulos de

interface. La adaptación de las interfaces a los controladores es sumamente sencilla, en especial con las nuevas inter-faces RFID de los módulos bloque TBEN-S o TBEN-L IP67, provistos con Interface Universal (UI Interface). La interface UI permite que un controlador pueda usar los canales de RFID como simples entradas, lo que elimina la necesidad de un bloque de fun-ción definido por el usuario en el controlador.

Comunicación estandarizada OPC UASi se necesitan interfaces RFID para comunicarse con

soluciones de middleware, SCADA, ERP o MES, los usuarios, en la mayo-ría de los casos, tienen que aceptar soluciones propietarias o incluso escri-bir sus propios programas.

El estándar OPC UA, independien-te de plataforma, es una interesante solución, ya que ofrece un lenguaje estándar para comunicación con con-troladores y sistemas IT. Dentro de este contexto, Turck ha integrado ahora la interface OPC UA directamente en su interface RFID IP67, denominada TBEN-L4-RFID-OPC-UA, lo que per-mite que las interfaces puedan comuni-carse directamente con MES, ERP u otros sistemas basados en Ethernet. Muchos servicios de nube también soportan OPC UA y, de esta forma, aceptan la transferencia de datos de producción a la nube para tareas de monitoreo o análisis.

OPC UA también contiene una especificación adicional que estandari-za la comunicación de dispositivos AutoID en particular, tales como lecto-res de código de barras o lectores RFID.

Si los dispositivos soportan el estándar correspondiente a dispositivos AutoID, los respectivos sistemas pue-den intercambiarse uno con otro. La especificación correspondiente a dis-positivos AutoID también proporciona el así llamado modo Reporte, que es soportado por los cabezales de lectura/escritura de Turck.

De esta forma, el cliente podrá rea-lizar un barrido de tags continuo o de tiempo limitado y disponer de los datos leídos como notificaciones de eventos tan pronto se localiza un tag en el campo del cabezal de lectura/escritura. En consecuencia, el usuario ya no requiere una señal de disparo adicio-nal, con lo que el cabezal de lectura/escritura opera de manera autónoma a la hora de reportar cualquier nuevo tag a los usuarios o sistemas de mayor nivel.

Comunicación seguraOtro beneficio de OPC UA es el hecho de que el estándar soporta mecanismos de seguridad para encriptación y auten-ticación, protegiendo así los datos con-tra un acceso no autorizado, en particu-lar a la hora de transferir esos datos a sistemas ERP o de nube. De este modo, el usuario dispone de un acceso seguro desde cualquier lugar en el mundo.

TBEN-L4-RFID-OPC-UA ofrece encriptación de datos y soporte para certificados de seguridad, como así también configuración de derechos de acceso a través del servidor de web con la correspondiente conexión HTTPS segura.

Ambas bandas de frecuencia, HF y UHF, seguirán teniendo un rol cada vez mayor a medida que avance Industrie 4.0. Y es allí donde reside la importancia de Turck con su sistema BL ident RFID: la posibilidad de traba-jar al mismo tiempo con HF y UHF.

Preparado en base a una presentación de Bernd Wieseler, director de gestión de sistemas RFID en Turck. Representante en la Argentina: Aumecon S.A.

Novedad en la última Feria de Hannover: El módulo TBEN-L-RFID de Turck con un servidor OPC UA integrado simplifica la conexión de la automatización de fábrica con el mundo IT.


Actualidad Instrumentación

Herramientasavanzadas simplificanel mantenimientode instrumentos

En muchas plantas de pro-ceso, el mantenimiento de la instrumentación (figura 1) se puede divi-dir en dos categorías. La

primera es ‘demasiado poco, demasia-do tarde’, en cuyo caso la instrumenta-ción falla por la ausencia de manteni-miento preventivo, muchas veces acompañado por una parada del proce-so. La segunda categoría es ‘demasia-do mantenimiento’, donde las empre-sas remueven, calibran, limpian y brin-dan servicio a instrumentación que no

lo necesita, con un alto costo en lo que hace a partes, mano de obra y tiempo de parada de los equipos.

Hoy en día, algunos proveedores de instrumentos ofrecen capacidades y servicios que ayudan a los usuarios finales a gestionar el mantenimiento utilizando diagnósticos online, gestión de activos, programación adecuada de tareas de mantenimiento y alertas auto-máticas cuando surgen problemas.

A continuación se describe de qué manera se pueden aprovechar estas tecnologías para simplificar el mante-

nimiento, reducir costos, reducir inven-tarios de partes y evitar fallas inespera-das en los equipos.

