¿controlador o periferia?
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TENDENCIAS EN CONTROL DE MOVIMIENTO
Máquinas cada vez más precisasy fl exiblesEn aquellos procesos que exigen un control de posición, de velocidad o de par de ejes, así como la sincronización entre ellos, la tecnología actual de control de movimiento o motion control está ofreciendo sobradamente el plus de prestaciones que la automatización actual necesita. Pág. 38
475 / Julio/Agosto 2015 Mecánica, Oleohidráulica, Electricidad, Electrónica, Informática, Medidas
WirelessHART Pág. 59
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Los nuevos controladores de máquina NX7 y NJ1 elevan la escalabilidad de la plataforma Sysmac a otros niveles...
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NX7Tiempo de ciclo: 125µs256 ejes reales2 núcleos de motion independientes
NJ5Tiempo de ciclo: 500µs64 ejes reales
NJ3Tiempo de ciclo: 500µs8 ejes reales
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TIEMPO REAL
PanoramaLa domótica como respuesta al défi cit energético
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INFORME
Entrevista con Pere Garriga Isart, responsable del Desarrollo del negocio de control de movimiento de altas prestaciones en Schneider Electric
“Utilizamos un sistema de programación modular y estructurado, basado en la re-utilización de código.”
PERSONAS
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Ambos: es Controlador y es Periferia. Se trata de inteligencia distribuida.La familia SIMATIC S7-1500 ha visto ampliada su portfolio con los controladores distribuidos SIMATIC S7-1510SP y S7-1512SP, tanto en su modalidad estándar como de seguridad. Su tamaño compacto y flexibilidad a la hora de aampliar la estación de forma centralizada o mediante periferia distribuida ET 200SP en PROFINET / PROFIBUS DP así como su gran disponibilidad la hacen ideal para fabricantes de maquinaria.Incorpora tres puertos Ethernet y funciones Motion Control.
Controlador distribuido: las nuevas CPUs en formato ET 200SPLos controladores distribuidos ET 200SP CPU combinan una extraordinaria compacidad junto con una gran flexibilidad. Los controladores distribuidos son la solución perfecta para aplicaciones estándar y seguras ante fallos, particularmente en el en el rango de prestaciones medio para máquinas con inteligencia distribuida o máquinas en serie con poco espacio disponible.
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SIMATIC S7 1510SP
¿Controlador o Periferia?
s
4 T IEMPO REAL 8 Panorama
La domótica como respuesta al déficit energéticoHa sido la gestión energética uno de los nichos de desarrollo natural para el sector de la domótica. En el actual entorno IoT esta tendencia no cambia, sino que madura para predecir y comunicar a los sistemas de la ciudad inteligente cuál será el consumo futuro de la instalación. La certifi cación y la interconexión son retos aún pendientes de resolver.
15 Mes a mes• Internet de las CosasIndustrial, la importancia del análisis• Assystem lidera elproyecto europeo de ciberseguridad• En torno de lasnanotecnologías
17 Empresas• Nuevo record financieropara Endress+Hauser
• Un acuerdo con elobjetivo de mejorar la ciberseguridad• Siemens-Preactorreconoce a la empresa española Bitec como proveedor líder• Schneider adquiere elsoftware Foxray
24 Eventos• Todo a punto para elencuentro industrial francés MIDEST 2015• La tecnología láserplenamente consolidada en la industria• Primer CongresoInternacional de Composites en Alemania
• BCN Rail se centra en lastecnologías smart• Matelec Industry pone elfoco en la automatización, control y electrónica industrial
Automática e Instrumentación Julio/Agosto 2015 / n.º 475SUMARIO
Tendencias en control de movimiento
La portada
Nuevo NX7, el controlador para la automatización de máquinas más rápido del mercado
Omron amplía la gama de controla-dores para la automatización de
máquinas con los nuevos modelos NX7 y NJ1, que constituyen el núcleo de la plataforma de automatización Sysmac). El lanzamiento de la serie NX7 y NJ1 permite un amplio rango de soluciones de auto-matización, desde las más vanguardistas, con sistemas avanzados de producción, hasta las máquinas más sencillas.
El nuevo controlador NX7 es el buque insignia de la gama y ofrece la máxima velocidad sin comprometer la � abilidad. Cuenta con el tiempo de procesado más rápido del sector, gracias al uso de procesadores Intel® Core™ i7 de cuatro nú-cleos, y a su gran capacidad de memoria. Pensando en un futuro con so� sticados centros de producción que usen el con-cepto del IoT (Internet of Things - Internet de las Cosas), Omron ha diseñado este controlador integrado para dar al usuario una capacidad de escalado que va más allá del marco de los controladores y PLC anteriores. Esta escalabilidad se comple-menta con el nuevo NJ1, que permite que Sysmac se adapte a los equipos actuales de fabricación.
El NJ1 es el controlador de automa-tización más básico de la familia, que controla hasta 2 ejes y es completamente compatible con los controladores NJ5//NJ3. Al compartir el mismo concepto, dimensiones y especi� caciones, el NJ1 resulta ideal para máquinas sin ejes o con un bajo número de estos. Con una arquitectura que permite incorporar rápidamente la tecnología de comu-nicación más reciente (ICT), Sysmac proporciona un entorno de fabricación altamente innovador. Lo logra por medio de una serie de librerías de aplicación y mediante herramientas de diseño como el simulador 3D.www.omron.es
Los nuevos controladores de máquina NX7 y NJ1 elevan la escalabilidad de la plataforma Sysmac a otros niveles...
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MACHINE CONTROLServos · Variadores · E/S · Seguridad · Visión · Robótica · Sensórica
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NX7Tiempo de ciclo: 125µs256 ejes reales2 núcleos de motion independientes
NJ5Tiempo de ciclo: 500µs64 ejes reales
NJ3Tiempo de ciclo: 500µs8 ejes reales
NJ1Tiempo de ciclo: 1 ms2 ejes reales
SysmacUna Plataforma totalmente integrada
La tendencia industrial del motion control
38 La presencia del motion control en la automatización ac-tual es notable y, debido a sus excelentes prestaciones, es seguro que seguirá siendo muy importante durante los próximos años. Con este saludable horizonte, en este artículo se describen algunas de las tendencias del sector.
Herramienta software para el dimensionamiento de una aplicación de motion control
44 El adecuado dimensionado tanto de los servomotores como del resto de los equipos ayudará no solo a reducir los costes de adquisición, sino también los costes del consumo de energía. Los fabricantes de soluciones motion control proporcionan herramientas de software con las cuales es posible dimensionar correctamente la aplicación.
*Velocidad de procesamiento (según investigación OMRON con fecha de marzode 2015)w
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APLICACIONES72 Última tecnología de
automatización en máquinas de brochadoLa empresa de Vizcaya Ekin S. Coop., dedicada al diseño y fabricación de maquinaria y herramientas de alta precisión para el brochado y el laminado en frío, puede simplificar la ingeniería de sus máquinas y ofrecer un mayor valor añadido a sus clientes, gracias a la utilización de las últimas tecnologías de automatización.
TECNOMARKET74 Nuevos productos
Julio/Agosto 2015 / n.º 475 Automática e InstrumentaciónSUMARIO
26 MercadosEl valor del mercado de energías renovables retrocedió un 21,5% en 2014Según un reciente informe de DBK, la evolución del número de instalaciones y de la capacidad instalada de energía eólica y solar en el mercado español ha mostrado una significativa desaceleración, como consecuencia de la reforma de la normativa reguladora.
28 Opinión • ¿Qué es el dinero?Laura Tremosa
PERSONAS30 Entrevista con Pere
Garriga Isart, Responsable del Desarrollo del negocio de control de movimiento de altas prestaciones (ELAU) en Schneider Electric“Utilizamos un sistema de programación modular y estructurado, basado en la re-utilización de código”
SELECCIÓN DEL MES34 Productos
Conectores rectangulares fabricados en plástico y metal
SOLUCIONES66 La gestión óptima
del ciclo de vida de un variador de velocidad
Los servicios ofrecidos por los fabricantes de equipos industriales suponen un porcentaje muy pequeño de su coste total de propiedad y, sin embargo, reportan grandes beneficios como –entre otros– los que se obtienen en el apartado de eficiencia y consumo energético.
Las aplicaciones con redes inalámbricas están creciendo en las instalaciones industriales a un ritmo cada vez más acelerado. Hay variedad de tecnologías wireless en el mercado, pero algunas de ellas han sido diseñadas para trabajar en aplicaciones industriales desde un inicio, como es el caso de WirelessHART. Es una red con alta disponibilidad, determinismo, bajo consumo energético y con mecanismos de seguridad. Con las aplicaciones creciendo y con el horizonte de la Industry 4.0 muy cerca, puede tener un protagonismo cada vez mayor.
Automatizar movimientos con los recursos actuales
48 En este artículo el autor se centra en la de�nición de siste-mas de movimiento eléctricos y servosistemas. Eléctricos porque son los que aportan las �exibilidades de posicio-nado necesarias proporcionando un ahorro energético, y servosistemas porque son los únicos que garantizan la ejecución del movimiento dentro de los parámetros requeridos.
“Deus ex machina”
54 Es de suponer que después de leer el título de este artículo más de uno se habrá hecho la idea de que si continua le-yendo se va a encontrar con un cuento de ciencia-�cción al más puro estilo Isaac Asimov y Stanley Kubrick con robots super avanzados e inteligencia arti�cial, o algo relacionado con las últimas películas de superhéroes. Quizás, si se hace una breve explicación sobre el signi�cado de este término, nos podamos poner en situación sobre por qué se ha titulado este artículo de esta manera y, qué es lo que tiene que ver el motion control con ello.
59 Wireless HART
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EDITORIALJulio/Agosto 2015 / n.º 475 Automática e Instrumentación
S egún datos difundidos por el Instituto Nacional de Estadística, la cifra de nego-cios de la industria aumentó un 0,7% el
pasado mes de mayo respecto al mismo mes de 2014, mientras que las entradas de pedidos del sector se incrementaron un 3,5%. Con el dato de mayo, la facturación de la industria regresó a terreno positivo tras la caída del 1% registrada en abril, en tanto que los pedidos sumaron ya cuatro meses de incrementos, aunque el ritmo de avance se aceleró en mayo 3,2 puntos res-pecto al mes anterior (+0,3%). De esta manera, la cifra de negocios de la industria se disparó un 3% en mayo en tasa interanual, mientras que los pedidos del sector experimentaron su mayor avance interanual desde septiembre de 2011, al crecer un 5,6%. Y según los analistas, es muy posible –y sobre todo esperable– que esta tendencia se vaya consolidando. De hecho, en el sector industrial empiezan a respirarse aires más optimistas. La mayoría de las empresas suministradoras de equipos y sistemas para la automatización de plantas y procesos industriales se muestran satisfechas con las cifras alcanzadas el último año y declaran buenas expectativas de cara al futuro, siempre con la dosis de prudencia necesaria, pues, por el momento, seguimos en un equilibrio inestable.
Este ha sido uno de los motivos que ha llevado a los organizadores del próximo salón Matelec, que se celebrará del 25 al 28 de octubre de 2016 en Ifema (falta todavía más de un año), estén presentando ya su renovado salón Matelec In-dustry, y lo definen como un salón especializado en ofrecer al conjunto del sector industrial una plataforma que conecta conocimiento, profesio-nales, productos y empresas, bajo el lema “Let’s Link-up”. La interconectividad necesaria en los procesos industriales de producción, ingeniería y gestión será la protagonista de la cita, un es-pacio al servicio de la reindustrialización 4.0 y de la smart factory, conectando procesos y mercados a través de Internet y tecnología punta, según sus organizadores.
Tal y como han anunciado, constará de 3 gran-
des sectores: Automatec, automatización en la Industria, Energía y Procesos; Electrónica Indus-trial; y Soluciones de Control y Gestión Energética Industrial. El área expositiva estará orientada a facilitar el encuentro comercial especializado entre fabricantes y responsables de áreas de producción y control, gestión, mantenimiento, calidad y seguridad de procesos, fabricantes de maquinaria o ingenierías. El objetivo es ofrecer al sector industrial la última oferta disponible para aplicar mejoras en la eficacia de sus pro-cesos productivos, en la gestión de tiempos y costes, en la flexibilidad en la asignación de recursos, seguridad y rentabilidad. Entre otras industrias, el salón se centrará principalmente en segmentos como automoción, energía, salud y alimentación.
También se pondrá a disposición del asistente un espacio multidisciplinar para el intercambio de conocimiento y de experiencias, para el debate, para la presentación de casos de éxito y nuevas tecnologías. Se celebrarán talleres y demostraciones, así como el Foro Gate 4.0, donde se debatirá acerca de los aspectos de mayor actualidad y futuro para la industria: la ciberseguridad industrial, las comunicaciones o el big data.
Durante muchos años, la mayoría de firmas fabricantes y distribuidoras de equipamiento industrial acudían cada año a la cita de Matelec, pues veían en este salón una buena plataforma para dar a conocer su oferta y para contactar con posibles nuevos clientes. Con el cambio de la coyuntura económica –que llevó a los organi-zadores de Matelec a focalizar sus esfuerzos en otras direcciones–, estas firmas fueron dejando de ver cumplidas sus expectativas en cuanto a la asistencia como expositores al salón, y lo fueron abandonando. Pero está claro que este sector –nuestro sector– necesita un salón en España, y esperamos que este reinventado Matelec Industry anime a regresar a muchos de los que dejaron de apostar por el antiguo Matelec. Desde nuestra revista intentaremos ayudar en la medida de nuestras posibilidades a que esto sea así.
Matelec vuelve a reinventarse
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Automática e Instrumentación Julio/Agosto 2015 / n.º 475TIEMPO REALPanorama
La domótica como respuesta al dé�cit energético
T al y como revelan los datos del Instituto para la Diver-sificación de la Energía,
IDAE (www.idae.es), el consumo de los hogares representa la quin-ta parte del gasto energético que se realiza en España, unas 0,852 toneladas equivalentes de petróleo (tep) por hogar, y la cuarta parte del consumo eléctrico, unos 9.922 kWh. por vivienda.
De media, cada unidad familiar tiene un gasto energético de 990 euros al año, de los cuales la calefac-ción es el principal responsable, con un 47% del consumo. A continua-ción, el aire acondicionado (19%), cocina (7,4%), refrigeración (0,8%), Iluminación (4%), electrodomésti-cos (19,4%) y standby (2,3%). En relación a este último punto, tal y como se interpreta de los datos del IDAE, dejar los aparatos eléctricos apagados en modo espera supone un gasto de 231 kWh al año, casi tanto como el consumo medio anual del lavavajillas (246 kWh) y mucho más que el consumo del ordenador (172 kWh).
Atendiendo a la fuente energéti-ca, la electricidad ocupa el primer puesto con un 35%, seguida del gas natural, a más de diez puntos, y los derivados del petróleo con un 22%. Las energías renovables representan un nada despreciable 17%.
En este escenario, no sorprende
que la mayor parte de la tecnología domótica disponible en el mercado esté desarrollada para optimizar el uso de los sistemas en los que la electricidad tiene protagonismo. Lamentablemente para los ciuda-danos pero afortunadamente para nuestro sector, en España se pena-liza mucho el consumo de energía, por lo que la domótica ha tenido un fuerte protagonismo en las medidas que implementan los hogares para abaratar estos costes, explica Fran-cisco Guzmán, director académico del Máster en Domótica, Gestión
de la Energía y Gestión Técnica de Edificios de la Universidad de Málaga (www.masterdomotica.uma.es).
Para el experto, España cuen-ta con los niveles más amplios de implementación domótica a nivel europeo. Estamos en los primeros puestos en lo que se refiere patentes de eficiencia energética. Hoy la domótica ha dejado de ser única-mente ornamental, motivación que durante años fue el motor de compra del mercado. Hoy se implementa porque se quiere alcanzar una ma-
Ha sido la gestión energética uno de los nichos de desarrollo natural para el sector de la domótica. En el actual entorno IoT esta tendencia no cambia, sino que madura para predecir y comunicar a los sistemas de la ciudad inteligente cuál será el consumo futuro de la instalación. La certificación y la interconexión son retos aún pendientes de resolver.
CONSTANZA SAAVEDRA
“Hoy la domótica ha dejado de ser únicamente ornamental, motivación que durante años fue el motor de compra del mercado. Hoy se implementa porque se
quiere alcanzar una mayor e�ciencia energética o porque se persigue una �nalidad asistencial”.
n Fuente: Magtel.
Julio/Agosto 2015 / n.º 475 Automática e InstrumentaciónTIEMPO REALPanorama
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yor eficiencia energética o porque se persigue una finalidad asistencial. En relación a este último ámbito, Guzmán está convencido que el campo de la salud se convertirá en un nicho de mercado decisivo para el sector: Nuestros mayores son de los segmentos con mayor poder ad-quisitivo y la domótica les ofrece la posibilidad de seguir disfrutando de su casa con las mejores condiciones de seguridad y acompañamiento.
Ángel F. Agudo, coordinador del Máster en Domótica y Hogar Digi-tal de la Universidad Politécnica de Madrid (www.master.cedint.upm.es), es más cauto a la hora de valorar el nivel de implantación de la domótica en España. Reconoce que con mayor o menor nivel de integración, la tecnología está cada vez más presente en los hogares,
sin embargo es difícil dar datos objetivos acerca de su tasa de intro-ducción puesto que es difícil definir qué se entiende por nivel de imple-mentación en sí mismo. Lo que sí afirma con seguridad el profesor es que el desarrollo de la domótica irá en ascenso: Innovaciones como las tabletas o los teléfonos móviles inteligentes se han convertido en un interfaz sencillo, amigable y comple-tamente aceptado por usuarios de perfiles cada vez más diversos. Por ello, los grados de implementación domótica de hoy van a ser muy inferiores a los que veamos en los próximos años.
Actualmente, el sector reconoce que vive un periodo de ralentiza-ción. Eduardo Valencia, Clúster Ma-nager de Domotys (www.domotys.org), hub de empresas españolas
que congrega a firmas especializa-das en domótica, inmótica y smart cities, detalla que los desarrollos de sistemas de control que antes se destinaban a hogares, ahora, debido a la paralización del sector de la construcción, se trasladan de las viviendas a edificios como hoteles, oficinas, hospitales, etc.
Para el máximo representante del clúster, pese al ligero cambio de tendencia, la evolución es favo-rable debido en parte a la consoli-dación de estándares como KNX y Lonworks, entre otros, y al aumento de equipos digitales en el hogar. Tanto los usuarios finales como las empresas reconocen el valor añadido que suponen los sistemas de control y automatización, sea en construcción residencial o en el sector terciario. Miramos al futuro con optimismo, añade.
Domótica para una mayor sostenibilidadTradicionalmente, los proveedores de tecnología domótica se han en-focado a la gestión energética como uno de los nichos de desarrollo naturales del sector. Esta tenden-cia hoy no cambia, sin embargo, se madura en las propuestas para prever y comunicar el consumo de las instalaciones bajo control. La irrupción de nuevos sistemas de generación y distribución en el marco de la ciudad inteligente, las microgrids por ejemplo, estarían favoreciendo el desarrollo de esta nueva faceta de la domótica.
El salto de la domótica del hogar a la gran instalación
A unque en el contexto residencial pueden ser más habituales aplicaciones concretas e independientes como las de confort o
audiovisuales, en el contexto industrial o terciario la integración de tecnologías es una cuestión no solo de presente y futuro, sino ya casi podríamos decir de pasado, afirma el coordinador del Máster en Do-mótica y Hogar Digital de la UPM.
Según señala el experto, la domótica es hoy una realidad en ámbitos fuera del residencial. Me atrevería a decir que no existe ningún edi-ficio de estas tipologías que haya sido construido o reformado en los últimos años que no cuente con una importante carga tecnológica, que se ve reflejada en aplicaciones concretas como la producción y gestión eficiente de la energía, el control de accesos, las redes inteligentes de comunicaciones, los sistemas de seguridad o los sistemas de manteni-miento predictivo. Como ejemplo de este tipo de implementaciones, el director del Máster en Domótica de la UMA destaca el interés de la industria por corregir los habituales desequilibrios de carga en instala-ciones trifásicas, un asunto que gracias a la aplicación de sistemas de control es infinitamente más sencillo y seguro de gestionar.
Para el Clúster Manager de Domotys, debido a la ralentización de la construcción en el segmento residencial es sin duda en el sector tercia-rio donde se están viendo los mayores avances. Si tuviera que indicar un ejemplo, destacaría los establecimientos hoteleros. Hay que tener en cuenta que el consumo de energía supone el segundo gasto, tras el personal, en las cuentas de resultados de estos negocios. Es por esto que resulta necesario para ellos la implantación de soluciones que permi-tan disminuir la factura. Tal y como explica, las principales ventajas de la inmótica para estos establecimientos se basan en la gestión de consumos energéticos, la reducción de los costes de mantenimiento, el descenso del número de fallos o la seguridad de los bienes y la gestión de personas, tanto de clientes como de personal.
“Con mayor o menor nivel de integración,
la tecnología está cada vez más presente en los hogares, sin embargo es
difícil dar datos objetivos acerca de su tasa de
introducción puesto que es difícil de�nir qué se entiende por nivel de implementación en sí
mismo”.
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Para Francisco Guzmán serán claves las tecnologías domóticas ca-paces de prever la tendencia de con-sumo en los próximos días, avisando a la ciudad que mañana tendré un consumo ‘x’ y será el sistema global quien hará una gestión inteligente sobre quién me puede suministrar la energía desde qué punto a un coste más competitivo y con el menor consumo. El experto recalca que hablar de sostenibilidad medioam-biental por supuesto es importante, pero también se tiene que hablar de sostenibilidad económica, que las soluciones domóticas ayuden a
reducir el gasto de las familias y de las empresas es clave.
En lo que se refiere a grandes instalaciones, la tendencia hacia la predicción es similar, según confir-ma Ángel F. Agudo. La integración
de tecnología en edificios permite hacer una gestión eficiente de la energía que se consume, integrar sistemas de generación de manera que exista una perfecta coordina-ción entre la generación y el consu-mo o hacer una gestión preventiva y de rápida respuesta sobre el man-tenimiento del edificio. Todo ello supone una repercusión inmediata sobre la sostenibilidad en distintas dimensiones: no solo se refiere a lo que consume el edificio en el mo-mento actual, sino a lo que puede generar de manera adicional, o a lo que puede necesitar en los próximos años. Para el docente, es importante que se encarguen de los proyectos auténticos profesionales que sepan integrar los distintos sistemas para que trabajen coordinada y eficien-temente.
En esa línea, el Clúster Manager de Domotys destaca la relevancia del establecimiento de estándares y certificaciones en el sector con el objetivo de asegurar una correcta implementación de las iniciativas. Menciona el Análisis del Ciclo de Vida (ACV), una técnica de evalua-ción que sirve de base para evaluar el comportamiento ambiental de los materiales, equipos y sistemas propios de los edificios en las cer-tificaciones voluntarias de edifi-cios sostenibles actualmente como LEED, Leadership in Energy and Environmental Design, y BREEAM, Building Research Establishment Environmental Assessment Me-thodology.
Tal y como detalla, en ambos certificados se puntúa la aplicación de la metodología de Análisis del Ciclo de Vida para demostrar que se han escogido materiales, productos, equipos y sistemas eficientes y con bajo impacto ambiental, recordan-do que los productos domóticos e
Ayudas para la eficiencia energética de edificios
R ecientemente ampliado, el Programa Pareer+Crece (http:// pareer.idae.es) ofrece ayudas para la Rehabilitación Energética
de Edificios existentes contemplando 200 millones de euros de pre-supuesto para acciones como mejora de la eficiencia energética de la envolvente térmica, mejora de la eficiencia energética de las instala-ciones térmicas y de iluminación, donde tienen especial protagonismo las iniciativas en el campo de la domótica, así como sustitución de energía convencional por biomasa o energía geotérmica en las insta-laciones térmicas.
Según el Gobierno, cerca del 15% del objetivo de ahorro de energía final se alcanzará mediante medidas en el sector edificación y equipa-miento, que actualmente representa el 15% del consumo energético glo-bal de España con 87 mil toneladas equivalentes de petróleo (tep).
Entre los requisitos de la ayuda está que el coste del proyecto deberá ser superior a 30.000 euros e inferior a 4.000.000 euros para el con-junto de las actuaciones que se realicen. En el caso de la mejora de la eficiencia energética de las instalaciones térmicas y de iluminación, serán elegibles cuando la potencia térmica nominal de generación de calor o frío de la nueva instalación térmica sea mayor a 40 kW, y si incluye instalación solar, esta deberá tener una potencia de al menos, 14 kW.
“Innovaciones como las tabletas o los teléfonos móviles inteligentes se han convertido en un interfaz sencillo, amigable y completamente aceptado por usuarios de
per�les cada vez más diversos. Por ello, los grados de implementación domótica de hoy van a ser muy inferiores a los que veamos en los próximos años”.
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inmóticos forman parte del edificio, por lo cual, se aconseja obtener cer-tificados que garanticen que en su diseño y fabricación se ha aplicado la metodología ACV.
Sumada a la necesidad de garan-tizar una correcta implementación, la domótica debe pensar cuál será su papel en un mundo donde el Inter-net de las Cosas es ya una realidad. En una primera mirada, en opinión del profesor Guzmán, la domótica podría perfectamente seguir entre-gando sus máximas funcionalidades
ajena a su entorno sensorizado, sin embargo, no tiene lógica. Gracias a la combinación de los datos domó-ticos con otras tecnologías como el big data podremos conocer el com-portamiento energético real de las personas y los hogares para enseñar a nuestros sistemas. Porque si algo es relevante para el experto es la
capacidad de educar a los sistemas de control para que entreguen el mejor servicio según se necesite en cada caso.
A partir de ese punto, de la inter-conexión de las islas domóticas con su entorno IoT, se plantean com-plejos desafíos, tal y como recuerda Ángel F. Agudo de la UPM: Sigue
Novedades en domótica
“La evolución es favorable debido en parte
a la consolidación de estándares como KNX
y Lonworks, entre otros, y al aumento de equipos
digitales en el hogar”.
• Ingelabs (www.ingelabs.com), nacida en el vive-ro de empresas del Parque Tecnológico de Andalucía (PTA), exporta sus sistemas para la automatización de los hogares a más de 40 países y concentra ya el 60% de su actividad comercial en el mercado exterior. Su último lanzamiento es un cuadro eléctrico sin pantalla táctil que se maneja desde el móvil o tableta.
• D-Link (www.dlink.com) ha anunciado la dispo-nibilidad del Smart Home HD Starter, un kit de do-mótica para móviles y tablets que mejora la seguridad del hogar durante las vacaciones. Permite programar desde el encendido de luces para que la casa parezca habitada, a recibir notificaciones por movimiento o sonido o ver que está pasando en cualquier momento. Para ello, el kit incluye un sensor de movimiento, un enchufe inteligente y una cámara IP HD.
• Delta Dore (www.deltadore.com) ha presentado la nueva versión de su pasarela domótica de seguridad TYDOM, solución sin cables ni suscripción que per-mite gestionar todos los sensores de la firma. En caso de intrusión o de incidente doméstico como fuga de agua, corte de corriente, emanaciones de humo, etc. señala el problema por SMS, con enlace al vídeo, o mediante una llamada. Permite controlar los equipos conectados a través de smartphone o tablet siempre a partir de las fotos de la vivienda.
• Loxone (www.loxone.com) ha desarrollado una solución que permite integrar domótica sin necesidad
de realizar obras mediante un sistema de automati-zación inalámbrica, el Loxone Air. La tecnología se hace cargo de la gestión de iluminación, persianas y climatización con tecnología vía radio de modo que no es necesario realizar un cableado adicional. Con su miniserver como núcleo de la instalación, la firma ofrece de manera gratuita todo el software necesario para una gestión integral de las funcionalidades del hogar.
• Sicer Domotics, situada en el Parque Científico de la Universidad Miguel Hernández (UMH), ha desarrollado una aplicación, denominada ‘Neexr’, que permite controlar y programar dispositivos do-móticos desde terminales móviles y convertir objetos cotidianos en inteligentes. Además de control de luces y climatización, destaca su capacidad para optimizar el consumo de energía localizando fugas energéticas o avisando al usuario de un gasto eléctrico excesivo.
• Google (http://developers.google.com/brillo) también busca su participación en el mercado domó-tico a través de la propuesta de un lenguaje estándar. El pasado junio presentó su plataforma IoT Brillo basada en android pero creada directamente para el Internet de las cosas, según detalló la compañía. Gracias a la utilización del protocolo Weave, propone un sistema multiplataforma que permitirá tener una única aplicación para todos los aparatos conectados que se centralizarán en Android M.
n Fuente: Enclave.
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Automática e Instrumentación Julio/Agosto 2015 / n.º 475TIEMPO REALPanorama
habiendo grandes retos pendientes de resolver como cuestiones de in-teroperabilidad, escalabilidad o la seguridad. Es por ello que siguen vigentes muchos otros protocolos de comunicaciones de control que, siendo compatibles con el protocolo de Internet, añaden capas adicio-nales que permiten solventar estas limitaciones.
Sobre el futuro, los expertos con-sultados son optimistas. En los últi-mos años ha aumentado la demanda en cuestiones de eficiencia energé-tica, ya que, además de proporcio-nar un mayor cuidado del medio ambiente, supone un ahorro en los bolsillos de los clientes, constatan desde Domotys. Según los expertos consultados, seguiremos viendo avances en relación a cualquier sistema que permita el ahorro de un determinado recurso desde algo tan sencillo como un control de presencia, que prácticamente es ya un estándar en espacios comunes en
edificios, hasta sistemas mucho más complejos, como por ejemplo las re-des inteligentes de energía, en donde además se optimiza el consumo y el funcionamiento de las grandes redes de transporte de la energía, vaticinan desde la UPM.
Hoy, los entes públicos cuentan con muchísima información abier-ta: el nivel de polución, el precio de la energía por hora, detalles de los consumos... Ese trasiego de in-formación avanza tan rápido que
puede que nos estemos quedando atrás en su uso. No se aprovecha totalmente, alertan desde la Univer-sidad de Málaga. Por ello creen que pronto se verá una adecuación de la tecnología al entorno, con gran pro-tagonismo del big data en el ámbito de la energía dando protagonismo a la domótica Para los usuarios va a ser un desarrollo transparente, y para los profesionales del sector una verdadera oportunidad. Y ya está siendo una realidad: según de-talla Francisco Guzmán, el máster que dirige está ofreciendo una em-pleabilidad del 100% a arquitectos, aparejadores, técnicos, ingenieros, ingenieros industriales: La domótica es una verdadera oportunidad de negocio hoy en temas de auditoría energética, si hablamos de equi-librado dinámico de cargas, uso inteligente de las instalaciones... Hay muchísimas oportunidades que explotar.
n AeI
“La irrupción de nuevos sistemas de generación y distribución en el marco
de la ciudad inteligente, las microgrids por ejemplo, estarían favoreciendo el desarrollo de esta nueva faceta de la domótica”.
www.tecnipublicaciones.com/television
DAF, Subaru y Top Truck son tres de las 16 empresas que han confiado a Grupo TecniPublicaciones TV la creatividad y la ejecución de diferentes piezas audiovisuales en 2013.
