GESTIÓN Y TRATAMIENTO DEL AGUA

Tendencias actuales y futurasLos recientes avances en la industria de las tecnologías de la información y la comunicación, en los sensores y en la automatización de procesos, proporcionan un potencial significativo para mejorar la eficiencia en las distintas fases de la gestión del ciclo integral del agua. Pág. 39

459 / Febrero 2014 Mecánica, Oleohidráulica, Electricidad, Electrónica, Informática, Medidas

INFORME

Generación de aire comprimido

Pág. 72

Soluciones de automatización con comunicaciones remotas

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Febr

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2014

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PanoramaEólica, una industria avanzada, pero ahogada

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T IEMPO REAL 8 Una industria avanzada,

pero ahogadaLa crisis ha impactado fuerte en la industria eólica, que ve cómo su modelo de desarro-llo tutelado ha sido liberali-zado. El cambio de escenario jurídico y financiero obliga al sector a replantearse su futuro. Casi sin tiempo para reaccionar, y con las inversio-nes en España prácticamente frenadas, la Europa de la política 2020 se abre como la vía lógica de continuidad.

12 Mes a mes• Por un renacimiento industrial europeo

• Peggie W. Koon, nueva presidenta de ISA Internacional• Nuevo enfoque para el aprovechamiento de la energía solar• Objetivo: Profinet en tiempo real isócrono

16 CEA• Málaga será la sede de la conferencia internacional IEEE MED’15• Jornadas sobre investigación y experimen- tación en sistemas aéreos pilotados de forma remota (RPAS) y presentación del Centro de Excelencia de Sistemas Aéreos no Tripulados (CEUS)

Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459SUMARIO

Gestión y tratamiento del agua

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Tendencias actuales y futuras

39 Los recientes avances en la industria de las tecnologías de la información y la comunicación, en los sensores y en la automatización de procesos, proporcionan un potencial signicativo para la mejora de la eciencia en las distintas fases de la gestión del ciclo integral del agua. En este artículo se revisan las tendencias actuales y futuras de la monitori-zación y automatización de procesos del ciclo integral del agua, y se pasa revista a las mejoras que han proporcionado en aspectos de eciencia.

Proyecto Enet: Integración de la monitorización y control eciente en tiempo real de redes de agua potable

44 El proyecto europeo Enet (2012-2015) tiene como objetivo desarrollar una plataforma informática que permita la integración de la monitorización y control para una gestión eciente en tiempo real de redes agua potable.

Programa EPANET: La simulación en el análisis del comportamiento hidráulico

48 En el marco de una tesis doctoral, se ha desarrollado un software que incluye diversos módulos para la simulación, control y calibración de redes de distribu-ción de agua.

Sensores de resonancia magnética para mejorar la operación de humedales construidos

54 El proyecto ARBI tiene como objetivo principal desarrollar un sistema modular que utilice sondas de resonancia magnética (Nuclear Magnetic Resonance, NMR) para monitorizar y medir el estado de colmatación de los humedales construidos.

5idea a la realidad en el mínimo tiempo posible

SOLUCIONES83 Soluciones de

automatización con comunicaciones remotasLas comunicaciones remotas aportan a las instalaciones automatizadas una mayor eficiencia, pues posibilitan saber al detalle el estado de cada instalación en todo mo-mento, independientemente de donde se encuentren. Además, permiten la proac-tividad y la aplicación del mantenimiento predictivo de las mismas, así como centra-lizar el servicio técnico, aho-rrando costes y reduciendo el tiempo de reacción y para-das no programadas, lo que repercute en un aumento de productividad y un control los costes.

TECNOMARKET88 Nuevos productos

Febrero 2014 / n.º 459 Automática e InstrumentaciónSUMARIO

17 Empresas• Pascual Dedios-Pleite, nuevo Presidente de Siemens Industry Software en España y Portugal• kk-electronic y B&R cooperan• Almacenamiento de energía inteligente con Schneider y Areva• Weidmüller reestructura su oferta de automatización

24 Mercados• Oportunidades para las “telecos” en el mercado M2MSegún un estudio de Frost & Sullivan, la explosión de los sistemas machine-

to-machine (M2M) están provocando que las redes de comunicación en planta evolucionen desde los tradicionales ‘cableados’ hacia infraestructuras wireless de corto y largo alcance.

26 Opinión • El agua, ¿bien social o producto comerciable?(Laura Tremosa)

SELECCION DEL MES28 Empresas

• Carl Software: mantenimiento predictivo y algo más• Solidworks 2014: de la

El uso de aire comprimido como medio de transporte de energía está muy extendido en aplicaciones industriales y móviles, dada la flexibilidad de su uso, su fiabilidad y su capacidad de almacenamien-to. Ahora bien, al tratarse de una transformación poco eficiente, se hace necesario poner mucho esmero en opti-mizar su generación, requi-riendo a menudo la recupe-ración de energía térmica para que sea rentable.

Soluciones para agua no registrada

59 Con el objetivo de reducir la pérdida técnica en las redes de distribución, se pue-den combinar dos metodologías: adecuación de presiones (reduce la pérdida por fuga) y control de fugas (reduce el número de fugas).

Telelectura: ¿cuál es la mejor solución?

62 Para los requisitos funcionales y para la captura de todos los benecios poten-ciales deseados por una empresa gestora del servicio de agua, la solución en VHF presenta un mejor resultado, tanto desde el punto de vista técnico como económico.

SITec: Un sistema integrado con scada

64 Aqualogy ha desarrollado un sistema, con capacidad de integrarse en un scada de mercado, para la transformación automática de los datos en información able y de valor añadido para el gestor de la infraestructura telemandada.

Tecnologías de nivel y caudal

66 Los instrumentos de nivel y caudal facilitan a los operadores llevar a cabo un mayor control sobre sus operaciones. Existe una gran variedad de sistemas que pueden mejorar la eciencia del proceso y producir una mayor calidad y cantidad de agua.

Nueva estación de regeneración y reutilización de agua en Fibracolor

70 La estación recuperará un caudal de reutilización de agua para proceso de 600 m3/h y se prevé que antes del verano esté totalmente nalizada.

72 Generación de aire comprimido

INFORME

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EDITORIALFebrero 2014 / n.º 459 Automática e Instrumentación

T al como afirma Laura Tremosa en su co-lumna de opinión de este mes, el agua es un elemento absolutamente necesario

para la vida humana, de forma que debería ser considerado como un bien social y no como un bien dejado al albur del libre mercado. Y, a pesar de ello, esto ha sido exactamente lo que ha acabado pasando después de la liberalización de los servicios públicos. Les invito a leer esta aportación de L. Tremosa, en la que se muestra totalmente crítica ante el hecho de que en los últimos tiempos, grandes corporaciones hayan pasado a controlar grandes volúmenes de agua en el planeta, de forma que un recurso absoluta-mente necesario para la vida queda en manos de un reducido número de empresas privadas. Podría decirse que los gobiernos, con el objetivo –según ellos– de una mejora en el servicio, han abdicado de su responsabilidad de tutela de los recursos naturales.

En otro orden de cosas, según apuntan desde la Asociación Española de Abastecimiento de Agua y Saneamiento (AEAS), en las tareas de gestión del ciclo del agua –tratamiento, distribu-ción y saneamiento– el grado de implantación y uso de los sistemas de automatización puede ser considerado como muy alto. Según datos aportados por AFRE, las empresas españolas del agua, tanto gestoras como proveedoras de tecnologías, ocupan el segundo lugar europeo en innovación, solo por detrás de Alemania y por encima de países como Francia o Reino Unido.

Todos los implicados en este sector insisten en la necesidad de tender hacia una estructuración de redes inteligentes con un diseño totalmente integrado. El objetivo es estructurar sistemas completamente integrados tanto en los datos –telecontrol, sistemas scada, automatización industrial…–, como en los sistemas de gestión de activos, sistemas de información geográfica GIS, aplicaciones comerciales que permitan la toma de decisiones de una forma más rápida y que faciliten la prestación de un mejor servicio, etc.

Y un sistema inteligente debe basarse en la anticipación y comunicación con el cliente. El

diseño debe orientarse para ajustar el funcio-namiento al consumo, prevenir accidentes por sobrepresión, evitar inundaciones y detectar averías en tiempo real.

Dada la situación española antes apuntada, las posibilidades de concretar el despliegue de sistemas inteligentes para la gestión del agua estarían hoy al alcance del sector, aunque no sea sencillo hacerlo realidad. La oferta tecnológica existe y es de calidad, pero sigue existiendo una dificultad para incorporar la tecnología a los actuales sistemas de gestión del agua: falta de normativa, falta de cultura e información entre los profesionales, falta de especialización a nivel de usuario y falta también de inversión por la coyuntura.

El dossier central de este ejemplar incorpora un buen número de artículos en los que se demuestra que, en los últimos años, las nuevas tecnologías han permitido mejorar la eficiencia en el ciclo integral de agua, tanto en lo que se refiere a volúmenes de agua gestionados como a su calidad. No obstante, queda mucho camino por recorrer, y se abrirán nuevas oportunidades en las que la innovación jugará un papel clave para desarrollar nuevas soluciones que aumenten la sostenibilidad del ciclo del agua y mejoren el ser-vicio que las compañías operadoras ofrecen a sus clientes, se apunta en uno de ellos.

El desarrollo de nuevos sensores, modelos matemáticos inteligentes y sistemas de tele-medida y telecontrol, por poner algunos ejem-plos, revolucionarán la forma de gestionar las infraestructuras hidráulicas. Las tecnologías de monitorización y control global del ciclo del agua permitirán optimizar el ciclo completo, pero teniendo en cuenta las interacciones entre los diferentes procesos.

Los que sean pioneros en la aplicación de estas tecnologías ganarán ventaja competitiva, tanto por una mayor eficiencia en sus operaciones como por ofrecer un mejor servicio a sus clientes. Esto será gracias a dos factores principales: el aumento del conocimiento sobre los clientes y la adaptación de la oferta a sus necesidades.

El agua, de nuevo en nuestropunto de mira

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459TIEMPO REALPanorama

Una industria avanzada, pero ahogada

A demás de una naturale-za que favorece su gene-ración, entre los factores

considerados como claves para la promoción de la energía eólica en España destaca, según la Asociación Empresarial Eólica (AEE) (http://aeeolica.org), su inclusión en el mix de generación para alcanzar los objetivos de reducción de emisiones de CO2 y disminuir la dependencia energética del exterior, situada hoy en un 80%, muy por encima de la media europea del 54%, según datos de Eurostat.

Sin embargo, tras un periodo de importante expansión, hoy el sector ve peligrar su futuro a consecuencia de un marco regulatorio incierto que frena el desarrollo de nuevos parques en la península. Según el Global Wind Energy Council (www.gwec.net), 2013 se saldó con China, Estados Unidos, Alemania y España como los primeros produc-tores mundiales de energía eólica, lo que en absoluto es un mal dato. Pero si se atiende a la nueva capa-cidad instalada –solo 175 nuevos megavatios el pasado año, el menor ritmo de crecimiento de los últimos 16 años– España desaparece de la tabla, quedando incluso por detrás de países noveles en esta tecnología como Polonia, Turquía, Rumanía o Austria, y con India pisándole los talones en la clasificación general.

Así, a 31 de diciembre de 2013,

la potencia total instalada llegó a los 22.959 MW, lo que le permi-tió cubrir el 21,1% del total de la demanda eléctrica española gra-cias a una producción de 54.478 GWh, ligeramente por delante de la energía nuclear. Castilla y León –con un 21% de la potencia total instalada–, Cataluña y Andalucía son las comunidades donde más se ha desarrollado esta tecnología de generación eléctrica.

Pese a este avance, desde la AEE recuerdan que la potencia total se encuentra 2.000 MW por debajo de los casi 25 mil previstos por el

Plan de Energías Renovables 2011, y que los proyectos que se concre-taron en 2013 corresponden a la última actividad impulsada a través del Registro de Preasignación con-templado en el antiguo sistema de subvenciones públicas al sector hoy ya sin vigencia. De hecho, actual-mente existen alrededor de 675 MW registrados y no instalados que, tal y como explica la AEE en su anuario de actividad 2012, no se construyen por factores ajenos al sector, como retrasos en la planificación de la red de transportes y de las líneas de distribución, dificultades adminis-trativas, etc.

Según datos del Ministerio de Industria, el año pasado el sector eólico percibió 2.000 millones de euros sobre un total de 9.000 millo-nes destinados a la promoción de las fuentes de energía renovables y fue el responsable de más de la mitad de la energía producida por el régimen especial.

El sector eólico exporta tecnología por valor de 1.893 millones de euros al año, invirtió en I+D alrededor de 120 millones de euros anuales y su introducción en el mix energético español en 2012 se estima permi-tió una bajada total del precio del mercado eléctrico de alrededor de 1.900 millones de euros, tal y como muestran los datos recogidos en el Estudio macroeconómico del sector eólico español. Actualización 2012 (http://ow.ly/tyhCe) de la consulto-ra Deloitte. ¿Por qué habría de estar en crisis una industria que presume

La crisis ha impactado fuerte en la industria eólica, que ve cómo su modelo de desarrollo tutelado ha sido liberalizado. El cambio de escenario jurídico y financiero obliga al sector a replantearse su futuro. Casi sin tiempo para reaccionar, y con las inversiones en España prácticamente frenadas, la Europa de la política 2020 se abre como la vía lógica de continuidad.

CONSTANZA SAAVEDRA

“Tras un periodo de importante expansión,

hoy el sector ve peligrar su futuro a consecuencia de un marco regulatorio

incierto que frena el desarrollo de nuevos

parques en la península”.

n Fuente: Acciona.

Febrero 2014 / n.º 459 Automática e InstrumentaciónTIEMPO REALPanorama

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de tales cifras? Los cambios en las reglas del juego y la inestabilidad jurídica a falta de un marco regu-latorio claro son dos de los factores claves que en opinión de la AEE están poniendo en jaque el futuro desarrollo de las empresas eólicas.

Presión impositiva2012 es definido por la AEE como el annus horribilis de la eólica. Ante la necesidad de dar una solución al déficit tarifario –la diferencia entre el coste de la generación eléctrica y el precio que consumidores domés-

ticos e industriales pagan por ella– y cumplir con lo objetivos de déficit planteados desde Bruselas, el Go-bierno realizó cambios importantes en el marco regulatorio energético que, en opinión de la AEE, han perjudicado seriamente el desarrollo de la industria.

El Decreto-Ley 1/2012, conocido como la moratoria verde, suprimió los incentivos económicos para nue-vas instalaciones de producción de energía eléctrica a partir de coge-neración, fuentes de energía reno-vables y residuos –sistema bajo el

cual operaba el registro de preasig-nación– y la Ley de Medidas Fiscales para la Sostenibilidad Energética estableció un nuevo impuesto sobre la producción de energía eléctrica del 6% para todas las tecnologías, que posteriormente se subió al 7%. En el caso de la eólica, el impacto negativo previsto para el primer año de vigor de la normativa es de 241 millones de euros,

La eólica es la tecnología que soporta mayor presión fiscal, no prevista cuando se acometieron las inversiones, ya que a los impuestos

El desarrollo pendiente: la eólica marina

E l Plan Estratégi-co en Tecnologías

Energéticas (Set Plan) (http://ow.ly/tCgRh) de la Comisión Euro-pea hace una apuesta firme por fortalecer el desarrollo de parques off-shore en el continen-te. Para 2020 se espera que esta participe en el sector con 40 GW, un 17% del total de la eólica, lle-gando hasta los 150 GW, un 38% en 2030.

En el continente las iniciativas de generación off shore están lideradas por Reino Unido, Alemania, Dinamarca, Holanda, Noruega y Bélgica, entre otros países. España aún no concreta ningún proyecto en este ámbito, principalmente por la crisis, aunque también por las características de la plataforma marina y la actual sobrecapacidad del sistema eléc-trico. La española Iberdrola cuenta con alrededor de 8.000 megavatios marinos repartidos entre Francia, Alemania y Reino Unido y Gamesa ha anunciado que trabaja en el desarrollo de una nueva generación de turbinas adecuadas para las exigencias de la genera-ción offshore.

En opinión de Manuel González, investigador del Área de Investigación Marina de AZTI-Tecnalia (www.tecnalia.es), si se desarrollan prototipos de molinos sobre plataformas flotantes que puedan ins-talarse a más de 50 m de profundidad, es muy posible que, en un plazo de 10 años, molinos instalados en las proximidades de la costa española sean rentables y constituyan una nueva fuente de abastecimiento energético.

Y es que según el Estudio del I+D+i del sector eólico en España (http://ow.ly/tCmrx), las innova-ciones que espera el sector van en dos líneas. Por

una parte, en relación a tecnologías específicas para la adaptación de los aerogeneradores al entorno marino –pro-tección climática, muy alta fiabilidad, cimen-taciones y estructuras de soporte, cables sub-marinos y subestaciones eléctricas marinas...–, y

por otra, en relación al mejor control de climatología oceanográfica –modelos de oleaje y viento, instalacio-nes científicas para estudiar el comportamiento de los componentes en el mar...–.

En relación a este último punto, el IREC (www.irec.cat), instituto de investigación en relación a las energías de Cataluña, ha impulsado Neptune, un proyecto en el que se han desarrollado dos tecnologías que permitirán realizar mediciones eólicas en el mar para reducir los costes de la energía eólica marina. El sistema eOLOS utiliza tecnología LIDAR (Light Detection and Ranging) para medir la velocidad y dirección del viento a gran altura sobre el nivel del mar con un coste 10 veces inferior al del mástil con-vencional que se utiliza habitualmente en esta tarea, y la herramienta NEPTool proporciona estimaciones de viento, corrientes y oleaje a corto y a medio plazo, mediante la simulación integrada de las condiciones atmosféricas y oceánicas.

Según detallan desde el IREC, estas dos innova-ciones contribuyen a disminuir el coste de la energía generada por los parques eólicos marinos, al incidir sobre el coste de evaluación de emplazamientos y de operación de parques en funcionamiento, y al miti-gar el riesgo de incertidumbres ligadas a la falta de predicción a medio plazo del recurso eólico y de las condiciones marinas.

n Fuente: IREC.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459TIEMPO REALPanorama

comunes a las demás tecnologías –los estatales y los municipales– hay que añadir los cánones que se aplican en algunas comunidades autónomas, comenta Rocío Sicre, actual vicepresidenta de AEE. Ade-más, el eólico es un sector con una rentabilidad muy ajustada y una mayor presión fiscal supondría problemas para que las empresas hiciesen frente a sus pagos... Las compañías han hecho un fuerte es-fuerzo inversor en los últimos años, lo que ha supuesto un elevado nivel de endeudamiento, y sus activos aún no están amortizados.

Sumado a estas medidas, a inicios de febrero de 2014 el Gobierno dio a conocer los parámetros retributivos de las energías del régimen especial –empresas renovables, cogenera-ción y residuos– que sustituyen al actual sistema de primas a la pro-ducción. Así, los parques eólicos que comenzaron a funcionar antes de 2004, un 37% del total, no perci-birán retribución específica alguna por haber superado la rentabilidad razonable establecida por la ley, el 7,5%, así que quedan sujetas solo al precio del mercado. Las instalacio-nes posteriores podrían perder entre un tercio y un 50% dependiendo de la clasificación de la instalación del Ministerio de Industria basada en cuestiones como tecnología, poten-cia o antigüedad.

El cálculo de la rentabilidad de las instalaciones está en medio de la po-lémica. Desde la evolución del coste de las materias primas necesarias para la construcción de un parque, hasta casos como el de inversores que han adquirido de manera re-ciente parques construidos y por tanto no han amortizado su costes, hacen que la definición de un están-dar para el cálculo de la rentabilidad de este tipo de instalaciones sea un trabajo complejo.

Luis Polo, director general de la Asociación Empresarial Eólica, alertó que estas nuevas reglas del juego hacen que el sector se en-frente a un riesgo de deslocalización brutal. Las cifras de empleo de la industria apuntan cierta tendencia al respecto: si en 2008 empleaba a más de 40.000 personas, en 2012 esa cifra se redujo a 28.000 y en 2013, sin datos aún cerrados, cal-cula que se destruyeron 25 empleos al día. En ese sentido, la AEE ha señalado que la nueva normativa impulsada por el ejecutivo, lejos de esbozar una hoja de ruta para el sector y proporcionarle la nece-saria estabilidad a largo plazo, se limitó a introducir nuevas medidas recaudatorias. Las estimaciones son que en 2013, la eólica ha dejado de ingresar 600 millones de euros por las medidas tomadas.