Instrumentacióncon autodiagnósticos Los caudalímetros y otros instrumen-tos de proceso han estado disponibles por años en versiones ‘inteligentes’, ofreciendo información vital para man-tenimiento.

Por ejemplo, los dispositivos HART de 4-20 mA están en el mercado desde los años ‘80. HART superpone 35 a 40 parámetros digitales a la señal de 4-20 mA, que puede incluir estado del dispositivo, alertas de diagnóstico, parámetros de configuración, etc. Los instrumentos fieldbus ofrecen gran parte de la misma información a través de distintos protocolos, tales como EtherNet/IP y PROFIBUS PA.

Desafortunadamente, más del 60% de los instrumentos se usan sólo para medir la variable de proceso primaria, donde el estado y los datos de diagnós-tico son ignorados por el sistema de control. Los técnicos de mantenimien-to muchas veces tienen que acceder a los datos con dispositivos portátiles que se enchufan en el caudalímetro. La ausencia de comprensión, capacitación y un software útil para procesar los datos quizás pueda explicar el hecho de que los departamentos de manteni-miento no aprovechan esta capacidad.

Los proveedores de instrumentos pudieron reconocer el problema, lo que

Figura 1. La instrumentación moderna brinda información de diagnóstico y estado para el mantenimiento preventivo de una planta.


Instrumentación Actualidad

los llevó a incorporar en sus caudalí-metros y otros dispositivos los diag-nósticos a bordo, información de esta-do y otros parámetros secundarios que necesita el personal de mantenimiento, además del software imprescindible para lograr que todos estos datos sean fácilmente accesibles y utilizables.

Por ejemplo, los caudalímetros de Endress+Hauser incorporan la tecnolo-gía Heartbeat, que proporciona una gran cantidad de información de estado y diagnóstico, además de desempeñar funciones vitales, tales como monito-reo de condiciones y verificación in situ.

El monitoreo de condiciones reco-noce un posible deterioro en el desem-peño de la medición o en la integridad del caudalímetro. Los valores de moni-toreo son transmitidos a un sistema de monitoreo de condiciones externo, que se puede usar para reconocer tenden-cias en los valores secundarios medi-dos y para evaluar relaciones entre parámetros individuales.

Las normativas muchas veces exi-gen que los caudalímetros u otros ins-trumentos sean calibrados periódica-mente. Por lo general, esto se lleva a cabo retirando el caudalímetro del pro-ceso, llevándolo a un laboratorio de caudal o instalación de calibración, y comparándolo cuantitativamente con un patrón trazable.

En los instrumentos modernos, la electrónica del transmisor del caudalí-metro realiza continuamente una eva-luación cualitativa para verificar todos los componentes relevantes que afec-tan la función y la integridad del dispo-sitivo. Esto confirma y puede docu-mentar mediante verificación que nin-gún componente del medidor tiene una deriva fuera de las tolerancias de cali-bración originales. La posibilidad de extender la frecuencia de calibración del caudalímetro se traduce en impor-tantes ahorros en cuanto a mano de obra y paradas de proceso.

Gestión de mantenimientoLa instrumentación moderna ofrece información de estado y diagnóstico, pero procesar todos estos datos suele ser un problema. Además, el sistema de control se cargaría con datos irrele-

vantes para su tarea primaria, esto es control de proceso en tiempo real.

Dentro de este contexto, los fabri-cantes de instrumentos desarrollaron paquetes de software que realizan todas estas funciones. Hay dos catego-rías de paquetes: programas de gestión de instrumentos, que analizan la infor-mación en tiempo real proveniente de la instrumentación, y un software de gestión de activos, que se encarga del seguimiento de cada instrumento en la planta y guarda datos vitales, tales como manuales y listas de partes.

Los programas de gestión de instru-mentos realizan varias funciones para los departamentos de mantenimiento: Configuración – Colaboran con el

mantenimiento a la hora de confi-gurar una nueva instrumentación durante la instalación inicial o cuando se reemplaza un instrumen-to existente.

Monitoreo de condiciones – Analizan datos en tiempo real pro-venientes de instrumentación, detectan problemas y notifican al

departamento de mantenimiento cuando un dispositivo necesita atención con antelación a una falla.

Gestión del ciclo de vida – Hacen un seguimiento del ciclo de vida completo de un instrumento, desde configuración inicial a calibracio-nes y reparaciones, y proveen información para auditorías y regu-laciones de seguridad.Si bien un fabricante de instrumen-

tos puede proveer información para sus propios instrumentos, ¿qué hay acerca de los demás instrumentos de otros fabricantes en una planta? Afortu-nadamente, la estandarización en la industria de instrumentación hace posi-ble disponer de esa información.