En Grupo TecniPublicaciones TV somos especialistas en vídeos de alta calidad. Aportamos ideas para generar piezas audiovisuales para su empresa y realizamos tanto la producción como la grabación, edición y postproducción. Telf. 912 972 000
IMAGEN
SubaruRodaje del vídeo “Marc Márquez vs.
Laia Sanz” con el Impreza de rallies como gran protagonista.
DAFRodaje en la sede central de la compañía
de su vídeo corporativo de 2014: “Orgullosos de ser tu equipo”.
Top TruckLa actriz Gema Balbás en un momento del rodaje del vídeo “Así es nuestra Red
de Talleres Top Truck”.
SERVICIOS AUDIOVISUALES
GENERANDO IMAGEN
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Una actualización que le permite ahorrar dinero
T odas las compañías están interesadas en
garantizar que sus proce-sos funcionan a un nivel óptimo. Los incidentes que pueden provocar paradas del sistema no tienen por qué significar reparaciones costosas, pero pueden re-presentar pérdidas consi-derables. La empresa Ilsen-burger Grobblech GmbH optimizó el rendimiento de su planta gracias al regis-tro de temperatura en los cojinetes de los cilindros laminadores, y una imple-mentación directa median-te WirelessHART.
Resultados• Detección de daños
en los cojinetes de roza-miento.
• Posibilidad de mante-nimiento predictivo.
• Protección de los cos-tosos cojinetes de roza-miento .
• Desafios del cliente.El tren de laminación de
cuatro cilindros en Ilsen-burger Grobblech incluye dos cilindros de desbaste que directamente dan for-ma a los lingotes de acero, y dos cilindros auxiliares que transfieren la presión a los cilindros de desbaste. El tren de laminación de cuatro cilindros ejerce una fuerza máxima de 80.000 kilonewtons. Este proceso es muy exigente, incluso para cojinetes de cilindros laminadores. Los cojinetes de cilindro laminador es-tán ubicados en los lados de los cilindros auxiliares
superior e inferior. Estos cojinetes se conocen como cojinetes de rozamiento Morgoil®.
Un circuito de lubrica-ción asegura que los coji-netes Morgoil reciben la lubricación que necesitan. La temperatura de este circuito debería monito-rizarse tanto en la entra-da como en la salida. Un aumento del diferencial de temperatura indica un mayor nivel de rozamiento en el interior de los coji-
netes, que puede provocar daños. Sin embargo, las condiciones ambientales que se dan en el tren de laminación dificultan un cableado seguro de los sensores de temperatura necesarios.
La soluciónPara la medición de tem-peratura, se utilizan ter-morresistencias TR15 con una vaina soldada y una electrónica inserta reem-plazable. Estas ya han sido probadas cientos de veces en aplicaciones industria-les exigentes. Cada sensor de temperatura está dota-do de un adaptador que permite la transmisión de datos basada en el estándar WirelessHART. Debido a las limitaciones de espacio y las eventuales restriccio-nes de comunicación por radio, no es recomendable instalar el adaptador di-rectamente en el sensor de temperatura.
El adaptador no solo faci-
Monitorización inalámbricade temperatura para detectar dañosen los cojinetes
n Integración simple de todos los dispositivos mediante WirelessHART.
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lita la transmisión de datos, sino que también alimenta al equipo conectado desde la batería integrada en el adaptador.
Detalles de la soluciónCada adaptador funcio-na como transmisor y re-ceptor, y garantiza que los datos puedan trans-mitirse a la gateway de
WirelessHART, incluso cuando no es posible la comunicación directa por radio. La gateway de Wi-relessHART constituye el punto de acceso central a la red WirelessHART y posibilita la comunicación. La gateway asigna auto-máticamente las rutas de comunicación en la red, así como los tiempos para
los paquetes de datos.Esto significa que los
puntos de medición pue-den ser actualizados con facilidad. Los valores me-didos se visualizan en un registrador gráfico de datos Memograph RSG40 des-de la gateway mediante Modbus RTU. Desde ahí, se pueden transferir a los sistemas de control. Los
ocho valores medidos se monitorizan constante-mente. Si se sobrepasa un umbral establecido, se dispara una alarma desde el sistema de control.
VentajasEsta solución garantiza la detección de posibles da-ños inminentes en los co-jinetes de rozamiento, con una instalación y puesta en marcha que requieren poco esfuerzo. Asimismo, el mantenimiento se inicia de un modo predictivo. Este tipo de cojinetes de rozamiento, su instalación y retirada, así como los tiempos de parada aso-ciados, resultan extrema-damente caros.
www.es.endress.com [email protected]
n WirelessHART Fieldgate SWG70 y Adaptador SWA70 para una integración rápida a la red WirelessHART.
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TIEMPO REALMes a mes
Internet de las Cosas Industrial, la importancia del análisis
En torno de las nanotecnologías
Sensores de presión: crecimiento anual del 6,2%
S egún la compañía de análisis estadounidense
Tranparency Market Research (TMR), el mercado mundial de sensores de presión crecerá un 6,2% entre 2014 y 2020. Así pues, el mercado pasará de los 6530 millones en 2013 a 9360 millones en 2020, gracias principalmente al de-sarrollo global de la industria automotriz.
En su informe Pressure Sensors Market-Global In-dustry Analysis, Size, Share, Growth, Trends and Forecast, 2014 – 2020, la firma de inves-tigación cita que el aumento de la producción de vehículos de motor (que contribuyó en 2014 con una suma de 1690 millones de dólares) es uno de los mercados protagonistas de dicho crecimiento, aunque el sector de la electrónica de consumo fue el que registró el mayor crecimiento (6.9% CAGR). Desde un punto de vista geográfico, Asia Pacífico encabezó el mercado en 2014, seguida de cerca por América del Norte y Europa.
En términos de tecnología, los sensores piezorresistivos se llevan la parte del león, con una participación estimada en 1820 millones en 2014, por delante de la tecnología electromagnética, sensores capacitivos, ópticos y de re-sonancia. Téngase en cuenta que la adopción creciente de tecnologías como MEMS está jugando un papel crucial en la estimulación de la demanda de sensores de presión.
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E l espacio del Internet de las Cosas Industrial
(ICI) ha recorrido un largo camino en el último año. Desde el principio, gran parte del debate parecía centrarse en los sensores (qué disposi-tivos y cómo). Eso está bien, pero al final, si todo lo que hacemos es recoger datos, eso es solo un coste, no tiene ningún valor per se. Y así, se ha ido lentamente des-cubriendo que el análisis es el verdadero final del juego. Análisis es cómo dar valor a partir de datos de la ICI. Ahora estamos viendo cada vez más la aparición de pla-taformas de análisis para In-ternet de las Cosas. Hemos publicado en estas páginas la solución de IBM y también el anuncio reciente de SAP al respecto.
Las diferentes opciones para el usuario son claras:
la compra de una solución completa o construir la solu-ción. Puede comprarse, o cada vez más probable alquilar en la nube, una solución analí-tica completa del principio al final o se pueden comprar los diversos componentes y montar una solución propia personalizada. Para muchos, esa opción puede no ser tan atractiva como lo pudo haber sido en el pasado. Estamos disfrutando de un período en que la tasa de innovación de la tecnología es muy rápida. Eso hace que la elección de tecno-logías ganadoras para el largo plazo no sea fácil. Es en este sentido que elegir una plata-forma completa de principio a fin basada en la nube puede ser una opción muy adecuada. Por no hablar de la posibilidad de disminuir el tiempo de lanzamiento al mercado de un determinado producto.
Hay que señalar que no solo los grandes vendedores muy establecidos construyen solu-ciones, hay también varias sta-rups que empiezan a aparecer en los medios de información internacionales tales como ParStream, Exosite, Telit, Bit Stew o MachinaCloud, por nombrar algunas, sin olvidar a GE Predix.
El colaborador de la analista ARC David White promete para la segunda mitad del año un informe sobre las ca-pacidades que ofrecen estas plataformas, el valor que pue-den aportar y algunos casos de éxito. Lo esperamos.
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L as nanotecnologías son portadoras de grandes
promesas. Materiales ultrarre-sistentes, nanomedicamentos, superficies funcionalizadas, sensores hipersensibles, cé-lulas solares más eficientes… Estos mini-agitadores, que actúan en el corazón de la materia, pueden alterar sus propiedades, y como tal su participación en todos los sectores industriales, a con-dición, por supuesto, de que logren su difusión. De hecho, estas tecnologías no pueden hacer nada por sí mismas, si
no se integran en un proceso.
Y si la investiga-ción es abundan-te (no menos de 6.000 investigado-res que trabajan sobre el tema en Francia y 100.000 en todo el mundo), su valorización no
siempre es evidente. Concre-tamente, Francia es un líder en la investigación académica sobre el tema, pero parece que es mucho menos activa en tér-minos de solicitud de patentes o lanzamiento de start-ups. Además, este sector es trans-versal por excelencia y suscep-tible de generar aplicaciones en muy diversos campos, de manera que los diversos ac-tores no siempre se conocen. Sobre todo porque algunos son reacios a comunicar, es-pecialmente después de las reacciones negativas en torno
a estas tecnologías que han cristalizado en ciertos temores relacionados con el progreso tecnológico.
No siempre es fácil en es-tas condiciones identificar la tecnología y la sociedad sobre la que apoyarse para benefi-ciarse de los logros del sector. Es a partir de esta observación que el especialista en consul-toría Nanothinking, decidió elaborar un mapa de nanoé-cosystème. En asociación con ellos, nuestros colegas de In-dustrie & Technologies han desarrollado un ranking de cincuenta empresas francesas que consideran que merecen ser conocidas, porque tienen tecnologías capaces de revo-lucionar uno u otro sector o uno u otro producto.
Muy poco sabemos de este sector en España. Sería in-teresante disponer de un es-tudio semejante en nuestro país.
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Soluciones de Intel para el Internet de las Cosas
Assystem lidera el proyecto europeo de cyberseguridad
Mercado europeo de los sensores de temperatura
L a protección de los sis-temas de información
de la industria se ha con-vertido en un gran desafío para los Estados y los ope-radores que gestionan sus recursos, particularmente en el campo de la energía, el agua o el sector médico. En el marco del programa Horizonte 2020 de la Unión Europea, se asignarán cuatro millones de euros al proyecto Scissors, seleccionado para proporcionar una solución de seguridad contra los ataques a los sistemas scada o redes de distribución de energía inteligentes.
Como coordinador de este proyecto, el grupo internacio-nal de consultoría de ingenie-ría y la innovación, Assystem, ha formado un consorcio de nueve socios europeos, espe-cialistas multidisciplinarios que operan en el mundo de la investigación, las universida-des y las pyme innovadoras. Alrededor de Assystem se combinan la Universidad po-laca de Ciencia y Tecnología de Cracovia, la Universidad Pierre y Marie Curie de París, la innovadora pyme suiza en informática en la nube SIXSQ, el centro CNIT agru-pando a 37 universidades italianas, la pyme rumana Radio6ense especializada en sensores inteligentes, el Instituto de Investigación de Salzburgo experto en las TIC,
la Universidad de Lovaina en Bélgica y finalmente la empresa SEA de producción y distribución de energía en la isla de Favignana, al oeste de Sicilia.
Específicamente, Scissors tiene como objetivo proteger los sistemas industriales de seguridad cibernética me-diante la recopilación de todos los datos de todas las sondas, sensores y cámaras, tratados en una platafor-ma SIEM (Seguridad de la Información y Gestión de Eventos). Esta supervisión SIEM, en el que el 80% de su desarrollo ha estado a cargo de Assystem, tiene como objetivo detectar las intrusiones y alertas ante la llegada inminente de un incidente. El proyecto se pondrá a prueba a gran escala sobre la red de distribución eléctrica inteligente SEA en Favignana. Hay que señalar que el desarrollo de Scissors está previsto en un período de tres años.
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S egún la compañía de análisis irlandesa Re-
search and Markets, el mer-cado europeo de los sensores de temperatura (elementos bimetálicos, termistores, ter-mómetros de resistencia de metal, termopares, sensores infrarrojos y de fibra óptica ...) alcanzará los 1.360 millones de dólares en el 2018, mos-trando una tasa de crecimien-to anual ponderado del 4,85% en la etapa 2014-2020. Ténga-se en cuenta que el mercado europeo representó alrededor del 25% del mercado mundial en 2014 y fue el tercero desde
el punto de vista geográfico. La creciente importancia de la medición de temperatu-ra, sobre todo en I + D y en la industria, explica este crecimiento. La creciente adopción de módulos para climatización, ventilación y calefacción también deben desempeñar, según la firma analista, un papel favorable, ayudado por los avances tec-nológicos y precios más bajos. Sin olvidar, por supuesto, la creciente demanda en el sector de la electrónica de consumo.
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L as tecnologías de Intel para el Internet de las
Cosas pueden venir a cambiar profundamente la forma como percibimos la informática en los sectores del automóvil, la salud, la gran distribución, la industria y muchas cosas más. Intel concibe el Internet de las Cosas como un conjunto de objetos inteligentes conecta-dos, dotados de gran capaci-dad informática y utilizando las tecnologías de análisis de los datos para extraer las informaciones clave.
A través de estas innovacio-nes, permitirá entonces que los automóviles reconozcan a sus conductores, que en los supermercados se ayude a los clientes a gestionar su
lista de la compra, también monitorizar los consumos de agua y electricidad y muchas cosas más.
La gama de productos Intel en este campo se refiere al procesador Intel Quart o pro-cesadores Intel Xerox, inclu-yendo soluciones hardware, software y de seguridad y proporcionando así productos y tecnologías embedded en los objetos cotidiano.
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TIEMPO REALEmpresas
Nuevo record �nanciero para Endress+Hauser
Un acuerdo con el objetivo de mejorar la ciberseguridad
H oneywell Process So-lutions (HPS) e Intel
Seguridad han anunciado su colaboración para ayudar a reforzar la protección de in-fraestructuras industriales crí-ticas y el Internet de las Cosas Industrial. Las tecnologías de seguridad McAfee de Intel se integrarán con las soluciones de Honeywell Cyber Security Solutions, proporcionando a los clientes de Honeywell un software de seguridad mejora-do para proteger sus sistemas de control contra el malware y el mal uso.
HPS es un líder en el campo de la automatización indus-trial, y su grupo Industrial Cyber Security Solutions cuenta con un equipo de expertos en seguridad ciber-nética que ofrece productos, servicios y tecnologías para ayudar a proteger los sistemas de automatización y control
industrial contra las amenazas cibernéticas. La colaboración entre Intel Seguridad y HPS combinará los últimos avances en tecnología de ciberseguri-dad con el conocimiento de Honeywell sobre procesos industriales para proporcio-nar soluciones de seguridad a medida para el entorno industrial.
De acuerdo a una encuesta mundial sobre seguridad ci-
bernética realizada por Ipsos Public Affairs en septiembre de 2014 para Honeywell, la amenaza creciente de cibera-taques a objetivos industriales es una gran preocupación a nivel mundial. Dos tercios de los encuestados creen que los sectores de petróleo y gas, los productos químicos y las industrias de energía son es-pecialmente vulnerables a estos ataques.
Inicialmente, Honeywell calificará Intel Security’s Application Whitelisting and Device Control con su propio sistema de seguridad para su Experion Process Knowledge System, proporcionando una solución totalmente diseñada para aumentar la seguridad sin sacrificar la fiabilidad. Honeywell también está ofre-ciendo Security Manager de Intel Enterprise Security y Next Generation Firewall a sus clientes. Los productos serán soportados por Indus-trial Cyber Security Risk Manager de Honeywell, que proporciona una evaluación continua de los riesgos de seguridad cibernética en en-tornos industriales. El McA-fee Application Whitelisting mantiene la integridad del sistema al exigir un código para funcionar. McAfee Device Control permite a los usuarios especificar y categorizar los datos que pueden y no pue-den ser transferidos a varios dispositivos enchufables.
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E l grupo suizo Endress+ Hauser, uno de los
principales suministradores mundiales de soluciones para los procesos industriales, ha registrado en 2014 una cifra de negocio de 2.013 Me , lo que representa un incre-mento del 11% respecto al año anterior, y un beneficio después de impuestos de 192 millones de euros, lo que representa un incremento del 2,3%. Después de haber sobrepasado la barrera de
2.000 M$ el pasado año, esta sociedad pasa ahora la barrera de los 2.000 Me.
El mayor crecimiento se ha dado en América del Norte y del Sur (+17,7%), por delante de Asia/Pacífico (+11,7%), África y Medio Oriente (+10,4%) y Euro-pa. Hay que considerar un buen resultado en Europa, ligeramente por encima del crecimiento del mercado, dado el clima económico actual, destacó Urs Endress, presi-dente de Endress+Hauser Francia.
El grupo suizo también con-tinúa con su estrategia sobre la base de grandes inversiones (126 Me en 2014, con una inversión total en los últimos cinco años de 525 Me), el de-sarrollo de nuevos productos y una política de contratación estable.
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Nuevo presidente para “Automation & Safety” de Omron en EEUU
C on sede en Hoffman Estates (Illinois), la
división estadounidense de Omron Automation & Safety del grupo japonés Omron tie-ne desde hace unos días un nuevo presidente y director de operaciones. Se trata de Robert Black, un profesional con un amplio conocimiento de la automatización indus-trial, obtenida a través de sus experiencias anteriores don-de dirigió equipos dentro de Honeywell y Turck. Antes de unirse a Omron, fue también responsable de la actividad de sensores y conectividad de Rockwell Automation.
Robert Black señala que Omron ya ocupa un lugar prominente en la automati-zación y pretende fortalecer aún más las relaciones con los clientes en los mercados donde
la automatización tiene una importancia significativa y duradera, como el digital, la automoción o el embalaje, por nombrar solo algunos.
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Dassault Systems: Internet de las Cosas a diversos niveles
Sigue la expansión de Faro
Hurtado Rivas robotiza procesos de Finsa
Ú ltimamente, los prin-cipales proveedores de
sistemas PLM (Product Life-cycle Management) y de sis-temas CAD/CAM, tales como Dassault Systèmes (DS), Sie-mens PLM o PTC, están pre-sentando sus estrategias res-pecto al Internet de las Cosas. Concretamente, Dassault pre-senta una estrategia tanto a nivel superior como a niveles focalizados en el desarrollo y fabricación del producto. Al hablar de nivel superior, DS se refiere al mismo como Internet de Experiencias para las personas y las empresas, de modo que Internet de las Cosas permite mejorar la ex-periencia en las soluciones industriales. Es así que con-cibe esta tecnología como una arquitectura de capas que se inicia en el nivel más bajo de los objetos, dispositivos y productos la cual representa la capa de diseño, es decir,
el diseño de productos in-teligentes conectados. Esta capa es también la capa de sensores/actuadores donde se habilitaría el M2M.
El nivel superior de esta arquitectura es la capa de la experiencia y tam-bién la capa de aplicación. Aquí es donde el producto inteligente, fábrica, ciudad, infraestructura, energía o edificio encuentra su lugar y experiencia. Las capas en-tre la de diseño y la de la experiencia son capas de la comunicación, la red y la plataforma que en su mayoría son proporcionados por los proveedores de tecnología. El Internet de Experiencias está habilitado por el análisis de las cosas, el cuadro de mandos de las mismas, su optimización, y programación.
DS define el Internet de las Cosas en tres grandes sectores. El primer bloque
F aro, especializada en tecnologías de medición
3D, continúa con su estrategia de expansión y refuerza su presencia en los campos de la arquitectura y de la construc-ción con la adquisición de la alemana Kubit. Con sede en Dresde, este editor ha estado desarrollando desde el año 1999 software de análisis y do-cumentación en base a las me-diciones de la obra terminada. En concreto, estos programas simplifican la integración de objetos reales escaneados en 3D en aplicaciones de sis-temas de CAD tales como Autodesk Revit y AutoCAD. Esta adquisición permite a Faro proponer una oferta global que va de la adquisi-ción detallada de lo que ya existe, con la especial ayuda del escáner láser Focus o del último modelo manual Freestyle, hasta la realización de un modelo digital BIM (Building Information Mo-del). Jay Freeland, director
general de Faro, confirma esta estrategia cuando afir-ma que al añadir productos Kubit a nuestra cartera, los clientes disponen ahora de sistemas de software conside-rablemente optimizados para satisfacer sus necesidades de modelado de nubes de puntos, análisis y capacidad de me-dición, proporcionando alta conectividad con el conjunto de productos de Autodesk. Los software de Kubit con-ciernen a aplicaciones muy diversas, entre las que se incluyen la arquitectura, la construcción, topografía, ges-tión de instalaciones, diseño de interiores, la preservación del patrimonio o la arqueo-logía.
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L a empresa valenciana Hurtado Rivas ha anun-
ciado que ha robotizado con éxito el final de línea de la producción de mueble kit de la empresa gallega Finsa. Concretamente, la automa-tización que ha entrado en servicio en junio se ha efec-tuado para la planta de San-tiago de Compostela, donde están las oficinas centrales, y en Cella, Teruel, donde esta instalación ya funciona desde el año pasado.
La firma valenciana de robótica, automatización in-dustrial y maquinaria para la madera ha cerrado una ope-ración comercial valorada en casi 350.000 euros que con-siste en el diseño, producción e instalación de dos robots modelo Yaskawa Motoman de 300 kilos de capacidad
que paletizan un producto de gran calidad y precio muy competitivo. El gerente de HR, Carlos Hurtado, destaca que las ventajas de automatizar un proceso industrial son evidentes, ya que se mejora el acabado del producto, au-menta la producción en cade-na, se optimizan recursos, se reducen los tiempos de espera y los costes laborales.
La empresa Finsa, Finan-ciera Maderera S.A, ha sido pionera en la fabricación de tableros de aglomerado y MDF en España. Fundada en 1931 como un pequeño aserradero, ha mantenido un crecimien-to sostenido desde entonces hasta nuestros días. En la actualidad, Finsa fabrica una amplia variedad de productos derivados de la madera.
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sería el de construcción de los componentes tecnológicos que incluyen aplicaciones, redes, plataformas y dispositi-vos; el segundo bloque estaría compuesto por los sectores a los que sirve, tales como fá-bricas inteligentes, ciudades, viviendas, servicios públicos, salud, etc.; y el tercero sería la propia experiencia individual, comunitaria y social.
En definitiva, DS propone una visión muy amplia del Internet de las Cosas, inclu-yendo los ecosistemas más allá de los productos y cómo estos productos inteligentes conectados ayudarán a definir ecosistemas para las fábricas, infraestructuras, ciudades, etc. y para la sociedad en general.
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Siemens-Preactor reconoce a la empresa española Bitec como proveedor líder
Schneider adquiere el software Foxray
E l especialista interna-cional de la energía y
la automatización Schneider Electric ha adquirido LimeWi-re, una empresa brasileña fundada en 2006 que ofrece sistemas integrales de gestión del conocimiento. Desarrolla software, especialmente el paquete Foxray, dedicado al análisis y control de sistemas de automatización y proceso de Evo Foxboro I/A Series de Schneider Electric. Gary Freburger, jefe de la empresa de automatización del gigante energético, confirma la ven-taja táctica de esta compra, explicando que la adquisición de LimeWire y su software Foxray es parte de nuestra estrategia para ayudar a nuestros clientes a mejorar el nivel de conocimiento y la integridad de sus operacio-nes. Con esta inversión for-talecemos nuestra capacidad para afrontar los retos de la seguridad, la fiabilidad y la eficiencia.
La solución Foxray optimi-za de hecho los sistemas de automatización Foxboro I / A Series con la incorporación de funciones adicionales, tales como la localización y trata-miento de cambios, la visua-lización gráfica de los bucles, la integridad de configuración de la prueba, la programada presentación de informes, la detección y el seguimiento de las alarmas y las acciones del operador, la gestión de módulos de E/S y de bus de campo y la implementación de un potente motor de búsqueda que proporciona rápidamente información sobre el sistema de control distribuido.
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Creaform multiplicacolaboraciones en torno de 3D
D el 15 al 18 de junio, Siemens ha reunido en
Chippenham (Reino Unido) a los mayores especialistas en el desarrollo e implantación de soluciones para la gestión de los procesos de produc-ción. En torno a la tecnología Preactor (Advanced Planning and Scheduling Software), los expertos allí convocados han podido compartir ex-periencias, casos de éxito, asistir a sesiones formativas y analizar la evolución de la industria.
Pues bien, los profesiona-les de Preactor reunidos en Chippenham han reconocido a Bitec, empresa española y con oficinas en Barcelo-na, Alicante y Murcia, como el proveedor líder en creci-miento y número de clientes. Ninguna otra empresa a nivel mundial ha conseguido un incremento igual en proyectos realizados.
Lo cierto es que el sector de fabricación está experi-mentando notables cambios. Las demandas de los consu-midores, la naturaleza de los productos y la economía de la producción y distribución
están evolucionando. Apuntan los expertos, y también lo recogen los últimos estudios del sector como The future of manufacturing. Making things in a changing world publicado recientemente por Deloitte University Press, que los procesos de fabricación y distribución y, en definiti-va, del conjunto del Supply Chain, junto con los cambios en la demanda y la aparición de productos inteligentes, están obligando a los fabri-cantes a explorar y explotar nuevas y mejores formas de producir con el apoyo de la tecnología.
En este sentido, cada vez más empresas apuestan por
optimizar su gestión producti-va a través de la incorporación de soluciones de Planifica-ción y Programación de la Producción que permiten ajustar demanda y capaci-dad. Actualmente, más de 4.500 empresas en todo el mundo emplean la tecnología Preactor-Siemens para mejo-rar la gestión de su cadena de suministro.
Reuniones de expertos mundiales, como la que nos ocupa, ponen de manifiesto el dinamismo del sector y si-túan a empresas de tecnología españolas como Bitec en la vanguardia de los proveedores de servicios IT.
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L a empresa canadiense Creaform, que forma
parte desde 2013 del grupo estadounidense Ametek, es ampliamente reconocida por sus soluciones portátiles de medición 3D y también parti-cipa en la implantación de sis-temas innovadores a través de diversas asociaciones. Es en este marco que ha participado
en el desarrollo de la nueva célula robotizada ScanMaster de AGT Robotics, fabricante de equipos industriales au-tomatizados. Equipado con el escáner MetraSCAN 3D de Creaform, que integra su tecnología TRUaccuracy ofre-ciendo una alta precisión de 0.085 mm, el sistema llaves en mano ScanMaster combina flexibilidad y velocidad para aplicaciones automatizadas de control de calidad en líneas de producción capaces de pro-cesar piezas complejas de un tamaño máximo de 1 m3.
Por otra parte, Creaform ha concluido un acuerdo
comercial con el suministra-dor de equipos y materiales de impresión 3D Stratasys, permitiendo que los distri-buidores norteamericanos de ambas empresas ofrezcan sus productos de forma conjun-ta. Los usuarios pueden así beneficiarse de tecnologías avanzadas en una oferta única y completa de escáneres e impresoras 3D. El escaneo rápido y preciso de los objetos 3D generando archivos listos para la impresión representan actividades complementarias que intervienen en muy di-versos sectores, tales como el diseño y realización de prototipos, la fabricación de moldes o la fabricación de prótesis.
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Relés D-SERIESLarga duración y elevado rendimientoLet’s connect.
En muchas aplicaciones industriales se utilizan voltajes entre 110 y 220V para controlar los actuadores. Corrientes de carga superiores a 100 mA a estas tensiones causan arcos en los contactos del relé que provocan su desgaste.
Los relés D-SERIES son mucho más fiables que las soluciones convencionales y ayudan a minimizar los costes de mantenimiento y sustitución. La formación de arcos se evita gracias a sus contactos seriados de soplado magnético y de bajo desgaste, incrementando así notablemente su vida útil. Son la solución ideal para conmutación de cargas de corriente continua.
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Acuerdo de RS para distribuir los productos de TDK
Cisco Innovation Grand Challenge busca las mejores ideas en torno al IOT
Lantek y Air Liquide Welding se asocian para una comercialización conjunta
L a consultora de so-luciones de software
CAD/CAM/MES/ERP para la industria del metal Lantek ha anunciado la firma de un acuerdo de colaboración estratégico global con Air Liquide Welding para la co-mercialización del software CAD/CAM Lantek Expert para chapa junto con las máquinas de plasma y oxicorte de Air Liquide Weldinga través de una red comercial que cubre 90 países en todo el mundo.
Lantek cuenta con una ex-tensa red de distribución que llega a clientes de más de 100 países y, además, dispone de oficinas propias en 15 países, por lo que encaja bien con la red de distribución de Air Li-quide Welding, dice Francisco Pérez, Director de Canal OEM en Lantek. Esto nos permiti-rá proporcionar las mejores ventas acompañadas de solu-ciones de formación, indepen-dientemente de la ubicación
del cliente. La importancia de este acuerdo también radica en su alcance global, gracias la influencia y el prestigio de los que goza nuestro socio en todo el mundo.
Air Liquide Welding pro-porciona una amplia gama de máquinas automáticas de oxi-corte y plasma, que incluyen principalmente Optitome 2, Alphatome 2, Oxytome y Plas-matome. Todas ellas operan con un control CNC de alto nivel, HPC Digital Process, capaz de dirigir automática-mente el proceso del sistema de corte OXYHPi, Nertajet HPi o la unidad de plasma
aumento de la calidad de corte y de la productividad a la vez que maximizan la duración de los consumibles.
Philippe Blondeau de Air Liquide Welding destaca que el software de Lantek está adaptado a las características de cada una de sus máquinas, permitiendo a los usuarios la mejor utilización posible del material y un rendimiento de corte óptimo. No solo mejora la oferta que presentamos a nuestros clientes, sino que garantiza que saquen el máxi-mo provecho de su inversión, destaca.
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R S Components acaba de anunciar que ha al-
canzado un acuerdo global con TDK Corporation para distribuir las gamas de com-ponentes electrónicos pasivos TDK y EPCOS. La firma de esta colaboración consolida la relación existente entre las dos compañías, permitiendo a clientes de todo el mundo adquirir la selección de pro-ductos TDK directamente en el portal de RS, con un portfo-lio que incluye condensadores de película y electrolíticos de aluminio, cerámica, ferrita, inductores, dispositivos de protección y componentes de alta frecuencia como produc-tos de filtro de onda acústica de superficie (SAW) y mó-dulos de conectividad. Estos componentes se usan en una
amplia variedad de aplicacio-nes de diferentes sectores, entre ellos en tecnología de la comunicación e información, gran consumo, automoción y electrónica industrial.