Seguridad jurídicaEl largo período de maduración de un proyecto eólico –la media de instalación de un parque en España se sitúa en los 7,5 años– y la comple-jidad de su tasa interna de retorno –dependiente de un recurso ines-table como el viento, del precio al

que se comercializa su producción en el mercado energético, etc.– han obligado a los diferentes gobiernos a establecer un marco regulatorio a largo plazo, que además, sea capaz de favorecer la inversión en un te-rreno que de entrada puede parecer incierto.

Pese a que no fue una situación planteada de un día para otro, la cri-sis precipitó el cambio de escenario jurídico y financiero para el sector, provocando lo que la consultora Deloitte define como un peligroso efecto en cadena: ante la dificultad para estimar los ingresos futuros, los promotores de parques son reacios a asumir el riesgo, encontrándose, además, con problemas en el acce-so a la financiación de los futuros proyectos. Así, por ejemplo, en 2011 los fabricantes de aerogeneradores no han recibido pedidos en fábrica para el mercado doméstico –estas adquisiciones suelen hacerse entre 1,5 y dos años antes de que empiece la instalación– por lo que se ven obli-gados a replantearse su presencia en España.

Como consecuencia, el subsector de los fabricantes de componentes específicos –palas, multiplicadoras, transformadores, rodamientos y sistemas hidráulicos– también sufre una caída importante en su contri-bución al PIB. Un caso: en 2012, los nuevos pedidos de turbinas para el mercado nacional fueron casi nulos.

Tecnología y rentabilidadPara Luis Polo, la mayor parte de los problemas que ha habido con las energías renovables vienen de una política regulatoria errática y con demasiados cambios y no de las tecnologías en sí. En ese sentido, Reoltec (www.reoltec.net), plata-forma tecnológica del sector eólico coordinada por la AEE, demanda que se diferencien los objetivos de política energética de los de inno-vación, de modo que España no pierda el séptimo puesto del ránking mundial en patentes eólicas.

Según el INE, la industria eólica española invirtió en 2011 en I+D+i 118 millones de euros, el 7,25% de su contribución sectorial al PIB.

“Actualmente existen alrededor de 675 MW registrados y no instalados que, tal y como explica la AEE en su

anuario de actividad 2012, no se construyen por factores ajenos al sector, como retrasos en la planicación de la red

de transportes y de las líneas de distribución, dicultadesadministrativas, etc.”

n Fuente: ABB.

Febrero 2014 / n.º 459 Automática e InstrumentaciónTIEMPO REALPanorama

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Diversos son los asuntos que cen-tran el interés de la innovación en el sector: reducción de los costes ligados a la generación eólica y a sus componentes para mejorar su competitividad frente a otras fuen-tes de energía, alta disponibilidad y alta resistencia de cara al despliegue de parques eólicos marinos, mejora de las técnicas de almacenamiento, mayor efectividad en el cálculo de la demanda versus la capacidad de generación o la estandarización de procesos de mantenimiento predic-tivo que garanticen la plena operati-vidad de los parques son algunas de las cuestiones en marcha.

A la vista de las prioridades en innovación, y en función del es-cenario económico planteado con la nueva normativa para el sector, parece un hecho que los provee-dores tecnológicos podrán tener participación en esta industria en la medida que contribuyan a aumentar significativamente la rentabilidad de las instalaciones ya en marcha. Los sistemas y metodologías aplicadas al mantenimiento y la explotación, con una inversión mínima en relación a lo que ha significado la obra civil del proyecto, tienen hoy una oportuni-dad. La clave está en ser capaces de ofrecer tecnología altamente avanzada para un sector que no ha escatimado esfuerzos en innova-ción, tal y como señala Reoltec.

Y tras la nueva normativa, ¿qué?El Plan de Energías Renovables, PER 2011-2020, ha establecido como objetivo alcanzar los 35.750 MW de potencia eólica en 2020, lle-gando a una producción de algo más de 55.600 GWh en 2015 –55.538 GWh en tierra y 66 GWh en mar– y de 72.556 GWh en 2020 para esta-bilizar la cobertura de la demanda en torno al 20%.

Para alcanzar estas cifras de pro-ducción, la consultora Deloitte, en su Estudio macroeconómico del sector eólico español recomienda el replanteamiento de los modelos de negocio existentes con el objetivo de asegurar el crecimiento de la in-dustria. Entre las recomendaciones están definir modelos racionales que favorezcan la repotenciación y el

sobre equipamiento de instalacio-nes, establecer esquemas de colabo-ración entre promotores y agentes industriales que permitan a estos últimos participar en proyectos de energía eólica marina y establecer mecanismos que faciliten a los agen-tes industriales y proveedores de servicios aprovechar la experiencia adquirida en España para exportar y desarrollar su actividad en el exterior. Asimismo, apunta a la im-portancia de desarrollar actuaciones

de I+D orientadas a la generación eólica marina, mejoras en la gestión de activos –aumento de disponibili-dad de equipos, reducción de costes de mantenimiento, mayor fiabili-dad...–, mejor integración en redes eléctricas y gestión de la volatilidad de la producción.

Según las previsiones de la Aso-ciación Europea de Energía Eólica (www.ewea.org), se espera un in-cremento del 145% de la capacidad instalada en el continente durante el periodo 2011-2020. Ante el ines-table escenario a nivel nacional, la industria eólica mira a Europa como su próxima conquista. Como resulta difícil competir en costes con mercados como el asiático, la clave pasaría por que las empresas del sector también consolidaran una cartera de servicios avanzados para la manutención y el mayor rendi-miento de los parques, ya que pese a la maduración de las instalaciones, el viento seguirá soplando.

n AeI

Congreso europeo de energía eólica

E WEA 2014 (www.ewea.org/annual2014/conference), el

congreso europeo de energía eó-lica, se celebrará del 10 al 13 de marzo en Barcelona. Las sesiones prevén abordar aspectos políticos, económicos y tecnológicos para el desarrollo de esta industria, con-templando sesiones sobre cómo la industria puede contribuir al desa-rrollo del continente; en relación a tecnología de hardware –compo-nentes, materiales, sistemas eléctricos, etc.– y de servicios avanzados –soluciones de gestión y automatización, cálculo de demanda, etc.– además de un track específico sobre iniciativas de investigación y de-sarrollo aun en fase de experimentación. Entre las sesiones destaca la mesa redonda sobre cómo ve la industria los objetivos de generación eólica planteados por la Comisión para 2030, en la que participarán los primeros ejecutivos de GE, Gamesa, EDP, Acciona, Alstom, ERG y Enel.

“2012 es denido por la AEE como el annus horribilis de la eólica. Ante la necesidad de dar una solución al décit

y cumplir con lo objetivos de décit planteados desde Bruselas, el Gobierno realizó cambios importantes en el marco regulatorio energético que, en opinión de la AEE, han perjudicado seriamente el desarrollo de la industria.”

n Fuente: Tecnalia.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459TIEMPO REAL Mes a mes

Por un renacimiento industrial europeo

Directiva sobre la exposición de radiaciones ionizantes

Peggie W. Koon, nueva presidenta de ISA Internacional

L a Sociedad Internacio-nal de Automatización

(ISA) ha anunciado el nom-bramiento de Peggie W. Koon como Presidenta. Ella será la responsable, junto con otros líderes, de dar a conocer más el valor y la relevancia de la marca ISA mediante el desarrollo de estándares, for-mación, certificación, edición de publicaciones, simposios y conferencias técnicas. Las nuevas tecnologías emergentes no solo han facilitado la ca-pacidad de ofrecer soluciones de automatización en todo el mundo, sino que también han cambiado las responsa-bilidades y necesidades de los profesionales. ISA quiere estar a la vanguardia de estos avances tecnológicos y de los cambios globales para cumplir siempre con los requisitos de la industria (mejorar la fiabilidad operativa, la ren-tabilidad y la seguridad), ha dicho Peggie W. Koon.

n AeI

Objetivo: Pronet en tiempo real isócrono

L a Comisión Europea ha publicado una co-

municación titulada Hacia un renacimiento industrial europeo en la que insta a los Estados miembros a re-conocer la importancia de la industria para crear puestos de trabajo y crecimiento y para la incorporación de los aspectos clave de la competi-tividad industrial en todas

las áreas de acción política. Además, se propone conti-nuar con la modernización industrial mediante la inver-sión en innovación, eficiencia de los recursos, las nuevas tecnologías, las capacidades y el acceso a la financiación, en todas las áreas donde el uso de los fondos específicos de la UE puede servir de catalizador. La comunicación alienta el surgimiento de una mayor apertura de las empresas a través de medidas destinadas a simplificar el marco legisla-tivo y de mejorar la eficiencia de la administración pública a nivel europeo, nacional y regional en Europa. Entre otros temas clave incluyen el acceso a los mercados de terceros países mediante la armonización de las normas internacionales, la apertura

de la contratación pública, la protección de las patentes y la diplomacia económica. Europa está todavía lejos de alcanzar su objetivo, que es garantizar que la participa-ción de la industria en el PIB de la Unión alcance el 20 % en 2020. Es por eso que la com-petitividad industrial debe ser la prioridad política del Consejo Europeo de marzo de 2014. Con la iniciativa que se ha tomado ahora, la Comisión envía un mensaje: se trata de comprender la urgencia de reindustrializar y modernizar nuestra economía si queremos crear nuevos puestos de tra-bajo, afirmó Antonio Tajani, Vicepresidente de la Comisión Europea y Comisario de Em-presa e Industria.

n AeI

E l pasado 17 de enero apareció en el boletín

oficial de la UE la nueva Di-rectiva que fija las normas de base relativas a la protección sanitaria contra los peligros resultantes de la exposición a radiaciones ionizantes.

El texto señala: las normas básicas uniformes para la protección sanitaria de las personas sometidas a exposi-ción ocupacional o con fines médicos o de exposición de la población contra los riesgos

resultan de las radiaciones io-nizantes. Los Estados miem-bros deben establecer los re-quisitos legales y un régimen

de supervisión regulatoria, registrándose para todas las situaciones de exposición en un sistema de radioprotección basado en los principios de justificación, optimización y limitación de dosis. La nueva Directiva deroga las Directi-vas 89/618/Euratom, 90/641/Euratom, 96/29/Euratom, 97/43/Euratom y 2003/122/Euratom, sabiendo que el texto debe ser traducido en un único acto legislativo por cada Estado miembro antes del 6 de febrero 2018.

n AeI

L as compañías Molex e Innovasic anunciaron

hace unos días la firma de una alianza tecnológica respecto al protocolo de red industrial Profinet desarrollado para integrar Ethernet en solucio-nes de automatización. Esta alianza combinará la expe-riencia de Molex en los kits para el desarrollo de software de controladores de E/S Pro-

finet y de periféricos de E/S utilizando el código fuente ANSI C –solución valorada por los proveedores de PLC y de

equipos conectados a una red de campo– con la experiencia de Innovasic en soluciones electrónicas innovadoras a

base de circuitos específicos (ASIC) y dedicados a redes industriales.

La cooperación tecnológi-ca entre los dos socios dará lugar al diseño de una solu-ción dedicada original que proponga la función Profi-net en tiempo real isócrono (IRT, Isochronous Real-Time) a los fabricantes que desean integrar automatismos tales como E/S distantes, unidades y dispositivos de campo, etc.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459TIEMPO REAL Mes a mes

H a sido desarrollado un nuevo enfoque para el

aprovechamiento de la ener-gía solar por investigadores del MIT que podría mejorar la eficiencia mediante el uso de la luz del sol para calentar un material de alta tempera-tura cuya radiación infrarroja luego sería recogida por una célula fotovoltaica conven-cional. Esta técnica también puede hacer que sea más fácil almacenar la energía para su uso posterior, según afirman los investigadores. La adición de este paso me-

jorará el rendimiento, ya que permite aprovechar las longi-tudes de onda de luz que nor-malmente se pierden. El pro-ceso se describe en un artículo publicado en la revista Nature

Nanotechnology, escrito por el estudiante graduado Andrej Lenert, la profesora asocia-da de ingeniería mecánica Evelyn Wang, el profesor de física Marin Solja, el científico

principal de investigación Ivan Celanović y otras tres personas. Una célula solar convencional a base de silicio no se aprove-cha de todos los fotones , dijo Wang. Esto se debe a que la conversión de la energía de un fotón en electricidad requiere que el nivel de energía del fotón coincida con la de una característica del material fotovoltaico (PV) llamada bandgap. La bandgap del silicio responde a muchas longitudes de onda de la luz, pero no alcanza muchos otros. La nueva propuesta busca el aprovechamiento de las radiaciones infrarrojas.

n AeI

D urante la pasada edición del ARC Advisory Fo-

rum), la Field Device Integra-tion Cooperation LCC –asocia-ción que agrupa a FDT Group, Fieldbus Foundation, HART Communication Foundation, Profibus & Profinet Interna-tional y OPC Foundation– anunció el lanzamiento de su

Guía de Estilo de Usabilidad y presentó una versión preli-minar de su toolkit de inte-gración para desarrolladores. A través de una plataforma desarrollada por la FDI se mostró la integración de un dispositivo Emerson de la HART Communication Foun-dation con un dispositivo

PI de Siemens y un FF de ABB. El objetivo de la FDI es poder convertir estas espe-cificaciones en un estándar IEC y ofrecer a la industria una solución para garantizar la total interoperabilidad de los dispositivos en planta y evitar ineficiencias a cau-sa de las necesarias tareas de configuración, sustitu-ción, mantenimiento o diag-nóstico del hardware existente en planta.

n AeI

Armonizar los procesos discretos y las soluciones PLM

S ystemX, Instituto de Investigaciones Tecno-

lógicas (TRI) ubicado en la Ile-de-France y dedicado al futuro de los sistemas digitales de ingeniería, ha anunciado el lanzamiento del proyecto SIP (Estándares e interope-rabilidad PLM) con el fin de afrontar los nuevos retos de la industria.

El objetivo no es otro que armonizar los procesos y las soluciones PLM en la indus-tria manufacturera para crear una dinámica digital en todo el ecosistema y facilitar los intercambios en la cadena de subcontratación.

El proyecto consiste en el desarrollo de una metodología y una plataforma de prueba para acelerar la aplicación de las normas y la interoperabi-lidad PLM (Product Lifecycle Management o gestión del ciclo de vida de los productos), basada en open-source/COTS, permitiendo la creación de prototipos y la validación de procedimientos de interope-rabilidad a un coste razonable. El proyecto tiene una dura-ción de 36 meses.

n AeI

Nuevo enfoque para el aprovechamientode la energía solar

Guía de estilo para la integración de dispositivos de planta

Canal de bra óptica a 128 Gbps

L a Asociación Indus-trial de Canal de Fi-

bra, que lidera el desarrollo de esta nueva tecnología de red, ha anunciado que el nuevo estándar G6 estará listo para comercializarse en el mercado a partir de 2016. Gen 6 ha sido diseñado para mejorar el rendimien-

to, fiabilidad y los requisitos de escalabilidad para la vir-tualización a hiperescala, la tecnología de almacenamien-to SSD y las nuevas arqui-tecturas de centros de datos. Las redes Gen 6 podrán alcan-zar los 128Gbps combinando cuatro conexiones de 32 Gbps en una sola. Esos cuatro enla-

ces pueden tomar la forma de hilos separados en el cableado de cobre o de distintas longi-tudes de onda en una fibra óptica. Además, el nuevo es-tándar ofrece Forward Error Correction (FEC), eficiencia energética y compatibilidad con versiones anteriores.

n AeI

• Yokogawa abre delegación en la República del Congo, que será gestionada por la filial francesa de la empresa nipona y llevará a cabo proyectos en el país y también se extenderá a través del Golfo de Guinea.

• Tektronix, uno de los principales especialistas mundiales de test y medida electrónica, ha anunciado recientemente la adquisición de la compañía Picosecond Pulse Labs, conocida por sus equipos de prueba dedicados a I + D en el ámbito de las redes de comunicación ópticas a banda muy ancha del tipo 100G/400G tipo.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459TIEMPO REAL CEA

Málaga será la sede de la conferenciainternacional IEEE MED’15

Jornadas sobre investigación y experimentación en sistemas aéreos pilotados de forma remota (RPAS) y presentación del Centro de Excelencia de Sistemas Aéreos no Tripulados (CEUS)

Fuji Electric, conjuntamente con Side, ha puesto en marcha el Servicio 24h de Stock Fuji Electric

S e acaba de elegir la sede del 22º Mediterranean

Conference on Control and Automation (MED’15), que se llevará a cabo en Mála-ga del 23 al 26 de junio de 2015 organizada por el de-partamento de ingeniería de sistemas y automática de la Universidad de Málaga, aus-piciada por la Mediterranean Control Association (MCA),

patrocinada técnicamente por IEEE Control Systems Society e IEEE Robotics and Automation Society y apoyada por la asociación CEA.

Desde 1993, este presti-gioso congreso sobre control automático y automatización se celebra cada año. Y, ha-bitualmente, cada dos años se celebraba en Grecia. En 2012 tuvo lugar el 20º MED12

en la ciudad de Barcelona, organizado por la Universi-tat Politècnica de Catalunya (UPC). La revista Automáti-ca e Instrumentación (AeI) patrocinó el mejor trabajo del congreso. Este año, el 21º MED’14 se celebra en Palermo del 16 al 19 de junio (http://www.unipa.it/med14/) y el próximo año –2015– se romperá por primera vez la costumbre de llevarse a cabo bianualmente en Grecia y Málaga será la ciudad anfi-triona.

n AeI

E l Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial

(INTA), en colaboración con la Agencia IDEA y el Ministe-rio de Economía y Competiti-vidad, está construyendo en Huelva el Centro de Exce-lencia de Sistemas Aéreos no Tripulados (CEUS), sistemas denominados RPAS (Remo-tely Piloted Aerial Systems), de medio y gran tamaño.

Este centro, subvencionado con el apoyo de los Fondos FEDER, estará operativo a 31 de diciembre de 2015, y está pensado, en su diseño y desarrollo, para ser uno de los

más avanzados del mundo y referente a nivel europeo, lo cual facilita extraordinarias posibilidades en campos de investigación y captación de

proyectos con administracio-nes y empresas.

Con el ánimo de canalizar la proyección de los grupos de investigación de las uni-

E ste stock permanente de seguridad está dotado

con variadores de frecuencia de hasta 400 kW en par cons-tante y 500 kW en par variable. Así, la firma se compromete a dar una solución en caso de avería de un variador en un plazo inferior a 24h desde la comunicación por escrito del cliente, suministrando un equipo igual o de caracterís-ticas similares. Para ello se ha

creado un portal web, www.serviciotecnicoeig.com, en el que se pueden registrar las incidencias, además de poder ver el histórico de incidencias, consultar manuales, etc.

Este servicio se comple-menta con el ya existente Servicio de Asistencia Técnica e Insitu 24/365 para variado-res Fuji Electric. Un teléfono, 902.106.774, al que llamar a cualquier hora cualquier día

del año cuando surjan dudas acerca del funcionamiento del variador.

Tenemos un equipo de altí-sima calidad con unos precios competitivos, pero nos fal-taba un servicio de stock de seguridad para dar todavía más tranquilidad a nuestros clientes con aplicaciones más delicadas, afirma Judit Biros-ta, gerente de Side.

n AeI

versidades españolas en este campo de máxima actualidad, se organizan estas Jornadas del 11 al 13 de marzo en la Universidad de Huelva y en las instalaciones del Centro de Experimentación de El Arenosillo (CEDEA, INTA).

Las jornadas están organi-zadas por la Universidad de Huelva, el Comité Español de Automática (CEA) y el INTA, con objeto de invitar a todos los investigadores/as/grupos de investigación que estén interesados para, por un lado, presentarles las instalaciones y posibilidades del CEUS y, por otro, para explorar las posibilidades de colaboración, tanto en lo refe-rente a desarrollo de proyectos competitivos como en con-junción con empresas. Todos los detalles de estas jornadas están en la web: www.uhu.es/jornadasRPAS/jornadas/

Durante las jornadas se presentará el CEUS y sus posibilidades y objetivos, así como las actuales instala-ciones del CEDEA, junto a sesiones específicas para captar proyectos/contratos. Por otro lado, los grupos de investigación podrán exponer sus capacidades y propuestas. Las jornadas contarán con ejercicios reales de RPAS: Alba, SCRAB II, Bansheey Mirach 100/5.

Información de CEA coordinada por Joseba Quevedo.

n AeI

Empresas

TIEMPO REAL Empresas

Siemens e IMH: formación técnica de calidad

Endress+Hauser refuerzasu oferta en metrología

E l Instituto de Máquina-Herramienta mantiene

desde sus inicios una estrecha relación con Siemens, partner tecnológico que ofrece un am-plio portfolio de productos y soluciones que abarcan desde el nivel de producción (con-troles numéricos CNC, PLC, accionamientos, sistemas HMI/scada) hasta solucio-nes CAD-CAM para mejorar la fabricación, desarrollo y diseño de los productos, y Gestión de Vida del Produc-to (Siemens PLM). El IMH ofrece formación en controles numéricos Siemens tanto en la modalidad de la Formación para el Empleo, en los cursos de catálogo y bajo demanda, como en la Formación Profe-sional Inicial.