Hoy en día se dispone de archivos DD (Device Description), EDDL (Enhanced Device Description Lan-guage), DTM (Device Type Manager) y configuraciones HART y fieldbus Foundation de todos los fabricantes, que se pueden acceder desde distintos websites y luego cargarlos en el pro-grama de gestión de instrumentos.

Figura 2. Los programas de gestión de activos proveen manuales de equipos, listas de partes y demás información a dispositivos portátiles, tales como Field Xpert SMT70 de Endress+Hauser.


Actualidad Instrumentación

Gestión de activosCuando una planta tiene miles de ins-trumentos, hacer un seguimiento de manuales, listas de partes, reportes de auditoría, programas de mantenimien-to y demás información puede conver-tirse en una pesadilla. Un programa de gestión de activos de mantenimiento recopila toda esta información, la digi-taliza y la pone a disposición de los técnicos de mantenimiento por medio de dispositivos portátiles (figura 2).

Por lo general, un programa de ges-tión de activos ofrece: Manuales de instrumentos – Los

manuales modernos están disponi-bles en formato digital y se descar-gan fácilmente en la base de datos, mientras los anteriores manuales en papel pueden ser escaneados.

Listas de partes – Igual que los manuales, las listas de partes pue-den ser descargadas o escaneadas.

Cumplimiento – El software hace el seguimiento de todas las activida-des de los instrumentos, o sea cali-braciones, verificaciones y mante-nimiento realizado, para cumplir con las regulaciones vigentes.

Documentación y reportes – El software puede producir auditorías y reportes que cumplen con los distintos patrones.

Gestión de mantenimiento – Determina el momento en que los instrumentos necesitan recibir ser-vicio, ser calibrados o verificados, y lo notifica a mantenimiento.

Comunicaciones – El software puede compartir datos con otros programas de gestión de manteni-miento, historizadores, hojas de datos, etc.Esta información puede ser guarda-

da en el sitio o en la nube, donde se la accede desde una estación de trabajo (figura 3) o un dispositivo portátil.

Análisis de la base instaladaMuchas plantas no disponen de sufi-ciente información acerca de su base instalada de instrumentos y analizado-res de proceso; además, con el tiempo, las plantas se modifican y los instru-mentos cambian, empeorando la situa-ción.

Una de las mejores maneras de abordar este problema es implementar un programa de gestión de manteni-miento, normalmente con la ayuda de un proveedor importante de instrumen-tos. La mayoría de estos proveedores pueden ir a una planta de proceso, realizar una evaluación de la base ins-talada de instrumentación y ofrecer recomendaciones de gestión acerca de

lo que hace falta para mejorar una determinada situación.

Por ejemplo, un análisis de la base instalada consiste de: Inventario de instrumentos –

Rastrea y lista todos los dispositi-vos del sitio para una futura trans-parencia, sin importar el fabricante.

Evaluar la criticidad y mantenibi-lidad de los dispositivos – Define y clasifica puntos críticos de medi-ción y su mantenibilidad para garantizar que las tareas de mante-nimiento puedan realizarse de manera fácil y efectiva.

Recomendar una estrategia ade-cuada de mantenimiento – Evalúa las actividades actuales de mante-nimiento y recomienda mejoras para llegar a un programa de man-tenimiento balanceado.

Identificar equipos obsoletos – Incluye un plan de migración para modernizar la planta,

Reducir la complejidad – Incluye recomendaciones para estandarizar la instrumentación y minimizar los repuestos.Una vez finalizada la evaluación, el

proveedor de instrumentos podrá ela-borar recomendaciones con informa-ción clave para la toma de decisiones relevantes respecto de mejoras en man-tenimiento y calidad, obsolescencia y gestión de repuestos para los respecti-vos activos de la base instalada.

SumarioEn las plantas de proceso, la instru-mentación moderna y las estrategias afines de mantenimiento tienen una importancia decisiva a la hora de reali-zar el mantenimiento preventivo, eli-minar paradas de proceso a causa de instrumentos que fallan y ahorrar tiem-po y dinero evitando actividades de mantenimiento innecesarias.

La implementación de un sistema de gestión de instrumentación puede ser una tarea abrumadora, pero se puede recurrir a los proveedores de instrumentos para recibir asistencia en caso de necesidad.

Preparado en base a una presentación deJon Dietz, gerente de servicio de campo en Endress+Hauser.

Figura 3. Es posible acceder a datos de instrumentos con un software de gestión de activos, por ejemplo el programa W@M de Endress+Hauser, desde estaciones de trabajo o dispositivos portátiles.

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