Este acuerdo global con RS lanza un mensaje muy potente a nuestros clientes y es que ahora pueden acceder rápidamente a nuestros com-ponentes pasivos en cualquier parte del mundo, comentó Osamu Katsuta, General Ma-nager, Global Distribution Division de TDK Corporation. RS cuenta con una logística y estructura de eCommerce excelentes. Reforzar nuestra colaboración nos va a permitir alcanzar un nivel superior de servicio al cliente.
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para chaflanes Nertajet Bevel HPi. Según detalla Lantek, las últimas innovaciones en corte de plasma aplicadas a Nertajet HPi permiten un
C isco ha anunciado la segunda edición anual
de Innovation Grand Challen-ge, una competición global dirigida a start-ups, empren-dedores y desarrolladores que pretendan impulsar su idea o proyecto de negocio en torno al Internet of Things (IoT)/Internet of Everything (IoE), la nueva fase de Internet en la que todo estará conectado.
Con un premio de 250.000 dólares a repartir entre los tres ganadores finales y la posibilidad de obtener soporte de desarrollo, test y pruebas en los Centros de Innovación de Cisco, así como mentoring, partnership y financiación a través de Cisco, sus partners o inversores, los participantes pueden presentar su idea hasta el 7 de septiembre de 2015. Las candidaturas de este año deben estar rela-cionadas con cinco áreas clave para la digitalización y la evolución del IoT/IoE, incluyendo infraestructura, middleware, plataformas y frameworks, aplicaciones y analítica de datos, seguridad y Fog Computing, en distintos segmentos verticales como fabricación, ciudades inteli-gentes y transporte o energía/utilities.
El jurado, compuesto por tres paneles de expertos de Cisco y de la industria, evalua-rá distintos factores como la originalidad de las propuestas, su oportunidad de éxito en el mercado o el valor para los clientes finales. Los 15 semi-finalistas se desvelarán el 5 de octubre, los seis fina-listas se anunciarán el 23 de noviembre y los tres ganadores se darán a conocer el 7 de di-ciembre en Dubai en el marco de la tercera feria anual IoT World Forum.
Según Cisco, el IoT y el IoE son transiciones de mercado complejas que requieren la colaboración de múltiples partners, clientes y la comu-nidad de desarrollo. El pasado año, la primera edición Cisco Innovation Grand Challenge recibió más de 1.000 candi-daturas de 170 países.
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Festo se asocia a PI España
Frost & Sullivan elogia la estrategiade crecimiento de Aveva
L a compañía de solu-ciones de automatiza-
ción Festo ha hecho pública la firma de un acuerdo con PI España, organización re-presentante a nivel local de Profibus International que promueve la difusión y uso de los buses de campo Profibus, Profinet, Profisafe, Profiener-gy e IO-Link. Según la com-pañía, asociarse a PI España le permitirá beneficiarse de los buses de campo punteros en el mercado y abre la puer-ta para dar a conocer a sus clientes las posibilidades de esta tecnología. Según explica
PI España, Profibus/Profinet son los buses de campo más extendidos en el mundo con capacidades de control y a sus diagnósticos en línea que ayuda a reducir costes y a aumentar la productividad.
Tal y como detallan desde Festo, Profibus/Profinet apor-tan un valor tecnológico aña-dido a través de la integración de funciones de la plataforma de automatización CPX de la compañía. Esta plataforma puede combinar con estos buses de campo cualquie-ra de sus funcionalidades, desde I/O hasta control de
ejes eléctricos, entre otras. Además permite añadir una funcionalidad adicio-nal de seguridad con la aplicación de Profisafe. En el campo de la eficiencia energética, ProfiEnergy facilita la desenergización de las bobinas cuando la máquina se encuentra en estado de reposo.
Tras la firma del acuer-do, Festo estuvo presente en los Profidays con un stand propio donde mostró a los clientes las soluciones que ofrece con los dife-rentes buses de campo. Además, entregó detalles sobre una aplicación real de una estación de carga manual en la cual se veía comprometida la seguridad del trabajador. Para este caso se enseñó cómo se desarrollaba una solución optimizada y eficiente, gra-cias a Profinet, Profisafe y Profienergy.
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B asándose en su recien-te análisis del mercado
de soluciones de gestión de información de ingeniería EIM, la consultora Frost & Sullivan ha concedido a Aveva el 2015 Global Frost & Sullivan Award for Com-petitive Strategy Innovation and Leadership.
Con su tecnología, Aveva NET presta servicio a empre-sas de ingeniería, suministros y construcción (EPC) y a operadores propietarios en proyectos de diversos secto-res verticales, entre los que
se encuentran el de petró-leo y gas, naval y energía, químico, minería, papelero y grandes infraestructuras ofreciendo una plataforma flexible, configurable y de uso sencillo que puede fun-cionar en colaboración con otros productos de software empresarial.
Nuestro software se uti-liza en los sectores de pro-cesos, energía y naval para el diseño, la construcción y la explotación de grandes activos de alta densidad de capital, afirma Richard Longdon, CEO de Aveva. Frost & Sullivan reconoce que se trata de una combinación de soluciones y conocimien-tos industriales, respaldada por nuestra visión del Activo Digital, que nos distingue de nuestros competidores. Este enfoque permite a nuestros clientes construir un marco de trabajo integrado que
reproduce el estado actual del activo digital. Nuestros clientes pueden gestionar el cambio continuo mientras entregan y explotan algunos de los activos más complejos del mundo, detalló.
Según afirma el alto eje-cutivo, la innovación es una de las principales prioridades corporativas de Aveva en la actualidad, que ha invertido 150 millones de dólares en I+D durante los últimos cinco años. Reconociendo que los usuarios demandan convergencia entre las solu-ciones de diseño de ingenie-ría y el software de gestión de la información, sus esfuerzos de desarrollo han estado cen-trados en ofrecer una suite de soluciones integradas. Otras áreas de investigación importantes para la firma son las soluciones móviles y en la nube.
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Automática e Instrumentación Julio/Agosto 2015 / n.º 475TIEMPO REAL Eventos
Todo a punto para el encuentroindustrial francés Midest 2015
Primer Congreso Internacional de Composites en Alemania
D el 22 al 24 de septiem-bre, la Feria de Stutt-
gart acogerá el I Congreso Internacional de Composites, iniciativa que nace gracias al esfuerzo conjunto de la Federación Alemana de Plás-ticos Reforzados, la Asociación Europea Carbon Composites, la red de empresas e institu-ciones CFK Valley Stade e.V. y el Forum de Tecnología Composite de la VDMA.
El enfoque del congreso se centra en desvelar las actuales tendencias de sector y la evo-lución que tendrá el mercado europeo y mundial, además de presentar las innovaciones en el ámbito de las nuevas apli-caciones y tecnologías. Para la clausura, está prevista una mesa redonda liderada por los organizadores y empresas destacadas que planteará la pregunta ¿Son los composites una tecnología clave en países desarrollados desde el punto de vista de los fabricantes de maquinaria? El programa incluye, además, sesiones en relación a tecnología de procesos para una mejor pro-ducción y manipulación de composites; aplicaciones, don-de se darán detalles de casos prácticos; cooperaciones, para entregar las claves de cómo colaborar entre los actores de la industria y otras disciplinas; reciclaje, educación y están-dares, para la configuración de normas que impulsen el desarrollo de la industria a nivel europeo.
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BCN Rail se centra en las tecnologías smart
L a quinta edición de BcnRail, el Salón In-
ternacional de la Industria Ferroviaria que se celebrará del 17 al 19 de noviembre en la Fira de Barcelona co-incidiendo con Smart City Expo, dará especial protago-nismo a las tecnologías smart, que según la organización están transformando una in-dustria que apuesta por una movilidad más sostenible. El acceso a nuevos mercados internacionales y la logística de mercancías serán los otros dos ejes temáticos del evento que cobra especial relevancia ante los futuros planes del Gobierno Español, que ha manifestado su interés de impulsar esta modalidad de transporte para que pase del 4% actual al 8 o 10% en el año 2020.
En el primer día de congre-so, las ponencias estarán dedi-cadas a la tecnología aplicada a los sistemas de movilidad del futuro. Cuestiones como los nuevos sistemas de billetaje, la eficiencia energética, la ciberseguridad o el programa
Shift2Rail de la Unión Eu-ropea para el fomento de la innovación serán tratados por representantes de empresas como Altran, Indra, Bombar-dier, Caf, Comsa Emte, Alstom o Thales junto a miembros de organismos e instituciones pú-blicas como la Unión Interna-cional del Transporte Público (UITP), la Agencia Europea del Ferrocarril (ERA), Trans-portes de Londres (TFL), el Consorcio de Transporte Pú-blico de Berlín-Brandenburgo (VBB), la Agencia Europea para la Seguridad de Redes y de la Información (ENISA) y el Operador Autónomo de Transportes de París (RATP), entre otros.
La segunda jornada dará a conocer nuevos proyectos y las oportunidades de negocio que
se abren en mercados interna-cionales. Así, se presentarán el Proyecto CLYMA, desarrollo del eje Lyon-Madrid en el Corredor Mediterráneo entre Francia y España, y diversas iniciativas ferroviarias en Bra-sil, Colombia, Chile, India, In-donesia, México y el Norte de África. Para concluir, el 19 de noviembre, se debatirá sobre la logística de mercancías con la presencia de representantes de compañías líderes en esta materia como DB Schenker-Transfesa, Logitren, VIIA, Railsider, Concisa y asocia-ciones como Ferrmed, que analizará la situación actual de los Grandes Corredores Ferroviarios Europeos.
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L a cuadragésimo-quinta edición de Midest 2015,
salón de subcontratación in-dustrial, se celebrará del 17 al 20 de noviembre en el Recinto Ferial de Paris Nord Villepinte ahora que la economía euro-pea presenta, al fin, señales alentadoras de recuperación, según los organizadores. A finales de mayo, el salón pre-sentaba buenos resultados tanto en Francia como a nivel internacional cuando el 80% de la superficie ya estaba re-servada en firme.
Ahora que el panorama industrial evoluciona y que el subcontratista industrial se ha convertido en un fac-tor de competitividad, Mi-dest está más que nunca al servicio de los industriales
para ayudarles a incrementar y desarrollar su actividad ofreciéndoles no solo sali-das concretas, sino también asistiéndoles en los cambios que experimenta actualmente la industria en general y la subcontratación.
Por ello, más allá de su pa-pel de acelerador de encuen-tros y generador de negocios, Midest se otorga la misión de poner de manifiesto las tendencias sectoriales de la industria y de la subcontra-tación. En sus conferencias y mesas redondas abordará desafíos actuales como son la inversión, la evolución de las relaciones entre subcon-tratistas y contratantes o la utilidad de unirse para ser adjudicatarios de contratas.
Sumado a ello, esta edición tiene también la voluntad de mostrar lo que será la Indus-tria del Futuro, una verdadera revolución, donde temas como la robotización, la fabricación aditiva, la eficiencia energéti-ca y la formación adquirirán especial protagonismo.
Midest espera recibir a más de 40.000 visitantes, prove-nientes de 80 países. La edi-ción 2014 del certament contó con más de 1.600 empresas expositoras de sectores como transformación de metales, plásticos, caucho, composites, además de madera, electróni-ca y electricidad, tratamientos de superficies y acabados, textiles técnicos, fabricación aditiva, fijaciones industriales, servicios para la industria y mantenimiento industrial.
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Julio/Agosto 2015 / n.º 475 Automática e Instrumentación
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TIEMPO REALEventos
La tecnología láser plenamente consolidadaen la industria
Matelec Industry pone el foco en la automatización, control y electrónica industrial
D el 25 al 28 de octubre de 2016, tendrá lugar
en la Feria de Madrid el reno-
vado salón Matelec Industry. Especializado en ofrecer al conjunto del sector industrial
una plataforma que conecta conocimiento, profesiona-les, productos y empresas, bajo el lema Let’s Link-up, la interconectividad necesaria en los procesos industriales de producción, ingeniería y gestión será la protagonista de la cita, un espacio al servi-cio de la reindustrialización 4.0 y de la smart factory, conectando procesos y mer-cados a través de Internet y tecnología punta, según sus organizadores.
Matelec Industry constará con 3 grandes sectores: Auto-
E l encuentro Laser World of Photonics (www.
world-of-photonics.com), celebrado a finales de junio en Munich (Alemania), cerró sus puertas con un buen ba-lance: 1.227 expositores, un 9% más de empresas que en 2013 de las cuales más de la mitad provenían desde fuera de Alemania, y más de 30.000 visitantes, 10 puntos por enci-ma de su última edición.
Entre las actividades des-tacadas del salón estuvo el Startup World, una platafor-ma para la presentación de iniciativas emprendedoras en el mundo de la fotónica que en esta ocasión contó con la participación de empresas que aplican sus desarrollos fotóni-cos al mundo de la producción y la medicina como Nanolive, Norlase, 8strees, FEMTO-print, SwissLitho AG o Sand Made. Asimismo, la feria de-mostró cómo la fotónica está siendo clave para industrias como la de la automoción. En este sector se presentaron soluciones que ya utilizan los principales fabricantes a nivel mundial como láseres que cortan carrocerías, soluciones
de procesamiento de imagen que garantizan una navega-ción segura en el tráfico o faros láser que convierten la noche en día.
En relación a nuevos pa-radigmas productivos como la fabricación aditiva, Laser World of Photonics ahondó en como este tipo de producción ligera ya está arraigada en sectores como el de la tecno-logía dental o de la medicina. A partir de estos sectores ya consolidados, según los or-ganizadores de la feria, se aprecia un uso cada vez más intensivo de la fotónica en los procesos productivos de
ámbitos como la electrónica, la movilidad, la aviación o la producción de alimentos y be-bidas. Según un estudio de las asociaciones alemanas Spec-taris (www.spectaris.de), VDMA (www.vdma.org) y ZVEI (www.zvei.org) la fac-turación global de la industria de la fotónica en 2014 fue de alrededor de 350 millones de euro y se espera que alcance los 615 mil millones para el año 2020.
La próxima edición de La-ser World of Photonics se cele-brará del 26 al 29 de junio de 2017 en la feria de Munich.
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matec, automatización en la Industria, Energía y Proce-sos; Electrónica Industrial; y Soluciones de Control y Ges-tión Energética Industrial. Un área expositiva orientada a facilitar el encuentro co-mercial especializado entre fabricantes y responsables de áreas de producción y control, gestión, manteni-miento, calidad y seguridad de procesos, fabricantes de maquinaria o ingenierías. El objetivo de este enfoque es ofrecer al sector industrial la última oferta disponible para aplicar mejoras en la eficacia de sus procesos productivos, gestión de tiempos y costes, flexibilidad en la asignación de recursos, seguridad y ren-tabilidad. Entre otras indus-trias, el salón se centrará principalmente en segmentos como automoción, energía, salud y food.
Paralelamente al área ex-positiva, habrá un espacio multidisciplinar de inter-cambio de conocimiento, experiencias, espacios de debate, casos de éxito, nue-vas tecnologías, talleres y demostraciones, el Foro Gate 4.0, donde se debatirá acerca de los aspectos de mayor actualidad y futuro para la industria, como son la ciberseguridad industrial, las comunicaciones, o el big data, dedicando a cada una de esta cuestiones una jor-nada, con aproximaciones específicas a cada uno de los sectores industriales.
En opinión de los organi-zadores, la iniciativa se pone en marcha en el lugar y el momento oportunos, cuando empiezan ya a apreciarse cla-ros síntomas de recuperación en la industria española, con nuevas inversiones y un escenario económico de crecimiento, buscando una convocatoria profesional especializada. En este posi-tivo entorno, la fabricación afronta toda una revolución, con la reindustrialización 4.0, conectada, inteligente y eficiente.
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Automática e Instrumentación Julio/Agosto 2015 / n.º 475TIEMPO REAL Mercados
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El valor del mercado de energías renovables retrocedió un 21,5% en 2014S egún un reciente infor-
me de DBK, la evolución del número de instalaciones y de la capacidad instala-da de energía eólica y solar en el mercado español ha mostrado una significativa desaceleración, como con-secuencia de la reforma de la normativa reguladora. En términos concretos, la con-sultora estima que el valor del mercado retrocedió un 21,5% en 2014, situándose en 6.900 Me.
La potencia eólica insta-lada se situó en 22.987 me-gavatios al cierre de 2014, aumentando un 0,1% con respecto al ejercicio prece-dente y representando el 70% de la potencia total instalada
de energías renovables en ré-gimen especial. Por su parte, el número de parques eólicos se mantuvo en 1.354. El nú-mero de plantas de energía solar fotovoltaica conectadas a la red se situó en 61.345, habiéndose inaugurado en el pasado ejercicio únicamente 56 plantas. En términos de potencia instalada, se alcan-zaron los 4.672 megavatios, un 0,1% más que los 4.667 megavatios registrados en
el año 2013. Tras registrar un fuerte incremento en el período 2009-2012, el núme-ro de instalaciones solares termoeléctricas se mantuvo estable en 2013 y 2014, ci-frándose en 51 plantas. Estas instalaciones cuentan con una potencia instalada de 2.300 megavatios.
Por lo que se refiere a la oferta sectorial, presenta un alto grado de concentración, de manera que los cinco primeros operadores reunie-ron en 2014 una cuota de potencia instalada del 46%, porcentaje que se situó en el 55,7% al considerar a las diez primeras.
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La industria apuesta por el escaneado 3DE l mercado de escaneado
3D está consiguiendo ir más allá de la fase de adopción para ser un estándar de la industria, tal y como detalla la firma de investigación ARC Advisory Group. La sensible mejora de la facilidad del uso de los equipos, su mejora en rendimiento y la creciente demanda de competitividad hacen que este segmento pueda experimentar un cre-cimiento de dos dígitos este 2015.
Los escáneres 3D se basan en tecnología sin contacto que detecta la forma de un objeto a través del uso de la luz láser o luz estructurada y proporciona su represen-tación estructurada a través de soluciones de software específicas. Actualmente, sus mayores nichos de uso se encuentran en la fabricación discreta, fabricación de proce-sos y fabricación híbrida que están evolucionando hacia la Industria 4.0 a través de la combinación de diferen-tes propuestas tecnológicas disruptivas como son las co-municaciones industriales en el marco del IoT, la miniatu-rización de la maquinaria, la impresión 3D, y ahora el escaneado 3D.
Según ARC, la tecnología de escaneo 3D ofrece innu-merables mejoras sobre los métodos más antiguos de la metrología y la topografía, por lo que se está viendo una clara canibalización de este tipo de soluciones. Además, varios proveedores de herramientas de diseño de ingeniería para el diseño de la planta y la infraestructura han entrado en el mercado a través de la adquisición de los proveedores de software de escaneado 3D más pequeños, incluyendo así esta tecnología en el de-sarrollo de sus productos y proyectos.
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Los pedidos de la industria se disparanL a cifra de negocios de la
industria aumentó un 0,7% el pasado mes de mayo respecto al mismo mes de 2014, mientras que las en-tradas de pedidos del sector se incrementaron un 3,5%, según datos difundidos por el Instituto Nacional de Es-tadística.
Con el dato de mayo, la facturación de la industria regresa a terreno positivo tras la caída del 1% registrada en
abril, en tanto que los pedidos suman ya cuatro meses de incrementos, aunque el ritmo de avance se ha acelerado en mayo 3,2 puntos respecto al mes anterior (+0,3%). De esta manera, la cifra de negocios de la industria se disparó un 3% en mayo en tasa inte-ranual, mientras que los pedi-dos del sector experimentaron su mayor avance interanual desde septiembre de 2011, al crecer un 5,6%.
Por sectores industriales, la energía y los bienes de con-sumo no duradero recortaron sus ventas en mayo, con re-trocesos interanuales del 20% y del 0,5%, respectivamente. Por el contrario, los bienes intermedios aumentaron su facturación un 2,2%, los de consumo duradero, un 2%. y los bienes de equipo, un 10,2%.
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La cadena de suministro evoluciona hacia la plani�cación rápidaE n el 2018, el 75% de los
fabricantes estarán co-ordinando sus actividades de planificación en el marco de la Rapid Integrated Business Planning (RIBP), de acuer-do con IDC Manufacturing Insights. El estudio recien-temente publicado detalla que la implementación de un proceso de planificación de negocios rápido e integrado, como parte de una cadena
de suministro de próxima ge-neración, ahonda de manera más decisiva en la predicción y proporciona a los ejecutivos de la industria manufacturera elementos críticos para garan-tizar la competitividad de sus operaciones.
La consultora detalla que la planificación de ventas y operaciones tradicional de-jará paso a una visión más integral de la empresa, ya
que la cadena de suministro de hoy ha cambiado radical-mente: el cliente final tiene un acceso más directo a la información y al contacto con el fabricante y con el comprador, lo que obliga a la industria manufacturera a diseñar nuevos servicios, más allá del producto, que aporten nuevo valor añadido.
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©2012 National Instruments. Todos los derechos reservados. National Instruments, NI y ni.com son marcas registradas de National Instruments.Los nombres de los otros productos y las razones sociales mencionadas son marcas registradas o nombres comerciales de sus respectivas compañías. 11793
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TIEMPO REALOpinión
La columna de Laura
Laura TremosaCoordinadoradel Consejode RedacciónAutomáticae Instrumentación
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Desde que estalló la crisis hasta hoy mismo, los periódicos van llenos de referencias sobre millones de euros o de dólares. Deudas públi-cas, deudas privadas y volúmenes de créditos a bancos y Estados son objeto de informaciones, reflexiones y opiniones varias, contradictorias en muchos casos.
Money, money, money... como cantaban los suecos de Abba.
Hace unos días oí a un niño de no más de 5 o 6 años que le preguntaba a su madre: ¿qué es el dinero? No sé qué le contestó la madre, pero yo empecé a buscar cuál podría ser la respuesta. ¿De dónde viene ese poder maravilloso de un trozo de papel algo sucio y arrugado?
Probablemente la mejor respuesta fuera: el dinero no es otra cosa que un símbolo de confianza.
Un papel que pasa de mano en mano, la es-critura de una cifra en un cheque, unos toques en una tarjeta bancaria o una transacción por Internet; el dinero no es más que una expresión de confianza de que será reconocido y acepta-do en toda circunstancia por los otros. Es esta aceptación unánime lo que convierte el dinero en medida del valor de todas las cosas y lo que lo hace tan deseado, quizás más que lo que permite adquirir. Bien podría decirse que el mayor valor del dinero es su pura potencialidad. Es decir, las grandes posibilidades de elección que encierra.
El filósofo neokantiano Georg Simmel escribió a principios del pasado siglo una obra titulada Filosofía del dinero que un sociólogo amigo me aconsejó leer para entender, según él, el mundo económico actual. Para Simmel, el dinero es mu-cho más que una medida de valor y un medio de intercambio, simboliza el espíritu moderno de la racionalidad, de las posibilidades de cálculo, pero también de la impersonalidad frente al mundo antiguo que daba primacía a los sentimientos y la imaginación. En su examen del dinero, analiza la influencia del mismo en las relaciones humanas y en la propia cultura. Escrito hace más de un siglo, sorprende su visión profética sobre las consecuencias de la economía monetaria: la división del trabajo, los procesos de alienación y la cosificación del trabajo.
Pero, ¿quién crea este dinero? Cuando las monedas estaban fabricadas con
metales preciosos, las cosas estaban claras. El dinero salía, en definitiva, de las minas. El valor
de cada moneda estaba en función del peso del metal de que estaba fabricada. Luego la cosa ya se sofisticó un poco, imponiéndose un sistema monetario por el que el oro estaba disponible en las arcas de cada país, asegurándose así la convertibilidad interna y externa y determi-nándose la cantidad de dinero en circulación. Este sistema fue abandonado definitivamente a partir de la gran depresión de 1929.
Parece que hoy el dinero lo crean los ban-cos, basándose en instrumentos monetarios, cuyo valor reside única y exclusivamente en la confianza de quienes lo usan como medio de intercambio, sin más garantía que la esperanza de ser aceptados como pago de nuestras deudas. El dinero que manejamos es de dos tipos: los billetes y las monedas emitidos por el Banco Central, y los saldos en cuentas bancarias a la vista. La suma de estos conceptos es la canti-dad de dinero disponible en cada momento en el sistema económico para la realización de transacciones comerciales. Queda claro, pues, que el dinero, tal como se ha dicho, lo crean los bancos.
Y entonces la pregunta que se me ocurre es: ¿crean los bancos también confianza? En unos casos más que en otros. No se aceptan igual los dólares que, por ejemplo, los bolívares venezo-lanos. La gran promesa del euro, una moneda única de más de 350 millones de europeos, no era otra que crear una moneda que despertara tanta confianza como el dólar. Cabe decir que los mercados no siempre han dejado de dudar de su continuidad y mucho más con la irrupción de esa crisis que algunos dicen que está en vías de solución y otros afirman que solo estamos viviendo una tregua.
En todo caso, en nuestro modelo económico parece que los bancos no solo determinan la cantidad de dinero que están dispuestos a crear, en función de sus expectativas de beneficio, sino que también determinan para qué hay dinero y para qué no lo hay.
Visto lo visto, se me ocurre desde mi perspec-tiva de analfabeta económica si no podría ser posible concebir alguna alternativa al sistema financiero actual, recuperando la capacidad colectiva de crear dinero y de emplearlo en objetivos de interés general. Últimamente se habla mucho de la regeneración del sistema político, ¿no se debería también intentar rege-nerar el sistema financiero?
Automática e Instrumentación Julio/Agosto 2015 / n.º 475
¿Qué es el dinero?
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Automática e Instrumentación Julio/Agosto 2015 / n.º 475PERSONAS
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Automática e Instrumentación (AeI). Una de las tendencias que se observa en los sistemas mo-tion control es la integración de todas las funciones en un único controlador. ¿Cuál es la respues-ta de Schneider Electric a esta tendencia?
Pere Garriga (PG). Todos nues-tros sistemas de control de movi-miento PacDrive están basados en controladores del tipo PAC, Programable-Automation-Contro-llers. Estos dispositivos integran todas las disciplinas de control: la de lógica secuencial –lo que cono-cemos comúnmente como PLC–, el control de movimiento de altas prestaciones y otras funcionali-dades, ya más propias de un PC, como comunicaciones aguas arriba con sistemas ERP o todo tipo de funciones estadísticas e incluso series de Fourier o transformadas de Laplace.
El hecho de tener todas estas capacidades de control bajo una misma CPU y, por tanto, bajo un mismo programa, simplifica el desarrollo de los proyectos a la vez que incrementa la velocidad de producción de las máquinas y simplifica su mantenimiento.
Las máquinas actuales, de tercera generación, que se benefician de la mecatrónica, no serían posibles sin una arquitectura que lo integre
todo en el mismo control.
AeI. ¿Cuál es el bus de motion más utilizado por Schneider Electric y por qué?
PG. El primer bus de comunica-ción en tiempo real pensado para control de movimiento se lanzó en 1995, bajo el estándar IEC 61491, más conocido como Serial Real Time Comunications System o SER-COS.
SERCOS se desarrolló específica-mente para control de movimiento; podemos decir que es el bus más especializado para esta finalidad. En los controladores de segunda generación, PacDrive M, ya se optó por SERCOS, en este caso SERCOS II en fibra óptica, y sus prestaciones y fiabilidad quedaron más que de-mostradas.
En la actualidad, es impensable emplear un bus de campo cuyo soporte físico no sea Ethernet, por todas las prestaciones y ventajas que ofrece a nivel de ancho de banda, facilidad de instalación, topología, etc. Por tanto, en los controladores de última generación, PacDrive 3 o LMC078, se ha optado por SERCOS III, que al integrar también perfiles de E/S para el control de otros dispo-sitivos, permite el empleo de un solo bus Ethernet para el control de todos los elementos, y ofrece prestaciones más que sobradas para el control de las máquinas más complejas, con mayor número de ejes y de muy alta velocidad.
AeI. ¿Y en cuanto a los buses de seguridad?
PG. Como decía anteriormente, no se concibe un bus que no esté basado en Ethernet. Si hemos optado por SERCOS III como bus de control, la seguridad es Safety over SERCOS III en las arquitecturas de control de movimiento. En el caso de PLC de seguridad, como los XPS MF, más de propósito general, se ha optado por Safety over Ethernet.
AeI. ¿Es el PLCOpen una de las referencias de programación uti-lizada por Schneider Electric?
PG. Desde los controladores de gama media hasta los de mayores
Entrevista con Pere Garriga Isart, Responsable del Desarrollo del negocio de control de movimiento de altas prestaciones (ELAU) en Schneider Electric
“Utilizamos un sistema de programación modular y estructurado, basado en la re-utilización de código”La misión de Pere Garriga ha sido establecer las bases y desarrollar el negocio de control de movimiento de altas prestaciones proveniente de la marca ELAU, líder europeo en el sector packaging comprado por Schneider Electric hace ya algún tiempo. En esta entrevista nos explica su punto de vista sobre cuáles son las tendencias que se observan en este sector.
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prestaciones, las librerías PLCOpen están implementadas. PLCOpen puede ser una buena opción cuando se trata de aplicaciones, digamos, estándar. Pero las necesidades del mercado exigen cada vez más.
Cada vez, las máquinas integran mayor número de ejes, se tienen que desarrollar en menos tiempo, tienen que ser más rápidas y fiables, a la vez que más fáciles de mante-ner para maximizar el tiempo de producción.
Desde el punto de vista de progra-mación, la única forma de conseguir esto es mediante un sistema de pro-gramación modular y estructurado, basado en la re-utilización de código, más que probado, libre de bugs y que ofrezca toda la información ante posibles excepciones del sistema.
Los equipos de mayores presta-ciones, PacDrive, ofrecen la posi-bilidad de emplear un sistema de programación avanzada que permite componer el programa de forma que su estructura sea un reflejo del hardware de la máquina. Para ello se emplea el concepto de Equipement Modules según el estándar S88. Una vez realizada dicha configuración –es un proceso mecánico– ya se obtienen de forma automática todas las funciones de gestión de excep-ciones, data logger, movimientos de los ejes en comandos directos, perfiles CAM listos para su edición gráfica, pantallas HMI que facilitan el desarrollo de la aplicación, y otras funciones comunes y necesarias en todas las aplicaciones. De esta forma se dispone de más tiempo para el desarrollo de la aplicación en sí y se eliminan posibles bugs.
AeI. Motion control evoluciona hacia una convergencia de so-lución única, afectando tanto a los aspectos de hardware como de software y comunicaciones. ¿Está de acuerdo con esta afir-mación?