Fruto de esta relación, este año las dos entidades han firmado un nuevo acuerdo de colaboración que acreditará al IMH como Socio formador de CNC Sinumerik. Median-te este acuerdo, profesores-técnicos del IMH se formarán

anualmente en las últimas versiones de los controles Sinumerik en el Centro de Tecnología y Aplicación que Siemens tiene en Erlangen, y podrán también disponer on-line de sus correspondientes documentos de trabajo. El Centro, referente europeo en Fabricación Mecánica, ha habilitado también dentro de sus instalaciones un aula específica Siemens-IMH equi-pada con esta tecnología de última generación para que los alumnos puedan realizar la formación teórica y prác-tica que demanda el sector de fabricantes y usuarios de máquinas-herramienta. Tras la formación de sus técnicos en todos los ámbitos de la industria metalúrgica, el IMH emitirá en 2014 un certifi-cado de aprovechamiento homologado por Siemens en sus cursos dirigidos a traba-jadores.

Por otra parte, Siemens y el IMH han previsto la reali-zación de una jornada con-junta de difusión tecnológica a principios de 2014, en la que las empresas del sector interesadas podrán conocer las últimas soluciones en la tecnología Siemens y las aplicaciones prácticas de los proyectos de innovación y mejora de procesos que realiza el IMH.

n AeI

E l grupo suizo Endress+ Hauser, uno de los prin-

cipales suministradores mun-diales de soluciones para pro-cesos industriales, acaba de anunciar la adquisición de la Sociedad General de Metrolo-gía (SGM). Para el grupo suizo se trata de reforzar su activi-dad en metrología respecto a su oferta de servicios en los sectores de petróleo y gas, así como en metrología legal. La

sociedad francesa SGM está presente en los mercados de Francia y África.

Por otra parte, Endress+ Hauser ha abierto dos nuevas oficinas, una en Argelia y otra en los Emiratos Árabes con el objetivo de acompañar el crecimiento de mercados en África del Norte y Oriente Medio.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459TIEMPO REAL Empresas

kk-electronic y B&R cooperan

Pascual Dedios-Pleite, nuevo Presidente de Siemens Industry Software en España y Portugal

National Instruments: 15 años en el Top 100 de Fortune

L a revista Fortune ha nombrado a National

Instruments por 15º año con-secutivo entre las 100 mejo-res empresas donde trabajar, ocupando el lugar 66 de la lista. Ya en noviembre de 2013, el Great Place to Work Institute clasificó a NI en el noveno lugar de su lista de las mejores multinacionales donde desarrollar una carrera profesional.

En un comunicado, la com-pañía ha destacado que la cul-tura de NI se centra en el éxito a largo plazo de la empresa y de sus cuatro grupos de interés: clientes, empleados, accionistas y proveedores. El entorno de trabajo abierto y de colaboración y la dedica-ción de los empleados han de-mostrado ser esenciales para el crecimiento y la posición de líder en tecnología de la com-pañía. NI cree en una cultura de trabajo balanceada que me-jora el bienestar de los emplea-dos e inspira a la excelencia, señala la nota distribuida. Con el objetivo de apoyar esta filo-sofía, NI ofrece a los emplea-dos iniciativas profesionales, personales y de desarrollo de la comunidad, oportunidades de voluntariado y programas e instalaciones de bienestar integral.

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K k-electronic y B&R es-tán colaborando para

desarrollar soluciones que ayuden a modernizar las tur-binas eólicas. Equipando las turbinas existentes con la electrónica de control X20 de B&R y los paquetes de software avanzados de kk-electronic, esta alternativa a la sustitución promete extender su vida productiva, reducir significativamente el tiempo de inactividad y, en defini-tiva, hacerlas más rentables durante más tiempo, según afirman responsables de am-bas compañías.

Cuando un aerogenerador falla después del periodo de garantía, en el 42% de los casos lo hace por el fallo de un componente, mientras que en un 21% son los sistemas de control los que han fallado, por no haber resistido a las duras condiciones durante un período prolongado de tiempo. Este tiempo de inactividad se agrava aún más, ya que cada vez es más difícil obtener componentes de recambio

para sistemas obsoletos. En definitiva, las turbinas anti-guas reducen su capacidad y pasan a ser muy costosas de mantener, una problemática que exige respuesta.

Éste es precisamente el reto que kk-electronic y B&R se han propuesto resolver. Como alternativa a la sustitución de las turbinas enteras, que resultaría muy costoso, los dos especialistas exploraron la po-sibilidad de reconversión del sistema de control. Con este paso, queremos centrarnos en las necesidades de nuestros clientes y de la industria, explica el vicepresidente de kk-electronic.

Las dos compañías han lle-gado a una solución que mejo-ra drásticamente la disponibi-lidad y la productividad de los

aerogeneradores existentes. La clave es la adaptación de la electrónica de control, de-jando el diseño mecánico intacto, lo que representa un tiempo de inactividad mínimo para la implementación y un retorno de la inversión casi inmediato.

kk-electronic aporta el diseño del controlador y la arquitectura, la estrategia de seguridad y la integración del sistema. Junto con los equipos PLC de B&R, el resultado es una solución rentable que puede adaptarse fácilmente a cualquier diseño de aero-generador. El sistema X20 de B&R utilizado en esta solución es conocido por su versatili-dad, explica Peter Gucher, Director General de B&R, y se ha demostrado su fiabili-

P ascual Dedios-Pleite, CEO de Siemens Indus-

try para España y Portugal, ha sido nombrado Presidente de Siemens Industry Soft-ware España y Portugal, pa-sando así a compatibilizar am-bos cargos y enfocándose en el desarrollo e implementación de la Industria 4.0 como fac-tor clave para el aumento de la competitividad del sector industrial en España. Siemens Industry Software, compañía del grupo Siemens, es provee-dor de software y servicios para la gestión del ciclo de vida del producto (PLM) y tal y como señala la compañía en un comunicado, una pieza estratégica para Siemens.

La nueva revolución tecno-lógica supone la conexión de los ámbitos de producción real

y virtual durante todo el ciclo de vida de la industria, desde el diseño de productos hasta la planificación de la ingeniería. Las TI y el software industrial interconectan los elementos individuales de la cadena de

valor entre sí, lo que da como resultado un proceso más dinámico y flexible. Siemens apuesta por la integración de las tecnologías de la informa-ción, las comunicaciones y la automatización en todos los procesos industriales para alcanzar una mayor eficiencia, aumento de la productividad de las plantas e incrementar su competitividad.

Pascual Dedios-Pleite es Ingeniero industrial por la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y MBA por la Universidad de Duke (Estados Unidos), y compagina su acti-vidad empresarial desde hace 25 años con la docencia en la UPM, donde es profesor de Mecánica de Fluidos.

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dad durante largos períodos de tiempo en el campo bajo algunas de las condiciones de funcionamiento más exigentes del planeta. Desde el punto de vista del controlador, la solución de reconversión se adapta convenientemente al plug-and-play, mientras que la comunicación de E/S se personaliza para cada tipo de turbina y configuración.

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PlantPAx is a registered trademark of Rockwell Automation, Inc. Copyright © 2013 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459TIEMPO REAL

U na nueva división ope-rativa, denominada de

Tecnología de Interfaz Elec-trónica, se encargará del di-seño, comercialización y man-tenimiento de productos y servicios para automatización

de la multinacional Weidmü-ller. Bajo la dirección de Timo Berger, esta unidad de nego-cio estará dedicada a la crea-ción de soluciones basadas en los sistema de E/S remotas u-remote, E/S remotas SAI

Activo con protección IP67, así como sistemas de trans-ferencia con PLC.

Los motivos que han impul-sado a la firma a apostar por fortalecer su oferta en este campo vienen dados por la propia naturaleza industrial: Los actuales sistemas de auto-matización de las instalacio-nes resultan complejos dado

Empresas

Agilent Technologies consolida el debate sobre diseño electrónico en las redes sociales

Almacenamiento de energía inteligente con Schneider y Areva

Weidmüller reestructura su oferta de automatización

E l grupo de usuarios de sistemas de dise-

ño avanzado (ADS) de Agi-lent Technologies en Linkedin ha superado los 3.000 miem-bros, según informa en un comunicado la compañía. Lo más extraordinario no es solo la cantidad de miembros que realizan aportaciones, sino la calidad de los debates en sí, explicó Joe Civello, director de productos de ADS en EEsof EDA de Agilent.

Entre los temas más popula-res tratados durante 2013 hay asuntos como la optimización para mejorar las prestaciones iniciales de los diseños, los pa-rámetros en la simulación de transitorios, los modelos de comportamiento del ampli-ficador de potencia Doherty, el seguimiento de envolventes utilizando X-parameters me-didos, el diseño de amplifica-dores de potencia en GaAs o CMOS, la cosimulación de circuitos electromagnéticos

utilizando el simulador Mo-mentum, la creación de com-ponentes 3D personalizados para simulaciones en EM-Pro que se estudiarán con ADS y el uso de ADS para aplicaciones digitales de alta velocidad.

Tal y como informa la com-pañía, son cada vez más los clientes que solicitan asis-tencia técnica online, por lo que Agilent seguirá apostando por los foros de discusión en línea. Prueba de ello es la reciente creación del grupo de usuarios de RFIC de silicio en Linkedin como foro para debatir los desafíos específi-cos del diseño de circuitos integrados de radiofrecuen-cia (RFIC). Además, EEsof EDA de Agilent ha promovido otros cuatro grupos de Linke-dIn, seis foros técnicos, tres blogs con novedades del sec-tor y un canal de YouTube interactivo.

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S chneider Electric y Areva han firmado un acuerdo

para desarrollar la gestión y el almacenamiento de energía basado en la producción de hidrógeno y la tecnología de la pila de combustible. El objetivo de esta asocia-ción estratégica es diseñar y proponer soluciones de alma-cenamiento de energía que garanticen la seguridad de las redes eléctricas en espacios aislados y en áreas donde el acceso a la electricidad sea limitado.

En el caso de Areva, apor-tará su solución de almacena-miento de energía Greenergy Box, compuesta de un electro-lizador y una pila de combus-tible que sirve para almacenar hidrógeno y oxígeno a partir de un proceso de electrólisis del agua durante períodos de baja demanda energéti-ca, y que permite producir electricidad en momentos de alto consumo. Según detalla

Schneider Electric, la firma de este acuerdo le permite lograr la paridad de red para las energías renovables, a la vez que garantiza una mejor ges-tión de la intermitencia de las conexiones de red y su optimización.

La tecnología de Areva está operativa desde 2011, y en concreto, se ha aplicado a una planta solar fotovoltai-ca de 560 kilovatios en la pla-taforma de demostración del proyecto MYRTE, en Córcega, y se espera que se conecte próximamente en una nueva instalación de 35 kilovatios en la ciudad de La Croix Valmer al Sur de Francia.

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que las plantas requieren gran flexibilidad, estructuras des-centralizadas y componentes con capacidad de comunica-ción, etc. Cuando los clien-tes optan por Weidmüller, es-tán eligiendo un rendimiento y sencillez de uso inmejorables que abarca desde la fase de diseño e instalación hasta la puesta en marcha, el servicio y el mantenimiento, comen-ta Timo Berger. En ese senti-do, la compañía confía en que su tecnología u-remote está especialmente diseñada para responder a las demandas del mercado industrial gracias a su sistema de conexión, los elevados niveles de eficiencia y productividad que ofrece, y el servidor web integrado que simplifica la puesta en servicio y reduce el tiempo necesario para tareas de man-tenimiento.

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TIEMPO REAL Empresas

Tecnología de Murrelektronik para la generación de haces de rayos X

E l centro European XFEL, instituto tecnológico de

investigación centrado en el láser de electrones libres, ha seleccionado las fuentes de alimentación Emparro y los módulos de redundancia MB de Murrelektronik para sus instalaciones. Actualmente en construcción pero plena-mente operativo para 2015, el European XFEL contará con una sección de una lon-gitud de unos 900 metros donde la luz de los rayos X será transportada en tubos al vacío con una presión de menos de 1x10-6 mbar para la generación de haces que contienen electrones libres.

Las fuentes Emparro de Murrelektronik se utilizarán para la alimentación de 24 V de los controles situados en los puntos de control a lo largo del túnel. Los armarios de control de la instalación tienen sola-mente 1,2 metros de altura, por lo que es necesario un cableado sencillo. Las fuentes de alimentación Emparro, con su conexión de bornes de cepo, lo hacen posible, expli-có Timo Korsch, ingeniero físico del centro European XFEL. Tal y como informa la compañía, los terminales están conectados con la téc-nica push-in, con lo que los cables pueden montarse sin necesidad de herramientas, y los contactos son permanen-tes y no necesitan reajustes. Por su rango de eficiencia

de hasta el 95%, las fuentes Emparro ofrecen una pér-dida de energía mínima, lo que reduce el calentamiento del ambiente, una cuestión crítica para una instalación como el XFEL: una menor temperatura conlleva menor refrigeración en los armarios de control con aire acondicio-nado, lo que ahorra energía y reduce los costes, aclara Timo Korsch.

Una vez en funcionamien-to, investigadores de todo el mundo utilizarán estas instalaciones para realizar experimentos, por lo que será fundamental garanti-zar una operativa sin inte-rrupciones maximizando el tiempo disponible para la investigación Así, mientras la aplicación está operativa, el acceso a los túneles estará bloqueado por un sistema de control, teniendo acceso a ellos para resolver problemas de mantenimiento gracias a la arquitectura redundante de la fuente de alimentación: MB Redundancy Balance asegura una carga idéntica en ambas fuentes. Como resultado, la vida útil de las unidades au-menta, y como explica Timo Korsch, si una de las fuentes de alimentación falla, las ope-raciones pueden continuar hasta el próximo manteni-miento programado.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459TIEMPO REAL

M itsubishi Electric lanza en el mercado europeo

su sistema MAPS (Mitsubishi Androit Process Suite), que, tal y como explica la compa-

ñía, va más allá de las pres-taciones scada atendiendo a la gestión completa del ciclo de vida de los dispositivos de planta con numerosas presta-ciones, entre las que destaca su escalabilidad: MAPS se puede utilizar con comple-jas soluciones orientadas a procesos, con dispositivos scada/HMI o incluso en el caso de OEM que requieran una solución HMI, explica el fabricante en un comunicado. Por el momento, la tecnología se ha puesto a disposición de la industria en los mercados

escandinavos.Como una herramienta de

software para el ciclo de vida, puede integrarse en cualquier punto de la cadena de valor de la producción, esto es, tanto en la fase de ingeniería como en la de integración posterior gracias a diversas extensiones del sistema que permiten acoplarla sin complejidad. Una de las funcionalidades destacadas por el fabricante es la del asistente de con-figuración PLC/scada, que reduce el tiempo destinado a configuración y desarrollo al

tiempo que permite establecer estándares de diseño de la arquitectura tecnológica de la planta.

Con MAPS, los reportes en-tregan información acerca de la programación I/O, la confi-guración de los PLC y scadas, etc. y al estar construidos con la información de las bases de datos de la operativa en marcha, siempre reflejan el estado actual de la configu-ración eléctrica o electrónica, aunque se hayan realizado tareas de mantenimiento o actualizaciones, explica la compañía.

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Empresas

Gestión del ciclo de vida en planta con MAPS

NI investiga las principales tendencias tecnológicas industriales

Kontron y Vantrix presentan soluciones móviles de alto rendimiento basadas en cloud

E l Mobile World Congress (MWC) será el escenario

en el que Kontron y Vantrix realizarán una demostración de soluciones para la entrega y análisis de contenido basado en la nube con alto rendi-miento gracias a sus funcio-nalidades de transcodificación para la optimización de vídeo y análisis Big data para la rentabilización del tráfico de datos de vídeo.

Según detallan ambas com-pañías, el principal desafío para operadores móviles y proveedores de content de-livery cloud se encuentra en cómo priorizar el ancho de banda y los recursos in-formáticos de la red, ya sean desplegados en local o a través de infraestructuras basadas en la nube. A esto se suma la necesidad de escalar las pres-taciones para responder a la demanda cambiante del mer-cado e incrementar los ratios de ARPU (Average Revenue Per User-Ingresos Medios por

Usuario). Sven Freudenfeld, Director de Desarrollo de Telecom-Cloud de Kontron, explica que hasta ahora, los costes de transcodifica-ción han sido prohibitivos y la actual generación de solucio-nes de vídeo móvil no se puede escalar para cumplir los ni-veles de tráfico demandados en redes inalámbricas, por lo que los operadores móviles se cuestionan cómo optimizar el vídeo. Los proveedores de ser-vicios cloud y las operadoras requieren una solución que pueda adaptar los elemen-tos de red o centro de datos y aportar mayor flexibilidad con respecto a dicha optimi-zación de vídeo.

Entre las novedades que se mostrarán durante la cita mundial de móviles que se celebra en Barcelona está una solución de transcodifica-ción de alta densidad para optimización de vídeo que reduce cuatro veces el foot-print de CPU requerido, una plataforma big data de alto rendimiento que acorta el tiempo de procesamiento po-sibilitando un análisis rápido de datos de tráfico de vídeo y la plataforma.

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N ational Instruments ha publicado el infor-

me Tendencias tecnológi-cas 2014 por NI, que resume las recientes tendencias de la tecnología que ayudan a los ingenieros a satisfacer las demandas cambiantes e integrar la creciente potencia de la tecnología en su trabajo. La publicación analiza desde los sistemas ciber-físicos a la creación de radios definidas por software (SDR) de ins-trumentos de RF.

Debido a que los ingenie-ros utilizan las herramientas de NI en muchas industrias y aplicaciones diferentes, estamos en condiciones de examinar las tendencias en medidas, sensores, redes, pruebas y otras más, a me-dida que ocurren, explicó Eric Starkloff, vicepresidente senior de marketing de NI, quien recalcó que el objetivo del estudio es ayudar a los ingenieros a aprovechar los últimos avances tecnológicos y mantenerse por delante de la competencia.

Entre los asuntos en los que ahonda NI están el desarro-llo de sistemas ciber-físicos que interactúan de forma continua y dinámica con

su entorno a través del aco-plamiento de componentes computacionales y físicos distribuidos o soluciones de Big Analog Data, esto es, conexión de las infraestruc-turas de TI y herramientas de análisis, tales como la nube, con sistemas de adquisición de datos para tomar decisio-nes más rápidas sobre los datos de prueba. Asimismo, se refiere a la tecnología RF/Wireless que revoluciona la industria inalámbrica me-diante la integración de una serie de tecnologías de ra-dios definidas por software en equipos de pruebas de RF; los modelos de computación, integrando múltiples métodos de programación en un único entorno para simplificar las aplicaciones complejas dis-tribuidas y de tiempo real; la comunicación móvil, uti-lizando dispositivos móviles como las interfaces de usuario de los sistemas de medida y control, y por último, la educación STEM, donde se contempla la preparación de los estudiantes para la ingeniería con métodos in-terdisciplinarios.

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Febrero 2014 / n.º 459 Automática e Instrumentación

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Nuevos módulos inalámbricospara Raspberry Pi

R S Components y Allied Electronics han incor-

porado dos soluciones de co-nectividad inalámbrica a su oferta de productos basados en la placa Raspberry Pi. Los nuevos módulos, construidos con wifi y tecnología de radio de baja potencia respectiva-mente, ofrecen capacidad de interfaz inalámbrica para apli-caciones que requieren solu-ciones de formato pequeño, de baja potencia y competentes en coste, como es el caso de los dispositivos móviles.

El primer módulo pro-porciona funcionalidad wifi de alta velocidad compatible con el protocolo inalámbri-co IEEE802.11b/g/n a tra-vés de un adaptador que se conecta al puerto USB de la Raspberry Pi. El adaptador permite velocidades de trans-misión de hasta 150 Mbps, tres veces más rápido que las conexiones 11g estánda-res, siendo una solución dise-ñada para la transferencia de grandes cantidades de datos. El adaptador ajusta la salida de la transmisión conside-rando la distancia y el grado de descarga de la CPU para lograr una reducción en el consumo de energía de entre un 20% y un 50% cuando la función inalámbrica está en reposo o inactiva. Puede ser configurado utilizando Wi-Fi Protected Setup (WPS) pro-porcionando una red inalám-brica sencilla y segura.