PG. Estoy algo de acuerdo desde el punto de vista funcional: todos los sistemas se desarrollan para dar solución a las demandas del mer-cado, y este es para mí el punto de convergencia. De hecho, la mayoría de sistemas de control de movimiento
actuales ya están basados en contro-ladores PAC y disponen de múltiples opciones de comunicación y software similares, puesto que están basados en unos estándares de programación; hasta este punto es donde veo la convergencia.
AeI. Aunque la utilización de servodrive y servomotor por se-parado es aún una solución muy mayoritaria, ¿la tendencia de integrar ambos dispositivos está presente también en las solucio-nes de Schneider Electric?
PG. Totalmente. De hecho somos pioneros en esta arquitectura con la gama de motores iSH y los de última generación, los ILM. Esta arquitectura simplifica la fabrica-ción de las máquinas y permite estandarizar un mismo armario de control, independientemente del número de ejes. Pero donde se hace imprescindible es en aquellas aplicaciones de máquinas rotativas en las que los motores están monta-dos en la parte giratoria: mediante un colector rotativo se transmite el bus de continua, los 24 Vdc y el bus SERCOS III a la parte rotante y a partir de ahí, mediante unas bases de conexión, se conecta cada motor en una topología de estrella o en daisy-chain con un cable que va de motor a motor.
Es significativo que más del 35% del total de ejes se suministran con esta arquitectura de drive integrado en el motor.
AeI. La industria del motion con-trol tiende a adaptar sus nuevos productos a un mayor rendimien-to y una reducción de costes ope-rativos. ¿Cómo se consigue con las soluciones Schneider Electric?
PG. Va muy ligado con la ar-quitectura en sí misma: las altas prestaciones del sistema de control, junto con la precisión de los lazos de regulación de los servodrives o la regulación de las ganancias anticipa-tivas (FeedForward) en tiempo real y en función de las transformadas –en el caso de robots–, junto con la fiabilidad del hardware, hacen que el rendimiento de las máquinas fabricadas sea muy elevado.
En el apartado de costes de ope-ración, nuestras arquitecturas dis-ponen de funcionalidades y herra-mientas que permiten maximizar la producción. La funcionalidad Power & Play permite, por ejemplo, reem-plazar un servodrive por otro que no sea de la misma referencia, ni que tenga la misma versión de firmware, con la garantía de que al dar tensión el sistema funcionará. O podemos reemplazar un servomotor por otro cualquiera que pueda suministrar el mismo nivel de par sin tener que modificar ningún parámetro de configuración; basta con dar tensión y a producir. También se incluyen herramientas de diagnóstico para facilitar el mantenimiento y otras para garantizar la salvaguarda de los datos y programas de cada con-trolador.
AeI. ¿Cuáles son las herramien-tas de software que proporciona Schneider Electric para dimen-sionar correctamente cualquier aplicación de motion control? ¿Se trata de herramientas para dimensionar la aplicación y para especificar las características técnicas de los componentes a utilizar, o incluyen también el dimensionado teniendo en cuenta la eficiencia energética, aunque sea en detrimento de alguna pres-tación técnica, o el dimensionado desde el punto de vista del coste económico de la solución?
PG. El software SoMachineMo-tion integra todas las herramientas
“En los controladores de última generación, PacDrive 3 o LMC078, se ha optado por SERCOS III, que al integrar también perfiles de E/S para el control de otros dispositivos, permite el empleo de un solo bus Ethernet para el control de todos los elementos”.
Automática e Instrumentación Julio/Agosto 2015 / n.º 475PERSONAS
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necesarias para todo el ciclo de desarrollo de un proyecto. El primer paso, que resulta esencial para poder conseguir las prestaciones, es el dimensionado y la optimización del servoaccionamiento. Para tal fin, se dispone de la herramienta Motion Builder. Con esta herramienta se moldea el sistema mecánico, se apli-ca el perfil de movimiento deseado y se obtienen resultados que nos permiten encontrar los parámetros mecánicos y eléctricos óptimos. Al ser un sistema integrado, los resultados pasan directamente a los parámetros de configuración de los ejes.
En respuesta a la segunda y múlti-ple pregunta, Motion Builder también proporciona todas las características técnicas de los componentes a uti-lizar y tiene en cuenta los valores de eficiencia de los componentes mecánicos empleados, como reduc-tores, husillos, poleas, etc. Pero no hay una relación entre eficiencia y prestaciones como tal. Si para conseguir un determinado ciclo de trabajo empleamos un reductor del tipo sinfín –baja eficiencia– o un planetario –alta eficiencia– el resultado será que con el reductor de baja eficiencia necesitaremos hasta un 40% más de par motor, más energía, para obtener las mismas prestaciones.
Por último, referente al dimensio-nado desde el punto de vista econó-mico, decir que si el dimensionado se ha optimizado de forma correcta, el hecho de que sea la mejor opción en costes va implícito, puesto que implica que se ha elegido el mínimo motor y drive que podrá accionar el eje 24 horas al día, siete días a la semana.
AeI. ¿Cómo es posible mejorar le eficiencia energética de un sistema motion control?
PG. No existe nada que por sí
mismo pueda mejorar la eficiencia energética de forma espectacular. La mejora de la eficiencia energética viene dada por la suma de varias cosas:
El primer punto hace referencia al diseño mecánico de los ejes. Hay que emplear componentes mecánicos de alta eficiencia, hay que reducir al máximo la inercia / masa de todas las partes accionadas: en muchos casos sustituir transmisiones y/o engrana-jes por servoaccionamientos permite reducir la potencia total. También es muy importante optimizar el servoac-cionamiento. El hecho de analizar cuál es el paso de un husillo, o la relación de reducción óptima puede suponer una reducción importante en el tamaño del motor y mayores prestaciones dinámicas.
En segundo lugar, la forma o el concepto con el que se haya realizado la aplicación afectará al consumo energético y a la vida de la máqui-na. Se trata de consumir la energía justa para realizar el movimiento deseado en el tiempo establecido y ello se consigue aplicando el perfil de movimiento con la mínima ace-leración / deceleración que permita obtener la velocidad de producción; esto también contribuye a minimizar el esfuerzo mecánico, y por tanto, a prolongar la vida de todos los com-ponentes.
En tercer lugar, disponer del hard-ware adecuado en cuanto a arqui-tectura, eficiencia y prestaciones. En más del 95% de las aplicaciones los ejes no consumen o regeneran en el mismo instante, por lo que el empleo de una arquitectura en bus de conti-nua ya supondrá un ahorro, mayor o menor en función de la aplicación, pero al menos de un 5%: evitando el uso de resistencias de frenado, siempre que sea posible, también se obtiene una mejora. Por otra parte están las pérdidas de los propios
servodrives y la importancia de que ofrezcan información en tiempo real de la potencia consumida a fin de poder tomar acciones correctivas y disponer de feedback.
AeI. ¿Y la compacidad –como motores que incorporan los ser-vodrives?
PG. Cada vez más, el espacio ocu-pado por las máquinas en las planta de producción es más costoso, y por tanto, cualquier solución que permita optimizarlo es de un gran valor.
Este es un aspecto que siempre hemos tenido muy en cuenta y en el que aportamos soluciones, tanto si se trata de una arquitectura típica –motor y servodrive–, como si se trata de una arquitectura basada en motor con servodrive integrado.
En el caso de una arquitectura de motor + servodrive, disponemos de una gama de servodrives, los LXM62, que reduce notablemente el espacio en el armario de control por dispo-ner de una arquitectura en bus de continua y de servodrives con una elevada relación potencia / volumen, que además controlan dos ejes en el mismo espacio.
Pero la mayor reducción de espacio se consigue cuando se utilizan los motores con el servodrive integrado. Se trata de la gama de motores, que ya he mencionado anteriormente, iSH y los de última generación, los ILM. Esta arquitectura es la más ventajosa, puesto que los servodrives no ocupan lugar en el armario de control; este será siempre el mismo independientemente del número de ejes que tenga la aplicación, solo se instalará la fuente de alimentación que genera el bus de continua, del que se alimentan todos los moto-res.
Por otra parte, el servodrive inte-grado en el motor utiliza una téc-nica de modulación de los IGBTs, patentada, que permite reducir a la mínima expresión el calor generado y por tanto minimiza su tamaño y el del radiador, que en este caso es el propio motor. Gracias a ello el vo-lumen de los motores iSH e ILM se reduce de forma espectacular.
Redacción AeI
“Desde el punto de vista de programación, la única forma de conseguir esto es mediante un sistema de programación modular y estructurado, basado en la re-utilización de código, más que probado, libre de bugs y que ofrezca toda la información ante posibles excepciones del sistema”.
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Automática e Instrumentación Julio/Agosto 2015 / n.º 475SELECCIÓN DEL MESProductos
L as aplicaciones en máquinas y en la in-
geniería de sistemas con frecuencia emplean cables apantallados que están conectados a través de conectores industriales. La demanda de necesitar tanto distintos tamaños de prensaestopas como distintas orientaciones de las carcasas en los conec-tores EMC es tan grande como la que existe para los conectores metálicos o de plástico.
Los conectores indus-triales rectangulares he-chos de fundición de alu-minio se han convertido en un reto logístico tanto para los fabricantes como para las empresas finales como resultado del au-mento de las variantes a utilizar. El rango base de las series B y E se compone de alrededor de 200 carca-sas. Esto incluye carcasas aéreas para la conexión de cables, carcasas para montaje en pared para introducir cables, carcasas para acoplamiento aéreo y carcasas de superficie para conexiones en T.
Los cuatro tamaños más habituales – B6, B10, B16, y B24 – ofrecen numerosas variantes para el tamaño del cable y para la orienta-ción de la salida del cable en los conectores. Y cada vez que otra variante de prensaestopas se añade, esto hace multiplicar la necesidad de carcasas para
el montaje. Por ejemplo, existen carcasas para prensaestopas con rosca PG, métrica o con ros-ca NPT para el mercado estadounidense. Todas ellas también disponibles con casquillos de latón integrados para incremen-tar el área del cableado y proporcionar un mejor sellado. Luego también hay carcasas con pren-saestopas de plástico o de metal y carcasas EMC con compatibilidad electro-magnética. Los conectores para requerimientos EMC avanzados usualmente constituyen una gama de producto por sí mismas porque la conexión eléc-trica entre la instalación al panel y el cable apan-tallado necesita que no existan interrupciones y que además posea una baja impedancia. Esto es solo posible si las carcasas
poseen tanto juntas como superficies conductivas.
Dos series cubren la mayoría de los usos Las carcasas metálicas son recomendadas para situa-ciones sujetas a tensiones mecánicas muy extremas, como suele ser el caso en obras de construcción o cuando el plástico del
prensaestopas no puede proporcionar la protec-ción frente a la tracción requerida. Las carcasas metálicas están además recomendadas para at-mósferas que contienen ozono o sujetos a chispas de soldadura, circunstan-cia típica en la fabricación de automóviles. Tempe-raturas y vibraciones ex-tremas, como las que se encuentran con frecuencia en vehículos ferroviarios, de nuevo sugieren el uso de carcasas metálicas. Las nuevas carcasas metálicas de Phoenix Contact de la serie Heavycon EVO también son adecuadas para aplicaciones EMC; estas pueden ser opcio-nalmente equipadas ya sea con prensaestopas metá-licos estándar como con prensaestopas EMC para mantener la continuidad de la pantalla.
Para un uso industrial tradicional y que además no requiere de protección EMC, las carcasas de plás-tico de la serie Heavycon EVO son la opción más rentable. También pueden ser utilizadas como susti-tuto de cualquier sistema basado en conectores tipo CEE, así como solución enchufable frente al típico prensaestopas de plástico. Las ventajas de la versión de plástico son su protec-ción hasta IP66, completa resistencia a la corrosión y un peso mucho menor en comparación con el alumi-nio, lo que las convierte en la solución ideal para sistemas móviles.
Ambos rangos de l Heavycon EVO, en plástico o metálico, llevan estanda-rizados en el conector la entrada del cable al conec-tor de un modo inclinado y a través de prensaesto-pas posicionables y con
Hasta un 80% menos de variantes requeridas
Conectores rectangulares fabricados en plástico y metalLos nuevos conectores industriales de Phoenix Contact fabricados en metal para aplicaciones EMC son la última incorporación a la familia de conectores Heavycon EVO. Gracias al prensaestopas direccionable con cierre por bayoneta se reducen al máximo el número de variantes.
n Los conectores de plástico y los nuevos conectores metálicos de la serie Heavycon EVO cubren una amplia gama de usos. Gracias a los prensaestopas con cierres de bayoneta inclinada y la versión metálica EMC, las nuevas carcasas logran reducir el número de variantes hasta en un 80%.
n Los motores y convertidores de frecuencia son las áreas típi-cas donde se utilizan los conec-tores EMC-Vibración continua, altas temperaturas y blindaje electromagnético requieren una robusta carcasa metálica.
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SELECCIÓN DEL MESJulio/Agosto 2015 / n.º 475 Automática e Instrumentación
Productos
cierre por bayoneta. Esto significa que la gama de productos no tiene que ser duplicada en su totalidad cada vez que se necesite una entrada de cable dife-rente. La entrada de cable inclinada en las carcasas permite una orientación de la salida del cable tanto recta como lateral, lo que también sirve para reducir el número de variantes necesarias.
Los prensaestopas de la serie Heavycon EVO en aluminio están disponibles en los tamaños del M20 a M40, y pueden instalarse sencillamente sobre las carcasas manualmente con un simple giro horizontal o vertical a 45º. Todo lo que se requiere para el desen-samblado es un destorni-llador. La palanca metálica
que automáticamente se bloquea cuando se cierra el prensaestopas, también sirve para proporcionar a la carcasa de una puesta a tierra segura.
Las generosas dimen-siones para la entrada del cable hacen que sea muy fácil de ensamblar los ca-bles rígidos, ya que el pren-saestopas también puede ser montado después del ensamblado. En este caso, no todo el cable necesita ser curvado, tan solo los conductores que van a entrar en el interior de la carcasa. La orientación de la salida de cable en el conector también se puede ajustar in situ más adelan-te para cumplir requisitos específicos. Esto permite un uso de los componentes mucho más flexible.
Con las series de plás-tico, el sistema de cierre por bayoneta usa un diseño muy similar. Una vez más, el montaje es manual; y para desensamblarlo se requiere una llave de tu-bería (pico de loro).
Totalmente compatibleGracias a sus juntas y su-perficies conductivas, las nuevas carcasas metálicas del Heavycon EVO son ideales para aplicaciones EMC. La gama de pro-ducto incluye prensaesto-pas estándar sin conexión apantallada, así como versiones EMC para una integración perfecta de la
malla. Dependiendo de los requerimientos EMC, las carcasas metálicas es-tándar de la gama EVO pueden ser combinadas con las carcasas comunes de otros fabricantes.
El interior de las carca-sas de plástico de la gama EVO se caracteriza por unas piezas metálicas pa-tentadas que proporcionan el contacto de tierra PE en avance especificado por la norma DIN EN 61984. De esta manera, las nue-vas carcasas de aluminio pueden ser combinadas también con las carcasas de plástico.
Las carcasas de base y
n Con los cuatro prensaestopas de M20 a M40, el conector EVO reemplaza ocho conectores aéreos convencionales.
Dos series de carcasas cubren la mayoría de los usos
C on excepción de las zonas de uso extremas, como en material rodante, zonas Ex y las
plataformas de perforación, la mayoría de las aplica-ciones se pueden categorizar como estándar o EMC. Para las aplicaciones estándar no apantalladas, las carcasas de plástico de la serie Heavycon EVO PL son la opción más rentable y totalmente compatible. Cuando se trata de áreas más específicas donde se necesitan prensaestopas metálicos anti-tracción o requerimientos EMC, la nueva serie Heavycon EVO AL en aluminio es lo más adecuado; las car-casas están hechas de fundición de aluminio sin recubrimiento de polvo, conductora y altamente resistente a la corrosión; sus juntas son además totalmente conductivas.
Los prensaestopas están disponibles tanto en metal como en versión EMC. Abarcan un rango de sujeción en tamaños desde M20 hasta M40, que proporciona todas las variantes que se necesitan en la mayoría de los casos. Los prensaestopas de ambos rangos EVO cuentan con un sistema de cierre por bayoneta estandarizado que puede ser instalado recto o acodado y la orientación puede ser cambiada posteriormente sin problemas. Con estos dos rangos de carcasas, la logística de los componentes se reduce al mínimo.
n Los prensaestopas metálicos se instalan de modo vertical y ho-rizontal en la entrada inclinada para el cable; la palanca de acero inoxidable bloquea mecánicamente la carcasa al prensaestopas y ofrece conexión una conexión a tierra PE de calidad.
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Automática e Instrumentación Julio/Agosto 2015 / n.º 475SELECCIÓN DEL MESProductos
superficie coinciden con las dimensiones estándar de instalación y los cortes de armario, como los utili-zados por Rittal. Soportes de contactos habituales de una pieza y modulares así como adaptadores de bor-nas pueden ser usados sin ningún tipo de problema. Sin embargo, las mejores propiedades de compatibi-lidad electromagnética se logran cuando la carcasa aérea, los prensaestopas EMC y la carcasa base provienen de la misma serie EVO.
Más de un 80% menos de variantesLa mayor característica de la gama Heavycon EVO es que ayuda a reducir la cantidad de variantes necesarias gracias a la en-trada inclinada del cable con cierre por bayoneta.
En lugar de una carcasa aérea que tiene variantes para salida recta y lateral del cable y cuatro tamaños de prensaestopas de M20 a M40 para cada acabado, hay una única carcasa que reemplaza a 8 diferentes variantes. En el caso de carcasas de acoplamiento, que usualmente solo tiene
salida de cable recta, hay cuatro variantes que se pueden reemplazar. Están las carcasas base que no usan salidas de cable, pero Phoenix Contact además suministra las carcasas de superficie con la segunda entrada de cable tapona-da. De nuevo, esto sirve para reducir el número de
variantes requeridas a la mitad. Comparándolo con las carcasas tradicionales de fundición de aluminio disponibles en el merca-do, el número total de variantes se reducen en torno al 70%. Con el fin de disminuir aún más la diversidad, los nuevos co-nectores están hechos de una aleación de aluminio fundido a presión parti-cularmente resistente a la corrosión, lo que significa que ya no es necesario el recubrimiento de polvo tradicional. Contando con todos estos factores, las variantes se reducen en más del 80%.
Eva AnduezaDivision Industrial ComponentsJefe de Producto Industrial Field Connectivity
n No solo pueden ser intercambiables las carcasas de metal y de plástico de la serie Heavycon EVO, sino que también son compa-tibles con otros tipos comúnmente disponibles en el mercado de los conectores.
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Automática e Instrumentación Julio/Agosto 2015 / n.º 475
Tendencias en control de movimiento
La presencia del motion control en la automatización actual es notable y, debido a sus excelentes prestaciones, es seguro que seguirá siendo muy importante durante los próximos años. Con este saludable horizonte, se describen a continuación algunas de las tendencias del sector.
La tendencia industrial del motion control
E l mercado de la automatización industrial deman-
da cada vez procesos más rápidos con máquinas más precisas y flexibles. En aquellos procedimientos donde se exige un control de posición, de velocidad o de par de ejes, así como la sincronización entre ellos, la tecnología del control de movimiento o motion control está dando ese plus de prestaciones que la automatización ac-tual solicita. Esta área de la mecatrónica se puede encontrar en máquinas tan comunes como una cinta transportadora, un cabezal de impresora in-dustrial, una cizalla vo-lante, alimentadores de rollos, sistemas de etiquetado o una empaquetadora, o en otras más complejas como robots o equipos de CNC (Control Numérico Com-putarizado).
Un sistema de motion control se compone por un controlador que se comunica a través de un bus de mo-tion con los servodrives a los que se les envían consignas para el control y la sincronización de los ejes. Cada servodrive controla un servomotor y cierra el lazo de posición a partir de la lectura del encoder o resolver acoplados al eje del motor. Tam-bién se suelen incluir módulos de E/S, elementos de seguridad y, si procede, un terminal de HMI para su supervisión.
Este sector ha vivido su gran evo-lución en la sustitución de una
enorme cantidad de elementos mecánicos y de levas por otros de electrónicos. Dicho cambio ha sido el principal artífice en la obtención de soluciones con menor manteni-miento, menor cantidad de elemen-tos y con mayores prestaciones. La presencia del motion control en la automatización actual es notable y es seguro que seguirá siendo muy importante durante los próximos años. Los fabricantes lo saben y des-
tinan gran parte de sus esfuerzos en seguir inno-vando para no quedarse atrás en esta competitiva carrera industrial.
Visión generalEn los diseños de las má-quinas se incluyen cada vez más ejes y, además, se sustituyen aquellos cuyo funcionamiento era manual, hidráulico o neumático, por otros de motorizados. Debido a esta tendencia, en motion control se imponen solu-ciones más centralizadas desde el punto de vista del controlador. Estos gene-ran los perfiles de movi-miento de todos los ejes y es menos común tener un controlador para el movi-
miento, otro para la secuencia, otro para la visión… Ahora se integra todo en un único controlador.
Asimismo, la apuesta por motores lineales en aplicaciones de movi-miento rectilíneo es cada vez mayor. Estos son de gran utilidad cuando se necesita reducir la cadena cinemáti-ca y conseguir las máximas acelera-ciones, precisiones y rigidez.
En el apartado de las comunica-ciones, después de un periodo sin
n Sistema de motion control (Fuente: Lenze).
Este sector ha vivido su gran evolución en la sustitución de una enorme cantidad de elementos mecánicos y de levas por otros de electrónicos. Dicho cambio ha sido el principal artífice en la obtención de soluciones con menor mantenimiento, menor cantidad de elementos y con mayores prestaciones.
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Tendencias en control de movimiento
una clara unanimidad entre los fabricantes, EtherCAT se desmarca como el bus de motion más utiliza-do. Asimismo, la seguridad asciende cuando el sistema se complementa con un safety bus. Un ejemplo es el openSAFETY, que se viene utilizan-do cada vez más y ya está disponible para todas las soluciones de Ether-net industrial.
En cuanto a la programación,
Glosario de términos• Motion control: parte del área de la mecatrónica
que engloba el control de posición, velocidad y par de ejes y la sincronización entre ellos, así como la gestión de módulos de entrada/salida y elementos de HMI.
• Motion Controller: componente principal que gestiona y coordina el resto de los elementos de la aplicación. Ejecuta el algoritmo de control creado por el usuario y envía las respectivas consignas a los servodrives. Generalmente se utilizan PLC o PC, con o sin HMI.
• Servodrive: convertidor de potencia encargado de controlar el servomotor. Cierra el lazo de control de posición, velocidad y/o par consignados por el con-trolador, mediante los dispositivos feedback acoplados al eje del servomotor. Incorpora una gran capacidad de cálculo proporcionada por un microcontrolador e incorpora funciones de interpolación, generadores de perfiles de posicionado y, dependiendo del fabricante, bloques funcionales integrados que aumentan su autonomía respecto al controlador.
• Servomotor: motor que puede ser controlado en su velocidad de funcionamiento y en la posición dentro de un rango de operación a partir de una señal codificada recibida. Inicialmente utilizaban un siste-ma con corriente continua DC pero, en la actualidad, los servomotores más utilizados son motores brushless de corriente alterna AC (motor síncrono de imanes permanentes con excitación sinusoidal).
• Control centralizado: topología de control en la que todos los elementos están conectados al controla-dor. Este lee el estado de cada eje, aplica el algoritmo de control y envía las consiguientes consignas a todos los servodrives.
• Control distribuido: estructura en la que los lazos de control de posición y velocidad se cierran en el propio servodrive.
• Bus de motion: bus de comunicaciones con alta velocidad de transmisión y comportamiento deter-minista. Establece las comunicaciones entre el con-trolador y los servodrives. EtherCAT, Mechatrolink, Sercos o Powerlink son algunos ejemplos.
• Encoder: dispositivo electromecánico que con-
vierte la posición angular de un eje a un código digital. Su fin es actuar como un dispositivo de realimen-tación en el lazo de control. Existen básicamente dos tipos; los absolutos (determinan la posición específica del eje) y los incrementales (determinan el ángulo de posición por medio de realizar cuentas incrementales).
• Resolver: dispositivo de realimentación analó-gico. Examinando su tensión inducida se conoce la posición y la dirección del movimiento del eje.
• HMI: entorno visual que permite al usuario moni-torizar y gestionar la aplicación. Acrónimo de Interfaz Home-Máquina (Human-Machine Interface).
• Home: secuencia inicial para cualquier sistema de posicionado en el que el controlador necesita conocer la posición absoluta del motor respecto a la máquina.
• Ciclo de scan: tiempo del ciclo durante el cual todos los elementos del bus de motion comparten la información necesaria para la aplicación.
• Tabla CAM: establece la relación de posición o velocidad entre un eje maestro y un eje esclavo. Esta sincronización electrónica entre ejes permite emular el comportamiento de un seguidor por levas mecánicas.
• Generador de perfiles: permite definir una trayectoria completa desde una posición inicial a un punto final. Se utilizan varios tipos de perfiles pre-definidos como el trapezoidal, parabólico, triangular o curva-S.
• Curva-S: tipo de perfil que permite realizar aceleraciones y deceleraciones de una forma suave. Elimina el pico de jerk, evitando golpes o movimientos bruscos en la máquina.
• Jerk: derivada de la aceleración respecto al tiempo.
• Safety bus: estándar de seguridad orientado a mejorar la uniformidad e interoperabilidad en las co-municaciones entre los dispositivos de la aplicación.
• PLCopen: conjunto de herramientas estándar y especificaciones que aportan una mayor eficiencia en el desarrollo del software de la aplicación.
n Dispositivos motion control (Fuente: Schneider Electric).
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Tendencias en control de movimiento
PLCopen se ha ido perfilando como una de las referencias de progra-mación utilizada por un amplio número de empresas, facilitando la unificación de los criterios en la
programación.En el ámbito de los actuadores
para los motores, el mercado ofrece una enorme diversificación, inclu-so con modelos de tamaño muy reducido, permitiendo escoger los dispositivos más convenientes según la aplicación.
Equipos integrados La unificación de varios dispositivos en uno es una inclinación que se aplica en varias parcelas de la au-tomatización. Por la demanda del mercado, las compañías tratan de hacer más con menos y satisfacer a sus clientes con rapidez y ofrecien-
n Servomotor integrado (Fuente: Omron).
Virtualización del motion control: Software-in-the-Loopcon PLC Omron
E l concepto de hardware-in-the-loop (HIL) es co-nocido desde hace bastante tiempo. Es una téc-
nica que se utiliza en el desarrollo y comprobación de sistemas embebidos en tiempo real complejos. Tradicionalmente, cuando se habla de HIL se simula la planta a controlar por el sistema embebido, dentro de un ordenador personal. La interacción entre la si-mulación y el sistema embebido se realiza mediante un interfaz que emula las entradas y salidas eléctricas del sistema embebido. La simulación puede integrar todo tipo de elementos: mecánicos, eléctricos, quími-cos, fluidos, etc. Los objetivos del HIL son variados pero, en general, la principal ventaja es que no se necesita disponer de la planta a controlar. Con esto se puede acelerar el desarrollo del sistema embebido y se pueden prever problemas de la planta antes de
construirse. Aun con estas ventajas, el uso del HIL se centra tradicionalmente en sistemas relativamen-te complejos donde se justifica el coste del hardware necesario para simular e interactuar con el sistema embebido. Esta interpretación del concepto HIL no es única. También se puede referir a la simulación del sistema completo (planta+control) donde se emula el microcontrolador que realizará el control. Algunos programas de simulación incluso permiten generar directamente el código fuente para el microcontro-lador. Ejemplos de ello son el Matlab/Simulink con el Coder o el PSim de Powersim. Esta opción suele ser muy útil cuando el sistema tiene una complejidad media o no se necesita emulación tan completa..
Matlab/Simulink permite generar código fuente para controladores lógicos programables (PLC) mediante el
n Ejemplos Matlab. Fuente: http://es.mathworks.com/products/simhydraulics
El desarrollo del control de movimiento está también estrechamente unido al avance de la robótica e incluso la nanotecnología. El grado de beneficios directos o indirectos dependerá de cómo el motion control puede adaptarse a los propósitos de estas tecnologías de precisión.
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Tendencias en control de movimiento
do la facilidad de implementación de sus sistemas. En este sentido, motion control evoluciona hacia una convergencia de solución única de los equipos anteriormente descritos, afectando tanto a los aspectos de hardware como de software y tam-bién de comunicaciones.
Aunque la utilización de servo-drive y servomotor por separado es aún una solución muy mayo-ritaria, la tendencia de integrar ambos dispositivos es una postura que poco a poco todas las marcas van incorporando a su catálogo de soluciones motion control, también en los motores paso a paso. Sin embargo, por ahora su implemen-tación se limita en máquinas de pequeña y mediana potencia. Esta
topología hace que el servodrive esté montado en el propio motor, permitiendo que sea una solución idónea para aquellas máquinas que tienen un espacio útil limitado, ya que se reduce mucho el espacio de panel necesario.
Además, el número de cables de los servomotores al envolvente
del sistema de control se reduce de forma apreciable. De hecho, la preferencia de los cables es tam-bién la de unificarse, utilizando así un único cable híbrido para la ali-mentación y el control, propiciando un ahorro tanto en la cantidad de material como en el tiempo de instalación.
Simulink PLC Coder. Este módulo posibilita convertir bloques de Simulink en código fuente (texto estructu-rado) compatible con la norma IEC 61131-3, lo cual sirve para cualquier PLC que soporte dicha norma. Alternativamente también se puede exportar el código directamente a los entornos de desarrollo integrados (IDE) que están soportados (3S CoDeSys, B&R Au-tomation Studio, Beckhoff TwinCAT, KW-Software Multiprog, Phoenix Contact PC Worx, Rockwell RSlo-gix 5000, Siemens SIMATIC STEP 7, PLCopen XML y Omron Sysmac Studio). También se puede activar la opción Testbench que incluye en el código generado la planta simulada, de manera que el propio PLC puede correr la simulación de la planta y comparar resultados con la simulación de Matlab.
Adicionalmente, Omron ha creado un bloque Sysmac Controller Interface, para Simulink. Este bloque define unas entradas y salidas que se comunican directamente con el Sysmac Studio, el cual también incluye un simu-
lador del código generado para el PLC que emula per-fectamente el funcionamiento de este. De esta manera se puede hacer una simulación conjunta entre Sysmac Studio y Simulink llamada software-in-the-loop.
Todo esto es especialmente atractivo sobre todo para la simulación de diferentes sistemas físicos que se pueden generar de forma relativamente sencilla mediante el entorno Simscape de Simulink. Este entorno permite la simulación de diversos sistemas físicos:• HSim Driveline: sistemas mecánicos unidimensio-nales.• Sim Electronics: sistemas electrónicos y mecatróni-cos.• Sim Hydraulics: sistemas hidráulicos.• Sym Mechanics: sistemas multicuerpo.• Simpower Systems: sistemas eléctricos de potencia.
Un módulo que destaca es el Sym Mechanics, que no solo simula el comportamiento de los sistemas mecánicos multicuerpo, sino que además genera de una forma sencilla animaciones 3D que permiten visualizar el comportamiento mecánico del sistema e interactuar con él.
• https://es.wikipedia.org/wiki/ Hardware-in-the-loop• https://es.wikipedia.org/wiki/IEC_61131-3• http://es.mathworks.com/products/sl-plc-coder/• http://es.mathworks.com/products/simscape/• http://es.mathworks.com/company/newsroom/ simulink-plc-coder-adds-structured-text- generation-for-omron-plcs.html• http://www.omronkft.hu/nostree/pdfs/sysmac/ w529-e1-02_startup_guide_for_simulink_ sysmac_studio.pdf
Gabriel Gross. CITCEA-UPC/teknoCEA
En motion control se imponen soluciones más centralizadas desde el punto de vista del controlador. Estos generan los perfiles de movimiento de todos los ejes y es menos común tener un controlador para el movimiento, otro para la secuencia, otro para la visión… Ahora se integra todo en un único controlador.
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Tendencias en control de movimiento
Eficiencia energética La eficiencia energética es un foco de sostenibilidad económica y am-biental en el que muchas empresas se quieren consolidar. Reducir el consumo de energía, incrementar el tiempo de funcionamiento, minimi-zar el mantenimiento y aumentar la productividad, son premisas presen-tes en la mente de los fabricantes, y que éstos deben seguir si quieren consagrar una tecnología competi-tiva en el mercado. Es más, muchos concentran grandes inversiones de capital en ello.
Con esta perspectiva, la industria del motion control tiende a adaptar sus nuevos productos a un mayor
rendimiento y una reducción de costes operativos. La inclinación es, por ejemplo, vincular la eficien-cia energética a motores o cajas reductoras para que proporcionen un mayor par efectivo en menos espacio. La mejora de la densidad de potencia de los equipos suele ser uno de los requerimientos más de-mandados en la lista de exigencias de los clientes de motion control.
En los servodrives, el diseño de sistemas de control y algoritmos más sofisticados junto con la integración de nuevas tecnologías favorecen al equipo con un mayor rendimiento de funcionamiento. Por ejemplo, el uso de la nueva generación de semi-
conductores de silicon carbide (SiC) mejora a los dispositivos de silicio tradicionales aportando menores pér-didas, lo que se traduce a una mayor eficiencia y en diseños aún más com-pactos. En una visión más global de la máquina, topologías multidrive, con varios servodrives interconectados a una misma fuente de alimentación proporcionan tanto un ahorro ener-gético como de cableado.
A modo de conclusionesEn conclusión, el campo de mo-tion control goza de buena salud, augurando un largo futuro y con una constante evolución y mejora de prestaciones en sus equipos. La flexibilidad, velocidad y precisión de las aplicaciones actuales propor-cionan altas tasas de productividad, calidad, rendimiento y seguridad, que se traducen en mayores benefi-cios y menores costes. La tendencia apunta a mejorar la eficiencia de los equipos con una facilidad de inte-gración, reducción de inventario y, en definitiva, a una disminución del coste global del sistema.
El desarrollo del control de movi-miento está también estrechamente unido al avance de la robótica e incluso la nanotecnología. El grado de beneficios directos o indirectos dependerá de cómo el motion con-trol puede adaptarse a los propósitos de estas tecnologías de precisión.
Miquel Barnola Sampera, Joan Bergas JanéCITCEA-UPC/TeknoCEA
n Dispositivos motion control (Fuente: Siemens).
En cuanto a la programación, PLCopen se ha ido perfilando como una de las referencias de programación utilizada por un amplio número de empresas, facilitando la unificación de los criterios en la programación.
El uso de la nueva generación de semiconductores de silicon carbide (SiC) mejora a los dispositivos de silicio tradicionales aportando menores pérdidas, lo que se traduce a una mayor eficiencia y en diseños aún más compactos.
n Fuente: ABB.
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Tendencias en control de movimiento
El adecuado dimensionado tanto de los servomotores como del resto de los equipos ayudará no solo a reducir los costes de adquisición, sino también los costes del consumo de energía. Los fabricantes de soluciones motion control proporcionan herramientas de software con las cuales es posible dimensionar correctamente la aplicación.
Herramienta software para el dimensionamiento de una aplicación de motion control
C uando se diseña y desarro-lla una nueva máquina, se desea que esta dé respues-
ta a unas necesidades requeridas por un determinado cliente o por la sociedad en general. El trabajo de los diseñadores e ingenieros consis-te en realizar un estudio y análisis técnico de estas necesidades para poder, empleando sus conocimien-tos y métodos adquiridos, modelar y proyectar el producto final. Si este procedimiento no se hace bien, lo más probable será que se originen funcionamientos inapropiados o aplicaciones con unos consumos lejos de su valor más óptimo. Es común encontrar equipos mal di-mensionados cuando su proceso de diseño no se ha llevado a cabo correctamente.
Las soluciones de motion con-trol no son una excepción, y el adecuado dimensionado tanto de los servomotores como del resto de los equipos ayudará no solo a reducir los costes de adquisición, sino también los costes del consu-mo de energía. Los servomotores demasiado grandes operan por debajo de su potencia nominal y, como resultado, la eficiencia cae y los costes de la energía suben. Estos costes son precisamente los que deben ser pagados por el usuario final y no por el proveedor de la máquina.
Unas especificaciones adecuadas son un requisito esencial para este dimensionado. La información más
importante incluye un análisis pre-ciso de la dinámica, la velocidad, el rendimiento, el tipo de movimien-tos, las condiciones térmicas y la mecánica. Con el fin de ayudar a sus clientes, los fabricantes de so-luciones motion control proporcio-nan herramientas de software, con las cuales es posible dimensionar correctamente la aplicación.
A modo de ejemplo, en este ar-tículo se describe el software que utiliza la compañía Omron Corpo-ration y que recibe el nombre de Mechatronics Sizing Tool (MST). Esta herramienta informática, de-sarrollada por el CITCEA-UPC, es utilizada ampliamente por los inge-nieros de su área de automatización industrial para evaluar mediante modelos el funcionamiento de sus
productos frente las aplicaciones de los clientes.
Modelo mecánico de la aplicaciónAl inicio de la ejecución del soft-ware, se crea un nuevo proyecto que incluye una o varias máquinas. A cada una de ellas se le asocia un controlador y los ejes a dimensionar, cuya topología puede ser una ya predefinida o bien una nueva creada por el usuario. Finalizado este pro-ceso, se procede a la configuración de cada eje.
En primer lugar hay que indicar qué elementos mecánicos de los dis-ponibles en la librería conforman la cadena cinemática (polea, husillo, correa dentada, engranaje reductor, cinta transportadora, rodillo, piñón-
n Detalle de la pantalla principal de configuración de un eje con motor rotativo. (Fuente: MST de Omron).
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Tendencias en control de movimiento
cremallera…), así como sus parámetros de confi-guración (diámetro de las poleas, masa del cuerpo a desplazar, relación de transmisión, coeficiente de fricción entre elemen-tos, rendimientos…). Los elementos se insertan y conectan formando la cadena cinemática ente-ra desde el motor hasta la carga a mover. En el ejemplo se muestra una carga que se desplaza linealmente sobre una cinta transportadora, la cual se acciona con un servomotor rotativo a tra-vés de un reductor.
Se puede definir así un modelo cercano al sistema real, e incluso variar después algunos valores para ver cómo esto afecta al resultado. Un pequeño cambio como el diáme-tro de una polea se puede traducir en un cambio de talla de servomotor o unas condiciones de trabajo mu-cho más desahogadas. La ventaja de utilizar este tipo software es el recálculo inmediato y la intuitiva configuración de muchas combina-ciones al instante, que calculadas a mano supondrían horas de trabajo y posibles errores.
Un parámetro importante a de-finir es la inercia asociada a cada elemento. Esta puede ser definida manualmente o bien mediante la calculadora que incluye el progra-ma. Es, por ejemplo, el caso de las poleas de la cinta transportadora, donde se especificará su diámetro externo e interno, el grosor y la den-sidad del material y la calculadora concluye automáticamente con la inercia total.
Patrón de movimientoEl patrón de movimiento del eje, junto con la mecánica de los ele-mentos anteriormente configura-dos, definirá cual es el esfuerzo requerido al servomotor. El progra-ma MST ofrece la posibilidad de imponer un perfil de movimiento a cualquier elemento, con la premisa de que éste debe ser único en cada eje. A nivel de usuario, los puntos
más interesantes donde aplicar el movimiento son la carga o el servo-motor. Si se desean graficar puntos intermedios, es posible añadir un visualizador de gráficos al elemento mecánico deseado. Un retoque en los tiempos de aceleración y desace-leración puede influir notablemente al resultado final.
En el editor de perfiles el usuario encadena una lista de tramos y su duración. Los diseños más simples se construyen uniendo tramos de velocidad o aceleración constan-tes. Si se requieren perfiles más complejos como una curva-s, estos pueden ser importados de un archi-vo externo.
Selección del servomotorEs momento de tomar la decisión de cuál es el servomotor a utilizar. El valor añadido de la he-rramienta software es que analiza la configuración de toda la cadena cinemá-tica elemento a elemento para calcular los requi-sitos en el servomotor. Paralelamente se realiza la evaluación para cada servomotor de la base de datos, concluyendo en si son adecuados (OK) o no (NG) para dicha aplica-ción.
Para el usuario, hay va-rios aspectos secundarios que pue-den llegar a condicionar la decisión final, como son el coste, limitaciones de espacio o ciertos requerimientos específicos de la aplicación. Pero cuando ninguno de estos factores es un impedimento, los criterios de selección se reducen a que el servo-motor cumpla los requerimientos de la curva par-velocidad y el ratio de inercia exigidos por la aplicación.
Característica par-velocidadCada servomotor tiene su propia ca-racterística de par-velocidad, y esta se describe en el catálogo proporcio-nado por su fabricante. Básicamente describe qué par puede dar el motor
n Detalle de la pantalla del calculador de inercia. (Fuente: MST de Omron).
n Detalle de la pantalla del editor de perfiles. (Fuente: MST de Omron).
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Tendencias en control de movimiento
a lo largo de su rango de velocida-des de funcionamiento. El objetivo es encontrar el menor servomotor con la suficiente capacidad para producir el par-velocidad requeridos durante todos los puntos de funcio-namiento de la aplicación.
Para facilitar la tarea, el software superpone las curvas par-velocidad del motor con la de la aplicación. La característica del motor tiene dos regiones donde sus prestaciones son distintas. En la primera región, éste puede funcionar de forma continua-da sin que ello provoque un sobreca-lentamiento excesivo, mientras que en la segunda, el funcionamiento solo puede ser intermitente. Si el tiempo de funcionamiento en un punto de la región intermitente se hace excesivo, el motor se sobreca-lentará provocando la posible fallida del mismo. Para impedirlo, algunos sistemas ya incluyen métodos que incapacitan al motor y entra un estado de alarma si el límite de
tiempo se excede. Sin embargo, el motor puede funcionar con seguri-dad durante cortos tramos con alto par, y de hecho estos son requeridos tanto durante una aceleración como en una deceleración. La cantidad de par que el motor puede producir por encima del par nominal, y el tiempo en el que éste puede ser proporcio-nado, varía entre fabricantes.
Los puntos de mayor interés son el par y la velocidad máximos (nunca pueden ser superados por la apli-cación), el par nominal (máximo par que el motor puede producir de forma continuada) y la velocidad nominal (velocidad más alta a la que el par nominal está disponible). Bajo estas premisas, el software realiza la evaluación para cada servomotor.
Ratio de inerciaCualquier objeto en rotación tiene un momento de inercia. En el caso de manejarse con una aplicación con motor rotativo, los momentos
de inercia de la carga y la del propio motor serán factores clave a ana-lizar. El ratio de inercia se define como el resultado de la división entre la inercia de la carga y la del propio servomotor. Los fabricantes proporcionan el ratio permitido y la inercia del motor en sus catálogos de productos, sin embargo, la iner-cia de la carga debe ser calculada en cada caso. Todos aquellos elemen-tos que debe mover el motor afectan a la inercia total de la carga.
Ratios de inercia de entre 10:1 y 5:1 son típicos en muchas apli-caciones, e incluso el rendimiento tiende a subir cuando este ratio de inercia baja a 2:1 o menos. Si los demás factores no influyen, es mejor un ratio de inercia bajo aunque eso puede indicar que el motor es ex-cesivamente grande. En cualquier caso, el software indica al usuario qué motores soportan esa carga de inercia y cuáles no.
Selección del servodrive y accesoriosDespués de haber seleccionado un servomotor que pueda satisfacer a los criterios descritos, en las si-guientes pestañas se seleccionan el correspondiente servodrive y los ac-cesorios adjuntos como cables y co-nectores. La previa elección del con-trolador influirá en las posibilidades a elegir. Todas las combinaciones se obtienen de una base de datos que incluye todos los elementos y sus relaciones. Al final del proceso se puede generar un informe impreso con el detalle del cálculo y el listado de dispositivos seleccionados.
La finalidad de la herramienta es, aún sin ser experto en la materia, ofrecer la posibilidad de decidir cuál es el servomotor del fabrican-te más adecuado para el proyecto planteado, o al menos, si todavía no están definidos todos los detalles de la aplicación, tener una idea de la solución a llevar a cabo.
Miquel Barnola Sampera, Joan Bergas JanéCITCEA-UPC/TeknoCEA
n Detalle de la pantalla de selección del servomotor. (Fuente: MST de Omron).
n Detalle de la pantalla de configuración de la máquina. (Fuente: MST de Omron).
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Tendencias en control de movimiento
En este artículo el autor se centra en la definición de sistemas de movimiento eléctricos y servosistemas. Eléctricos porque son los que aportan las flexibilidades de posicionado necesarias proporcionando un ahorro energético y servosistemas porque son los únicos que garantizan la ejecución del movimiento dentro de los parámetros requeridos.
Automatizar movimientoscon los recursos actuales
L a situación actual de la in-dustria pasa por una feroz competencia de mercados,
en la que la deslocalización resulta la salida más habitual para que grandes multinacionales optimicen sus costes de producción, pero hay que tener en cuenta tanto los costes laborales como las actitudes sociales o intereses políticos. Dentro de este contexto y en un mercado liberal per se, la única salida es la automatiza-ción y optimización de recursos pro-ductivos: ante la deslocalización… automatización.
Efectivamente, automatizar los procesos productivos es un reto. Hay que conseguir que los procesos sean más eficientes, que dependan de menos factores humanos, que permitan procesos de fabricación flexibles, tolerantes a cambios de modelos o especificaciones, y que a la vez estos cambios sean rápidos y con bajos riesgos de fallo, que el pro-pio proceso de fabricación implique control de calidad, y un largo etc.
A continuación se definen los puntos básicos que ayudan a incor-porar a máquinas y procesos todos los actuales recursos de movimien-to de ejes, según la experiencia acumulada en el departamento de mecatrónica de la firma Larraioz Elektronika.
Automatizar movimientos se de-fine como la tarea de desplazar un mecanismo, hacerlo rotar, ubicarlo en una zona determinada con unas determinadas condiciones, dotarlo de una velocidad en función de cualquier otro parámetro, realizar una fuerza determinada o la combi-nación de dos o más de los factores
anteriores.Entre las fuentes de energía utili-
zadas hay que diferenciar los siste-mas neumáticos, los hidráulicos y los eléctricos. Los tipos de movimiento pueden ser lineales, rotativos o la combinación de ambos. Y según el modo de funcionamiento, existen dos grandes grupos: servosistemas y sistemas de lazo abierto.
En este artículo nos centraremos en la definición de sistemas de mo-vimiento eléctricos y servosistemas. Eléctricos porque son los que apor-tan las flexibilidades de posicionado necesarias proporcionando un aho-rro energético y servosistemas por-que son los únicos que garantizan la ejecución del movimiento dentro de los parámetros requeridos. Todos los sistemas de Larraioz poseen realimentación tanto de velocidad como de posición y, opcionalmente, de fuerza.
Tipos de accionamientos eléctricos según su tecnología A pesar de que según el tipo de tecnología utilizado se puede dife-renciar entre accionamientos mag-
néticos o piezoeléctricos, este artí-culo se centra en los primeros, dado que los piezoeléctricos son útiles en aplicaciones concretas de pequeños desplazamientos lineales.
• Los sistemas rotativos son los más conocidos, y se basan en hacer rotar un campo magnético para arrastrar de esta forma un eje y producir su rotación. Los más em-pleados son los motores paso a paso, síncronos de CA, síncronos de CC y asíncronos.
• Los sistemas lineales intrínseca-mente son sistemas magnéticos que se basan en el desplazamiento de un campo magnético durante todo el recorrido, arrastrando de esta forma una corredera o un vástago. Por su concepción es posible diferenciar los sistemas que hacen mover las bobinas y mantienen los imanes fijos y los que mueven los imanes manteniendo las bobinas fijas.
En la figura de la página siguiente se ilustra gráficamente el funcio-namiento de un motor lineal de bobinas móviles.
• Los sistemas pseudo lineales son sistemas que producen el movi-
n Sistema rotativo. n Sistema lineal.
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miento lineal desde un movimiento rotativo y una transmisión mecáni-ca. Típicamente son motores paso a paso o síncronos y un husillo o cremallera.
Tipos de accionamiento eléctrico según sus características constructivasPueden clasificarse en:
• Sistemas rotativos con eje. Son los más habituales y normalmente disponen de un eje de longitud y diámetro definido donde acoplar la carga; los hay con eje liso o con chaveta.
• Sistemas rotativos huecos, tam-bién llamados motores de par. Se caracterizan por disponer de un espacio en el radio del motor que permite su montaje directo en el eje de máquina, evitando de esta forma el uso de transmisiones.
• Sistemas lineales sin guías. Pue-den ser sistemas lineales intrínsecos o pseudo lineales, pero en ambos casos no se permiten cargas distin-tas a la de dirección del movimiento (axiales).
• Sistemas lineales guiados. Estos elementos incorporan guías mecá-nicas que soportan determinadas cargas radiales. Por concepto, los sistemas lineales guiados incorpo-ran la capacidad de anti-giro.
Parámetros para definir un proceso de automatización de movimientosLos siguientes son los requisitos básicos para seleccionar el tipo apro-piado de accionamiento:
• Características mecánicas, ta-maño y peso.
• Ciclo de trabajo (dutty cycle). Normalmente definido como el tiempo de funcionamiento respec-to al de reposo, un 100% de dutty cycle significaría un funcionamiento garantizado de forma continua. Aunque siendo rigurosos, este factor se da para el caso en que el motor realiza su máxima fuerza, con lo que un sistema preparado para funcionar al 50% dutty cycle podría funcionar continuamente a la mitad de su régimen de carga máxima.
• Vida útil, medida en horas de funcionamiento, ciclos de trabajo o Km recorridos para sistemas li-neales.
• Grado de protección. Según el ambiente de uso los sistemas pueden definirse con protección normal (grados de IP40 a IP55), para ambientes limpios (IP69K, por ejemplo) o explosión Proof (Atex en sus distintas categorías).
Parámetros específicos para definir movimientos rotativosSon los siguientes:
• Par necesario de forma conti-nua, par pico necesario.
• Tipo de acoplamiento, de eje hueco o convencional.
• Revoluciones y par necesarios, o una curva de velocidad/par. Se-gún el tipo de motor –paso a paso o asíncrono–, el par puede variar en todo su rango de velocidades de funcionamiento, por ello es muy importante esta definición.
• Aceleración y deceleración re-queridas. Para elevadas aceleracio-nes y deceleraciones se requieren sistemas de baja inercia, por lo que típicamente la inercia del rotor debe definirse según la aplicación. Por ejemplo, un motor de elevada inercia en rotor es adecuado para un husillo de máquina-herramienta,
n Sistema pseudo-lineal.
n Sistema lineal guiado.
n Sistema rotativo hueco.
n Sistema lineal sin guías.
n Funcionamiento de un motor lineal de bobinas móviles.
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pero no para un eje de dinámica elevada.
• Resolución y precisión del sis-tema. Hay que saber qué resolu-ción angular y qué precisión son necesarias. Esto define el sistema transductor necesario y muchas veces el tipo de motor.
Parámetros específicos para definir movimientos linealeso pseudo linealesEn este caso hay que tener en cuen-ta:
• Tal como ya se ha comentado, si hace falta un sistema guiado hay que tener en cuenta el par radial que se le aplicará.
• Recorrido máximo. Los recorri-dos definen muchas veces el tipo
de accionamiento; por ejemplo, un sistema tipo vástago no es habitual en recorridos de 1 metro o supe-riores.
• Fuerza a ejercer axialmente. Normalmente define la potencia del accionamiento. Es convenien-te definir –como en el caso de los rotativos– la curva par/velocidad, ya que en el caso de los sistemas lineales intrínsecos es importante comprobar los parámetros de disi-pación térmica.
• Forma de montaje: horizontal o vertical. El uso de sistemas en posi-ción vertical requiere muchas veces la utilización opcional de freno.
• Peso o carga que han de so-portar las guías (solo en el caso de sistemas guiados).
Parámetros que definen la funcionalidad del proceso y herramientas disponiblesDefiniendo realmente cuál es el al-goritmo del proceso de movimiento, hay que seleccionar las caracterís-ticas que aportan los sistemas para automatizar este movimiento. A continuación se enumeran algunos casos de ejemplo:
• Mover un tope de una posición a otra como reacción al cambio de una entrada y una confirmación de que el tope se ha movido por medio de una salida.
• Mover un elemento de palpación hasta una determinada posición, aplicar una fuerza determinada (por ejemplo, para comprimir un muelle) y medir la posición alcanzada una vez realizada la fuerza.
• Insertar un buje o rodamiento controlando fuerza, velocidad y posición.
• Realizar un lincado electrónico entre dos o más ejes definiendo una curva de sincronismo de forma libre (levas electrónicas).
• Mover una corredera desde ve-locidad y posición 0 hasta alcanzar (sincronizarse) con un producto que se mueve en una cinta con una velocidad variable.
En el gráfico adjunto se muestran algunas de las funcionalidades bá-sicas en equipos para automatizar movimientos.
Si bien estas funcionalidades son básicas, con ellas se logra resolver la gran mayoría de tareas.
Consideraciones energéticasLa mayoría de procesos de auto-matización de movimientos se rea-
n Algunas de las funcionalidades básicas en equipos para automatizar movimien-tos.
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Tendencias en control de movimiento
lizaba hasta ahora con sistemas neumáticos: un compresor funciona mediante electricidad para generar el aire comprimido necesario para dichos actuadores. El aire genera-do es suministrado mediante una red de tuberías y otros circuitos de transmisión del aire a los cilindros
y otros actuadores neumáticos. Es en estos últimos dispositivos donde esta energía se convierte en una fuerza de movimiento lineal. Este mecanismo presenta una pérdida energética sustancial.
Del 100% de la energía consumi-da, un 50% de la potencia se pierde
en el propio compresor de aire, debido a diferentes factores como las propias pérdidas energéticas de compresión de aire, las pérdidas del motor del compresor, las pérdidas de los ciclos de marcha-paro,…; se produce un 16% de pérdida de energía en las diferentes válvulas de
Diferencia de costes energéticos: cilindro neumáticoversus LinMot
O ptamos por un trabajo repetitivo de desplaza-miento de 15 kg de masa 400 mm adelante y
atrás, con ciclos de parada intermedios de 500 ms, y que suponga un tiempo total de ciclo de 2 segundos (30 ciclos completos por minuto). Para ello com-pararemos los resultados de un cilindro neumático frente a la solución LinMot. Si queremos desplazar la masa de 15 kg un recorrido de 400 mm en 500 ms necesitaremos alcanzar una velocidad de 1 m/s, lo que nos resulta en un cilindro neumático de 50 mm de diámetro interior, como mínimo. Cada ciclo nos resulta en un volumen de aire de 10 litros, y supo-niendo 8.000 horas de funcionamiento año, tendre-mos 24.000 m3 de aire a 6 bares anuales (145.000 m3 de aire a 1 bar), unos 25.600 kWh de energía consumida, o lo que es lo mismo, 3.072 euros anua-les de coste de energía eléctrica para mantener este dispositivo neumático en funcionamiento. Una so-lución tipo con motor lineal de LinMot nos resulta
con una potencia de motor inferior a 100 W, una energía anual consumida de 800 kWh, y una factura energética de 98 euros anuales.
Con la elección del actuador LinMot los costes de inversión han sido mayores que los costes iniciales de la solución neumática, pero la diferencia ha sido amortizada en tan solo 5 meses de operación. Tras 12 meses de actividad, la solución LinMot ha su-puesto un ahorro de 1.750 euros frente al cilindro neumático.
Pero no todos los beneficios vienen derivados del ahorro energético. Cada vez más, los fabricantes de automóviles, pioneros en estandarizar los procesos de fabricación incluso con cambios frecuentes de mode-los, optan por evitar el uso de sistemas neumáticos, pues esta tecnología es difícilmente controlable, es sucia y, en general, hace que las máquinas sean algo más rígidas y difíciles de configurar.
n En los actuadores eléctricos pseudo lineales, las revoluciones de giro del motor eléctrico rotativo se convierten mecánicamente en fuerza de movimiento lineal mediante un sistema de transmisión energéticamente eficiente.
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reducción y adaptación de presión; un 5% de pérdida de energía en el tratamiento del aire, filtros, etc., y un 15% de pérdida de energía en el propio actuador neumático.
En los actuadores eléctricos pseu-do lineales, las revoluciones de giro del motor eléctrico rotativo se con-vierten mecánicamente en fuerza de movimiento lineal mediante un sistema de transmisión energéti-camente eficiente. En el caso de los motores lineales intrínsecos, la propia energía eléctrica del motor se transforma en un trabajo lineal, ni siquiera hay un sistema mecánico de transmisión de fuerza circular-lineal. La eficiencia energética de estos actuadores eléctricos oscila entre el 80% y el 92%, lo que con-lleva unos costes energéticos de funcionamiento de entre un tercio y una décima parte de lo que su-pondría la factura energética de los sistemas neumáticos.
El cilindro neumático obtiene la energía a través de la presión de un caudal de aire comprimido sobre un émbolo. Todas las fases del movimiento -aceleración, veloci-dad constante y deceleración- con-sumen potencia producida por el compresor a partir de electricidad. La diferencia de energía entre la consumida y la producida en el mo-vimiento se traduce directamente en pérdidas, ya que los sistemas neumáticos no pueden devolver energía al compresor. En cambio,
los actuadores eléctricos utilizan la energía directamente de la red eléc-trica con un alto grado de eficiencia, consumiendo únicamente en las fases donde realmente hay trabajo, es decir, en las fases de aceleración, y además devolviendo al controlador la energía producida en las fases de deceleración.
Expectativas de vidaUn último parámetro a tener en cuenta es el de la vida útil de los diferentes dispositivos y su manteni-miento. La estimación de vida de un cilindro neumático de un recorrido menor a 100 mm es de 25 millones de ciclos, o 10.000 km para cilin-dros de carrera superior a los 100 mm. La vida útil de los actuadores de LinMot entra en una horquilla de entre 500 y 1.000 millones de ciclos. Una solución neumática ejecutando 1 ciclo por segundo no soportaría un año, frente a los 15-20 años de esperanza de fun-cionamiento del actuador LinMot.Dentro del contexto de importantes acuerdos internacionales como el Protocolo de Kioto, del cual Europa es uno de los principales impulso-res, la reducción de emisiones de CO2 se ha convertido en una priori-dad política y pública. La generación de CO2 de las plantas productoras de energía depende del combustible primario empleado y del factor de eficiencia de conversión energé-tica. Es evidente la apuesta de los
gobiernos europeos por los medios de producción de energía menos contaminantes, y empiezan a pro-liferar los parques eólicos y solares, las centrales de ciclo combinado, etc., pero a día de hoy hay mucho trabajo por hacer y la energía pro-ducida por las centrales de com-bustibles fósiles sigue suponiendo una fracción realmente importante, llegando en algunos países de la Europa de los 15 a superar el 90% del total. Según datos del Frauhofer Institut (Alemania), para un factor de eficiencia energética medio de 0,39, nos encontramos con unas emisiones de CO2 de entre 515 gramos y 890 gramos para la gene-ración de 1 kWh de electricidad a partir de centrales de combustión de gas natural y centrales de com-bustión de carbón respectivamente.Una solución neumática como la descrita anteriormente, que supon-ga un consumo anual de 25.600 kWh de energía, va a emitir a la atmósfera entre 12 Ton y 22 Ton de CO2, frente a las emisiones de CO2 de entre 0,4 Ton y 0,7 Ton de los actuadores eléctricos. Y multi-pliquemos esto por el número de diferentes unidades que de que disponga una empresa…
ConclusionesTodos estos sistemas aprovechan las capacidades de control de tres magnitudes: posición, velocidad y fuerza. El adecuado control y mo-nitorización de estas magnitudes no solo permite posicionados eficientes y dinámicos, sino también el control de calidad del proceso realizado. En Larraioz Elektronika se distribuyen y aplican diversos sistemas para au-tomatización de movimiento, desde los más sencillos hasta los más sofis-ticados, con valores de fuerzas para ejes lineales o pseudo lineales de 0,5 Newton hasta 450 KNewton, veloci-dades de unos pocos mm/seg hasta 25 Mts/seg, aceleraciones de hasta 40G y resoluciones de hasta 0,1 Mi-cro milímetros (10 -7 Metros)
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Tendencias en control de movimiento
Es de suponer que después de leer el título de este artículo más de uno se habrá hecho la idea de que si continua leyendo se va a encontrar con un cuento de ciencia-ficción al más puro estilo Isaac Asimov y Stanley Kubrick con robots super avanzados e inteligencia artificial, o algo relacionado con las últimas películas de superhéroes.
“Deus ex machina”
Q uizás, si se hace una breve explicación sobre el signi-ficado de este término, nos
podamos poner en situación sobre por qué se ha titulado este artículo de esta manera y, qué es lo que tiene que ver el motion control con ello.
Deus ex machina es una expre-sión latina proveniente del griego que viene a significar, más o menos, “Dios desde la máquina”. Este tér-mino se utilizaba en el teatro griego y romano, cuando mediante la inter-vención de un ser divino o el héroe de turno, que aparecía en el último momento, se solventaba la situación crítica en la que se encontraban los protagonistas.