El segundo módulo también cuenta con un USB inalámbri-co que ofrece un dispositivo de conexión plug-and-play con la Raspberry Pi, pero utiliza la tecnología de transceptores de RF de baja potencia ofrecien-do un enlace bidireccional con cualquier dispositivo que so-porte comunicaciones en serie, por ejemplo, otra Rasp-berry Pi. La frecuencia, el ancho de banda, la potencia de salida y la transferencia de datos pueden ser configura-dos para permitir que varios

dispositivos se comuniquen entre ellos libremente, y sin interferencias. La tecnología de RF empleada optimiza el alcance, hasta 300 metros dependiendo del terreno, y proporciona un menor con-sumo de energía que otros protocolos inalámbricos tales como el Wi-Fi o Bluetooth. El

host puede enviar y recibir hasta 180 bytes de datos por paquetes a otros hosts dentro de su alcance, por lo que, según detalla la compañía, es especialmente útil para las aplicaciones de detección y control.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459TIEMPO REAL Mercados

T ras un 2012 positivo, el mercado norteamericano

de robots ha tenido en 2013 su mejor año de ventas, según detalla la patronal americana del sector Robotic Industries Association (RIA). Los pedidos dentro del país ascendieron a casi 22.600 robots, valorados en 1.390 millones de dólares, lo que representa un incre-mento de un 11% respecto a las cifras de negocio de 2012. Si se suman los pedidos que han sido despachados fue-

ra Estados Unidos, se llegan a los 25.800 robots valorados en 1.570 millones de dólares.

Por sectores, las principales industrias en términos de unidades pedidas en 2013 fueron ciencias de la vida (73%) y alimentos y bienes de consumo (67%). Mien-tras la industria automotriz contrajo sus inversiones en tecnología robótica en 2013, otros sectores experimentaron un fuerte crecimiento, deta-lló Alex Shikany, Director de Análisis de Mercado de RIA. El número total de robots ordenados para su uso en las industrias no automotrices creció 22% con respecto a 2012, añadió.

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S egún un estudio de Frost & Sullivan, la explosión

de los sistemas machine-to-machine (M2M) están provocando que las redes de comunicación en planta evolucionen desde los tradi-cionales cableados hacia infra-estructuras wireless de corto y largo alcance. Los sistemas M2M reemplazarán a las tra-dicionales redes de cableado permitiendo la entrada en planta de robots avanzados y movilidad operativa, pro-porcionando comunicaciones en áreas hasta ahora inac-cesibles, y simplificando las instalaciones a nivel local y en relación a las redes de senso-res, comenta la consultora.

En esta evolución, el es-tudio señala que las compa-ñías de telecomunicaciones tendrán en Europa un papel fundamental acaparando cuota de mercado en estos nuevos desarrollos. La habili-dad de las telecos para ofrecer servicios integrados con las comunicaciones de planta es

fundamental para la solidez de la operativa productiva, detalla Shuba Ramkumar, analista de Information and Communication Technologies de la consultora.

Sin embargo, el ritmo de adopción de las comunicacio-

nes M2M puede ser lento, ya que el sector manufacturero, tradicionalmente conserva-dor, tiene aprensiones sobre el potencial tiempo de inac-tividad al que podría verse expuesto y el riesgo para la calidad de su producción.

Oportunidades para las “telecos” en el mercado M2M

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Crecimiento del mercadode robots en Norteamérica

Expansión del Internet de las Cosas

Los problemas de seguridad son otra de las razones que los fabricantes esgrimen para la no utilización de las redes inalámbricas. Además de estos asuntos técnicos, la relativa falta de experiencia de las empresas de telecomunicacio-nes en este mercado disuade a los fabricantes de hacer uso de sus servicios.

La falta de conocimiento in-house de las empresas de telecomunicaciones abre una oportunidad para los pro-veedores de automatización, integradores de sistemas o empresas especializadas en análisis de datos, comenta Ramkumar. La adquisición de empresas más pequeñas espe-cializadas en aplicaciones de movilidad y análisis de datos ayudará a las compañías de telecomunicaciones a apro-vechar el inmenso potencial que existe en el campo de las comunicaciones M2M en el sector manufacturero.

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I DC ha presentado sus previsiones en relación a

las oportunidades de diversos mercados verticales en tor-no al Internet de las Cosas. Hogares eficientes, coches inteligentes y conectados, redes de salud o mejora del bienestar personal son algu-nos de los segmentos que se beneficiarán de los nuevos desarrollos de este mercado, según la consultora. Se prevé que la industria IoT llegue hasta los 7,3 billones en 2017 experimentando tasas de crecimiento del 8,8%.

Según IDC, no todos los sectores han comprendido la oportunidad que representa

este mercado y aún no están realizando desarrollos que permitan incorporar esta tecnología a sus productos y servicios. Quienes si la están integrando de manera

natural son la industria de la automoción, transporte y energía. En este sentido, el informe apunta a que son los proveedores TI quienes tienen la responsabilidad de

explicar las posibilidades que aporta este paradigma a las empresas: el potencial de las aplicaciones M2M o la posi-bilidad de acceder a nuevos mercados y consumidores, a través de soluciones B2B2C, según concluye IDC.

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siemens.es/simatic

Un controlador de procesos para todo

SIMATIC PCS 7 CPU410-5H: la solución más potente para la industria de procesos

Siemens amplía su familia de controladores SIMATIC con una CPU particularmente potente, fl exible y robusta para la industria de procesos. El SIMATIC PCS 7 CPU410-5H es el controlador más rápido y potente disponible en el mercado que cubre, con una única plataforma de hardware y fi rmware, todas las aplicaciones, variables y rango de rendimiento.La CPU se suministra confi gurada al máximo. El usuario defi ne posteriormente, con la tarjeta de ampliación del sistema, las prestaciones necesarias considerando el

nuevo modelo de licencias y la capacidad funcional, el tamaño y el tipo de su aplicación.Con el SIMATIC PCS 7 CPU 410-5H, el usuario del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 dispone de un controlador tope de gama, con una potencia de cálculo adecuada para los altos requerimientos de la industria de procesos. El controlador está diseñado para funcionar 24 horas al día y soportar altas temperaturas, vibraciones, choques e interferencias electromagnéticas y adaptarse a los requisitos de EMC.

TIEMPO REALOpinión

La columna de Laura

Laura TremosaCoordinadoradel Consejode RedacciónAutomáticae Instrumentación

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He leído en alguna parte que en el año 2025 la demanda mundial de agua potable será un 56% superior que el suministro de la misma. De ser así no parece exagerado que más de uno afirme que el dominio del agua será el principal origen de las guerras en el si-glo XXI, como en el XX lo ha sido el dominio del petróleo. El agua promete ser en el siglo XXI lo que fue el petróleo para el siglo XX, el bien pre-cioso que determina la riqueza de las naciones, leí hace unos años en la revista Fortune.

¿Hay una falta real de agua potable?Según muchos expertos, el gran problema no

es la falta de agua dulce sino más bien la mala gestión, distribución y utilización de los recursos hídricos. Por una parte, en muchos casos casi la mitad del agua de los sistemas de distribución de agua potable, especialmente en los países en desarrollo, se pierde en filtraciones y conexiones ilícitas. Pero también en países como el nuestro estas pérdidas están entre el 17% y el 20%. Por otra, gran parte del agua dulce se utiliza para la agricultura con sistemas de riego totalmente ineficientes.

Y, ¿qué decir de las extracciones y, por tanto, de la continua reducción de las capas freáticas? En un reportaje televisivo se mostraba cómo el río Colorado en EEUU, en determinadas temporadas prácticamente se seca antes de llegar al mar. Cosa que ocurre también con el río Amarillo en China.

El hecho es que el agua es un elemento absolu-tamente necesario para la vida humana, de forma que parecería obligado que sea considerado como un bien social y no como un bien dejado al albur del libre mercado.

Podría decirse que todo empezó en noviembre de 2001, cuando los recursos naturales, al igual que la salud y la educación, empezaron a ser objeto de negociación en la OMC (Organización Mundial de Comercio). Este fue el origen de la liberación de los servicios públicos. Es decir, que lo que hasta entonces había estado regulado por los Estados, pasaba a ser objeto de mercado de libre comercio.

El hecho es que en los últimos tiempos, grandes corporaciones han pasado a controlar grandes volúmenes de agua en el planeta, de forma que un recurso absolutamente necesario para la vida queda en manos de un reducido número de empresas privadas. Podría decirse

que los gobiernos, con el objetivo, según ellos, de una mejora en el servicio, han abdicado de su responsabilidad de tutela de los recursos naturales.

No se olvide que el negocio de embotellado de agua iguala en ganancia a la industria far-macéutica.

Lo cierto es que el agua aparece bien poco, por no decir nunca, en los discursos de nuestros políticos, ni los nacionales, ni desde los organis-mos internacionales.

Sin embargo, entre la decena de compromi-sos del mileno (hoy medio olvidados, todo hay que decirlo) elaborados por la ONU en el año 2000 se encontraba el de reducir a la mitad la pobreza absoluta en el año 2015, y se concluía que la seguridad del agua haría más a favor de la reducción de dicha pobreza que cualquier otra de las acciones. La gestión del agua aparecía, pues, como un compromiso por parte de todos los países del mundo. ¿Puede dejarse un bien tan importante en manos de empresas priva-das, considerándolo como un bien comercial cualquiera?

En un artículo publicado hace ya unos años, Michel Camdessus, Ex Director General del Fondo Monetario Internacional, señalaba que no dejaba de sorprenderle que a pesar de la importancia del agua, en el gran archipiélago de instituciones que constituye el sistema de Naciones Unidas, ninguna institución tiene una responsabilidad directa y primordial por resolver los desafíos que implica la disponibilidad universal del agua. Es, pues, universal –podríase decir– la irresponsabi-lidad en este terreno. Trágica irresponsabilidad; ¡inaceptable desde luego!

Irresponsabilidad internacional, pero quizás también nacional.

Estos últimos años de crisis económica en que, como decíamos más arriba, los Objetivos del Milenio de la ONU han pasado prácticamente al olvido, parece que los políticos -porque, en definitiva, la gestión del agua también es política- han olvidado también un tema que incide en tan gran medida en el bienestar de los ciudadanos. No todo, ni mucho menos, son el funcionamiento de las finanzas o la prima de riesgo.

Ha empezado a hablarse de la crisis energética, quizás sea el momento de hablar también de la crisis del agua.

Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459

El agua, ¿bien social o producto comerciable?

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459SELECCIÓN DEL MESEmpresas

Una solución de Carl Software, Carl Source, ha sido la opción de los responsables del complejo industrial de Asco cercano a Bruselas para llevar a cabo su nueva estrategia de mantenimiento. Múltiples son las razones que explican tal elección.

E l mantenimiento y la gestión de activos son necesidades presentes en prácticamente

todos los sectores, sean estos indus-triales o de servicios. Las reuniones anuales de la prensa especializa-da internacional que organiza la francesa Carl Software en casa de alguno de sus clientes son una clara evidencia de ello. Un fabricante de componentes para el automóvil, un complejo hospitalario, un parque de atracciones, unas instalaciones por-tuarias y este año un fabricante de componentes aeronáuticos: el com-plejo industrial de Asco en Zaventem, a poca distancia de Bruselas.

Creciendo incluso en tiempos difícilesFundada en 1985 por Eric Bonet, actual director general de la empresa, Carl Software fue una de las pioneras en soluciones para la gestión del mantenimiento y gestión de activos. Desde entonces, la empresa no ha hecho más que crecer y lo ha hecho también en estos últimos años de crisis. Un crecimiento que se ha conseguido, según sus responsables, sin perder rentabilidad (entre el 7% y el 10% de rentabilidad neta en los últimos siete años). En este momento ocupa una posición líder en el mercado europeo y es el nú-mero uno en Francia en el mercado del GMAO.

La realidad es que para un editor de software, más de 25 años de vida

es, sin duda, una auténtica garantía de continuidad para los usuarios, aspecto importante en el momento de elegir uno u otro proveedor.

Con la sede en Lyon (Francia), en el 2008 inició su expansión in-ternacional y en este momento están presentes en Stuttgart, Turin, Barcelona y desde hace un año también en Bruselas. En América tienen delegaciones en Atlanta y Montreal.

Software y metodología de implantaciónLa oferta actual de Carl Software sigue siendo exclusivamente la ges-tión del mantenimiento ofreciendo

paquetes de software modulares y de diseño generalista. Sin embar-go, dado que las necesidades de mantenimiento en el sector indus-trial pueden ser, en determinados aspectos, notablemente diferentes que si se trata de un edificio, de un centro hospitalario o de medios de transporte, Carl Software, dentro de una única filosofía, presenta cuatro líneas de productos: Carl Facility para el sector inmobiliario, Carl Healthcare para instalaciones hospitalarias, Carl Transport para la gestión de parques móviles e ins-talaciones fijas y Carl Factory para los sectores industriales, como era el caso de la aplicación en el complejo de Asco que visitamos.

Para cada una de estas líneas, Carl Software ofrece cuatro niveles a fin de adaptarse tanto a las necesidades más simples como a las más comple-jas: la gama Smart (sencillez de uso, rapidez de implementación y bajo coste de adquisición), la gama Smart Expert (servicios de mantenimiento de mediano tamaño), la gama En-terprise (proyectos orientados a un gran número de usuarios) y la gama Corporate (proyectos de gran alcance que pueden ser plurilingües). Todas las versiones están basadas en un núcleo común, de forma que puede pasarse de una versión a otra sin problemas.

Llama la atención que en todos los casos en que hemos podido hablar con clientes de la editora francesa,

Visita a Asco Industries (Bélgica)

Mantenimiento predictivo y algo más

n En Asco se fabrican series muy cortas y cada pieza recibe una atención perso-nalizada.

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SELECCIÓN DEL MESFebrero 2014 / n.º 459 Automática e Instrumentación

Empresas

estos, sean del sector que sean, han hecho especial referencia a su metodología para la implementación del sistema, de modo que en ningún caso ha generado situaciones com-plejas en los diversos departamentos implicados.

Asco, trabajando para la aeronáuticaFundada en 1954, Asco Industries es uno de los principales proveedores mundiales especializado en el dise-ño y fabricación de estructuras de elevación y de montajes mecánicos complejos, así como de los principa-les componentes funcionales de los mismos. Con sede central en Zaven-tem, tiene centros de producción en Bélgica, Alemania, Canadá y pronto también en EEUU, donde en Seattle ya tiene un departamento de inge-niería. Además, tiene delegaciones en Francia y Brasil.

El complejo industrial de Zaventem incluye 7 centros de producción que albergan la diversidad de máquinas-herramienta, equipos de montaje e insta-laciones complementarias tales como tratamientos superficiales y pintura, por ejemplo.

Dadas las características de las piezas y equipos que se producen, la calidad

y la precisión son condiciones im-prescindibles. Por otra parte, no se trata de una producción de grandes series, sino al contrario, series cortas pero con un gran número de items. Finalmente, como ya se ha dicho, Asco tiene cuatro centros de produc-ción (2 en Europa y uno en EEUU y Canadá respectivamente).

Nueva organización del mantenimientoTanto para cumplir las exigencias de calidad como para disminuir los costes de producción a la vez que se cumplen los plazos de entrega, los responsables de Asco se plantearon una nueva estrategia de mante-nimiento. El principal objetivo no era otro que eliminar las paradas de máquina, inevitables cuando el mantenimiento es mayoritariamen-te correctivo, como era el caso del

centro de fabricación de Asco. Es así como optaron por una solución ba-sada en una herramienta de GMAO, eligiendo para ello Carl Source. Se trata de una solución basada en una arquitectura nativa de Internet, in-cluyendo las tecnologías de la Web 2.0. Todos los componentes de su arquitectura pueden ser productos Open Source (base de datos, editor de informes, servidor de aplicaciones, etc.) y, por otra parte, puede funcio-nar con los principales estándares del mundo informático (BEA, Microsoft, Oracle, etc.). Además, gracias a los Web Services integrados, está abierto de forma natural al resto de aplicaciones informáticas.

Un proyecto en dos fasesEl proyecto planteado en Asco tenía como objeto una nueva organización que llevara a la implementación de mantenimiento preventivo en los siete centros de producción del complejo industrial de Zaventem, incluyendo la gestión de las empresas subcontratadas, desde la gestión del stock a la gestión del presupuesto.

Con una duración de tres años, la primera fase, como es lógico, con-sistió en la definición del proyecto. Una vez la definición estuvo defini-tivamente concretada, se buscaron y analizaron las diversas propuestas que ofrecía el mercado, decidiéndo-se, como se ha dicho, por Carl Source como la mejor opción. A continua-ción se nombró un responsable para la formación del personal implicado, pasándose luego a la implantación del sistema, la prueba del mismo y la capacitación de los diversos usuarios. Finalmente, la puesta en marcha del sistema.

En la definición, como se ha dicho, en el man-tenimiento predictivo se incluye la gestión de las empresas subcontratadas y la gestión de stocks. Se trata en definitiva que la base de datos del sistema sea la que aporte la infor-mación para la gestión de dichas actividades.

Asco viene utilizando como ERP a MAPICS (Manufacturing, Accoun-

Desde MsDos hasta Internet

Carl Pro, Carl Master, Carl Source son los tres nombres que mues-tran la evolución tecnológica de la editora francesa. La primera se

construyó sobre MsDos como sistema operativo y Memsoft como base de datos. Era la tecnología de la que se disponía hace 25 años.

Once años después de su fundación, en 1997, presentaron Carl Mas-ter. El sistema operativo es ahora Windows y la base de datos Oracle, constituyendo un auténtico salto cualitativo en su oferta, y en el 2008 presentaron Carl Source, basado en una arquitectura nativa de Internet, incluyendo las tecnologías de la Web 2.0 y del que recientemente se ha presentado la versión 4.0., de estructura paramétrica y que permite diseñar soluciones totalmente adaptadas al cliente.

Finalmente, en el 2011 se presentó Carl Touch, una solución sobre un teléfono inteligente, con pantalla táctil, fácil de utilizar y de imple-mentar y que permite dar asistencia durante la ejecución del trabajo, ofrecer informes simplificados, etc. También recientemente se ha presentado la versión 4.1., que ha recibido el primer premio en el Salón de Mantenimiento de Bruselas de 2013.

n Uno de los talleres donde se inicia el proceso.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459SELECCIÓN DEL MESEmpresas

ting and Production Information Control), un software desarrollado por IBM y que ahora comercializa Global Solutions. No se ha plantea-do la comunicación del ERP y Carl Source, comentó Nathan Dewinter, representante de Asco, en su pre-sentación.

En una segunda fase, se proyecta la integración con T-Blox (software de gestión empresarial en la nube), implantar Carl Touch –una solución sobre un teléfono inteligente, con pantalla táctil, fácil de utilizar y de implementar y que permite dar asistencia durante la ejecución del trabajo, ofrecer informes simplifica-dos, etc.– la integración al sistema de los servicios y, finalmente, iniciar la expansión internacional.

¿Por qué Carl Source?En su presentación, Alain Catanese, responsable de mantenimiento en el complejo de Asco, expuso un buen número de razones que les habían llevado a la elección de Carl Source. Además de dar respuesta a prácti-camente todas sus especificaciones, hizo un especial énfasis en que se trata de una herramienta tecnoló-gicamente avanzada, basada en la Web y, por tanto, fácil de desplegar, teniendo, por otra parte, un formato ergonómico con pantallas de fácil comprensión por los usuarios.

Otro punto al que se refirió Ca-tenese es al soporte continuado de

la editora durante toda la etapa de implementación.

Respecto a los resultados obteni-dos con la implementación de Carl Source, señaló la clara disminución de fallos y de paradas de máquinas, así como una mejora notable en la concordancia entre la planificación y la producción (98%), señalando también una mayor disponibilidad de las instalaciones. Se refirió tam-bién a que se había conseguido una notable mejora en la relación con suministradores y clientes.

Una visita ilustrativaLa visita a las instalaciones nos per-mitió constatar que en el complejo de Zaventem se realiza todo el proceso, desde la llegada de los materiales (titanio y aluminio) hasta la entrega del producto final.

Talleres de mecanizado, departa-mento de tratamiento de superficies y talleres de montaje se encuentran en los diversos edificios.

Como se ha dicho, dado que se trata de la producción de equipos para la aviación y que cada cliente tiene exigencias diferentes, las series de fabricación son habitualmente muy cortas y el trabajo está más cerca de una artesanía tecnológica que de la producción automatizada

en serie. Así vimos, por ejemplo, la construcción del soporte del motor para una línea de aviones Boeing. Si se tratara de una fabricación en serie probablemente se optaría por moldear determinadas piezas, pero en Asco se realizaban todas por mecanizado.