Dentro de las limitaciones de la época, esta aparición se realizaba mediante la utilización de engrana-jes y cuerdas o mediante una grúa, de ahí el termino máquina, que lo hacía descender de los cielos. Mu-cho ha llovido desde entonces, como se suele decir. Así pues y llegados a este punto después de la clase de historia, ¿cómo retornamos al tema
del motion control?Aquellos con perspicacia y ojo
técnico ya se habrán dado cuenta del amplio campo de utilización de los sistemas de motion control en la tramoya teatral. Para aquellos que no sepan que es esto del motion control, explicarles que forma parte del área de la mecatrónica de altas prestaciones y engloba el control de posición, velocidad, así como la sin-cronización entre actuadores eléc-
tricos. También incluye la gestión de los módulos de I/O y los elementos HMI (Human Machine Interface). Es por esto que el control del com-plejo entramado de elementos que existe entre bastidores del teatro (telones con la imagen del fondo del escenario, atrezo móvil como nubes y soles, etc.), sería hoy impensable sin un sistema de control avanzado. Hasta la representación del mejor actor puede quedar deslucida sin un buen control del movimiento de los decorados, los efectos luminosos y los efectos especiales. Y este hecho queda patente en mayor grado en los conciertos de música, donde es de vital importancia la sincroniza-ción de luces y efectos especiales con las canciones del grupo para que se haga vibrar a 20.000 o más personas.
Fuera del control de la tramoya, es difícil poder utilizar los sistemas de motion control, ya que el peso de la obra ha de recaer sobre los actores y su interpretación. Así que el teatro, aun siendo el punto histórico de partida, no sería un buen ambiente para desarrollar todo el potencial que pueden aportar estos sistemas. Ojo!, controlar la gran cantidad de elementos de la tramoya no es una tarea fácil, pero por qué no ampliar la imaginación.
Si con el motion control, o control de movimientos nos referimos al movimiento que es controlado de manera muy precisa por ordenador empleando motores eléctricos, tal y como se ha explicado antes, sin apartarnos del entorno del entrete-nimiento y la diversión, es en el cine y la televisión donde sí se puede dar rienda suelta a nuestra imaginación, en lo que a soluciones se puede
n www.thevfxco.co.uk/motion-control-equipment/juno
Para aquellos que no sepan que es esto del motion control, explicarles que forma parte del área de la mecatrónica de altas prestaciones y engloba el control de posición, velocidad, así como la sincronización entre actuadores eléctricos.
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Tendencias en control de movimiento
aportar utilizando estos sistemas.En la industria del cine y la tele-
visión, la expresión motion control está ampliamente utilizada en el campo de la filmación, donde me-diante la utilización de un orde-nador, se controla el movimiento de la cámara de filmación. De esta manera, en el estudio o en el mismo lugar de filmación, la toma puede ser repetida una y otra vez, para me-jorar la escena o para la generación de efectos especiales. Este sistema, en última instancia no es más que un sistema de guiaje o brazo articu-lado (robot) con una cámara en su extremo, pero en esta industria, esta maquinaria se conoce, empleando una expresión que suena aún más creativa, como motion control rigs.
Para explicarlo mejor, tengamos presente uno de los efectos especia-les más simples. Consideremos que en la escena se encuentra un actor que camina por una calle el cual, poco a poco va desapareciendo en el aire. Este efecto se consigue me-diante la utilización de dos tomas. En la primera se filma al actor cami-nando por la calle y en la segunda se filma la calle vacía. Luego durante el proceso de edición se mezclan las dos filmaciones de manera que inicialmente se vea al actor cami-nando por la calle y gradualmente se va difuminando hasta visualizar la calle desierta. Si mientras ocurre este efecto se añade digitalmente una niebla entorno del actor, el efecto es completo.
Este efecto es simple de conse-guir con una cámara estática, pero cuando se le intenta dar movimien-to es muy difícil de conseguir sin el motion control, ya que las dos tomas no estarían sincronizadas, y no encajarían ni la perspectiva ni la velocidad. Por tanto el resultado final no resultaría tan especular.
En caso de que se quiera com-plicar la cosa, se podría hacer que la cámara siguiera una trayectoria preestablecida a través del espacio, previa programación. Esta técnica se denomina Target Tracking (utili-zación de tablas CAM). Es mediante este sistema que se solucionan mu-chos de los problemas en los que los efectos especiales mezclan modelos
en miniatura con otros, dando la apariencia de que conviven en el mismo lugar, que la gravedad ac-túa en varias direcciones o que los actores pueden caminar sobre una pared vertical o el techo.
Es en la película Kill Bill de Quen-tin Tarantino que se realiza una toma de unos 3 minutos de manera ininterrumpida, sin cortes, en la
cual la cámara va siguiendo a las actrices a través de un restaurante, pasando por puertas y paredes hasta llegar a los lavabos, vuelta al reser-vado y volviendo al lavabo. ¿Se ima-ginan tener que repetir esta toma una y otra vez, mediante control manual hasta que quedase a gusto del director, y sin chocar con nada y con nadie? ¿Y se imaginan que el director fuese muy perfeccionista?
Y si encima se le añade un sis-tema de visión artificial, se podría hacer que la cámara siguiese un objetivo preestablecido. Esto haría que independientemente de lo que realizase el actor, dejándolo al libre albedrio, nos aseguraríamos que la cámara le estaría grabando en todo momento.
Otro punto a tener en cuenta en las filmaciones es la pre-visualiza-ción durante las etapas de diseño y planeación de tomas. El hecho de pre-visualizar cómo quedará la toma permite que se pueda contar con el punto de vista de los desarrolladores de efectos especiales, productores y directores. Así, una vez llegado a un consenso, se puede realizar la filma-ción bajo las mismas premisas que en la pre-visualización. Un ejemplo de este caso lo podemos encontrar en las películas del Hobbit, donde Peter Jackson separó la grabación de la película en dos y donde Andy Serkis realizaba las funciones de segundo director.
Esta situación no solo evita cos-tosos mal entendidos, sino que
n www.mrmoco.com/cranes-rigs/products/rigs/talos
n Sistema Rigging 2D (Interative Physics Software).
En la industria del cine y la televisión, la expresión motion control está ampliamente utilizada en el campo de la filmación.
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Tendencias en control de movimiento
también ayuda a la preparación de la toma, al permitir que los diseña-dores vean cómo será de grande el set, dónde se deben de posicionar y construir los elementos, cómo y dónde será la iluminación, etc.
Si de lo anteriormente hablado, nos olvidamos del robot y queremos seguir controlando la posición de personas y objetos nos encontramos con el término rigging. La defini-ción de rigging sería la de toda clase de equipo con el cual se puede le-vantar, sostener y maniobrar objetos o personas en el aire.
En muchos casos el rigging sigue siendo manual y llevado a término por especialistas en el campo de la escalada, pero en otros casos se utilizan sistemas neumáticos para realizar movimientos de velocidad explosivos que lancen al actor me-tros atrás simulando disparos y gol-pes o también se utilizan controles simples de frenado de actuadores eléctricos para simular caídas desde alturas.
Con la utilización de 2 motores para movimientos de 2 dimensiones o 4 para los de 3 dimensiones, se puede conseguir un control preci-so y repetitivo del movimiento de un objeto, capaz de representar cualquiera de las situaciones des-critas anteriormente. Realizando el control mediante variadores de motores síncronos, manteniendo un feedback de posición de cada uno, interconectando los elementos
distribuidos por bus de comunica-ciones y gestionado todo el sistema por un software con el que trazar los perfiles de movimientos que se desee con un entorno gráfico con el que representar la ubicación del objeto en un sistema tridimensional junto con los elementos existentes en el área de filmación, se otorga una herramienta capaz de generar una trayectoria de movimiento, almacenarla, repetirla tantas veces como se desee a diferentes veloci-dades, con ajustes en caso de ser necesario y con completa precisión, realizando las delicias del cámara, director, actor, etc.
Mencionar que, desde el CITCEA, se está desarrollando un prototipo de rigging de estas características para la empresa Inxtremis, con 4 motores para hacer levitar objetos y actores.
Al mismo tiempo se dispone de un sistema completamente seguro que permite entrenar a los actores en esas escenas arriesgadas que cada vez más les gusta hacer a ellos mis-mos sin utilizar especialistas, con el
mínimo riesgo posible, y estructurar los planos de la secuencia antes de que esta sea filmada. O, si en vez de colgar al actor, se utiliza una cámara se pueden tomar imágenes imposi-bles de conseguir, tomas de aspecto impactante y realmente natural que provocan efectos increíbles.
En última instancia, no se diría una tontería si se indica que es en la posproducción donde se realiza la verdadera magia de todo al realizar la edición, sonorización y los efectos especiales. Pero claro, son las herra-mientas y las soluciones otorgadas por los sistemas motion control las que han hecho más simple y fácil todo, al posibilitar que las imágenes grabadas por las diferentes cámaras se entrelacen sin dificultades entre ellas, con los gráficos realizados por ordenador y con los efectos especiales.
Así pues, no es descabellado pen-sar que en el último momento ha sido el motion control quien ha salvado la situación, cual héroe mitológico griego antiguo. Gloria al Deus ex Machina!!!!. ¿No creen?
Jose Pedro Muñoz Gazquez, Antoni Sudrià-AndreuCITCEA-UPC/TeknoCEA
n www.youtube.com/watch?v=ss8Mfi_q5CI
n Sistema Rigging 3D.
La definición de rigging sería la de toda clase de equipo con el cual se puede levantar, sostener y maniobrar objetos o personas en el aire.
En el último momento ha sido el motion control quien ha salvado la situación, cual héroe mitológico griego antiguo.
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A ntes de hablar de Wire-lessHART casi es obligado hablar de su predecesor
HART, un bus de campo por cable bien implantado en aplicaciones industriales y que tiene sus orígenes a finales de la década de los 80. En aquel tiempo, el usuario era escép-tico en cuanto a incorporar buses digitales de campo en fábrica o planta, en donde por aquel entonces imperaban los equipos analógicos de 4-20 mA.
Para conseguir disuadir a muchos de estos usuarios indecisos de que utilizaran HART, desde su inicio salió al mercado con la posibilidad de funcionar sobre las líneas de 4-20 mA tradicionales. Esto per-mitió que se fuera introduciendo en aplicaciones reales, aunque en muchos casos tan solo fuera para configurar instrumentos. Pero eso ya permitió que muchos técnicos pudieran experimentar con el nuevo estándar. En la actualidad dispone de una amplia base instalada de dispositivos de campo y son muchos los técnicos de instrumentación los que lo conocen sobradamente.
Pero fue en el 2007 cuando la Fundación de Comunicaciones HART o HCF (HART Commu-nications Foundation) introdujo comercialmente lo que algunos denominaron la versión HART inalámbrica o WirelessHART. Por aquel tiempo, la comunidad in-dustrial también andaba escéptica, esta vez no con los buses cableados,
sino con la incorporación de redes inalámbricas en planta. Así que ocurría una situación parecida a la que se vivió en los años 80. De nuevo había que ayudar al usuario a que se decidiera a probar la nueva tecnología; en este caso, el factor
clave para su introducción es que fuera compatible con el protocolo HART, con cuyos comandos muchos usuarios estaban familiarizados y disponían de herramientas de configuración.
Las primeras aplicaciones se desplegaron lentamente, muchas de ellas redundantes con otras existentes o simplemente para mo-nitorizar variables informativas. La base instalada comenzó a aumentar y, en el 2010, este bus de campo inalámbrico fue aprobado como estándar IEC 6259 por la Comi-sión Electrotécnica Internacional o IEC (International Electrotechnical Commission).
Beneficios casi inmediatosComo es obvio, WirelessHART, y las redes inalámbricas en general,
Buses de campo wireless
Wireless HARTLas aplicaciones con redes inalámbricas están creciendo en las instalaciones industriales a un ritmo cada vez más acelerado. Hay variedad de tecnologías wireless en el mercado, pero algunas de ellas han sido diseñadas para trabajar en aplicaciones industriales desde un inicio, como es el caso de WirelessHART. Es una red con alta disponibilidad, determinismo, bajo consumo energético y con mecanismos de seguridad. Con las aplicaciones creciendo y con el horizonte de la Industry 4.0 muy cerca, puede tener un protagonismo cada vez mayor.
Fue en el 2007 cuando la Fundación de Comunicaciones HART o HCF (HART Communications Foundation) introdujo comercialmente lo que algunos denominaron la versión HART inalámbrica o WirelessHART.
n Fuente: Pepperl+Fuchs.
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tienen un potencial elevado para ser utilizadas en el ámbito industrial por la cantidad de beneficios que pueden aportar. Algunas de sus ventajas son:
• Instalación fácil y rápida, lo que permite un despliegue de la tecnología y los equipos sin apenas impactar en las operaciones del día a día que se llevan a cabo en una planta, algo que es fundamental en muchos casos.
• Alta escalabilidad de la red.• Mucha flexibilidad en cambios
y adaptación.• Implantación relativamente
económica, tanto en lo que se refiere a los equipos como a la mano de obra, comparado con los sistemas cableados tradicionales; se pueden obtener ahorros potenciales en torno a 50%-90% del coste total respecto a sistemas cableados alternativos.
• Relativa facilidad para instalar equipos en lugares remotos y de
difícil acceso, especialmente con dispositivos de campo autoalimen-tados, por la ausencia de cables.
• Reducción del espacio físico necesario para una instalación, algo a tener en cuenta en aplicaciones como las plataformas petroleras, plantas muy densas o equipos mó-viles, por citar algunos ejemplos.
Varias posibilidadesde alimentaciónUn factor que contribuye sensible-mente a los beneficios de esta tec-nología inalámbrica es la posibilidad de combinarla con la utilización de alimentación por batería interna en los equipos de campo. En este sentido, un transmisor con bate-ría suele tener una autonomía de funcionamiento de unos 5 años, lo que es suficiente como para poder decidir con rapidez su instalación en muchos casos. De hecho, el bajo consumo se consigue porque en
muchas aplicaciones el transmisor se activa durante periodos cortos de tiempo y el resto puede estar en stand-by o en un funcionamiento de bajo consumo.
Un ejemplo típico sería un trans-misor que efectúa periódicamente la captación de la medida y radio-transmite la variable cada 30 minu-tos; otro podría ser un equipo que gestiona continuamente los datos a nivel de unidad interna, pero solo retransmite si hay un cambio sig-nificativo en la señal o se produce una alarma.
Una alternativa o complemento a la utilización de baterías internas es el energy harvesting, o la generación de energía en la propia vecindad donde está localizado el transmisor. Hay varias fuentes potenciales para proporcionar energía, como son las siguientes: radiofrecuencia, vibra-ción, magnética, termoeléctrica, paneles solares, etc.
Muchas aplicacionesCon todas estas ventajas y la confian-za del usuario en aumento, las apli-caciones de las redes inalámbricas se expanden sensiblemente. Incluso ciertas aplicaciones de control ya empiezan a considerarse, si bien de forma cautelosa, intentando que las instalaciones no sean críticas en ningún momento.
Por lo demás, hay múltiples ejem-plos de utilización de esta tecnología con éxito: inventariado de tanques, monitorización medioambiental, vigilancia de la condición del es-tado de las máquinas, diagnosis de equipos de campo, detección de gases, detección de fugas de vapor en tuberías por ultrasonidos o generación de una alarma cuando se utiliza una ducha de emergen-cia, automatización de captura de datos que anteriormente se hacía manualmente, medida en equipos móviles, instalaciones piloto y pro-visionales, sistemas redundantes a los cableados, medida en vehículos y máquinas en movimiento, etc.
Por supuesto, la red Wireles-sHART ha sido diseñada para poder operar en conjunción con otras redes distintas que conviven en el entorno industrial, como las que
n Ejemplo de implementación de red WirelessHART integrada con un sistema de con-trol.
La base instalada comenzó a aumentar y, en el 2010, este bus de campo inalámbrico fue aprobado como estándar IEC 6259 por la Comisión Electrotécnica Internacional o IEC (International Electrotechnical Commission).
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transmiten datos, video y audio, por ejemplo, muchas veces en el mismo espectro frecuencial.
Red auto-organizadaWirelessHART es una red en malla auto-organizada, aunque también puede configurarse como una estre-lla. Uno de los aspectos que hacen que sea muy resiliente es que esta red va aprendiendo con el tiempo la mejor manera de distribuir los flujos de comunicación entre sus nodos, con tal de conseguir la máxima eficiencia y disponibilidad.
La aplicación del concepto de malla auto-organizada es interesante en un entorno industrial, ya que las redes inalámbricas y su entorno tienen una dinámica de variación a lo largo del tiempo, afectadas por aspectos como cambios en la dis-tribución de obstáculos físicos en las plantas (nuevos edificios, etc.), adición de otros dispositivos a la red, aumento de redes inalámbricas o las variaciones medioambientales, entre otras posibilidades. Por lo tanto, es esencial que la tecnología proteja al máximo por diseño frente a estas contingencias
Un punto esencial es que cada transmisor de WirelessHART puede actuar a su vez como un router o encaminador hacia otros transmi-sores. De esta forma se establecen caminos alternativos y redundan-tes de comunicación, hasta que la información finalmente alcanza la pasarela (gateway). Además, esta estrategia permite conseguir dar servicio a nodos que quedan fuera de la cobertura directa de los puntos de acceso.
Una red WirelessHART puede tener distintos tipos de componen-tes:
• Dispositivos de campo. Habi-tualmente relacionados con sen-sores, actuadores, dispositivos de E/S, etc.
• Router. Un dispositivo con capa-cidad para encaminar información hacia otros nodos de la red.
• Dispositivos HMI portátiles uti-lizados para configuración, mante-nimiento e ingeniería.
• Puntos de acceso. Comunican una red mallada a la pasarela.
• Pasarela. Conecta las redes ina-lámbricas al sistema de supervisión o de control de planta.
• Gestor de red. Puede estar in-tegrado en la pasarela o en otro dispositivo.
• Gestor de seguridad. También puede estar integrado en la pasarela o en otro dispositivo.
Además, también hay adaptado-res WirelessHART que permiten el acceso de instrumentos compatibles HART tradicionales (por cable) a la red inalámbrica. Los adaptadores suelen conectarse en el bucle de 4-20 mA del instrumento y se configuran como un nodo más.
Compromiso entre velocidad y consumo La duración de la batería de los dispositivos de campo es muy de-pendiente del tiempo que ese equipo está activo en la red. Por ejemplo, si
se trata de un transmisor de presión que publica la variable en la red, actualizándola 30 veces por minuto, no es lo mismo que si lo hace una sola vez por hora.
En WirelessHART, cada dispositivo se puede configurar genéricamente con una velocidad de actualización de la información que va de 1 se-gundo a 60 minutos. También hay que tener en cuenta el consumo de energía extra que se produce cuando el dispositivo actúa como router, además de la propia gestión interna de muestreo y gestión de las variables.
La arquitectura WirelessHART está basada en el modelo OSI de 7 niveles de ISO. Cada nivel se comunica con el superior, inferior u otro equivalente de un dispositivo distinto. Los módulos de cada capa pueden alterarse sin afectar a los otros niveles. Esto permite integrar distintos estándares con facilidad y abre la puerta a evoluciones futuras; por ejemplo, cambiar las caracterís-ticas de radiofrecuencia del sistema sin apenas modificar nada.
Nivel físicoA nivel físico se utiliza el estándar IEEE 802.15.4 operando en la banda de 2,4 GHz a 2,483 GHz, con 16 canales y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum).
En la tabla adjunta se facilitan datos de las ganancias de antenas omnidireccionales de los equipos
Un factor que contribuye sensiblemente a los beneficios de esta tecnología inalámbrica es la posibilidad de combinarla con la utilización de alimentación por batería interna en los equipos de campo.
n Fuente: Siemens.
n Tipos de antenas y alcances.
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de campo o Potencia Isotrópica Radiada Equivalente (EIRP), así como los alcances correspondien-tes. Se utiliza Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA) como sincronismo.
En esta misma banda de frecuen-
cias pueden operar muchas más re-des en la planta o fábrica, como WiFi, Bluetooth, Zigbee, por ejemplo, por lo que las fuentes de interferencias están aseguradas. También se suman las interferencias que puedan gene-rar otros equipos instalados en las
cercanías, como hornos o motores, además de las medioambientales (tormentas, etc.).
Para mitigar este problema, el IEEE 802.15.4 dispone de hasta 16 canales distintos, de forma que un dispositivo puede conmutar el canal de una transmisión a la siguiente transmisión, algo que se denomina salto de frecuencia (Frecuency ho-pping). Cada transmisión tiene que ser reconocida por el receptor a que va dirigida; las que no, se retransmi-ten por un canal distinto, según una lista preestablecida de secuencia de saltos. De esta forma se incrementan
Algunos criterios de diseño
P ara instalar una red inalámbrica en un entorno de planta es necesario atender a ciertos detalles adi-
cionales respecto a las redes tradicionales por cable.Con WirelessHART es razonable esperar una fiabi-
lidad superior al 99% en la trasmisión de datos si se tienen en cuenta una serie de criterios a la hora de diseñar la red.
Independientemente de los criterios aplicados, es importante llevar a cabo verificaciones en campo para determinar si los parámetros escogidos para la red y el emplazamiento físico de sus componentes son óptimos para la operativa requerida.
Para comenzar un proyecto, habrá que decidir si con una red se hace todo o se implantan más, ya sea por unidades de proceso, subsecciones de proceso o pisos en la planta, por decir algo.
Algunos factores críticos a considerar son: número de dispositivos para cada red, velocidad de actualización de los datos y la capacidad de la pasarela utilizada.
La velocidad de actualización de los datos afecta a ciertos componentes de WirelessHART, como la capacidad de la pasarela, o a al consumo de energía de los propios dispositivos de campo alimentados por su batería interna.
En líneas muy generales, la velocidad de actualización de datos conviene sobredimensionarla de 3 a 4 veces para aplicaciones de monitorización en lazo abierto y entre 4 y 10 veces cuando se trata de un lazo cerrado.
Para velocidades de actualización de datos de 4 veces por segundo o superiores, el número de dispositivos que pueden integrarse en una red vía la pasarela puede disminuir sensiblemente, a consecuencia de la disponibilidad del ancho de banda.
En cualquier caso, habrá que consultar los datos técnicos de la pasarela. Para determinar el número de pasarelas necesarias para poder cubrir las necesi-dades de la red resulta útil la siguiente fórmula (con
redondeo al alza).Nº Gateways = [Nº Total de dispositivos Wireles-
sHART]/[(Capacidad del Gateway) * (1- Capacidad Extra requerida)]
Por ejemplo. Si se dispone de 151 dispositivos ina-lámbricos y se requiere una capacidad de reserva del 40% para futuras ampliaciones, el número de pasarelas necesarias será:
Nº Gateways = 151/[100 *(1-0,4)] = 3También habrá que tener en cuenta si se requieren
módulos redundantes.Habrá que valorar la distancia máxima de ubicación
de cada equipo teniendo en la densidad de obstáculos en la zona; no es lo mismo una planta con reactores de proceso y sus múltiples componentes auxiliares asocia-dos que un parque de tanques de almacenamiento. En
n Implantación de red con dos pasarelas.
Por supuesto, la red WirelessHART ha sido diseñada para poder operar en conjunción con otras redes distintas que conviven en el entorno industrial, como las que transmiten datos, video y audio, por ejemplo, muchas veces en el mismo espectro frecuencial.
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sensiblemente las probabilidades de éxito en las transmisiones.
En este sentido, es prudente que cada dispositivo esté instalado en una ubicación que le permita comu-nicarse con al menos dos routers, para así minimizar conflictos po-tenciales.
Nivel de enlace En la capa de enlace se lleva a cabo el direccionamiento, el acceso al medio, la detección de errores, la distribu-ción ordenada de tramas y el control del flujo. Se amplía la funcionalidad del MAC (IEEE 802.15.4-2006), de-
finiendo ventanas temporales de 10 ms (time slots), salto de frecuencia sincronizada y TMDA, con tal de conseguir el máximo determinismo en las comunicaciones.
Se transmiten las denominadas supertramas, cada una repartida entre varias ventanas de tiempo administradas de forma secuencial. Una transacción en un slot temporal consta de los siguientes campos:
• Identificación de la trama. Pre-cisa cuál es la supertrama especí-fica.
• Indice. Es el número de slot en la supertrama.
• Tipo. Por ejemplo transmisión o recepción.
• Dirección fuente del disposi-tivo.
• Dirección destino del disposi-tivo.
• Offset del canal. Indica el número de canal utilizado en esa transmi-sión.
Para conseguir la máxima efi-ciencia de transmisión en la red, se utilizan los canales con menos interferencias, según la ubicación
física de los equipos y la ruta que los une. El administrador de la red gestiona una lista negra de canales que deben de ser evitados en fun-ción de la experiencia reciente, y al que tienen acceso cada uno de los nodos.
Nivel de redDos de las funciones más importan-tes que se llevan a cabo en este nivel
ciertos casos es necesario utilizar antenas direccionales, repetidores o incluso reducir las distancias.
Es deseable que cada red tenga al menos 5 dispositivos inalám-bricos para poder beneficiarse de la propia redundancia intrínseca de la red, en cuanto a disponer de más nodos con capacidad router para establecer caminos distintos de transmisión de datos.
Desde esta perspectiva, cuantos más dispositivos incluya la red, mayor será la disponibilidad de la misma.
Otro aspecto recomendado es que cada nodo tenga por lo menos a dos dispositivos inalámbricos vecinos y dentro de su radio de cobertura, ya que de esta forma se asegura la existencia de al menos 2 conexiones alternativas.
Cuando una red dispone de más de 5 dispositivos, es desea-ble que un mínimo del 25% de sus dispositivos estén dentro del rango efectivo de la pasarela, para así poder asegurar la utilización razonable del ancho de banda. No obstante, como orientación genéri-ca, el mínimo de nodos en el rango efectivo de la pasarela sería un 10%. Para dispositivos muy activos (más rápido de cada 2 segundos de actualización de datos), este parámetro de diseño habría que aumentarlo a 25%-50%.
La aplicación del concepto de malla auto-organizada es interesante en un entorno industrial, ya que las redes inalámbricas y su entorno tienen una dinámica de variación a lo largo del tiempo, afectadas por aspectos como cambios en la distribución de obstáculos físicos en las plantas (nuevos edificios, etc.), adición de otros dispositivos a la red, aumento de redes inalámbricas o las variaciones medioambientales, entre otras posibilidades.
n Fuente: Emerson.
n Fuente: Endress+Hauser.
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son el enrutamiento y la seguridad, transmitiendo paquetes de extremo a extremo. Tal como se ha comen-tado, cada nodo puede actuar como enrutador hacia otros nodos.
Hay tres maneras de establecer este enrutamiento. Una es utilizando las tablas de ruta denominadas grá-ficas (graph routing), que reflejan la disponibilidad de caminos para envío de datos desde un nodo determinado hacia otros, permitiendo conexiones redundantes y múltiples. Esto es útil en un contexto de condiciones de tráfico y ancho de banda cambiante. Puede haber varias tablas distintas, con sus respectivos identificadores (Graph ID), actualizadas por el gestor de la red.
Además, hay unas tablas de fuentes (source routes) que se utilizan para diagnóstico con unos caminos prefija-dos de antemano. También hay unas tablas proxy, algo así como unas rutas por defecto pensadas especialmente para cuando el dispositivo aún no se ha unido a la red.
También hay unas tablas de tiem-pos que sirven para asignar el ancho de banda a servicios específicos, como la publicación de datos en red o las transferencias de bloques
de información. En cierto sentido, las transferencia de bloques podrían considerarse más como un servicio del nivel de transporte
SeguridadLa seguridad está respaldada por un conjunto de medidas. El encriptado de datos es de acuerdo con el es-tándar AES (Advanced Encryption Standard) de 128 bits y todos los mensajes entre dispositivos y la pa-sarela están encriptados. También se usa CRC y MIC en los mensajes como verificación a la recepción de mensajes.
En cuanto a identificación y auten-tificación, hay dos puntos clave que fortalecen este aspecto: la clave de acceso (joint key) y el identificador de red (Network ID).
Una joint key se utiliza como re-curso de autentificación cuando un dispositivo se une a la red. A su vez, cada red tiene su propio identifica-dor, de forma que pueden convivir distintas redes WirelessHART en un mismo entorno. Cada equipo está programado con este identificador, además de la propia pasarela que sirve a esa red.
Hay más claves que se utilizan
en el protocolo, como por ejemplo las claves de sesión, que aseguran la autenticidad del mensaje entre extremos. También se asignan cla-ves a las transferencias múltiples broadcast.
El gestor de la red determina las rutas redundantes en función de la latencia que se va produciendo. Para asegurar que las rutas redundantes permanecen operativas, los mensajes se van alternando entre los distintos caminos redundantes. De manera análoga a Internet, si un mensaje no puede alcanzar su destino a través de un camino determinado, se redirige hacia otro camino ya conocido por su disponibilidad.
Aun así, todas estas medidas no son suficientes para garantizar la seguridad de la red. Hay que proteger la conectividad entre la pasarela y el sistema host existente (PLC, PAC, DCS, servidor, etc.) con recursos adicionales como cortafuegos y otras estrategias comunes en IT.
Muchos afirman que un factor que contribuye a la seguridad de Wireless HART respecto a ciertas amenazas que pudieran venir por Internet es que estos dispositivos WirelessHART no tienen una dirección IP. Esto ayuda a segregar ambos ámbitos, aunque por supuesto pueden existir posibles vínculos indirectos entre ambos mundos.
Nivel de aplicaciónEl nivel de aplicación está consti-tuido básicamente por los familiares comandos HART y algunos com-plementarios del protocolo Wire-lessHART.
A través del Grupo Fieldcomm, la Fundación de Comunicación HART se ha integrado recientemente con la Fundación Fieldbus Foundation, lo que inducirá a que el flujo de datos entre ambas redes sea más simple y eficiente.
n Fuente: Phoenix Contact.
Muchos afirman que un factor que contribuye a la seguridad de Wireless HART respecto a ciertas amenazas que pudieran venir por Internet es que estos dispositivos WirelessHART no tienen una dirección IP.
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En esencia, se utilizan comandos, respuestas, datos de diversos tipos, notificaciones de estado e informes. En este nivel se analiza el contenido de los mensajes, se extrae el código de comando concreto, se ejecuta y se generan las correspondientes respuestas. Los mensajes pueden fragmentarse para ensamblarse de nuevo.
El gestor de red también utiliza la capa de aplicación para configurar y gestionar la red.
Hay tres grupos de comandos a considerar: universal, comunes y específicos al dispositivo.
Los comandos universales es lo mínimo indispensable para un dis-positivo HART (cable o inalámbrico), que asegura la compatibilidad e interoperatividad. Además de los comandos usuales, se dispone de recursos de diagnóstico, calibración y verificación.
Por ejemplo, el primer comando permite al dispositivo identificarse automáticamente y que el sistema acceda a sus datos.