Las máquinas-herramienta CNC tienen ya en muchos casos bastantes años (más de 15), algunas de ellas se han modificado y modernizado. También en algún caso se trata de una máquina que ha sido especial-mente diseñada para ellos.

Respecto a la etapa de pulido, actividad esencial, se realiza total-mente de forma manual. Las piezas no pueden tener el más mínimo poro. Hay que tener en cuenta que tendrán condiciones de trabajo (un tren de aterrizaje, por ejemplo) muy extremas, con notables cambios de temperatura.

Respecto al control de calidad se realiza sobre el 100% de las piezas.

Finalmente, visitamos un taller con maquinaria muy nueva y que todavía estaba en periodo de instalación. Es de suponer que está destinado en corto plazo a sustituir las instalacio-nes más antiguas.

Laura Tremosa

Buscando el punto óptimo

E s evidente que lo óptimo desde el punto de vista productivo sería tener las mínimas pérdidas de producción. Sin embargo, ello puede

significar unos costes de mantenimiento que lo hagan económicamen-te inviable. La figura muestra cuál es el punto óptimo de la relación mantenimiento-costes.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459SELECCIÓN DEL MESEmpresas

D urante los pasados días 26 al 29 de enero tuvo lugar en la ciudad de San Diego

(EEUU) la 16ª Conferencia anual de Solidworks, la cual reunió a cerca de 5.000 participantes, principalmente usuarios, empresas asociadas y em-pleados de la multinacional francesa. La ocasión fue un marco ideal en el que intercambiar ideas y conoci-miento entre todos los participantes, ya sea informalmente o a través de las más de 200 sesiones técnicas y conferencias que se llevaron a cabo, además de tener la posibilidad de visitar un espacio de exposición con suministradores de software o hard-ware relacionados con el mundo del diseño 3D y, en definitiva, actores de este ecosistema. Es en este foro (y a través de Internet) cuando los usuarios suelen contribuir con ideas

que después se incorporan a futuros productos, como la implementación de comandos para facilitar ciertas acciones o funciones que aceleren el proceso de diseño.

Abrió el evento Bernard Charlès, Presidente de Dassault Systèmes, re-sumiendo la historia de crecimiento orgánico y por adquisiciones de la empresa hasta llegar al 2012, cuando se lanzó la plataforma 3DExperience, un concepto que amplía la digitali-zación y simulación a la inclusión de la experiencia del consumidor en todo el proceso. Solidworks es una de las marcas principales del portafolio que ostenta la compañía francesa, además de Catia, un pa-quete de alto nivel muy introducido en la industria aeroespacial y del automóvil. Mencionó algunas de las adquisiciones que han reforzado

la estrategia PLM de Dassault Sys-tèmes, como Enovia (colaboración on-line), Delmia (fabricación digital) o Simulia (simulación basada en el análisis de elementos finitos). Todo este conocimiento se ha capitalizado también en las novedades introdu-cidas para Solidworks.

La plataforma Solidworks ya ha cumplido 17 años y una caracte-rística a subrayar es que, según Charlès, nunca se ha perdido la compatibilidad de un archivo de diseño durante todo ese periodo de tiempo. Solidworks ya cuenta con una base de cerca de 2.000.000 de usuarios, además de estar implantada fuertemente en el ámbito académi-co, con un programa de licencias de software que se extiende a más 20.000 escuelas en 80 países.

Uno de los productos impulsados

Solidworks 2014

De la idea a la realidad en el mínimo tiempo posibleDassault Systèmes se define como la compañía de la experiencia 3D, un término que aglutina todas las connotaciones principales de sus productos: software de diseño, replicación (mock-up) y gestión del ciclo completo de vida del producto o PLM (Product Lifecycle Management). En el evento anual de la compañía se presentaron las principales novedades de Solidworks basadas en la potenciación de la creación de la idea y su ejecución en un producto de mercado, con la participación de la inteligencia colectiva a través de la comunidad on-line para añadir más valor. También se asistió a la presentación de la primera impresora 3D de fibra de carbono en el mercado.

n Bertrand Sicot, Director de Dassault Systèmes SolidWorks Corporation.

n Bernard Charlès, Presidente de Dassault Systèmes.

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en este congreso es Me-chanical Conceptual, un software integrado en So-lidworks con el objetivo de captar y desarrollar ideas de forma fácil y rápida. Mirando hacia el futuro, Bernard Charlès anunció que para abril de 2014 se dará un paso más en este sentido, con el lan-zamiento de Industrial Conceptual. Aunque no quiso revelar detalles, dijo que permitirá un alto grado de apalancamiento para la plataforma 3DExperience, de forma que será posible crear geometrías muy complejas con extrema facili-dad. También añadió que las herra-mientas de colaboración basadas en la nube se verán potenciadas con los nuevos productos que en el futuro vayan apareciendo en el mercado.

La potencia de esbozar una idea viendo el resultado…Según Bertrand Sicot, Director de Solidworks, lo que está detrás de Mechanical Conceptual es conse-guir que la inspiración y la idea se conviertan en una realidad en el menor tiempo posible.

Este potente entorno de modeli-zación está basado en cuatro pilares clave: concepción (captura la idea del usuario y la conceptualiza), intuición (dibuja directamente en la pantalla de una forma no estructurada), social (se colabora entre usuarios, clientes, diseñadores y vendedores, por ejemplo) y conexión (se actuali-zan las versiones automáticamente, quedando accesibles para todos los

actores).Por ejemplo, si se trata de diseñar

un accesorio para una máquina cultivadora, a nivel de concepto los participantes pueden realizar esbozos a mano alzada de ciertas partes del arado, sin frenar la improvisación o la intuición, pero compartiendo en tiempo real otras partes detalladas de diseño ya existentes. En este sentido, el software automáticamente ofrece opciones al usuario para que, a partir de sencillos movimientos, vaya integrando el objeto que crea en el diseño formal de la máquina. La herramienta es tan potente que permite, por ejemplo, que un cliente con el vendedor o su distribuidor di-bujen una solución conjuntamente y la modifiquen varias veces, mientras que en la oficina del fabricante se está produciendo el diseño final de forma concurrente, lo que también va visualizando el cliente en tiempo real. Además, se puede simular el movimiento de las piezas y de todo el conjunto, así como efectuar un análisis estructural del mismo.

Obviamente, el feedback del cliente es constante en este proceso, incluso uti-lizando una tableta como soporte. También pueden acceder al coste de la in-novación en tiempo real, gracias a la base de datos del sistema. De esta forma se evalúa con rapidez la viabilidad del concepto en el mercado.

William McLeod, un usuario que ha probado este producto en versión beta, afirmó que con Me-

chanical Conceptual pudo realizar 3 o más configuraciones de concepto en el tiempo que hubiera realizado una sola con un software CAD 3D convencional.

…y el valor añadido de la colaboraciónAl potenciar el efecto con las herra-mientas de colaboración social, es posible compartir varios conceptos sobre el mismo diseño y decidir la mejor opción desde el punto de vista de varias perspectivas y actores. El proceso es ágil, ya que se evita el intercambio de archivos de gran ta-maño entre los participantes, gracias a los recursos de la nube a la que todos tienen acceso y comparten.

Según Brian Houle, Vicepresidente de ventas para la zona EMEA, la comunidad de Solidworks es un activo tan importante que para mu-chos clientes constituye un aspecto esencial en su decisión para migrar a Solidworks desde otros sistemas alternativos. En este sentido, apuntó que este tipo de cliente suele captarse

n Diseño con bosquejo utilizando Mechanical Conceptual. n Diseño con Solidworks chateando entre usuarios.

n Trineo olímpico del equipo USA en Sochi, diseñado utilizando Solidworks.

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cuando se embarca en un nuevo proyecto, ya que es más complicado integrar los diseños legados de otra plataforma. Brian Houle incluso se atrevió a pronosticar que una posibi-lidad de futuro es que pueda existir una solución Solidworks que esté basada en 100% en la web.

Como de los errores también se aprende (o se puede aprender), Solidworks no almacena únicamente la solución de diseño final de un proyecto, sino el resto de ideas y diseños que se van descartando por las causas que sean, de forma que en el futuro pueden suponer un recurso de conocimiento adicional.

Gracias a estas funcionalidades, ahora es más fácil diseñar con So-lidworks, ya sea adoptando una es-trategia de arriba abajo (Top-Down), de abajo a arriba (Bottom-Up) o con un modelo patrón (Master Model). En el desarrollo de un producto es posible utilizar una de ellas o cambiar durante el proceso de una a otra, en función de la conveniencia de cada caso.

El diseño crítico de una pieza de plástico y su moldeEl diseño de objetos y componentes de plástico son una de las aplicacio-nes más populares en el mercado. Para Solidworks ya se introdujo un paquete enfocado al material de plástico en el 2012. Durante este tiempo, se ha contribuido a que numerosos clientes hayan optimi-zado no solo las piezas de plástico, sino los moldes para su fabricación. Existen varias opciones en función de las necesidades del usuario. La última versión de Plastics Advanced

se centra más en ayudar a optimizar el proceso de inyección, ya sea me-jorando el molde o el componente

a fabricar. Por ejemplo, se analiza el complejo proceso de calentamiento y enfriado, que puede ir desde 600ºC

MySolidworks.com

Tal como se ha co-mentado, uno de

los activos principales de Solidworks, y por extensión de Dassault Systèmes, es su nutri-da comunidad usuarios (3.500.000), revende-dores (400), formación (1.700.000) y los propios empleados de la propia compañía. Es en este contexto donde com-partir e intercambiar ideas puede generar más valor.

Para beneficiarse al máximo de las potenciales contribuciones de este colectivo se ha creado MySolidworks.com, que aspira a ser algo más que otra comunidad en las redes sociales. Se trata de que cada uno y la comunidad puedan sacar lo mejor. Para motivar la partici-pación de los usuarios, se comienzan a utilizar técnicas importadas de los juegos (gamification) en el diseño del sitio web. Según Suchit Jain, Vicepresidente de Estrategia y Comunidad, hay tres niveles para acceder a esta comunidad: básico, con una cuenta/perfil o ser un usuario de pago. Obviamente, los servicios se amplían en función del nivel seleccionado.

En el portal se puede acceder a distintos tipos de contenidos, así como a sesiones de training, consultar directamente con un especialista o indagar si algún usuario ha realizado una aplicación similar a la que interesa al participante, por nombrar algunas posibilidades.

Además, Suchit Jain afirma que es importante medir el tráfico en el portal, pero también los sentimientos. Con su corto tiempo de vida (meses), el portal ya tiene visitas que consultan 180.000 páginas por mes, aunque el objetivo es alcanzar un millón. Por el momento, hay un 3% de los usuarios que contribuyen con contenido, mientras que el resto simplemente lo consultan.

n Nuevo portal para la nutrida comunidad de usuarios de Solidworks.

n Aspecto de la sala de exposiciones. n Software para diseño de piezas de plástico y sus moldes.

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a temperatura ambiente, con todo lo que esto puede comportar. Más del 80% de los plásticos se fabrican por un proceso de inyección y al final la optimización suele ser un compromiso entre tiempo, tempe-ratura, presión, material, geometría y variables de la máquina.

El sistema dispone de una base de datos con más de 4.000 materiales plásticos, básicamente repartidos entre cristalinos y amorfos. Además, también se contempla la adición de sustancias al compuesto plástico, como filtros y aditivos (colorantes, estabilizadores, antioxidantes, retar-dadores de llama, lubricantes, etc.). Una vez se ha diseñado la pieza y el molde, así como la composición del material, se simula el proceso de inyección, que por lo general dura entre 3 y 60 segundos. Es en esta fase de la simulación cuando se puede apreciar con detalle si el enfriamiento se produce de forma homogénea, cómo se desarrolla la orientación molecular y de la fibra y si el llenado del producto en el molde se efectúa de forma óptima, además de apreciar la fatiga de las distintas partes del molde y de la pieza.

Gracias a este potente software, antes de producir el molde y la pieza, es posible predecir y evitar defectos de fabricación, así como eliminar costes de iteraciones en el diseño del molde, mejorar la calidad de las piezas, acortar el tiempo de puesta en el mercado (Time-To-Maket) y reducir el coste en la totalidad del proceso.

Según Peter Rucusi, Director de Portafolio de Productos, es frecuente

que un molde cueste entre 10.000$ y 1 M$, por lo que el retorno de la inversión ya suele ser positivo para aquellos proyectos en los que tenga que repetirse tan solo una vez la ejecución del molde.

Simulación progresiva con el avance del proyectoHace unos años la simulación se utilizaba tan solo en la etapa final del desarrollo de un proyecto, para comprobarlo y validarlo, requiriendo la intervención de especialistas en esta disciplina, lo que quedaba ale-jado de las posibilidades económicas de muchas empresas. Con el actual software de simulación para Solid-works ya no se requiere de ningún especialista y es fácil simular en va-rios estadios del diseño del producto, de manera que se va validando de forma progresiva y efectiva. Puede llevarse a cabo una simulación para analizar diversos aspectos, como el comportamiento estructural, el con-junto de piezas en movimiento, los efectos de la temperatura o la acción de ensamblaje de los componentes que integran el conjunto, entre otras posibilidades. Esto hace que, según los responsables de Solidworks, en determinados proyectos sea posible reducir el coste de diseño en hasta un 50%.

El hábitat de Solidworks: la workstation…El hábitat natural para correr So-lidworks es una estación de trabajo que incorpore un coprocesador de gráficos. La combinación de ambos representa poder responder con la

potencia necesaria para obtener los mejores resultados en una experien-cia con el software, dentro de un compromiso económico aceptable. En el área de exposición del evento se encontraban bien representados estos importantes componentes del ecosistema. Además, también estaban presentes suministradores de impresoras 3D y un nutrido gru-po de partners que ofrecían varias aplicaciones software para el entorno Solidworks. Por ejemplo, utilidades para controlar el impacto del coste, ayuda para diseño de las fuentes de luz en un espacio, herramientas para acelerar el diseño de tuberías, etc.

Volviendo a las estaciones de tra-bajo, se exponían productos de fa-bricantes como Boxx, Dell, Hewlett Packard o Lenovo. La tendencia es intentar paralelizar al máximo las fases de cálculo del modelo y la posterior simulación. Muchas workstations utilizan un procesador Intel Core i7 o Xeon E3 (incluso el Phi), con 4 o más núcleos y 32 GB de memoria o superior.

… y el coprocesador gráficoEn cuanto a procesadores gráficos, se exhibían la gama Quadro de NVidea y la Firepro 3D de AMD, entre otras. Posibilitan una extremada velocidad de transferencia, desde la parametri-zación del modelo a su presentación, con 24 TFLOPS en simple precisión y 152 GFOPS en doble precisión. Proporcionan anchos de banda de 102,4 GB/s, e incluso superiores, con la activación de varias pantallas simultáneas. Obviamente, había estaciones de trabajo y procesadores

n Diseño con Mechanical Conceptual. n Servidor gráfico en la nube Grid VCA de NVidea.

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gráficos más potentes, pero estas prestaciones son razonables para la mayoría de aplicaciones a las que va dirigido Solidworks.

La gama de sombras y de compo-nentes superpuestos en un diseño 3D es exigente en prestaciones, y no digamos cuando se efectúa la operación de arrastre del mouse, donde se trata de evitar la aparición en pantalla del movimiento con intermitencias y lento, que puede producirse cuando la configuración de la estación de trabajo no es la apropiada para la carga del proyecto. No obstante, a modo de orientación, configuraciones de estaciones de trabajo y tarjeta de gráficos con un coste de 2.500 euros a 3.500 euros pueden ser un buen compromiso para muchas aplicaciones.

Acelerador en la nubeUna novedad que puede marcar una tendencia es la Grid VCA de NVidea, un recurso de aceleración de gráficos remoto para entorno Mac, Windows o Linux. Se trata de una CPU basada en la ya probada arquitectura Kepler de esta compañía, con 8 núcleos y 30 GB de memoria. Pretende ser un servidor especializado en tratamiento gráfico en la nube, ya sea privada o pública. De hecho, el sistema está pensado para ser configurado con hasta 8 unidades de estas caracte-rísticas, de forma que reemplazaría hasta 8 estaciones de trabajo simultá-neas. Este producto tiene prevista su aparición en el mercado el próximo mes de agosto y podría suponer un punto de inflexión para la adopción

de esta tecnología en los entornos gráficos, contribuyendo a reducir los costes de forma sensible. Por el momento, su precio de salida está cifrado en 2.500$.

Impresoras 3D. Hace falta más estandarizaciónEn una de las sesiones del evento participó un panel de expertos en impresoras 3D, formado por repre-sentantes de fabricantes de disposi-tivos y desarrolladores de software. Varios de los participantes coinci-dieron en que uno de los puntos débiles a los que hay que dar mejor solución es que en la actualidad los archivos estándares utilizados para transferir información del diseño CAD a la impresora no contienen toda la información que requiere la máquina para impresora 3D. Este es el caso de uno de los formatos de archivo más populares, como el STL (STereo Lithography), que define holgadamente la geometría de objetos 3D, pero que no incluye cierta información referente a color, texturas o propiedades físicas de los materiales utilizados, entre otros detalles.

Para paliar este defecto, cada fabri-cante de impresoras proporciona su solución complementaria, habitual-mente basada en un software para configurar los datos indispensables que requiere su dispositivo. Esta práctica propicia que exista una dispersión de soluciones, lo que obs-taculiza la operatividad y el cambio de dispositivos para los usuarios.

La actual situación recuerda al de

las impresoras convencionales hace algunos años, cuando era necesario cargar el driver de cada fabricante en el ordenador, para poder establecer la conectividad con la impresora. En este contexto, era bienvenida Microsoft como una de las compa-ñías que participaron en el panel. La compañía creadora de Windows parece estar muy atenta a cómo se desarrolla este incipiente mercado de cara a asegurar su participación y que sus productos de software sean compatibles con los nuevos dispositi-vos. Además, hay otras iniciativas de estandarización que se han puesto en marcha, pero estos procesos suelen ser lentos.

No obstante, el auge de las im-presoras 3D es un hecho, y como anécdota basta decir que la tienda de UPS más cercana al Centro de Convenciones de San Diego, donde tuvo lugar el congreso de Solidworks, ya está preparada para recibir por correo electrónico diseños CAD de sus clientes, que junto con la ayu-da de un especialista de la tienda, pueden imprimir la pieza y enviarla rápidamente.

La primera impresora de fibra de carbonoUna novedad interesante fue la presentación oficial de la primera im-presora 3D de fibra de carbono en el mercado, concretamente el modelo Mark One 3D de la compañía Mark Forged. Con tan solo unos meses de vida, la empresa fue cofundada por Greg Mark, un joven emprendedor en la órbita del MIT. Según Mark,

n Presentación de una araña mecánica de la fundación eatART, que aúna sofisticación técnica y utilización de la energía para crear objetos artísticos a gran escala.

n Impresora 3D modelo Objet 500 Connex3, de Stratasys, capaz de imprimir simultáneamente con 3 materiales.

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en esta máquina es posible imprimir piezas con una relación dureza-peso superior a la del aluminio (6061-T6). Además, los componentes impresos son 20 veces más rígidos y 5 veces más fuertes que los equivalentes en ABS. Las medidas exteriores del dispositivo son de tan solo 575 x 322 x 360 mm. Puede producir aditivamente utilizando distintos materiales, dos de forma simultánea. Por ejemplo, además de la fibra de carbono, que es su esencia, se puede entrelazar eligiendo entre fibra de vidrio (alta robustez-coste), Nylon (plástico resistente) o PLA (bajo coste y biodegradable). Por el momento, los objetos así creados pueden tener dimensiones de hasta 305 x 160 x 160 mm, pero en Mark Forged ya están pensando en modelos de mayor tamaño. La resolución puede llegar hasta 100 µm con filamento fundido de 1,75 mm. Es posible conseguir una repetibilidad en el proceso de hasta 10 µm para una impresión de filamento con 10% de fibra de carbono y 90% de Nylon. Según Greg Mark, se puede programar la

dirección de los filamentos, capa a capa, para así aumentar la resisten-cia en las secciones y direcciones deseadas.

En la presentación del producto se mostró un alerón de automóvil impreso, que una vez montado en la parte trasera de un Ferrari, soportaba las intensas fuerzas aerodinámicas presentes en estos entornos de com-petición.

Impresión con tres materiales distintos a la vezOtra impresora 3D de reciente apa-rición en el mercado es la Objet 500 Connex3 (tamaño externo 1400 x 1260 x 1100 mm), del fabricante Stratasys, uno de los líderes en equipos de fabricación aditiva. Se trata de una impresora que utiliza material plástico de color, selecciona-ble desde una extensa paleta. Puede imprimir con hasta 3 materiales distintos de forma simultánea y las dimensiones de los objetos pueden ser de hasta 490 x 390 x 200 mm, con una resolución de capa de 16 µm. Los materiales programables

pueden ser transparentes u opacos, además de disponer de acabados tipo ABS o caucho. Su precio ronda los 350.000$.

Otra impresora interesante es la Matrix 300+ de Mcor Technologies, capaz de imprimir objetos en papel con una resolución de 0,1 mm. Aquí la técnica consiste en utilizar una alimentación por folios de papel convencionales, al estilo de una fotocopiadora, para cortar cada hoja con la forma programada, colorear sus bordes y empastarlo cuando es apilado con los anteriores, de for-ma que al final se obtiene el objeto deseado.

Por último, también se ofrecían dispositivos o ratones 3D, para utili-zar con el software de diseño, como el Space Pilot Pro de 3DConnexion, que según sus responsables permite conseguir aumentos de productivi-dad superiores al 20%, además de hacer el movimiento más ergonómico y simplificado.

Xavier Alcober

El lado humano

Una simbiosis afortunada

D iseñar prótesis para poder volver a caminar es una aplica-ción que viene como anillo al dedo a una plataforma de

software como Solidworks. Hugh Herr sabe bien lo que es pasar por esta experiencia y estuvo presente en el evento para expli-carla. Era un buen escalador pero, desafortunadamente, tuvo un accidente y le tuvieron que amputar ambas extremidades. Actualmente es el Director de Biomecatrónica del MediaLab del MIT y lleva unas prótesis inteligentes en sus dos piernas. Es decir, conoce el producto desde dos vertientes. Para el diseño de estas sofisticadas prótesis en el MIT se han invertido 50M$, en su mayoría aportados por el ejército estadounidense, con la idea de que en un futuro puedan beneficiarse los mutilados en acciones de guerra, además de intentar extenderlo al resto de la sociedad.

En el proyecto de las prótesis Biom se utilizó intensamente software CAD y simulación. Están realizadas en titanio y materiales compuestos. Integran motores, resortes, varios sensores y tres microprocesadores, ade-más de una batería que se carga durante la marcha. Tiene una autonomía para unos 3.000 pasos diarios. Las prótesis apenas requieren esfuerzo al caminar y no están conectadas a las terminaciones nerviosas, sino que trabajan en lazo cerrado con el resto del cuerpo, tan solo en contacto con la parte inferior de lo que queda de las extremidades. Aprenden las secuencias de marcha del usuario y lo avisan de las contingencias que salen a su paso (vibran si el firme está deslizante, etc.). Hugh confesó que trabaja en el negocio del transporte, pero su equipo en vez de fabricar componentes para automóviles, los hace para el cuerpo humano. Aquí la simbiosis afortunada entre software, prótesis y cuerpo no deja lugar a dudas.

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Febrero 2014 / n.º 459 Automática e Instrumentación

Gestión y tratamiento del agua

Los recientes avances en la industria de las tecnologías de la información y la comunicación, en los sensores y en la automatización de procesos, proporcionan un potencial significativo para la mejora de la eficiencia en las distintas fases de la gestión del ciclo integral del agua. A continuación se revisan las tendencias actuales y futuras de la monitorización y automatización de procesos del ciclo integral del agua, y se pasa revista a las mejoras que han proporcionado en aspectos de eficiencia.

Monitorización y control automatizado en la gestión del ciclo integral del agua

Tendencias actualesy futuras

E n el caso de las redes de distribu-ción, el desarrollo

de nuevas tecnologías de sensores y actuadores, así como la previsión de la demanda del consumidor, son aspectos clave que han mejorado la eficiencia en la gestión de la calidad y la cantidad de agua. Las re-des de drenaje también se han beneficiado de nuevas tecnologías de monitori-zación que permiten co-nocer su funcionamiento, de modo que este pueda ser simulado con mayor precisión y se puedan de-finir estrategias de ope-ración y mantenimiento más eficaces, mejorando y optimizando su gestión. En el caso de las plantas de tratamiento, incluyendo en este grupo las plantas potabilizadoras, desalini-zadoras y depuradoras, también estas tecnologías tienen cada vez más pre-sencia, sobre todo en lo que se refiere a la optimización de los procesos de tratamiento y el aprovechamiento de las corrientes residuales de sólidos, agua o energía.

Redes de distribución de agua potableLas innovaciones en las tecnolo-gías de sensores y actuadores o

en la medición avanzada de los consumos permiten mejoras signi-ficativas en la gestión de las redes de agua. Estas mejoras abarcan ámbitos como la monitorización, las estrategias de uso de agua y energía, la reducción de pérdidas de agua por fugas, la minimización del riesgo debido a una calidad de agua inadecuada o el entendimien-to de los patrones de consumo de los clientes.

Monitorización en tiempo real y detección de eventosEl reto en el ámbito de la gestión en tiempo real es conocer el estado de la red en cada momento y poder actuar sobre ella. Ello requiere el uso de sensores que funcionen de forma continua y en tiempo real, de equipos de comunicación y de modelos matemáticos que reproduzcan el com-portamiento hidráulico y la calidad del agua. Las nuevas tecnologías deben favorecer una monitori-zación rápida y efectiva, con sensores más econó-micos, fiables y capaces. También se están desa-rrollando algoritmos de optimización local para determinar la ubicación de los sensores, con el

objetivo de garantizar su represen-tatividad.

En lo que se refiere a la gestión de fugas de agua en red, los modelos matemáticos contribuyen a acelerar su detección, comparando los datos reales, de los sensores de caudal y presión, con los datos teóricos cal-culados por el modelo.

En cuanto a la monitorización de la calidad, la dificultad reside en detectar una serie de indica-

n Central de elevación en una red de distribución (Fuente: Aigües de Barcelona).

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459

Gestión y tratamiento del agua

dores físicos, químicos y biológicos que permitan comprobar la conformi-dad de la calidad del agua para su consumo. Por otro lado, también se trabaja en el desarrollo y el uso de modelos matemáticos de calidad del agua a partir de modelos hidráulicos.

Previsión y gestión de la demandaEn cuanto a la previsión y gestión de la demanda, se diferencia entre estrate-gias a corto y a largo plazo. En la previsión a corto plazo, diaria u horaria, se utilizan metodologías que tienen en cuenta los há-bitos de consumo, combi-nando series temporales y patrones de consumo. Los modelos de predicción a largo plazo se centran en la relación de la demanda de agua doméstica con el precio del agua, como instrumento de gestión de la misma. Para ello se utilizan modelos econométri-cos, metodologías basadas en redes neuronales o modelos basados en agentes (MBA).

Otro componente clave es el sis-tema de lectura del consumo, que tiene que captar la máxima infor-mación posible para entender los hábitos de los consumidores. De ahí surge la necesidad de dispo-ner de mediciones más detalla-das y frecuentes en el tiempo, lo cual exige sistemas de lectura más avanzados, respaldados por una infraestructura eficiente de tecnologías de la información y de la comunicación.

Control óptimo y en tiempo realCon la información ob-tenida en tiempo real es posible definir en cada momento y de forma au-tomática la estrategia óp-tima para operar una red de distribución. Los mo-delos en línea más ade-

cuados son los de control predictivo (MCP), que permiten gestionar los límites físicos del sistema mientras optimizan un indicador de gestión determinado. Dichos modelos se fundamentan en modelos hidráuli-cos de la red y en modelos estocás-ticos, que consideran la incertidum-bre asociada a la demanda de agua y a la variación de los precios de la energía eléctrica. Dada la rapidez con la que tienen que ejecutarse, deben ser simples, escalables, flexi-bles, fáciles de recalibrar de forma remota y fácilmente integrables en

los algoritmos de optimi-zación.

Redes de drenajeLos sistemas de drenaje urbano, que tienen como misión principal la re-colección y conducción de las aguas residuales y pluviales hacia los siste-mas de tratamiento o el medio receptor, han expe-rimentado, en los últimos veinte años, un verdadero cambio en su modo de gestión.

La operación de la reden episodios de lluviaCiudades como Barce-lona, Alicante o Madrid son ejemplo de redes de drenaje equipadas con sensores y automatismos de control, básicamen-te válvulas, compuertas y estaciones de bombeo. Estos equipos suelen ir

directamente asociados a la red o bien integrados en depósitos de retención de aguas pluviales.

Para poder operar en tiempo real estas infraestructuras, es de vital importancia contar con la ayuda de sistemas de predicción del riesgo de inundaciones en zonas urba-nas. Para ello se requiere disponer de datos de lluvia en tiempo real, procedentes de pluviómetros e imá-genes de radar meteorológico, que permiten generar un campo de llu-via y, a partir de este, elaborar una previsión para las próximas horas.

Esto sirve como entrada a modelos hidráulicos de la red, acoplados con mo-delos bidimensionales de la escorrentía superficial, que proporcionan mapas de las zonas inundadas en tiempo real.

También se usan las previsiones de campo de lluvia para determinar las consignas de los actua-dores, en este caso usán-dolas como entrada a un modelo de control óptimo que genera una estrategia

n Punto de control de una red de distribución (Fuente: Aigües de Barcelona).

n Compuertas de entrada a un depósito de retención de aguas pluviales (Fuente: Clavegueram de Barcelona, S. A.)

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Gestión y tratamiento del agua

de operación. Esta puede ser enviada automática-mente a través del sistema de telecontrol, o bien ser validada y ejecutada por un operador. En este sen-tido, se trabaja para poder avanzar cada vez más en la línea de automatizar estas consignas.

El mantenimiento de la redLas actividades tradi-cionales de limpieza y rehabilitación de redes también han visto cómo la implementación de nuevas tecnologías puede mejorar su rendimiento. En este sentido, se han desarrollado programas que permiten, a través de GIS, planificar estas tareas de forma óptima.

En cuanto al conocimiento el es-tado de la red, en los últimos años se ha avanzado en el desarrollo de dispositivos de monitorización del grado de polución y deterioro de colectores de alcantarillado. Se trata de equipos cada vez más autóno-mos, que pueden recorrer mayores distancias dentro de la red, permi-ten radiografiar su estado estruc-tural y transmitir su posición y van equipados con sensores de medida de parámetros de calidad.

La gestión coordinadaEs importante ampliar la gestión del alcantarillado a su entorno más próximo, es decir, de forma coor-dinada con las estaciones de de-puración y con el medio receptor. En la gestión en tiempo real de las aguas de baño se han desarrollado sistemas que incorporan no solo parámetros de estado del mar, sino también avisos sobre vertidos de la red de drenaje en tiempo de lluvia, que afectan a la calidad y salubridad de las aguas de baño.

Para la monitorización del medio receptor, se han desarrollado boyas equipadas con sensores de conta-minación fecal en funcionamiento continuo que permiten tomar tam-bién la decisión de prohibir o no el baño. En este caso, es especialmen-te importante la comunicación a los

ciudadanos, que ha diversificado sus canales de difusión: desde paneles automáticos en las playas, hasta sitios web o aplicaciones móviles con información del estado de las mismas.

Tratamientos del aguaAdemás de los sistemas de telecon-trol habituales para la operación de plantas de tratamiento, actual-mente el objetivo es el desarrollo de soluciones para automatizar sus procesos clave y gestionarlas en coordinación con las etapas previas y posteriores del ciclo integral del agua. Para ello se utilizan datos de sensores en continuo como entrada a modelos que generan consignas de control.

Sistemas de monitorización en tiempo real de la calidad del aguaCada vez toma más importancia el control orgánico, microbiológico y de contaminantes emergentes en tiempo real, dada la dificultad de su eliminación y su repercusión en la salud humana. Recientemente han aparecido métodos analíticos cada vez más rápidos y económicos para la detección de materia orgánica y microorganismos en el agua. El reto que se plantea en la actualidad es controlar en tiempo real la calidad orgánica y microbiológica de las aguas, para así poder responder con los tratamientos más adecuados. En este contexto, se está trabajando en el desarrollo de plataformas o

sensores que aprovechen los avances de las nuevas técnicas moleculares para la detección de patógenos en el agua, así como en la detección de materia or-gánica y microorganismos en bajas concentraciones mediante tecnologías de microscopía sin lente, interferometría, óptica y fluorescencia.

Sistemas de asistencia a la operación El control del proceso de las plantas de tratamiento presenta la dificultad de

que el agua de entrada está sujeta a una elevada variabilidad, con lo que no puede ser controlada por el operador de forma fácil. En un futuro se espera que se desarrollen gestores que, a partir de la infor-mación disponible en la entrada de la planta, propongan estrategias de operación y control con el fin de agilizar la toma de decisiones de los operadores.

Sistemas de optimización y automatización de la dosificación de coagulantes y floculantesLa coagulación y la floculación son procesos esenciales en el trata-miento de agua bruta. Los cambios continuos en la calidad del agua del influente requieren ajustes en las cantidades de reactivos que adi-cionar. Para ello, la mayoría de los operadores se basan en los jar-test, ensayos lentos y que no se pueden realizar en continuo. Por ello, se recurre a menudo a la sobredosifica-ción de reactivos, con el incremento de coste de productos y de genera-ción de lodos que supone. En este sentido, existen sistemas automati-zados de dosificación de reactivos que se adaptan con rapidez a los cambios en la calidad del agua del influente y se traducen en un ahorro significativo de costes.

Sistemas de optimización de la aireaciónEl consumo energético de la airea-ción de fangos activos representa del

n Centro de control de una red de drenaje urbano (Fuente: Clave-gueram de Barcelona, S. A.)

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Gestión y tratamiento del agua

50 % al 80 % de la ener-gía total consumida en el tratamiento de aguas residuales. Este porcen-taje depende del tamaño de la planta y del diseño y la operación del sistema de aireación. Es por ello que los principales es-fuerzos se han focalizado en perfeccionar el diseño de los sistemas de airea-ción, desde el sistema de suministro de aire hasta las estrategias de con-trol, basándose no solo en mediciones de oxíge-no disuelto o potencial redox, sino también en otros parámetros como los nutrientes. Para el desarrollo de estos sis-temas se utiliza lógica difusa como metodología de bajo coste, o bien siste-mas avanzados de control global basados en control predictivo.

Sistemas de optimización del digestorSe ha considerado ne-cesario también el de-sarrollo de sistemas para ayudar a mejorar la operación de los di-gestores anaerobios, ya que, en la mayoría de los casos, esta se basa en la experiencia de los operadores. El desarrollo de herramientas de seguimiento y control es necesario para llevar a cabo una operación más segura y fiable, así como para optimizar la producción de biogás. En este sentido, se apunta al desa-rrollo de sistemas de monitorización y control con modelos determinis-tas, enfoques empíricos o lazos de control.

Sistemas de monitorización en tiempo real de la integridad y el ensuciamiento de membranas de ósmosis inversaLa ósmosis inversa es una etapa clave en la desalinización de aguas marinas y en algunas plantas pota-bilizadoras. El correcto funciona-miento de las membranas es básico

para asegurar una determinada calidad y cantidad de producto. Su ensuciamiento, degradación o rotu-ra son algunos de los principales in-dicadores de la existencia de algún problema. Existen métodos off-line para analizar estos indicadores, pero en la actualidad no existe ningún sistema on-line de predicción de problemas. Disponer de un sistema de esas características facilitaría su adecuación a las condiciones de entrada y alargaría su vida útil.

ConclusionesEn los últimos años las nuevas tec-nologías han permitido mejorar la eficiencia en el ciclo integral de agua, tanto en lo que se refiere a vo-lúmenes de agua gestionados como a su calidad. No obstante queda mu-cho recorrido por delante, y se abri-rán nuevas ventanas de oportunidad en las que la innovación jugará un papel clave para desarrollar nuevas

soluciones que aumenten la sostenibilidad del ciclo del agua y mejoren el ser-vicio que las compañías operadoras ofrecen a sus clientes.

El desarrollo de nuevos sensores y actuadores en tiempo real, modelos ma-temáticos “inteligentes” y sistemas de telemedida y telecontrol que apliquen las nuevas tecnologías instrumentales clave, por ejemplo la fotónica o la nanotecnología, aumen-tará la información y el conocimiento disponible sobre las operaciones del mundo el agua y revolu-cionará la forma de ges-tionar las infraestructuras hidráulicas.

Al ser el agua un recurso limitado, la tendencia se dirige hacia la monitoriza-ción y el control global del ciclo de agua, sin conside-rar las operaciones unita-rias como independientes, sino optimizando el ciclo completo y teniendo en cuenta las interacciones entre los diferentes pro-

cesos. Todo hace pensar que en los próxi-

mos años se dará un salto más que permitirá innovar ulteriormente en los ámbitos de gestión del ciclo inte-gral del agua. Los que sean pioneros en la aplicación de estas tecnologías ganarán ventaja competitiva, tanto por una mayor eficiencia en sus operaciones como por ofrecer un mejor servicio a sus clientes. Esto será gracias a dos factores princi-pales: el aumento del conocimiento sobre los clientes y la adaptación de la oferta a sus necesidades.

C. Balseiro, X. Bernat(1), C. Cosentino,N. de Arespacochaga(1), I. Escaler, A. Galí(1),L. Lorenzo, J. M. Mirats(1)

Aqualogy (1) CETaqua,Water Technology Centerinfo@aqualogy.net

n Reactor biológico con sistema de aireación en una estación de de-puración de aguas residuales (Fuente: Aqualogy Medio Ambiente).

n Instalación de membranas en una estación de tratamiento de agua potable (Fuente: Aigües de Barcelona).

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Gestión y tratamiento del agua

El proyecto europeo Effinet (2012-2015) tiene como objetivo desarrollar una plataforma informática que permita la integración de la monitorización y control para una gestión eficiente en tiempo real de redes agua potable. El proyecto pretende asimismo desarrollar nuevas metodologías de monitorización y control que aprovechen la información proporcionada por los sistemas de telemetría y las capacidades de control operacional que ofrecen los sistemas de telecontrol. La validación de las metodologías y herramientas desarrolladas se está llevando a cabo en las redes de agua potable de Barcelona y Limasol en Chipre.

Proyecto Effinet

Integración de la monitorización y control eficiente en tiempo real de redes de agua potable

L a gestión del agua potable en área urbanas se basa hoy en día en el uso de sistemas

de telemetría y telecontrol de las redes de transporte y distribución que se han ido introduciendo gra-cias a los avances en las tecnologías de la información y las comunica-ciones. Así, gracias a los sistemas de telemetría y telecontrol se ha conseguido una monitorización y gestión eficiente de la redes de agua potable, permitiendo minimizar tanto las pérdidas por fugas como los costes energéticos asociados a los bombeos.

Sin embargo, persiste el reto de integrar los diferentes sistemas de información que realizan la pre-dicción/gestión de la demanda, el control operacional y la monito-rización en tiempo real. Dichos sistemas se han ido implantando de forma independiente, a veces utilizando plataformas/aplicaciones informáticas diversas que dificultan la integración y compartición de la información.

Con el objeto de resolver este pro-blema, actualmente, en el marco de 7º marco de investigación europeo se está desarrollando el proyecto Effinet (FP7-ICT2011-8-318556), cuyo objetivo principal es propor-

cionar una plataforma informática que integre los módulos encarga-dos de la predicción/gestión de la demanda, el control operacional y la monitorización en tiempo real. Dicho proyecto está liderado por la empresa Aqualogy, y participan diversos centros de investigación y universidades europeas (Instituto de Robótica e Informática Industrial del CSIC-UPC, CETAqua Centro Tecnológico del Agua, centro KIOS de la Universidad de Chipre, IMT Centro de Estudios Avanzados de

Lucca), las empresas gestoras de redes de agua potable (Aigües de Barcelona, WaterBoardof Limasol) y las empresas tecnológicas Aqualog y Aqua Ambiente Servicios Integra-les (líder del proyecto), Gemalto y SignalGeneriX.

Para validar los desarrollos que se están llevando a cabo en el proyecto Effinet, se están utilizando diversos casos de estudio reales basados en partes de la red de agua potable de Barcelona y de la ciudad de Limasol en Chipre, gracias a la participación

n Gestión integrada de una red de agua potable propuesta por Effinet.

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Gestión y tratamiento del agua

de las empresas encargadas de la gestión de dichas redes.

Gestión integrada de redes de agua potableLa gestión de la redes de agua po-table comprende dos niveles. El primer nivel consiste en la moni-torización de la red, que implica la observación del sistema mediante la utilización de los sistemas de tele-metría, registrando las variables más significativas del funcionamiento de la red así como la correcta ope-ración de los sistemas de control/actuación instalados en la red. El segundo nivel consiste en el control operacional de la red que, a partir de las medidas proporcionadas por la telemetría y la previsión de la demanda, se encarga de planificar y ejecutar mediante el telecontrol las políticas de gestión óptima que persiguen optimizar el consumo de agua y energía de la red.