Los comandos comunes se refieren a comandos útiles para muchos dis-positivos de campo habituales. Hay un amplio juego de comandos defini-dos, entre los cuales el fabricante del dispositivo escoge los más apropiados para cada caso, como calibrar un lazo de corriente o cambiar el rango del instrumento, por ejemplo. Incluso pueden ampliarse a otros juegos de comandos estructurados por familias de dispositivos estándar, como son los transmisores de temperatura, presión, nivel, actuadores o caudal, entre otros.
Por último, los comandos espe-cíficos a un dispositivo permiten al fabricante definir funcionalidades innovadoras para un equipo en par-ticular. Aunque son únicos para un producto, su interoperatividad queda garantizada a través de la plataforma
multivendedor y los protocolos de descripción de dispositivo.
Integración a otros sistemasSe pueden establecer redundancias prácticamente con todos los com-ponentes de la red, tanto a nivel de dispositivo de campo, pasarela, gestor de la red o gestor de seguridad. Es práctico para este propósito integrar la pasarela con el gestor de seguridad y el de red, ya que tendremos un solo módulo físico.
Para integrar las redes Wireless HART con el sistema de control y supervisión de la planta se hace de manera similar a la de otros mu-chos buses de campo existentes en la actualidad (Profibus, Fieldbus, HART, etc.). Es habitual en muchas aplicaciones que se haga utilizando una pasarela y un switch para comu-nicarlo vía una red Ethernet con el sistema de la planta o fábrica.
En este sentido, las pasarelas jue-gan un aspecto fundamental, además de los drivers y otros recursos existen-tes. A través del Grupo Fieldcomm, la Fundación de Comunicación HART se ha integrado recientemente con la Fundación Fieldbus Foundation, lo que inducirá a que el flujo de datos entre ambas redes sea más simple y eficiente.
En cuanto a ingeniería y manteni-miento, pueden utilizarse archivos EDD escritos en EDDL para confi-gurar y parametrizar el instrumento. También es interesante contemplar la integración de la funcionalidad FDT, en la actualidad algo ya bien resuelto con WirelessHART. El FDT
es independiente del protocolo de comunicación y resulta de enorme utilidad para configurar, operar o mantener los distintos dispositivos de campo de forma remota. Este es un entorno de trabajo que cada vez más usuarios conocen y lo utilizan en sus equipos.
En cuanto a ejecución de instru-mentos, en el mercado hay opciones distintas para los componentes e instrumentos de WirelessHART que cumplen con ATEX o SIL, por ejemplo, además de otras muchas reglamentaciones comunes en ins-trumentación y control industrial.
A modo de conclusionesLas redes inalámbricas comenzaron a introducirse en aplicaciones indus-triales con cierto escepticismo pero estamos asistiendo a un aumento de la confianza de los usuarios y a un crecimiento espectacular de los equipos.
El WirelessHART ha sido uno de los buses de campo wireless primeros en aparecer y hoy en día goza de gran aceptación para aplicaciones en fábricas y plantas, así como una amplia oferta de productos com-patibles de numerosos fabricantes. La alta disponibilidad del bus es un aspecto más que probado. La seguridad está relativamente bien solucionada, aunque siempre hay que tomar precauciones en función de la aplicación. Las aplicaciones de control son una asignatura pendiente por el momento, a pesar de que las menos críticas ya son una realidad en muchos casos. En cualquier caso, los buses inalámbricos en las aplicaciones industriales han llegado para quedarse y ya son muchos los proyectos que las incluyen desde el primer momento en sus esquemas y listas de especificaciones.
Xavier Alcober
Los buses inalámbricos en las aplicaciones industriales han llegado para quedarse y ya son muchos los proyectos que los incluyen desde el primer momento en sus esquemas y listas de especificaciones.
Las redes inalámbricas comenzaron a introducirse en aplicaciones industriales con cierto escepticismo pero estamos asistiendo a un aumento de la confianza de los usuarios y a un crecimiento espectacular de los equipos.
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Soluciones GESTIÓN DEL CICLO DE VIDA
La misma importancia que tiene acertar con la adquisición de un producto nuevo, la tiene apostar por una correcta gestión postventa durante todo su ciclo de vida
La gestión óptima del ciclo de vida de un variador de velocidad
E n el marco de las VI Jornadas sobre tecnologías y solucio-nes para la automatización
industrial (JAI’2014), Luis Miguel Taverner –Service Manager, Drives and Controls en ABB– expuso, en su ponencia, cómo se puede gestionar –de forma óptima– el ciclo de vida de un producto industrial como, por ejemplo, el variador de velocidad.
Todo producto nuevo que se intro-duce y utiliza en el sector industrial tiene un ciclo de vida cuya amor-tización y rentabilidad dependerá de su propia explotación. Para las empresas fabricantes de productos, es tan importante la investigación, innovación y desarrollo de nuevas tecnologías como los servicios aso-ciados a los mismos durante todo su ciclo de vida.
En este artículo se trata de forma explícita el ciclo de vida de un drive (o variador de velocidad), aunque todo lo expuesto sería extrapolable en mayor o menor medida a cual-quier producto del sector de la au-tomatización industrial, como por ejemplo los PLC, los sistemas de control distribuido DCS, los robots industriales, los motores eléctricos, los transformadores, etc.
Qué es un drivePor ejemplo, para regular el caudal de un bombeo en muchas ocasiones
se utilizan controles mecánicos, como por ejemplo las válvulas de estrangulamiento, que permiten controlar el caudal. Sin embargo, estos métodos de control no son eficientes, se desperdicia mucha energía y acaba dañando los dife-rentes accionamientos. La situación ideal sería que la velocidad de un motor coincidiese exactamente con la que exige el proceso en cuestión. Existe una manera de controlar motores de corriente alterna que no solo ahorra energía sino que,
además, permite reducir los costes de mantenimiento. Esta tecnología se denomina convertidor de frecuen-cia de corriente alterna (aunque también existen otras acepciones como drive, variador de frecuencia, variador de velocidad, etc.).
Los drives se encuentran entre la alimentación y el motor. La energía de red atraviesa el convertidor, que regula la energía que se transmite al motor. Dentro del convertidor la energía pasa a través de un rectifi-cador que transforma la corriente
Los servicios ofrecidos por los fabricantes de equipos industriales suponen un porcentaje muy pequeño de su coste total de propiedad y, sin embargo, reportan grandes beneficios como –entre otros– los que se obtienen en el apartado de eficiencia y consumo energético.
n Ciclo de vida de un convertidor de velocidad de ABB.
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SolucionesGESTIÓN DEL CICLO DE VIDA
alterna de entrada en continua, esta carga los condensadores del conver-tidor que permiten suavizar la forma de onda de la corriente eléctrica. A continuación, la energía pasa de los condensadores a un inversor que transforma la corriente continua en alterna de salida, que es la que se transmite al motor. Este paso permite que el convertidor ajuste la frecuencia y tensión de salida en función de los requisitos del proce-so. Gracias al drive, los motores de corriente alterna pueden funcionar a la velocidad o par indicados, de acuerdo con la demanda de cada instante y, con ello, lograr un gran ahorro económico.
Además de ahorrar energía, los drives también ayudan a reducir costes de mantenimiento y emisio-nes de ruido, favoreciendo así la consecución de los objetivos medio-ambientales perseguidos por las empresas.
Ciclo de vida de un convertidorLa figura de la página anterior re-presenta el ciclo de vida de un convertidor en una gráfica cuyo eje de abscisas es el tiempo y el de ordenadas el rendimiento y fiabili-dad del dispositivo. Con el paso del tiempo, el rendimiento y la fiabilidad de cualquier producto industrial van decrementando hasta que, llegado un tiempo, el equipo comienza a tener algunas averías. Dichas averías se pueden reparar, pero actuando únicamente de este modo (mante-nimiento reactivo) el equipo volverá al mismo punto de rendimiento y fiabilidad en el que estaba un instante antes de la avería.
Si, por el contrario, aplicamos sobre este equipo un pequeño mante-nimiento preventivo (como hacemos, por ejemplo, con nuestros vehículos) es posible mantener sus prestaciones y fiabilidad de forma estable.
También es posible hacerlo evolu-cionar y ampliar su ciclo de vida útil, incluso más de 20 años en algunos casos. El estado del arte de la tec-nología del convertidor permitirá, a lo largo de su ciclo de vida, realizar labores de actualización (upgrades) y/o remodelación (retrofit) con las que no solo se mantendrán los va-
lores de rendimiento y fiabilidad, sino que será posible aumentar sus prestaciones.
Modelo de servicioEntre la oferta de servicios que un fabricante de dispositivos industriales (como, por ejemplo, el convertidor) puede ofrecer a sus clientes se en-cuentran: instalación y puesta en marcha, formación, recambios, man-tenimiento, reparaciones, reacon-dicionamientos, etc. No obstante, la gestión de su ciclo de vida y la gestión de reemplazos son servicios que un fabricante puede ofrecer y que deberían ser considerados y valorados por los clientes.
En todo producto industrial se pueden identificar 4 fases (figura superior) a lo largo de su ciclo de vida:
• Fase activa: se puede adquirir a través de los canales habituales y existe una disponibilidad completa de la oferta de servicios.
• Fase clásica: después de varios años (típicamente 7 en el caso de convertidores de ABB), el equipo pasa a este estado cuando se pre-senta una nueva generación que lo sustituye. En esta fase se mantiene toda la oferta de servicios de este producto, pero ya no se dispone de él en stock y producción en serie (se fabricaría bajo demanda). Esta fase alarga habitualmente en el caso de ABB su ciclo de vida otros 5 años.
• Fase limitada: el equipo no se fabrica, solo se proporcionan re-puestos y reparaciones en base a los
repuestos disponibles. En esta etapa el usuario debería plantearse una sustitución o reacondicionamiento del equipo.
• Fase obsoleta: en esta última fase ya no se garantiza ninguna disponibilidad de servicio (puede que la haya y sea posible reparar el equipo, pero no hay garantía). Los convertidores que alcanzan esta fase suelen tener más de 17 años y no han recibido ningún mantenimiento o reacondicionamiento previo.
Las necesidades del cliente como punto de partidaTras la venta de un producto indus-trial a un cliente comienza para este una nueva etapa de explotación y para el fabricante un nuevo modelo de negocio, el servicio postventa.
Desde el punto de vista del clien-te, ¿qué es lo que este necesita?, ¿cuáles son sus intereses?, ¿está interesado en la oferta de servicios y en la gestión del ciclo de vida? Los fabricantes deben basarse en las necesidades reales del cliente para elaborar la mejor oferta de ser-vicios. A este respecto, hay cuatro preguntas básicas que un fabricante debe realizar a su cliente:
•¿Cuáles son sus necesidades con respecto al nuevo producto?
•¿Cuáles son las necesidades de sus operaciones asociadas a ese producto?
•¿Qué problemas se pueden encontrar con el nuevo producto a lo largo de su ciclo de vida?
•¿Qué soluciones alternativas
n Oferta de servicio durante el ciclo de vida de un variador de ABB.
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Soluciones GESTIÓN DEL CICLO DE VIDA
propone que puedan cubrir sus necesidades?
En base a las respuestas obteni-das, el fabricante podrá ofrecerle servicios para cada una de las fa-ses del ciclo de vida del producto: reparación en las instalaciones del cliente (on-site), unidades de inter-cambio, recambios, disponibilidad de técnicos, soporte técnico, etc. Además, dependiendo del cliente, la aplicación, el tipo de industria,… se puede englobar en un formato contractual o acuerdo en el que se le hace una propuesta de servicio a medida (ad-hoc).
El servicio postventa es, en mu-chas de las ocasiones, más rentable y beneficioso a largo plazo que la sustitución del producto.
Se describen, a continuación, los principales modelos de servicio que un fabricante de productos industriales puede ofrecer a sus clientes.
Servicios de instalación y puesta en marchaLa instalación y puesta en marcha es uno de los servicios que se tiene obligación de proporcionar en el sector industrial para los productos de automatización. Se busca asesorar al cliente durante la etapa inicial de forma que la instalación se realice de forma ágil y con garantías, con-siguiendo que el producto funcione de manera satisfactoria.
En el marco de los convertidores de frecuencia, el rango de potencias que
se cubre es realmente amplio (desde los 0,18 kW hasta los 100 MW). Poner en marcha un convertidor de pequeña potencia es relativamente sencillo, pero no es así en el caso de los de mayor potencia. Un equipo con los parámetros correctamente ajustados no solo va a implicar que el equipo dure más (lo cual aportará beneficios económicos, de mante-nimiento, etc.) sino que también reducirá su consumo energético.
Servicios de formaciónDisponer de personal altamente cualificado y motivado es un requisito clave para que la operación de las plantas industriales sea eficiente y segura. Por ello, el proveedor no solo debe formar a su personal técnico sino también al de sus clientes, de manera que estos puedan mantener, en la propia empresa, su nivel de conocimiento (expertise).
Recambios y consumiblesEste es otro de los puntos clave en el modelo de negocio del ciclo de vida de un producto industrial. La gestión operacional de los recambios es un apartado clave, muy rentable y beneficioso para ambas partes (fa-bricante y cliente) pues ayuda a mi-nimizar las pérdidas de producción y optimizar las inversiones siempre y cuando este tenga garantizado el aprovisionamiento de los recambios originales en el momento adecuado (los plazos suelen depender del tipo de industria, desde unas pocas horas
en el caso de componentes críticos en plantas de proceso continuo hasta las 24/48 horas en el caso de las industrias de manufactura).
Unidades de intercambioSe trata de una solución de servicio en la que, si al cliente se le estropea el equipo, lo único que debe hacer es retirar dicho equipo y solicitar al fabricante una unidad de inter-cambio que sea exactamente igual a la objeto de reemplazo. En este caso, el fabricante envía al cliente –en un plazo preestablecido– un equipo de segunda mano, comple-tamente reparado y con garantía, testeado, programado y preparado para sustituir al equipo averiado. El fabricante, a cambio, recibe el producto estropeado, lo repara, lo reacondiciona y lo deja preparado para realizar nuevos servicios de intercambio.
Mantenimiento preventivoTodo producto industrial debe te-ner su plan de mantenimiento. El fabricante, una vez ha suministrado el producto, se lo proporciona al cliente y le ayuda en su correcto cumplimiento. Dicha ayuda puede ser llevada a cabo de diferentes maneras:
• Reacondicionamiento: apro-vechando paradas de producción del cliente, se envía el equipo a los talleres oficiales del fabricante para reacondicionarlos: inspección y limpieza completas, reemplazo de
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SolucionesGESTIÓN DEL CICLO DE VIDA
componentes acorde al calendario de mantenimiento del equipo, pruebas funcionales y devolución con la ga-rantía oportuna. El objetivo de todo este proceso es devolver el equipo a las condiciones iniciales de fun-cionamiento.
• Evaluación del ciclo de vida: este modelo de servicio está orientado a clientes que disponen de muchos equipos en sus instalaciones. Si quiere mantenerlos por sí mismo en perfecto estado de mantenimiento, debería disponer necesariamente de personal dedicado, que conozca bien los productos (mediante formación específica) y se encargue de cumplir escrupulosamente el calendario de mantenimiento de todos ellos. Cuan-do el cliente solicita al fabricante el servicio de evaluación del ciclo de vida (life cycle assesment) puede despreocuparse de las labores de mantenimiento. Será el fabricante (figura inferior) el encargado de planificar dichas tareas y enviar a los técnicos, cuando corresponda, para hacer inspecciones y mantener el correcto estado de los productos ins-talados durante su ciclo de vida.
• Servicio de soporte remoto: en este caso, los equipos están conec-tados a un centro de control 24/365 en el que se recogen datos sobre su funcionamiento para realizar un mantenimiento predictivo. Si el centro de control detecta un comportamiento del producto que puede generar un fallo a corto plazo se informa de ello, con suficiente antelación, al cliente para que pueda llevar a cabo las acciones oportunas que eviten su parada.
ReparacionesSe puede hablar, en este caso, de dos tipos de servicios: las reparaciones que se realizan en las instalaciones del cliente (on-site) y las que se rea-lizan en los talleres del fabricante. En el primer caso el fabricante envía sus técnicos a la planta, se analiza el problema, se soluciona y se asesora al cliente sobre cómo mantener el equipo para que no le vuelva a pasar lo mismo. Aquellos clientes que no requieran del servicio de reparación on-site pueden optar por los servicios de reparación en los talleres del
fabricante, que serán en general más económicos y con la ventaja de que el equipo se revisará con más profundidad.
En relación a los repuestos es muy importante utilizar recambios originales del fabricante, pues ello está ligado al mantenimiento de la garantía de los equipos y a la calidad de las reparaciones.
Soporte técnicoExisten también dos tipos de servi-cios de soporte técnico: los gratuitos y los que no lo son. El soporte téc-nico gratuito es todo aquel que el fabricante ofrece de buena fe, por obligación y/o de forma adicional como valor añadido del producto. En el caso de los convertidores de ABB suele ofrecerse un servicio gratuito de atención al cliente en horario de oficina. Fuera de ese horario, se ofrece como servicio adicional y, en ese caso, el cliente puede llamar a cualquier hora al servicio técnico, que tendrá a su disposición un téc-nico especializado en su producto.
n Extracto del servicio de evaluación del ciclo de vida de los variadores de ABB.
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Soluciones GESTIÓN DEL CICLO DE VIDA
Acuerdos o contratosde servicioLos contratos de servicio tienen como principal objetivo ayudar a los clientes a centrarse en su negocio: el fabricante se centra en el mante-nimiento de los equipos instalados en la planta del cliente y el cliente se centra en su verdadero valor añadido (producir). A medio plazo, los contratos de servicio (customer care service) son una forma de que el cliente obtenga la tranquilidad de saber que el fabricante vela porque sus equipos trabajen de forma conti-nuada con las máximas prestaciones y capacidades, además de alargar su ciclo de vida (gracias a los manteni-mientos preventivos).
Modernizaciones, mejoras y ampliaciónLa modernización (retrofit) es un servicio que permite que un equipo (que se encuentra, típicamente, en fase clásica hacia limitada) pase a ser, sin realizar grandes inversiones, un equipo actualizado, prácticamente
nuevo. La modernización de un variador consiste en, manteniendo toda la instalación (cuadros, envol-ventes,…), cambiar todos sus mó-dulos internos, electrónica, control y software. Suele hacerse, de forma muy ágil, aprovechando paradas programadas.
Los servicios de mejora (upgrade), en el caso de convertidores, suelen implicar únicamente la sustitución de su parte electrónica de control, manteniendo todos lo demás com-ponentes del mismo.
ConclusionesA día de hoy, los costes de man-tenimiento de un convertidor de
velocidad suponen un pequeño % de los costes totales de su ciclo de vida (TCO, acrónimo de Total Cost Ownership). Sin embargo, los bene-ficios de realizar un correcto mante-nimiento de estos sistemas son infi-nitamente superiores. Entre otros, un buen mantenimiento permite lograr grandes ahorros energéticos. Y la energía consumida es -de lejos- el mayor coste en el ciclo de vida de estos productos industriales.
Luis Miguel TavernerService Manager Drives and ControlsDiscrete Automation & MotionAsea Brown Boveri, S.A.
• Enlace a la serie de conferencias JAI’2014:http://tv.uvigo.es/es/serial/2176.html
• Enlace a la conferencia relacionada con este artículo: http://tv.uvigo.es/matterhorn/24736
• Entrevista al ponente:http://tv.uvigo.es/es/video/mm/24807.html
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Aplicaciones AUTOMATIZACIÓN DE MAQUINARIA
La automatización avanzada en máquinas de brochado aumenta la calidad y la seguridad
E kin S. Coop., empresa com-puesta por más de 160 perso-nas y situada en Amorebieta
(Vizcaya), está dedicada al diseño y fabricación de maquinaria y he-rramientas de alta precisión para el brochado y el laminado en frío. Los sectores de automoción, aero-náutica y generación de energía son sus principales áreas de actividad, siendo la automoción, sin duda, su sector estrella. La creación de máquinas es uno de los pilares más representativos del know-how de la empresa, que fabrica todas aquellas que son necesarias para el proceso de fabricación de cada pieza y he-rramienta.
Entre las máquinas que se fabrican se encuentran las brochadoras de interiores, brochadoras de exteriores, brochadoras especiales, máquinas laminadoras y máquinas afiladoras. Al mismo tiempo, también se re-convierten máquinas brochadoras obsoletas para adaptarlas a los nuevos tiempos y necesidades.
Gracias al afán continuo de in-novación, Ekin es capaz de crear máquinas cada vez más complejas y precisas, que se fabrican tanto si-guiendo sus estándares, como únicas y personalizadas, adaptadas a los requisitos específicos del cliente.
Una de las características más innovadoras, y muestra del más alto nivel de tecnología de Ekin S.Coop, son las máquinas electromecánicas de mesa móvil. Estas máquinas apor-tan una mayor seguridad y calidad en la fabricación de cada una de las
piezas, además de ser más respetuo-sas con el medio ambiente.
Las máquinas de Ekin integran el nuevo controlador Simatic S7-1500 de Siemens, implementando así todo el control de sus máquinas en la plataforma de ingeniería Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal). De esta forma, se consigue un mayor rendimiento a nivel de sis-
tema y usabilidad para toda la familia de controladores, incluidas las nue-vas CPU de seguridad 1510/1512SP F-1PN en formato ET 200SP. Estos controladores avanzados destacan por su reducido tamaño, que no está reñido con su gran potencia y funciones tecnológicas integradas.
Al mismo tiempo, el TIA Portal, en combinación con el S7-1500, permite aumentar notablemente la eficiencia y la productividad en ingeniería tanto en la fase de configuración como durante la de operación, entre otras cosas, gracias al manejo de una base de datos conjunta, una programación completamente simbólica y un en-torno unificado común para todos los componentes de automatización, ya sean controladores, pantallas HMI, periferia descentralizada o
La empresa de Vizcaya Ekin S. Coop. dedicada al diseño y fabricación de maquinaria y herramientas de alta precisión para el brochado y el laminado en frío, puede simplificar la ingeniería de sus máquinas y ofrecer un mayor valor añadido a sus clientes, gracias a la utilización de las últimas tecnologías de automatización.
n Esquema de la máquina de brochado de Ekin S. Coop.
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AplicacionesAUTOMATIZACIÓN DE MAQUINARIA
accionamientos.Además, cualquier error puede
localizarse y corregirse de forma rápida y eficiente gracias al avanza-do diagnóstico integral del sistema, una función de trazabilidad (TRA-CE), una solución estandarizada de pantalla HMI en el TIA Portal, el servidor web y el display del S7-1500, consiguiendo así una mayor disponibilidad en la operación de la máquina y una gran reducción en los tiempos de parada.
El servidor web integrado en el S7-1500 permite diagnosticar fallos y analizar problemas de funciona-miento en la máquina, ya que sin necesidad de la herramienta de ingeniería correspondiente y me-diante un explorador de Internet se pueden consultar multitud de datos, tales como el estado operativo de la CPU, su búfer de diagnóstico, la información de diagnóstico, avisos, topología real, estado de variables y tablas de observación, archivos DataLogs, páginas web definidas
por el usuario, etc.Otro punto importante a tener en
cuenta es la posibilidad de protec-ción del know-how y contra copia o manipulaciones del programa implementado en los controladores mediante contraseña y encriptación de datos en la comunicación. Tam-bién, en las conexiones remotas a la máquina se establecen reglas de firewall y túneles VPN en los equipos Scalance M/S, que garantizan en todo momento una máxima seguri-dad de acceso a la hora de realizar operaciones de teleservicio a través de Internet.
Para sus máquinas de un eje verti-cal, Ekin S. Coop se ha aprovechado de las grandes ventajas a la hora de crear e implementar sus aplicacio-nes de control de movimiento y de regulación. Gracias a las funciones de control de movimiento integra-das en el propio firmware de los
controladores S7-1500 se realizan la ingeniería y conexión flexible de accionamientos Sinamics a través del bus de campo estandarizado Profinet en tiempo real dentro del TIA Portal sin tener que consumir recursos de memoria adicionales en la CPU, ya que la configuración de los parámetros del movimiento del eje se parametrizan en el propio equipo. Además la implementación de bloques de librería que realizan el control del movimiento sigue el estándar PLCopen y permiten pro-gramar la aplicación para el control de posición del eje de forma sencilla. Gracias a esto y la gran velocidad en las comunicaciones con el ac-cionamiento es posible regular en todo momento el par y el consumo de la máquina y, por ende, conocer cómo está trabajando la máquina y cuánto se está desgastando la herramienta.
Gracias al concepto de seguridad integrada (Safety Integrated), la CPU S7-1500 es capaz ejecutar tanto la parte de programa estándar como la parte de programa de seguridad mediante las funciones de librería correspondientes, que están certi-ficadas. La comunicación de segu-ridad con los dispositivos Profinet IO (periferia, accionamientos) se realiza a través del protocolo PRO-FIsafe, llegando así a aplicaciones de seguridad de hasta SIL 3 según IEC 62061 y PL e según ISO 13849.
Ekin Sertec Automation,Siemens S. A.
n La funcionalidad TRACE registra señales (variables, parámetros, etc.) cronológicamente en una memoria independiente del PLC distinta a la del programa de usuario durante un periodo de muestreo configurado que puede ser iniciado al activarse una determinada variable, permitiendo diagnosticar, analizar y resolver problemas que aparezcan durante la puesta en marcha de la máquina.
n Configu-ración del objeto tec-nológico del eje y libre-rías de pro-gramación PLCopen.
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tecnoMarket NUEVOS PRODUCTOS PARA LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
Sensores de nivel versátiles en múltiples tipologías de líquidos Tanto para la medición continua del nivel, la detección de valores límite o una combinación de ambos sistemas, Sick ofrece una amplia gama de sensores a los que a partir de ahora se suman los nuevos sensores de nivel LFP Cubic y LFP Inox. Con tecnología basada en reflectometría en el dominio temporal, Time Domain Reflectome-try (TDR), los sensores pueden ser utilizados de forma universal, con independencia de la situación en la instalación, el tamaño de los recipientes o el fluido a medir. El proceso ofrece la máxima fiabilidad y los mejores resultados de medida, comentan desde Sick. La gama incluye sensores de nivel para aplicaciones en la construcción de maquinaria, en la industria de los alimentos y bebidas y en la industria farmacéu-
tica. Ni siquiera la medición de nivel en aplicaciones con fluidos que producen una alta formación de espuma supone un problema para los sensores de nivel. Gracias a las diferentes longitudes y tipos de sonda, como las variantes con sonda de varilla, tubo coaxial, sonda de cable o en versión compacta sin sonda, Sick puede ofrecer la solución correcta para cada aplicación, lo que ahorra espacio y dinero, comenta el fabricante.
Específicamente, LFP Inox combina la medida continua de nivel y la detección de valores límite. Cuenta con pantalla, salida analógica conmutable de 4 a 20 mA o de 0 a 10 V, IO-Link para opciones individuales en configuración de parámetros, diagnóstico y visualización, además de dos salidas conmutadas de transistor que se combinan en una carcasa de sensor que cumple los requisitos de protección IP 67 e IP 69K. Ofrece una sonda que puede acortarse, con conexiones a proceso intercambiables. Igual que el LFP Inox, el LFP Cubic también proporciona medida continua o detección de valores límite, de acuerdo a los requerimientos, en un único sistema. Este sensor se puede utilizar con casi todos los líquidos, también con líquidos que forman de-pósitos y líquidos con espuma.
www.sick.com
Pilz presenta la nueva versión de su PSS 4000 La firma de automatización Pilz ha puesto a disposición del mercado español la renovada versión de su sistema de automa-tización PSS 4000, compuesta por varios elementos de hardware y software, de Ethernet en tiempo real, SafetyNET p y de los corres-
pondientes componentes de red. Los diferentes componentes interactúan ofreciendo diversas fucionalidades: un sistema programable de seguridad, con más espacio en el armario de distribución gracias a su pequeño tamaño, flexibilidad de uso con funciones de PLC y un sistema abierto a través de la co-nexión a diferentes protocolos de comunicación que favorece un manejo unificado; un control para automatización con programación conjunta para seguridad y automatización según EN/IEC 61131-3 en una sola herramienta y flujo de trabajo independiente del hardware; comunicación segura a través de SafetyNET p que aporta flexibilidad, solidez y largas distancias gracias al uso de wireless, fibra óptica o el uso de estructuras de Ethernet existentes y coexistencia con otros protocolos.
Mientras en la automatización clásica es un solo control centralizado el que supervisa la máquina o instalación y pro-cesa todas las señales, el sistema de automatización PSS 4000 hace posible la distribución lógica de las funciones de control. A través de Ethernet se intercambian y sincronizan datos de proceso o control, datos Fail-safe e información de diagnósti-co. La función de control no depende de la ubicación en que se ejecuta la sección de programa correspondiente, explican desde Pilz.
www.pilz.com
Guiado de robots con visión artificial
El fabricante de soluciones de sensori-zación y medición Keyence, a través de su partner en España Bitmakers ha puesto a disposición del mercado español las nuevas funciones de comunicaciones con robots para los sistemas de visión de la serie CV-X. Con una interfaz sencilla para usuarios que no son expertos en visión, no hace falta rea-lizar cálculos complicados ni calibraciones manuales. El sistema ajusta automáticamen-te los ajustes óptimos con solo seleccionar la forma de trabajo deseada.
La tecnología ofrece compatibilidad con todas las marcas de robots más importan-tes del mercado además de funciones de auto calibración y calibración rápida para ajustar problemas de desalineamiento, alta precisión, no dependiendo de la experiencia del operario y duplicación de forma rápida y precisa de una instalación aunque varíen las posiciones.
www.bitmakers.com
Ingeniería en medición de temperatura.
Nuevos sensores StrongSens®. Robustez extrema.En Endress+Hauser estamos en constante búsqueda de nuevas innovaciones y productos más competitivos.
Uno de los problemas de rotura de sensores de temperatura, es debido a las vibraciones en proceso. Un ejemplo típico es la medición de temperatura del agua de alimentación a la salida de una bomba. El nuevo sensor StrongSens®, soporta valores de hasta 60g en lugar de los 3g de los sensores tradicionales, proporcionando un ahorro en costes de repuestos, funcionalidad y tiempos muertos.
Totalmente equipadasLa serie de temperatura TR60, además del nuevo sensor StrongSens®, ofrece la posibili-dad de trabajar en zona cero, materiales con partes húmedas desde 316L hasta Hastelloy C276 pasando por PVDF o Tántalo. Cuenta con una amplia variedad de conexiones a proceso tanto roscadas como bridadas (ya sea en normativa ANSI o DIN), y además de sensores de clase A como estándares. Las electrónicas son de última generación tanto analógicas como tecnologías HART®, Profibus PA® y Fieldbus Foundation™.