El proyecto Effinet persigue desa-rrollar una plataforma software que permita integrar la monitorización y el control tanto de la red como del comportamiento de la demanda, como se muestra en la figura de la página anterior.

La figura muestra cómo la gestión integrada propuesta por Effinet con-templa los niveles de monitorización y control anteriormente descritos tanto desde la perspectiva del ope-rador de la red como también desde la de los usuarios. La combinación de ambos ejes unida a su integra-ción mediante la plataforma infor-mática que se está desarrollando es lo que permite una gestión eficiente e integrada.

MonitorizaciónDesde la perspectiva de la gestión de la red, el nivel de monitoriza-ción implica todas las tecnologías y metodologías para la observación del estado de la misma, así como la detección y aislamiento de cual-quier funcionamiento anómalo de cualquiera de sus elementos (fallos en sensores/actuadores, fugas, etc.). La monitorización de redes de agua de distribución se basa frecuente-mente en una sectorización de la red, es decir, en la subdivisión de

la red en sectores independientes, o DMA (District Metered Areas), en los cuales se controla el caudal y la presión de entrada. En cada uno de los sectores se puede hacer un mejor seguimiento y control de la presión y de las posibles pérdidas.

Las metodologías de monitori-zación desarrolladas en Effinet se basan en la utilización de modelos matemáticos hidráulicos, de series temporales y de detección y diag-nóstico de fallos con el objetivo de detectar y localizar fugas y posibles eventos de empeoramiento de la calidad del agua.

Desde la perspectiva de la de-manda, el nivel de monitorización incluye:

• la medida de la demanda a corto plazo tanto a nivel agregado de un sector de consumo como a nivel individual mediante telecontadores instalados en clientes singulares, que permiten obtener una estima-ción para la monitorización de la red.

• la estimación de la demanda de forma agregada a nivel de sector de consumo así como su intervalo de incertidumbre de cara a ser uti-lizado por el control operacional en tiempo real.

• el modelado de la demanda a medio y largo plazo con modelos econométricos.

ControlA nivel de red, el nivel de control operacional consiste en determinar

las estrategias de control admisibles para los actuadores del sistema (bombas y válvulas) de forma que optimicen el funcionamiento de la red minimizando los costes de operación. Los costes asociados a los bombeos son básicamente los de la energía eléctrica y se pueden optimizar aprovechando la variación de tarifas eléctricas entre día/noche y teniendo en cuenta cómo varían los precios en el mercado eléctrico a varios días vista.Para resolver este problema de control óptimo, en el proyecto Effinet se están de-sarrollando estrategias de control predictivo económico que tengan en cuenta la incertidumbre asociada a la variación de la demanda y al coste de la energía eléctrica.

El control en el ámbito de la de-manda se conoce como gestión de la demanda y agrupa un conjunto de medidas que pueden utilizar los gestores del agua para modificar el comportamiento de la demanda. Entre ellas, se incluyen técnicas de regulación de presiones, sistemas tarifarios y, finalmente, sistemas de información personalizada a los usuarios para que ellos puedan op-timizar sus patrones de consumo y el coste asociado. Por otra parte, el proyecto Effinet estudia la caracteri-zación de los patrones de consumo de los clientes mediante telelectura y el envío de información perso-nalizada a los clientes sobre sus patrones de consumo, de modo que estos puedan adaptarlo en función

n Red de agua de Barcelona estudiada en el proyecto Effinet

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Gestión y tratamiento del agua

de posibles tarificaciones dinámicas del agua y la energía eléctrica.

Validación de la plataforma EffinetLa plataforma Effinet se validará sobre dos redes: la de Barcelona y la de Limasol, en Chipre.

En el caso de la red de Barcelona, se está trabajando con diversos sec-tores de la red de distribución en la zona de Castelldefels, instrumen-

tándolo con medidores de presión para la localización de fugas y con telemedidores de consumo para la caracterización de la misma a nivel de nodo. Por otro lado, se está trabajando con el modelo hidráulico de la red completa de transporte con simuladores realistas para ve-rificar el telecontrol óptimo global de la red.

La red de la WaterBoard of Le-mesos (WBL) en Chipre, suministra

agua a cerca de 100.000 propieda-des que corresponde a unos 170.000 habitantes que viven principalmen-te en zonas urbanas. El sector de estudio en el proyecto Effinet de la WBL es una DMA con unos 4 km de tuberías y 89 conexiones de 89 y se supervisarán las fugas y la calidad del agua. Este sector corresponde a un pequeño pueblo a 10 km al norte de Lemesos que cuenta con una red independiente de suministro de agua con sus propias fuentes de abastecimiento de agua, depósito, estación de bombeo, sistema de desinfección, válvulas de reducción de presión, sistemas automáticos de medidas del consumo (AMR) que cubre a todos los consumidores y sistema de telemetría en el embalse. El sistema de telemetría adquiere y almacena cada 5 minutos los datos proporcionados por los sensores (nivel del embalse, caudal, presión y cloro) disponibles en esta parte de la red que, una vez filtrada y super-visada, se envían cada 24 horas al centro de control WBL.

Vicenç Puig (Grupo SAC, UPC e IRI, UPC/CSIC), Joseba Quevedo (Grupo SAC, UPC), Josep Maria Mirats(Cetaqua),Jordi Meseguer(Cetaqua),Montserrat Termes(UB y Cetaqua),Gabriela Cembrano(IRI UPC/CSIC y Cetaqua), Silvia López (Aqualogy), Solomos Charalambous (WBL),Ramón Ariño(Aigües de Barcelona)

n Red de agua de Limasol en Chipre.

Referencias

• C. Ocampo-Martinez, V. Puig, G. Cembrano and J. Quevedo. Appli-cation of MPC Strategies to the Management of Complex Networks of the Urban Water Cycle. IEEE Control Systems Magazine, 33(1): pag. 15-41, 2013.

• J. Quevedo, V. Puig, G. Cembrano, J. Blanch, J. Aguilar, D. Saporta, G. Benito, M. Hedo, and A. Molina, Validation and reconstruction of flow meter data in the Barcelona water distribution network, Control Engineering Practice, vol. 18, no. 6, pag. 640–651, 2010.

• F. Nejjari, R. Pérez, V. Puig, J. Quevedo, R. Sarrate, M. Cugueró, G. Sanz, and J. Mirats, Abnormal quality detection and isolation in water distribution networks using simulation models, DrinkingWater Engineering Science Discussions, vol. 5, no. 1, pag. 435–453, 2012.

• M. A. Bryds and B. Ulanicki, Operational Control of Water Systems: Structures, Algorithms and Applications. Prentice Hall International, 1994.

• R. Pérez, V. Puig, J. Pascual, J. Quevedo, E. Landeros, A. Peralta Methodology for leakage isolation using pressure sensitivity analysis in water distribution networks. Control Engineering Practice, Volume 19, Issue 10, pag. 1157-1167, 2011.

AgradecimientosEste trabajo se ha realizado dentro del proyecto FP7/2007-2013 (FP7-ICT-2011-8) nº 318556 (Effinet) de la Comisión Europea. Dos de las figuras han sido cedidas ama-blemente por las empresas Aigües de Barcelona y WBL respectiva-mente.

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Gestión y tratamiento del agua

En el marco de una tesis doctoral, se ha desarrollado un software que incluye diversos módulos para la simulación, control y calibración de redes de distribución de agua. Este software tiene una finalidad docente con resultados demostrados en sesiones de prácticas en grado de ingeniería y máster. Además, puede servir para la formación continua de expertos en las empresas de agua. Una versión gratuita del software está disponible en http://sac.upc.edu/training-benchmarks/simulador-de-xarxes-de-distribucio-daigues, permitiendo una formación autodidacta.

Programa EPANET

La simulación en el análisisdel comportamiento hidráulico

L as compañías de agua usan los modelos de redes de distribución para una gran

variedad de aplicaciones. La moni-torización de la red permite llevar a cabo un control general del estado de la misma. Además, otras aplica-ciones más especializadas como el control de presión permiten a las empresas reducir las pérdidas por posibles fugas, a la vez que mantie-nen un servicio adecuado al cliente. Sin embargo, estas aplicaciones requieren una buena calibración del modelo hidráulico para que las metodologías desarrolladas sean aplicables sobre la red real. Esta ca-libración es especialmente delicada en lo que se refiere a los consumos, un parámetro muy variable que a la vez incluye fugas eventuales.

Los modelos de redes de distri-bución de agua [1][2] se utilizan en un gran abanico de aplicaciones. En la industria, las compañías de agua los usan para monitorizar la red, controlar la presión, supervisar la calidad del agua [3], y detectar y aislar fugas, entre otros. Las redes de distribución de agua son sistemas complejos, pero su funcionamiento resulta fácil de entender debido a la proximidad con el usuario, quien es -de hecho- una parte del sistema. Es por este motivo que las redes de agua pueden usarse en docencia

como ejemplo de una aplicación real de la teoría explicada en clases de ingeniería automática.

Este artículo presenta una aplica-ción programada en lenguaje Matlab basada en una interfaz gráfica para el uso de modelos de redes de dis-tribución de agua. Se presenta el software programado y un ejemplo de simulación con una red acadé-mica, y se muestran dos módulos extra utilizados para el control de presión en la red y la modelización de las demandas, así como la pre-sentación del material didáctico desarrollado para la práctica do-cente. Para finalizar, se presentan algunas conclusiones referentes al software programado y a su uso en ámbitos tanto profesionales como no profesionales.

SoftwareUna de las principales caracterís-ticas que debe tener una aplica-ción que puede ser usada tanto por expertos como por desconocedo-res de la materia es la facilidad de uso y comprensión. Además, debe cumplir con todos los requisitos necesarios para poder desarrollar su función. A continuación se pre-sentan las diferentes herramientas informáticas utilizadas para la gene-ración del software de simulación de redes de agua.

ProgramaciónEl objetivo final de la aplicación desarrollada es experimentar en simulación acciones sobre una red de distribución de agua. EPANET es un programa de simulación para el análisis del comportamiento hi-dráulico y de la calidad del agua en redes de distribución a presión. Sin embargo, existe una limitación cuando el usuario desea programar funciones dentro del mismo pro-grama.

Para solventar este problema se trabaja con Matlab, un lenguaje de computación técnico de alto nivel con un entorno interactivo para el desarrollo de algoritmos, visualiza-ción y análisis de datos, cálculo nu-mérico, etc. La utilización de Matlab está abierta a muchas aplicaciones, desde procesamiento de señales e imágenes hasta el análisis financiero y biología computacional, pasando por diseño de sistemas de control y modelado de sistemas.

Finalmente, se requiere una últi-ma herramienta que permita utilizar el motor de simulación de EPANET desde Matlab. Esta herramienta lla-mada EPANET toolkit es una DLL (Dynamic Link Library) que permi-te a los programadores personalizar el motor de cálculo de EPANET para sus propias necesidades.

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Gestión y tratamiento del agua

Interfaz gráficaCon la disponibilidad de las funcio-nes de EPANET en Matlab, el usua-rio habitual del simulador puede encontrarse con la dificultad de des-conocer el entorno de programación de Matlab, de la misma forma que el usuario que domina Matlab puede carecer de altos conocimientos en redes de distribución de agua. El software que aquí se presenta tiene como objetivo principal facilitar el trabajo a todos los usuarios, ofre-ciendo un entorno gráfico donde el conocimiento de programación Matlab y de los detalles de redes de distribución de agua pasan a un segundo plano. El software puede utilizarse con finalidad docente en ingeniería, así como introducirse en ámbitos más profesionales para aplicar las metodologías disponibles en redes de distribución reales. La interacción entre los diferentes

programas utilizados se observa en la figura superior.

El programa desarrollado está formado por un conjunto de mó-dulos independientes. El módulo principal incluye funciones para la simulación y análisis de redes. A su vez, permite llamar a otros módulos, los cuales pueden seguir usando las funcionalidades de la interfaz principal. La figura inferior izquierda muestra una captura de este módulo.

El módulo principal permite ob-tener los parámetros de todos los elementos de la red, tanto los fí-sicos (tanques, nodos, tuberías, etc.) como los no físicos (controles, patrones, etc.). También posibilita realizar una simulación de perio-do extendido donde a partir de unas demandas y unas consignas de entrada, se obtendrán lecturas de presión y caudal en los nodos y

tuberías seleccionados. Uno de los usos potenciales de este módulo sería la monitorización de la red.

Simulación de una red académicaEl material ofrecido en la web in-cluye una red académica con la que se pueden testear las funcio-nalidades de la interfaz. Esta red está formada por 8 nodos (6 de los cuales son consumidores) y 9 tube-rías, como se observa en la figura inferior derecha. La simplicidad de la red permite a los nuevos usuarios entender rápidamente el funciona-miento tanto de las redes de agua como del software.

Usando la función para simular mostrada en la figura de la página siguiente (superior izquierda), po-demos definir cuáles son las con-signas de entrada y las demandas de la red, y obtener como resultado las presiones y caudales en los elemen-tos deseados. Una de las ventajas de este software es la capacidad de trabajo desde la línea de comandos de Matlab. En el caso de la simu-lación, el software se encarga de generar los valores de caudal y pre-sión medidos, y es el usuario el que decide cómo tratar esa información. Por ejemplo, es posible realizar una gráfica como la de la figura de la página siguiente (superior derecha) mediante comandos Matlab, donde se observan los caudales medidos en cada entrada y las presiones de

n Interacción entre los diferentes programas utilizados.

n Captura del módulo principal. La red de la figura es cortesía de la compañía AGBAR.

n Red académica formada por 8 nodos (6 de los cuales son con-sumidores) y 9 tuberías.

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Gestión y tratamiento del agua

todos los consumidores de la red.

Aplicaciones disponibles La posibilidad de usar módulos inde-pendientes otorga una gran libertad cuando el usuario quiere programar funcionalidades no disponibles en el módulo base. En este trabajo se presentan dos módulos adicionales para realizar control de presión [4] y modelado de las demandas de la red [5]. El desarrollo de un nuevo

módulo se vería facilitado por la disponibilidad de los códigos fuente en Matlab así como la disposición del grupo SAC para colaborar.

Control de presiónLa finalidad de este módulo es man-tener la presión de un nodo deter-minado en una consigna deseada. Los actuadores usados son válvulas de reducción de presión cuya con-signa es la presión aguas abajo.

Estas válvulas (en la red académica hay dos) suelen instalarse en las entradas de los sectores de redes complejas. El control de presión es una práctica usada habitualmente para la reducción de fugas en redes [6] [7]. Asignando una consigna de baja presión a la entrada se garan-tiza de forma simple la reducción de la presión en todo el sector. Sin embargo, para garantizar un servicio de calidad y debido a que la presión depende de la demanda en la red, el control suele aplicarse en la zona (nodo) más crítica del sector, donde la presión es más baja.

El módulo de control de presión tiene la interfaz gráfica mostrada en la figura adjunta. En la parte izquierda se introducen los datos correspondientes a la simulación. En la parte derecha se introdu-cen las características del control a efectuar. El software permite tra-bajar con diferentes estructuras de control:

• Control monovariable usando un actuador.

• Control monovariable rango partido usando varios actuadores.

• Control multivariable.

EjemploSi aplicamos el control de presión en un único punto de la red aca-démica de la figura en la que apa-

n Función para simular. n Gráfica mediante comandos Matlab.

n Interfaz gráfica del módulo de control de presión.

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Gestión y tratamiento del agua

rece la red académica (pág. xx), podemos generar una gráfica me-diante comandos Matlab donde se muestran los resultados obtenidos (figura superior). En color azul se observa la presión en el nodo crítico (presión más baja de la red) cuando no se aplica ningún tipo de control. Aplicando un control monovariable con un solo actuador, obtenemos los resultados representados en rojo (sin antiwindup) y verde (con antiwindup). Tal como se observa, el actuador no es capaz de mante-ner la presión en su valor mínimo durante todo el día. Para resolver este problema, se aplica un control monovariable rango partido, donde ambos actuadores se encargan de controlar la presión mínima de for-ma correcta (línea negra).

Calibración de demandasEn cualquier aplicación que use modelos, los resultados obtenidos dependerán de la calidad del propio modelo [8]. Un buen modelo repre-sentará correctamente el sistema real, mientras que un mal modelo puede inducir a conclusiones erró-neas. En los sistemas de distribu-ción de agua, uno de los parámetros más inciertos son las demandas. Las demandas son entradas del siste-ma que rigen el estado del mismo. Sin embargo, el sentido común las muestra como salidas, ya que el agua sale del sistema. Desde un punto de vista de control, pueden conside-rarse perturbaciones que afectan al sistema (en la figura antes citada, se pueden observar picos en la presión

controlada debidos a los cambios de demanda en la red). Además, una buena estimación de las demandas significa detectar fugas.

La incertidumbre inherente en las demandas las convierte en un parámetro difícil de modelar. En [5] se describe una metodología para calibrar patrones de demanda. Los patrones de demanda son agrupa-ciones de consumidores individua-les con un comportamiento diario similar. La calibración de patrones de demanda convierte el sistema indeterminado (muchas demandas, pocos sensores), en un sistema determinado (misma cantidad de patrones que de sensores).

El módulo de calibración presenta una interfaz más compleja debido a la gran cantidad de parámetros que se requieren para iniciar el proceso de calibración. En la guía de usuario disponible en la web se

describen detalladamente todos los parámetros de configuración de esta interfaz (figura inferior).

La figura de la página siguiente muestra los resultados de la ca-libración de las demandas en la red académica. Se han calibrado 3 patrones de demanda a partir de las medidas de presión de la red. El sombreado gris representa el intervalo de confianza del 95%,

n Gráfica mediante comandos Matlab donde se muestran los resultados obtenidos.

n En la guía de usuario disponible en la web se describen detalladamente todos los pará-metros de configuración de la interfaz.

Material didáctico

E l software presentado en este artículo ha sido uti-

lizado como material docen-te en prácticas de ingeniería, grado de ingeniería y máster. El éxito del mismo se basa en mostrar a los estudiantes una aplicación real donde se po-nen en práctica los conceptos recibidos en las clases teóricas. Se ofrecen cuatro prácticas de una duración aproximada de dos horas por práctica, dividi-das en:

• Iniciación a las redes de agua y al simulador EPANET.

• Simulación de la red desde Matlab mediante el software presentado.

• Control de presión.• Calibración de demandas.El material puede utilizarse

de forma autodidacta mediante la guía ofrecida y las prácticas propuestas.

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Gestión y tratamiento del agua

debido al ruido en los sensores. Estos patrones representan el com-portamiento de grupos de demanda:

nodos 1 y 4 para el primer patrón, nodos 2 y 3 para el segundo patrón; y nodos 5 y 6 para el tercer patrón.

Posibles fugas podrían detectarse si el valor calibrado de un patrón sigue un comportamiento diferente al esperado, el cual se puede calcular a partir de datos históricos.

ConclusionesEste artículo presenta un software para el control y supervisión de redes de distribución de agua. La interfaz gráfica se ha programado con Matlab, un software muy utili-zado en ingeniería con un potente motor de cálculo que incluye múl-tiples funciones. La resolución del sistema hidráulico se realiza con la librería de funciones de EPANET, un standard en simulación de redes de agua.

La versatilidad de la herramienta programada permite la ampliación de la misma con módulos adicio-nales programados por cada usua-rio según sus necesidades. Si una compañía de agua tiene alguna apli-cación muy específica que quiera analizar mediante la simulación, los ingenieros de la compañía pueden crear su propia solución fácilmente. Los códigos fuente ofrecidos sirven de ejemplo y además el grupo de investigación SAC está siempre dis-puesto a colaborar en retos reales.

Asimismo, el material didáctico puede ser ampliado mediante la inclusión de nuevos módulos, o la profundización en los conceptos aplicados por los ya existentes.

Gerard Sanz y Ramon PérezDepartamento Ingeniería de Sistemas, Automática e Informática Industrial de la Universidad Politécnica de Catalunya

n Resultados de la calibración de las demandas en la red académica.

Referencias

[1] M. A. Bryds and B. Ulanicki, Operational Control of Water Systems: Structures, Algorithms and Applications. Prentice Hall International, 1994.

[2] T. Walski, D. Chase, D. Savic, W. Grayman, S. Beckwith, and E. Koelle, Advanced Water Distribution Modeling and Management. Haestad Press, 2003.

[3] F. Nejjari, R. Pérez, V. Puig, J. Quevedo, R. Sarrate, M. Cugueró, G. Sanz, J. Mirats, Abnormal quality detection and isolation in water distribution networks using simulation models, DrinkingWater Engi-neering Science Discussions, vol. 5, no. 1, pp. 435-453, 2012.