Más información en: www.es.endress.com/temperatura
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Nuevas fuentes de alimentación para la construcción de máquinas La nueva generación de la familia de fuentes de alimentación Trio Power de Phoenix Contact han sido desarrolladas de forma específica para su uso en la cons-trucción de maquinaria, tanto en lo que se refiere a funcionalidades como por lo que respecta al diseño reducido.
Así lo ha anunciado la firma de dispositivos de automatización, quien ha detallado que provistas de una alimentación eléctrica y mecánica, su propuesta asegura el sumi-nistro fiable de todos los consumidores, incluso en condiciones ambientales adversas. Para garantizar una elevada disponibilidad de todas las máquinas e instalaciones, las siete nuevas fuentes de alimentación cuentan con el dinámico Power Boost, que
puede arrancar incluso las cargas difíciles con el 150% de la corriente nominal durante cinco segundos. Su diseño proporciona una gran resistencia dieléctrica así como a los impactos y vibraciones, y sus valores MTBF (Mean Time Between Failure), de más de 1 millón de horas, junto con el dispositivo activo de seguimiento del funcionamiento con LED DC-OK y contacto de señal libre de potencial, permiten un suministro seguro de todos los consumidores de 24 V de CC conectados.
La gama de productos cuenta también con cuatro fuentes de alimentación monofásicas y tres trifásicas con corrientes de salida de entre 3 y 20 A. El cableado ofrece conexión Push-In que no requiere el uso de herramien-tas. Su diseño delgado consigue más espacio en el armario de distribución: por ejemplo, el dispositivo trifásico de 20 A se monta en un ancho de 68 mm. El amplio margen de temperatura de servicio de -25 a +70°C, así como su fiable puesta en marcha a -40 °C, garantizan una gran flexibilidad operativa, destacan desde Phoenix Contact, añadiendo que el rango de tensión de entrada para todas las redes habituales CA y CC, así como el gran paquete de certificaciones, permiten su uso en todo el mundo.
www.phoenixcontact.com
Advantech lanza nuevos conmutadores gestionables El grupo iConnectivity de Ad-vantech ha presentado al mercado español la nueva serie de conmu-tadores gestionables SCADA Pro-View, los primeros conmutadores del mundo para que converjan el
control de procesos y la gestión de TI en red, según señala la firma.
Los dispositivos presentados utilizan Modbus/TCP para comunicarse con el software scada y SNMP para conectar con el NMS (Networking Management System) al mismo tiempo, lo que permite que los ingenieros de control o tecnología de la información (TI) controlen por completo la lectura en los dispositivos. En una primera fase se lanzan ocho modelos de la serie ProView, los EKI-5525/I y EKI-5528/I son de cinco y ocho puertos de 100 Mbps y los EKI-5725/I y EKI-5728/I son de cinco y ocho puertos de 1 Gbps.
La serie de conmutadores Ethernet ProView de puerto VIP permite que los puertos prioritarios den preferencia al tráfico que les llega y pospongan los datos menos necesarios en los puertos restantes. Esto es especialmente útil para aplicaciones de gran ancho de banda, como la transmisión (streaming) de vídeo donde la latencia podría causar problemas. Para mejorar aún más las ventajas de los conmutadores Ethernet de la serie ProView, Advantech explica que ha utilizado componentes para permitir que la gama pueda operar a temperaturas entre -40 y 75°C (EKI-5525I, EKI-5528I, EKI-5725I y EKI- 5728I), junto con el nivel 3 de protección EMS para repeler con resistencia industrial la interfaz electromagnética (EMI),
www.advantech.com
Lexium 28, equipos versátiles para aplicaciones exigentes
Con su nuevo servoacciona-miento Lexium 28, Schneider Electric ofrecerá en breve un complemento a la gama actual Lexium 32. Este servoacciona-miento sigue el principio de di-seño simple y versátil que puede configurarse de forma individual con distintas opciones. Al mismo tiempo, utiliza conceptos tales
como la funcionalidad de seguridad embebida, el acoplador del bus DC entre dispositivos y el ajuste automático de la Premium class Lexium 32.
La serie Lexium 28 ofrece un rango de potencia de 0,05 hasta 4,5 kW. Incluso sin opciones adicionales, los nuevos servodrives están equipados con CANopen y CANmotion, así como una interfaz de PTI/PTO (PTI: Entrada de tren de pulsos; PTO: salida de tren de pulsos) para una fácil conexión a los controladores sin necesidad de bus de campo. Gracias a la comunicación CANopen y CANmotion, estos servomotores se pueden utilizar con todo el portfolio del controlador Modicon, incluyendo el Controlador Modicon LMC058 Motion y los nuevos controladores de la Next Generation de Modicon M221, 241 y M251.
www.schneider-electric.com
ESPECIAL
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MetalMadrid: una fórmula que funciona Los pasados días 29 y 30 de octubre se celebró en el recinto de Ifema la séptima edición de MetalMadrid, que reunió en unos 8000 m2 de exposición a 220 expositores en los que estuvieron presentes un total de 300 empresas procedentes de los sectores de la máqui-na–herramienta, subcontratación, metrología y control de calidad, materiales, software industrial, robots, automatismos, soldadura, tratamientos superficiales, etc.
Según las opiniones expresadas por los expositores de esta edición, MetalMadrid, que este año volvía a incluir Robomática, II Salón de la Robótica y Automatización de Madrid, así como la 1ª edición de Composite Spain, centrada en el sector de los materiales compuestos,
este encuentro de pequeñas dimensiones, conformado por estándares modulares, en el que la presencia de las grandes empresas es la misma que la de las pymes o pequeñas empresas, funciona muy bien. La mayoría de ellos han cubierto sus expectativas. Además de la modularidad de los stands, se expresaba como un acierto el hecho de que los precios de asistencia como expositor sean totalmente asequibles y que la duración sea de solo dos días. Y la verdad es que el ambiente que se respiraba se correspondía con esta positiva valoración. Fueron muchos los visitantes –y de calidad– y el Pabellón 5 de Ifema, en el que se celebró MetalMadrid, estuvo prác-ticamente lleno durante los dos días de celebración.
Tal como afirman desde Grupo Metalia, organizador del salón, enfocada por y para la empresa española, MetalMadrid cumplió con su objetivo de potenciar e incrementar el mercado de la subcontratación industrial en el territorio nacional. MetalMadrid constituye una útil vía para conocer las últimas novedades y obtener información sobre las tendencias del mercado.
El número de expositores de esta edición ha crecido con respecto a la edición del año pasado, habiendo optado por esta fórmula 70 empresas más y, según siguen indicando los organizadores, no se han podido atender todas las peticiones, lo que obligará, de cara a la edición del 2015, a ampliar el espacio.
Trumpf Maquinaria, Hoffmann Group, Fuchs Lubricantes y Schunk son los patrocinadores de este salón.
Robótica colaborativa en la mesa de trabajo con UR Universal Robots ha puesto a disposición del mercado su nuevo modelo UR3, el que según la compañía es el brazo robó-tico de sobremesa más pequeño y ligero del mercado, diseñado para trabajar junto a operarios realizando tareas de ensamblaje y producción. Basado en la misma tecnología, capacidades de rendimiento y rentabilidad ofrecida por sus modelos prece-dentes, el UR5 y el UR10, la compañía danesa traslada ahora el concepto a la mesa de trabajo.
El nuevo robot pesa 10,9 kg y tiene una capacidad de carga de 3 kg, además de una rotación de 360 grados en sus 6 articu-laciones y rotación infinita en el eje del extremo superior. Unas características únicas en el mercado que prometen posicionar al UR3 como el robot colaborativo de sobremesa más flexible y ligero de la industria. Esben Oestergaard, CTO y co-fundador de Universal Robots, ha dirigido, durante tres años, la concepción y desarrollo del nuevo integrante de la familia UR: el UR3 permite la automatización de bancos de trabajo de manera fácil, segura y flexible. Un solo trabajador junto a un UR3 puede lograr lo que tradicionalmente realizan dos personas. Es una solución perfecta para aplicaciones que necesitan 6 ejes sin prescindir en tamaño, seguridad y rentabilidad de costes.
Según detallan desde Universal Robots, UR3 es un asistente óptimo para realizar aplicaciones de ensamblaje, pulido, encolado o atornillado que necesitan acabados de producto uniforme, o bien para evitar que operarios trabajen en ambientes tóxicos o con materiales peligrosos. El nuevo robot puede montarse encima de una mesa creando y optimizando estaciones de trabajo independientes. Cuenta con el sistema de programación que per-mite que sea muy sencillo de configurar para realizar diferentes tareas en un entorno de fabricación dinámico, donde se necesiten soluciones flexibles y cambiantes, minimizando los costes de puesta en marcha y ofreciendo el retorno de inversión más rápido de la industria.
na–herramienta, subcontratación, metrología y control de calidad, materiales, software industrial, robots, automatismos, soldadura,
Según las opiniones expresadas por los expositores de esta edición, Robomática, II Salón de así como la 1ª edición de
centrada en el sector de los materiales compuestos, este encuentro de pequeñas dimensiones, conformado por estándares modulares, en el que la presencia de las
. La mayoría de ellos han cubierto sus expectativas. Además de la modularidad de los stands, se expresaba como un acierto el hecho de que los precios de asistencia como expositor sean totalmente asequibles y que la duración sea de solo dos días. Y la verdad es que el ambiente que se respiraba se correspondía con esta positiva valoración. Fueron
– y el Pabellón 5 de Ifema, en el que se celebró MetalMadrid, estuvo prác-
enfocada por y para la empresa española, MetalMadrid cumplió con su objetivo de potenciar e incrementar el mercado de la subcontratación industrial en el territorio nacional. MetalMadrid constituye una útil vía para conocer las últimas novedades y obtener
El número de expositores de esta edición ha crecido con respecto a la edición del año pasado, habiendo optado por esta fórmula 70 empresas más y, según siguen indicando los organizadores, no se han podido atender todas
son los patrocinadores de este salón.
al UR3 como el robot colaborativo de sobremesa más flexible y ligero de la industria. Esben Oestergaard, CTO y co-fundador de Universal Robots, ha dirigido, durante tres años, la concepción y desarrollo del nuevo integrante
el UR3 permite la automatización de bancos de trabajo de manera fácil, segura y flexible. Un solo trabajador junto a un UR3 puede lograr lo que tradicionalmente realizan dos personas. Es una solución perfecta para aplicaciones que necesitan 6 ejes sin prescindir en tamaño, seguridad y rentabilidad de costes.
ensamblaje, que necesitan acabados de producto uniforme, o bien para evitar que operarios
trabajen en ambientes tóxicos o con materiales peligrosos. El nuevo robot puede montarse encima de una mesa creando y optimizando estaciones de trabajo independientes. Cuenta con el sistema de programación que per-mite que sea muy sencillo de configurar para realizar diferentes tareas en un entorno de fabricación dinámico,
minimizando los costes de puesta en marcha y ofreciendo
ESPECIAL
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Lantek presenta la versión 2015 de su software La consultora y desarrolladora de soluciones CAD/CAM/MES/ERP para el sector industrial Lantek, acaba de anunciar que ya está disponible su versión 2015 con el objetivo de aumentar la precisión en el cálculo de tiempos y avanzar en productividad en la industria del metal. Tal y como detallan, la firma ha perfeccionado el CAM 2D, para lograr avances en la preparación de los trabajos y asegurar la precisión en el cálculo de tiempo para máquinas láser. Asimismo, en la nueva versión se ha logrado una flexibilidad mejorada para máquinas que disponen de modo Fly-Cut, de forma que se alterne el mecanizado entre modo Fly-Cut y modo normal y se utilice la compensación definida en el software o en la máquina.
Esta nueva versión establece nuevos parámetros en la configuración de la máquina, así como nuevos algoritmos que permiten obtener un cálculo de tiempos mucho más preciso, considerando tanto la aceleración del cabezal como las estrategias más avanzadas presentes en las máquinas más modernas, ha explicado el director técnico de Lantek, Asier Ortiz, destacando que con un cálculo totalmente preciso, la planificación de la producción y el presupuesto se mejoran sustancialmente de manera inmediata. Otra de las innovaciones que incorpora es el marcado de textos, más flexible y automático, de modo que cuando la identificación de una pieza, de una chapa o de un retal sea clave,
ya no será un problema el texto que se ha de incluir en la pieza, su posición en la misma o las características de la fuente. Así, se han introducido mejoras en las capacidades de edición de textos para marcado: definición basada en información dinámica, rotación, modificación o eliminación.
Lantek también ha introducido mejoras en el CAM 3D como la incorporación de un entorno de diseño para procesar trabajos de tubos con toda la funcionalidad que la compañía ofrece en sus sistemas CAD/CAM. Otras de las mejoras implementadas son el cálculo de tiempo muy preciso para operaciones en tubos y perfiles con cinco ejes, y el hecho de que cualquier tipo de soporte o herramienta pueda ser definido o modificado con el objetivo de optimizar la Prevención de Colisiones.
Las novedades de la firma para este año también aplican a su sección de Management (Lantek Manager, Lantek Wos, Lantek Workshop Capture y Lantek Integra). Entre otras, destaca la monitorización de la carga de trabajo, que establece una nueva forma de estimación de los tiempos en producción. De este modo, calcula una fecha estimada de finalización basada en la carga actual de los centros de trabajo, así como una fecha límite basada en la ruta y en la capacidad de los centros de trabajo.
Otra de las innovaciones consiste en utilizar una nueva categoría de precios y el cálculo mejorado de már-genes bruto y neto, con el objetivo, según recalca el director técnico de Lantek, Asier Ortiz, de conseguir una mayor habilidad para incrementar su productividad: se pueden considerar descuentos, precios y márgenes diferentes para cada uno de los costes que se imputan, ya sea por cliente, por las condiciones del mercado o las de su negocio, señala.
Cámara inteligente de 5 megapíxeles para inspección industrial Infaimon presenta el nuevo sistema de visión artificial BOA2, especialmente desarrollado para aplicaciones de automatización industrial y control de ca-lidad. Creado como una cámara industrial, la BOA2 combina alta resolución y capacidad de procesado, comunicaciones flexibles y la solución iNspect integrada.
El iNspect es un software de visión artificial intuitivo y de fácil configuración. Permite configurar herramientas de procesado como inspecciones de defectos en piezas, medidas, identificación de formas y colores, verificación y lecturas de códigos, como los códigos de barras y códigos 2D. Además, el modelo XA2 de la serie ofrece un sistema de iluminación strobe LED integrado. A nivel técnico, ofrece sensor de 1”, tamaño de píxel de 5µm, resolución 2560x2048 px., velocidad de 40 img/s, montura “C”, interfaz Ethernet y RS232 con unas dimensiones de 83 x 66 x 48 mm.
DOSSIER ESPECIALen nuestro número de septiembreMetalMadrid es un evento moderno, hecho a la medida de la empresa actual, el único centrado en el sector Industrial que se celebra en la Zona Centro, en el que están refl ejados todos los puntos de interés para este sector: Maquinaria, Subcontratación, Suministros, Ingenierías, Materiales y otros. En este dossier especial, ofrecemos información sobre un gran número de las novedades que se presentarán en el evento.
VIII FERIA INDUSTRIAL de la COMUNIDAD DE MADRID
4-5 Noviembre 2015Pabellón 6
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PXIe, el acelerador de medidas que mejora la velocidad hasta 100 veces
Keysight Technologies ha presentado el acelerador de medidas PXIe M9451A, una tarjeta de procesamiento FPGA que promete acelerar el seguimiento de envolventes y la caracterización de la predistorsión digital (DPD) para las pruebas de amplificadores de potencia, en modalidad bucle abierto/cerrado, en decenas de milisegundos, lo que supone una velocidad hasta 100 veces mayor.
El nuevo dispositivo se ha integrado en la solución de referencia para la caracterización y las pruebas de amplificadores de potencia y módulos de entrada de RF de Keysight para ofrecer un rendimiento todavía mayor al tiempo que se mantiene la alta precisión en las medidas de parámetros S, distorsión armónica, potencia y demodulación, según detallan desde la firma. La solución de referencia permite efectuar una caracterización completa de módulos de amplificadores de potencia de última generación, como los módulos formados por duplexor y amplificador de potencia (PAD). El código abierto de ejemplo para comandos de prueba de la solu-ción de referencia facilita la evaluación rápida de las configuraciones de las pruebas de amplificadores de potencia y reduce el tiempo necesario hasta obtener la primera medida: Gracias a esta nueva capacidad, los ingenieros pueden mejorar el rendimiento de los dispositivos con DPD y ET y, además, reducir la duración de las pruebas.
Los PAD se presentan como una alternativa cada vez más popular a la arquitectura de amplificadores de potencia más tradicional, puesto que, además de un consumo de energía menor y una mejoría en la eficiencia y el valor, permiten a los diseñadores de dispositivos ahorrar espacio y optimizarlo al sustituir varios componentes discretos por un único módulo compacto.
www.keysight.com
Nuevo variador de CA Allen-Bradley PowerFlex 527
Rockwell Au-tomation pone a disposición del mercado español su nuevo disposi-tivo CA Allen-Bra-dley PowerFlex 527, tecnología que simplifica el desarrollo y uso de maquinaria. El PowerFlex 527 es
la primera unidad de CA diseña-da para trabajar exclusivamente con un controlador programa-ble (PAC) basado en Logix. La unidad aprovecha las ventajas de las capacidades del contro-lador y utiliza un solo paquete de software –Rockwell Software Studio 5000 Logix Designer– para ayudar a simplificar el desarro-llo y el funcionamiento de la máquina. Gracias al uso de una única herramienta de software, es posible tener un mayor control de los costes, reducir los tiempos de ingeniería y de entrega y concretar el diseño de máquinas más competitivas.
La nueva tecnología presentada se ofrece como el complemento ideal para máquinas que ya traba-jan con Allen-Bradley Compact-Logix, ControlLogix o GuardLogix PACs y los servo controladores Allen-Bradley Kinetix. Se trata de una solución de bajo coste para piezas de maquinaria y aplica-ciones, tales como bombas, venti-ladores o transportadores infeed/outfeed, que necesitan control de velocidad simple para los motores de inducción. Los servomotores manejan las operaciones de con-trol más precisas que contemplan velocidad, torque y control de posición.
www.rockwellautomation.com
Mayores prestaciones y menor espacios para la familia Entelliguard
La gama de interruptores automáticos de bastidor EntelliGuard G de GE Industrial Solutions está a partir de ahora disponible en tamaño más reducido con las mismas prestaciones, configurando una plataforma de productos globales conformes con la normas IEC, ANSI y UL.
Según detalla GE en un comunicado, esta nueva versión ofrece resistencia a altos valores de intensi-dades de defecto, un tiempo de interrupción breve, y selectividad, y está creada específicamente para
rehabilitaciones o ampliaciones de instalaciones eléctricas, donde la falta de espacio en los cuadros de distribución es un problema frecuente. La anchura básica del interruptor automático se ha optimizado a fin de dejar espacio para la conexión de las barras y cables de entrada y salida. Además, incluye la unidad de protección EntelliGuard que proporciona al interruptor automático tecnología en materia de seguridad, fiabilidad, medición, relés y comunicaciones por medio del protocolo Modbus o Profibus. La aplicaciones típicas de esta gama de productos son la pro-tección de grupos electrógenos, motores, baterías de condensadores y transformadores, siendo también recomendable su uso en sistemas de conmutación automáticos. Los dispositivos también ofrecen de manera integrada mediciones de tensión, potencia, potencia reactiva, consumo horario, factor de potencia, etc.
www.geindustrial.com
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Una solución IoT que impulsa la productividad empresarial
M2M Cloud Factory ha presentado su nuevo desarrollo MIIMETIQ, software que permite a las empresas reducir costes y aumentar sus beneficios a partir del control de la producción y el manteni-miento remoto de cualquier objeto a tiempo real, desde el consumo de una máquina expendedora
al gasto de los dosificadores de los hospitales o el nivel de crecida de los ríos. La solución consigue aumentar la productividad hasta un 30% al reducir los desplazamientos del personal cualificado al lugar de actuación. A su vez, el hecho de poder disponer de datos reales, y no previsiones, sobre el uso de cualquier objeto, hace que las visitas de mantenimiento preventivo que se realizan in situ se reduzcan un 12% y que las paradas de maquinaria disminuyan un 70% gracias a acciones predictivas basadas en los parámetros suministrados por las máquinas en tiempo real.
Se trata de simplificar y acelerar la gestión inteligente de objetos y sistemas industriales para mejorar su eficiencia y productividad, in-dependientemente de la ubicación, comenta Jaume Rey, CEO de M2M Cloud Factory, quien añade que recopilando todas las informaciones relativas al uso de un aparato se asegura un funcionamiento óptimo. La empresa, a través de sus sistemas de análisis, calcula de forma ajustada el ahorro de costes que un fabricante puede conseguir.
www.m2mcloudfactory.com
Un sistema de gestión de redes simplifica la monitorización de redes industriales
Siemens simplifica la monitorización de redes industriales mediante su nueva versión del soft-ware Sinema Server V13. Este software detecta automáticamente todos los dispositivos Profinet y Ethernet de una red y permite visualizarlos claramente en un navegador web. La versión 13 también puede leer información directamente de
los controladores Simatic (Simatic S7-300/S7-400) y de los dispositivos Profinet conectados. Esto proporciona al personal de mantenimiento una visión de conjunto de todas las condiciones y conexiones de los dispositivos en cualquier momento, llegando a abarcar incluso grandes redes de hasta 50.000 nodos para una monitorización eficaz. El software está diseñado para permitir la detección temprana de fallos potenciales, para poder llevar a cabo acciones preventivas y aumentar con ello su disponibilidad. Sinema Server V13 está concebido para las empresas de fabricación y la industria de procesos.
Los datos del dispositivo se analizan con el Protocolo Simple de Ad-ministración de Red (SNMP –por sus siglas en inglés–) o, con acceso directo al dispositivo, mediante mecanismos Profinet. El resultado es un análisis público y preciso de los datos para la identificación de dispositivos (datos de identificación y mantenimiento, I&M), así como de los datos de diagnóstico. Sinema Server también está diseñado para abordar los requisitos especiales del campo de la automatización: el software admite topologías dinámicas, por ejemplo cambiadores de herramientas, así como la configuración detallada de diversos protocolos redundantes usados en ámbitos de automatización.
www.siemens.com
Nuevos routers industriales de Satel
Satel Spain ha puesto a dis-posición del mercado español los nuevos router industriales TK714U para comunicaciones 3G que duplican la velocidad de comunicación en las descargas de Internet respecto a sus modelos predecesores.
Los equipos están diseñados para aplicaciones M2M en aplica-ciones industriales en las que se requiera robustez y alta fiabilidad. Proporcionan comunicaciones a través de sus puertos Ethernet (opción de 1 o 4 puertos) y RS232, y opcionalmente RS485. Soportan OpenVPN, PPTP, L2TP, GPE, así como túnel IPSec VPN para altas prestaciones de seguridad en las comunicaciones. Están diseñados para operar en entornos agresivos, con un rango industrial de temperatura entre -20ºC y +70ºC. Disponen de carril DIN para integrar en cuadros para aplicaciones de monitorización y control de dispositivos remotos.
Con estos nuevos router 3G industriales, Satel Spain comple-menta su gama de soluciones de conectividad de misión crítica con sistemas que pueden combinar las comunicaciones locales de radiofrecuencia de red privada con comunicaciones globales a través de operador.
www.satelspain.es
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Solución para el control de vehículos guiados automáticamente Según indican sus responsables, el sistema de posicionamiento PGV de Pepperl and Fuchs es el único producto que permite seguimiento de banda de color utilizado para la conducción; códigos de control Data Matrix utilizados para el posicionamiento y códigos de control utilizados para la navegación.
Gracias al potente sistema de cámara, la integración de las señales de la planta de procesos, la posición X e Y, la velocidad, el ángulo y el estado de funcionamiento se detectan con precisión en todo momento y se reportan continuamente. La amplia ventana de lectura puede hacer frente a cualquier camino, cruce e incluso curvas cerradas con retroalimentación de posición precisa en todo momento.
La tecnología de cámara del PGV hace que sea completamente insensible a la luz ambiente. Incluso la su-ciedad o los daños en la banda de color o en los códigos no suponen un problema. Los suelos brillantes, la luz ambiente cambiante y los fuertes reflejos de luz interfieren con los sistemas de posición ópticos convencionales, ya que no tienen una selección equilibrada de apertura, lente y velocidad de obturación. En el nuevo sistema de posicionamiento que nos ocupa, los componentes ópticos están exclusivamente enfocados al área de interés y la apertura y velocidad de obturación seleccionadas se coordinan con una iluminación óptima. Esto hace de la sobreexposición una imposibilidad física, y quiere decir que la luz ambiente no puede perjudicar el rendimiento de lectura. La banda de color para el seguimiento de la ruta soporta cualquier anchura y color, por lo que ya no necesita ser ópticamente diferenciada del revestimiento del suelo con bandas de contraste.
www.pepperl-fuchs.es
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Módulos para el control de rodillos motorizados La nueva solución modular en IP67 presentada por Bihl+Wiedemann per-mite el control de rodillos motorizados de los principales fabricantes (Interroll, Itoh Denki, Rollex, Rulmeca) mediante comunicación AS-interface. Cada módulo
tiene capacidad de control de la velocidad, sentido de rotación y el paro/marcha de dos rodillos motorizados, permitiendo, además, la conexión de hasta cuatro entradas digitales en función del módulo seleccionado. Con este sistema de control ya no es necesaria la utilización de la tarjeta individual en IP20 que suele estar asociada a cada rodillo motorizado.
Para la gestión de la lógica de estos módulos de control se conectan las pasarelas de AS-interface a los principales buses de campo (Profibus, Profinet, EtherCAT, CANopen, Ethernet IP, DeviceNet, Modbus TCP, CC-Link,…), convirtiendo este sistema en un concepto totalmente abierto a cualquier PLC del mercado. La solución de Bihl+Wiedemann también permite la conexión de los diferentes elementos de seguridad incorporando al sistema monitores de seguridad y convirtiendo la red estándar de AS-interface en una red AS-i Safety.
En los monitores de seguridad se realiza la programación de los diferen-tes elementos enviando en tiempo real el estado individual de cada uno de los elementos seguros. En el caso de que se disponga de un PLC de seguridad con comunicación de bus de campo segura (PROFIsafe, CIP Safety,…), el monitor no realiza ninguna gestión y envía directamente las señales de seguridad conectadas en AS-i Safety al PLC de seguridad para su gestión.
www.bihl-wiedemann.de
Nuevos tags UHF con alta capacidad de memoria y lector móvil RFID
Siemens amplía su gama de productos RFID, Simatic RF600, con nuevos tags que cuentan con mucha más capacidad de memoria y con un terminal móvil de lectura y escritura. Con una capacidad de 4 KB, los nuevos por-tadores de datos de RFID UHF, RF622T y RF622L, permiten almacenar grandes volúmenes de datos en los objetos etiquetados con ellos, y facilitan un rápido acceso a los mismos. Son ideales para su uso en configuraciones descentralizadas en los ámbitos de control de producción, gestión de activos e intra-logística. Siemens también lanza un nuevo terminal lector de mano, Simatic RF650M, que permite la fiable identifica-ción de un elevado número de tags en un rango cercano a los tres metros
La tecnología de memoria FRAM (ferroelectric random ac-cess memory) de los tags Simatic RF622T y RF622L permite su escritura a alta velocidad así como un ilimitado número de ciclos de escritura. Simatic RF622L es una económica etiqueta inteligente adecuada para la identificación permanente de productos. Su-ministradas en rollos, pueden imprimirse de forma individual con, por ejemplo, un texto o con códigos ópticos adicionales. En contraste, el tag RF622T ha sido diseñado para ser montado en palés o contenedores.
El reader móvil, Simatic RF650M, cuenta con una pantalla en color de 240 x 320 pixeles de resolución, un robusto teclado y un amplio botón de encendido.
www.siemens.com/rfid
Nueva CPU que integra la comunicación Ethercat y el control de movimiento
La nueva CPU SLIO iMC7 amplía el exitoso sis-tema SLIO de Vipa, integrando la comunicación Ethercat y el control de movimiento. La nueva iMC7 CPU se basa en las funciones estándar existentes de la CPU 015, eso significa la comunicación PG/OP, los bloques de funciones, los protocolos soportados de la comunicación Ethernet y la configuración de la CPU a través de la tarjeta Vipa (VSC). Además, la variante
de control de movimiento y el EtherCAT se configuran también a través de la VSC. Un aspecto importante para la aplicabilidad universal de la CPU iMC7 es la presentación de los bloques de funciones STEP7 en el mismo aspecto de los bloques de funciones de movimiento PLCopen. Éstos definen una biblioteca de bloques de función para el control de movimiento e incluyen las funciones de ejes individuales o grupos de ejes. EtherCAT es el protocolo de comunicación elegido para el intercambio de datos entre la CPU del PLC y los módulos de control de movimiento. Además de la posibilidad de la comunicación en tiempo real, EtherCAT también permite la conexión directa entre el mundo de la automatización y el mundo de la oficina. La CPU se configura con el nuevo software SPEED 7 Studio de Vipa, que permite una perfecta integración de las comunicaciones, visualización y control de movimiento con los servo packs y variadores de Yaskawa.
www.vipa.es
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B&R .........................................................................29
Beckhoff Automation ...................................... 19 y 58
CCI (Centro de Ciberseguridad
Industrial) ............................ Interior contraportada
Endress + Hauser ..................................... 13, 14 y 75
Feria MetalMadrid ............................. Interior portada
Igus ..........................................................................23
Larraioz ...................................................................33
National Instruments ..............................................27
Omron Electronics ..................................Portada y 71
Pepperl + Fuchs .................................................... 53
Phoenix Contact ...........................Contraportada y 57
Siemens .....................................................................3
Vipa ................................................................. 37 y 43
Weidmüller ...................................................... 21 y 47
EN EL PRÓXIMO NÚMERO
Automática e Instrumentación Julio/Agosto 2015 / n.º 475
Anunciante Página
ANUNCIANTES
DIRECTOR GENERAL EDITORIALFrancisco Moreno
DIRECTORACristina [email protected]
COLABORADORES Y CONSEJO ASESORXavier Alcober, Jordi Ayza, Xavier Pi, Antoni Sudriá, Laura Tremosa, Constanza Saavedra
CEA (Comité Español de Automática)César de Prada (Presidente),Joseba Quevedo (Vicepresidente),Miguel Ángel Mañanas (Secretario)
DOCUMENTACIÓNMyriam Martínezdocumentació[email protected]
DISEÑO, MAQUETACIÓN Y FOTOGRAFÍADepartamentos propios
DIRECTOR GENERAL COMERCIALRamón Segón
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