[4] G. Sanz and R. Pérez, Benchmark de control y supervisión de redes de distribución de agua, in Actas de las XXXIV Jornadas de Automática, 2013, pp. 1–6.

[5] G. Sanz and R. Pérez, Demand Pattern Calibration in Water Dis-tribution Networks, in 12th International Conference on Computing and Control for the Water Industry, 2013.

[6] G. Sanz, R. Pérez, R. Sánchez, Pressure Control of a Large Scale Water Network using Integral Action, in IFAC Conference on Advances in PID Control, 2012.

[7] M. J. H. Sterling, A. Bargiela, Leakage reduction by optimised control of valves in water networks, Transactions of the Institute of Measurement and Control, vol. 6, no. 6, pp. 293–298, 1984.

[8] D. Savic, Z. Kapelan, P. Jonkergouw, Quo vadis water distribu-tion model calibration?, Urban Water Journal, vol. 6, no. 1, pp. 3-22, Mar. 2009.

AgradecimientosEste trabajo se ha realizado dentro de los proyectos DPI-2009-13744 (WATMAN) y DPI-2011-26243 (SHERECS) del mi-nisterio Español de Educación; FP7-ICT-2012-318556 (EFFI-NET) de la Comisión Europea; proyectos realizados por el grupo SAC (Sistemas Avanzados de Con-trol) de la Universitat Politècnica de Catalunya.

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Gestión y tratamiento del agua

El proyecto que aquí se presenta tiene como objetivo principal desarrollar un sistema modular que utilice sondas de resonancia magnética (Nuclear Magnetic Resonance, NMR) para monitorizar y medir el estado de colmatación de los humedales construidos. De esta forma, se implementará una medida de prevención de este fenómeno que permitirá a los operarios intervenir de manera más simple para prevenir problemas a largo plazo.

Mejorar la operación de humedales construidos

Sensores de resonancia magnética

L os humedales construidos son sistemas biológicos de depuración y constituyen

una de las alternativas ecoinnova-doras más usadas en España en los últimos años para el tratamiento del agua residual de pequeñas co-munidades (Puigagut et al., 2007). Son sistemas pasivos de depuración constituidos por una laguna o canal poco profundo (generalmente de 0,4 a 0,9 m) excavado en el terreno, impermeabilizado y plantado con vegetales propios de zonas húmedas (macrófitos acuáticos) en los que los procesos de descontaminación son ejecutados simultáneamente por componentes físicos, químicos y biológicos a medida que el agua circula a través del mismo. Estos sistemas se diseñan para una amplia gama de aplicaciones y se pueden utilizar para tratar aguas residuales domésticas e industriales, lixivia-dos de vertederos, aguas de esco-rrentía agrícola y urbana y para el tratamiento de lodos de depuradora (Kadlec and Wallace, 2009). Estos sistemas también se pueden utilizar para restaurar ecosistemas, en cuyo caso la depuración puede ser un objetivo secundario.

Los humedales construidos se han clasificado tradicionalmente en dos tipologías atendiendo a si la circula-ción del agua es de tipo subterránea (flujo subsuperficial) o en contacto con la atmosfera (flujo superficial). La profundidad de los lechos es

inferior a 0,4 m en el primer caso, mientras que suele ser de entre 0,3 y 0,9 m en humedales subsuperfi-ciales. Las principales diferencias de los sistemas de flujo subsuperficial respecto a los superficiales son: mayor capacidad de tratamiento (admiten mayor carga orgánica), bajo riesgo de contacto del agua con las personas y de aparición de insectos, y menor utilidad para proyectos de restauración ambiental debido a la falta de lámina de agua accesible.

Además, los humedales de flujo subsuperficial se clasifican según el sentido de circulación del agua en horizontales o verticales (figura en página siguiente). En los siste-mas horizontales, el agua circula horizontalmente a través del medio granular y los rizomas y raíces de las plantas y se caracterizan por funcio-nar permanentemente inundados (el agua se encuentra entre 0,05 y 0,1 m por debajo de la superficie). En cambio, los humedales vertica-les fueron desarrollados en Europa como alternativa a los humedales horizontales para producir efluentes nitrificados (Cooper, 2005). La pro-fundidad del medio granular es de entre 0,5 y 0,8 m y la circulación del agua es de tipo vertical y tiene lugar a pulsos, de manera que el medio granular no está permanentemente inundado.

En estos sistemas la eliminación de contaminantes se lleva a cabo

por mecanismos tanto biológicos como físicos y químicos. Tales pro-cesos permiten eliminar sólidos en suspensión y materia orgánica, así como nutrientes: nitrógeno y fosforo. Generalmente, los rendimientos de eliminación de contaminantes son del mismo orden que el de las tec-nologías convencionales (Pedescoll, 2010). No obstante, la concentración de contaminantes en el efluente de un humedal depende en gran medi-da de la concentración en el afluente y de la carga hidráulica aplicada al sistema. Además, parámetros de di-seño como la carga orgánica, la pro-fundidad del lecho, la granulometría de la grava, el patrón de alimentación y, en general, todos los parámetros de diseño y operación que repercutan en un aumento o disminución de la transferencia de oxígeno del sistema, promoverán o limitarán el nivel de depuración en el mismo.

Entre las ventajas de estos sis-temas de tratamiento destacan: 1) simplicidad en la operación, 2) consumo energético mínimo o nulo, 3) baja producción de residuos du-rante el tratamiento y consecuente bajo coste de explotación y man-tenimiento y 4) bajo impacto am-biental.

La colmataciónLa colmatación es el fenómeno por el cual el medio filtrante del humedal va perdiendo progresiva-mente las características hidráuli-

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Gestión y tratamiento del agua

cas iniciales, traduciéndose en la disminución de porosidad y de con-ductividad hidráulica. Los sólidos en suspensión contenidos en el agua residual a tratar son el principal factor de contribución externa a la colmatación. No obstante, esta no es la única causa de colmatación de un lecho. El crecimiento del biofilm, la deposición de detritos de plantas, el crecimiento de raíces y rizomas de estas y la precipitación química de compuestos son otras causas del proceso de colmatación (García et al, 2007). Todo esto conduce al desarrollo de una capa impermea-ble de sólidos en la superficie que impide la infiltración del agua en el lecho y que puede llegar a ser muy importante, sobre todo en la entra-da del humedal, donde se produce principalmente la retención de los sólidos en suspensión el agua.

Cuando la colmatación es muy severa, el sistema disminuye su capacidad depurativa afectando de manera importante la vida útil de un sistema. Los tiempos de vida originalmente previstos de 50-100 años (Conley et al. 1991) se pue-den ver reducidos a 15 (Bavor and Schulz 1993), 10 (Wallace and Knight, 2006) o hasta 8 años (Grif-fin et al 2008). Una vez el humedal está completamente colmatado, es necesario intervenir para poder seguir utilizándolo. Por ello se han propuesto, en estos últimos años, una serie de métodos, incluyendo la sustitución de una parte o de toda la grava, el lavado de la grava in situ o la aplicación de oxidantes químicos para volatilizar la materia orgánica acumulada. Todas estas soluciones conllevan un incremento de los costes y del tiempo de gestión.

A pesar del impacto que la col-matación puede tener en los ren-

dimientos de los humedales cons-truidos, aún no existen métodos automáticos para monitorizar y pre-venir este fenómeno antes de que la colmatación afecte de manera definitiva el lecho. Actualmente, la colmatación se estima a través de ensayos de conductividad hidráulica que conllevan una notable comple-jidad técnica (Pedescoll, 2010). La posibilidad de monitorizar el estado de colmatación de un humedal de forma sencilla y sin perturbar el medio podría extender de manera significativa la vida de los humeda-les, reduciendo las necesidades de intervención sobre el medio granu-lar y facilitando la aplicación de estos sistemas en nuevas áreas.

Así pues, resulta necesario en-contrar una tecnología que pueda monitorizar el estado de los hu-medales, indicando las áreas del lecho que se están colmatando. De esta forma se podría llegar a controlar el fenómeno e intervenir antes de que la colmatación llegue a un estado avanzado, per ejemplo cambiando una parte reducida de la grava, parando o desplazando temporáneamente la alimentación en el lecho afectado.

Proyecto ARBIEl proyecto ARBI (Autonomous Reed Bed Installation), financiado por el programa FP7 de la Unión Europea (dos años), se está llevando a cabo a través de una colaboración entre dos universidades (Universidad Politèc-nica de Catalunya- BarcelonaTech y Nottingham Trent University) y cinco empresas (ARM Ltd., Lab-Tools Ltd., Lightmain Company Ltd., Oxyguard International A/S y Technosam Srl).

El proyecto tiene como objetivo principal desarrollar un sistema que

pueda monitorizar y medir el estado de colmatación de los humedales construidos para poder implemen-tar medidas de prevención de este fenómeno. En concreto, se prevé desarrollar un sistema modular que utilice sondas de resonancia magné-tica (Nuclear Magnetic Resonance, NMR) para monitorizar la colma-tación y permitir a los operarios la intervención de manera simple para prevenir problemas a largo plazo. Estos sensores serán capaces de detectar energías de asociación entre agua y la materia orgánica o mineral que pueda dar lugar a la col-matación del lecho. De esta forma se podrán conocer la cantidad y la composición de la materia responsa-ble de la colmatación. Las sondas se calibrarán para poder ser utilizadas como sensores de conductividad hidráulica permanentemente in situ, así que la medida manual de la conductividad hidráulica sería sustituida por sondas, ganando au-tomatización y precisión.

Los sensores se basarán en son-das magnéticas que ya se aplican como herramienta en la industria petrolera para medir la viabilidad de explotación en un lugar determina-do. Recientemente, en Portland se han desarrollado pequeños sensores magnéticos de bajo coste (25 mm de diámetro y 20 mm de espesor) para estudios en el proceso de secado de cemento (Cano-Barrita et al., 2009). Estos sensores, intrínsecamente sensibles al contenido de agua, han mostrado una reducción en la señal en relación con la diminución del contenido de agua en el cemento. Además, las sondas magnéticas se han demostrado eficientes como herramientas cualitativas para de-terminar la porosidad de la grava (Kleinhans et al., 2008).

n Esquema de humedales construidos de flujo horizontal y vertical (Samsó, 2014).

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Gestión y tratamiento del agua

Además de la sensibilidad al con-tenido de agua de una muestra, las sondas se pueden utilizar para determinar propiedades del agua como su asociación local. A través de las sondas se pretende obtener indicadores sobre el estado del agua intersticial (con un ratio de agua libre sobre agua atada al medio). Este parámetro está relacionado con la conductividad hidráulica a través de la materia que produce la colmatación (Suliman et al., 2006). De esta manera, las sondas se utili-zarán para caracterizar localmente la colmatación del sistema. El pro-yecto permitirá, por primera vez, adaptar las sondas magnéticas a los humedales construidos. Además de la utilización en el campo de los humedales construidos, la puesta a punto de sensores de este tipo per-mitirá su aplicación en diferentes campos tanto en agronomía para la cuantificación de la materia orgá-nica y la humedad en suelo, como en la medida de biocolmatación en acuíferos.

El proyecto ARBI se basa en la experiencia y la pluridisciplinarie-dad de los grupos involucrados, y permitirá desarrollar el prototipo de un sistema modular de hume-

dales construidos (figura en página anterior). A lo largo del proyecto se investigarán diferentes mate-riales de construcción, así como diferentes diseños del sistema. En este sistema, el tratamiento de agua será optimizado a través de distintas unidades que se podrán incorporar (calefacción del agua en entrada, aireación del lecho). A parte de las sondas magnéticas, el sistema también será dotado de un control remoto de parámetros de calidad de agua para facilitar el control de su funcionamiento.

Gracias a los aportes del proyecto ARBI, se incrementará el funcio-namiento y la longevidad de los humedales construidos. La monito-rización del estado de colmatación no dependerá del trabajo de un equipo de personas para medir la conductividad hidráulica, sino que será automática, rápida y se podrá hacer en diferentes puntos del le-cho y a diferentes profundidades. Gracias a su automatización, estos sistemas permitirán responder de manera rápida y eficaz a la aparición de la colmatación (por ejemplo, cambiando el punto de alimenta-ción) y alargar así la vida útil del sistema.

E. Uggetti1, J. Puigagut1, J. García1, T. Hughes-Riley2, M.I. Newton2, R.H. Morris2, J.B. Webber3

1GEMMA-Grupo de Ingeniería y Microbiologia del Medio Ambiente. Departamento de Ingeniería Hidráulica, Marítima y Ambiental. UniversitatPolitècnica de Catalunya-BarcelonaTech. c/ Jordi Girona 1-3, Módulo D1, 08034 Barcelonaenrica.uggetti@upc.edu2The Nottingham Trent University, Nottingham, Nottinghamshire, UK.3Lab-Tools Ltd.,Canterbury, Kent, UK.

Referencias (bibliografía relevante)• Cano-Barrita, PFD., Marble, AE., Balcom, BJ., García, JC., Masthikin,

IV., Thomas, MDA., Bremner, TV. (2009). Embedded NMR sensors to monitor evaporable water loss caused by hydration and drying in Port-land cement mortar, Cement and Concrete Research, 39(4),324-328.

• Cooper P. (2005). The performance of vertical flowconstructed wet-landsystems with special reference to the significanceof oxygen transfer andhydraulic loading rates. Wat. Sci. Tech. 51 (9), 91-97.

• Garcia, J., Rousseau, D., Caselles-Osorio, A., Story, A., De Pauw, N., Vanrolleghem, P., 2007.Impact ofprior physico-chemical treatment onthe clogging process of subsurface flowconstructed wetlands: Model-based evaluation. Water, Air and Soil Pollution 185(1-4),101-109.

• Kadlec, R.H., Wallace, S.D., 2009. Treatment Wetlands, Second Edition. CRC Press. Boca Raton, Florida, USA, pp. 1016.

• Kleinhans, MG. et al, (2008). Magnetic Resonance Imaging of coarse sediment, Sedimentary Geology, 208(3-4), 69-78.

• Pedescoll, A., (2010). Clogging in horizontal subsurface flow cons-tructed wetlands: mesures, design factors and prevention strategies. Tesis doctoral

• Puigagut, J., Villaseñor, J., Salas, J.J., Bécares, E., García, J., (2007). Subsurface-flowconstructed wetlands in Spain for the sanitation of small communities: a comparativestudy. Ecological Engineering 30(4), 312-319.

AgradecimientosEl proyecto ARBI está financiado por la Unión Europea (FP7, Grant Agreement 606326).

n Esquema del sistema modular ARBI.

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Febrero 2014 / n.º 459 Automática e Instrumentación

Gestión y tratamiento del agua

La mejora de la eficiencia hidráulica de los sistemas de distribución de agua es una de las principales prioridades hoy en día. Con el objetivo de reducir la pérdida técnica en las redes de distribución, se pueden combinar dos metodologías: adecuación de presiones (reduce la pérdida por fuga) y control de fugas (reduce el número de fugas). Cada metodología requiere de tecnologías adecuadas para asegurar su eficacia.

Nuevas metodologías

Soluciones para agua no registrada

P ara superar estos retos, Aqualogy aplica las tecno-logías de microsectorización

dinámica y la localización de fugas con gases trazadores.

Microsectorización dinámica La microsectorización dinámica permite, con un coste muy bajo, el cálculo y el control de los caudales mínimos nocturnos en sectores pequeños sin modificar las condi-ciones normales de distribución ni alterar la calidad del agua.

La microsectorización dinámica (MSD) consiste en dividir la red de distribución de agua potable en microsectores con una longitud media de red de entre 5 y 7 km de una manera transitoria, que permite el registro diario de los caudales mínimos nocturnos entre la 1 y las 5 de la mañana en cada sector. Una vez obtenido el caudal mínimo nocturno, la red recupera su estruc-tura original a las 5 de la mañana, cuando comienza nuevamente la demanda. A través del análisis de n Actuador automático de regulación de presiones.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459

Gestión y tratamiento del agua

los caudales mínimos nocturnos se realiza un control activo de fugas en la red.

Esta sectorización transitoria se consigue equipando las válvulas de frontera de cada sector con actua-dores hidráulicos, alimentados por la presión de la red, que permiten hacer diariamente las maniobras de apertura y cierre de las válvulas de manera automática, sin consumo alguno de energía.

La MDS tiene un menor coste que las sectorizaciones estáticas (DMA), no necesita la elaboración de modelos matemáticos, permite una implementación más rápida y no modifica la estructura de la red, por lo que evita problemas de varia-ción del régimen de presiones y el deterioro de la calidad del agua.

El actuador automático es un dispositivo mecánico caracterizado por su sencillez y robustez que actúa sobre válvulas de mariposa, nuevas o existentes, en cualquier tipo de red. La simplicidad de su funcionamien-to le confiere una gran versatilidad y una amplia gama de aplicaciones: sectorización, regulación de presio-nes, control de depósitos, etc. Es la herramienta principal a la hora de materializar tanto los planes de regulación de presiones como de microsectorización dinámica.

La característica que convierte al actuador de Aqualogy en un producto tan competitivo es que la energía necesaria para manipular la válvula proviene de la presión de la propia red de abastecimiento de agua, por lo que no necesita sumi-nistro externo de energía.

Los finales de redes de distribu-ción de agua manifiestan a menudo un empeoramiento de la calidad del agua ocasionado por la reducida o nula circulación de agua en largos periodos de tiempo. Sanatub es un sistema diseñado para forzar la circulación interior de agua en tu-berías que presentan esta problemá-tica, bien por tratarse de finales de red, bien por tratarse de cualquier fondo de saco existente en sistemas de distribución, como por ejemplo los hidrantes contra incendios de columna. Entre sus ventajas, cabe destacar las siguientes: su insta-

lación es sencilla y económica en comparación con la ejecución de cualquier obra civil de mallado; es un sistema estático que actúa en continuo; permite mantener la ca-lidad del agua en niveles adecuados reduciendo la turbidez en los finales de red; elimina la acumulación de depósitos en colas de red, elementos propicios al desarrollo de bacterias y microorganismos en el tramo final de la conducción; asegura la perma-nencia de cloro en todo el tramo; su mantenimiento es nulo y no consu-me energía de ningún tipo.

Por lo que respecta al iMeter, es un dispositivo M2M (machine to machine) diseñado específicamente para la lectura automática de con-tadores de agua a través de la red GPRS. Este equipo surge de la suma de dos conceptos: la rentabilidad GPRS y el consumo de energía ex-tremadamente bajo. iMeter funcio-na con pilas y es resistente a golpes, agua y polvo. Es particularmente adecuado para caudalímetros aisla-dos o de difícil acceso y para grandes consumidores que exigen un control diario.

Localización de fugas Una vez salta la alarma en un micro-sector, es el momento de localizar la fuga.

Los sistemas acústicos están es-pecialmente indicados para realizar los primeros sondeos en la red de abastecimiento, ya que proporcio-nan un alto porcentaje de éxito en la detección de fugas de manera rápida.

Los sistemas basados en gases trazadores (helio) muestran mejo-res rendimientos que los acústicos, ya que no tienen las limitaciones derivadas del principio físico de propagación del sonido.

Para llevar a cabo búsquedas con éxito se sugiere una combinación de ambas técnicas.

El helio es inocuo y no altera las propiedades organolépticas del agua, lo que evita quejas de los consumidores. Su concentración en la atmósfera es de 5,20 ppm, lo que permite el proceso de difusión así como una fácil detección. El pro-ceso de desorción dura cinco o seis

días, tiempo suficiente para detectar todas las fugas en un microsector.

iDROLOC es un equipo y una me-todología para la detección de fugas mediante gases trazadores. Apto para cualquier diámetro de tubería, material y condiciones de presión, puede trabajar tanto en servicio (sin detener el suministro), como fuera de servicio (tuberías vacías, desconectadas o recientemente instaladas). Además, no se necesita entrar en contacto físico con la tu-bería, solo se requiere conocer con exactitud el trazado de la tubería con un margen de error de un me-tro. Por otro lado, su manipulación es completamente automatizada, ofrece alta movilidad y un solo ope-rario puede utilizarlo fácilmente. Se caracteriza por una ratio espectacu-lar entre el rendimiento y el precio: 1 km de red por operario al día. Es especialmente apropiado para evaluar el estado de las tuberías y de las acometidas, ya que es capaz de trabajar con concentraciones muy bajas de helio, no es necesario realizar ninguna modificación ni alteración sobre las condiciones normales de distribución de la red (caudal o presión). Se trata del único sistema que puede encontrar fugas donde los sistemas acústicos tienen limitaciones derivadas del principio físico de propagación del sonido.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459

Gestión y tratamiento del agua

Para los requisitos funcionales y para la captura de todos los beneficios potenciales deseados por una empresa gestora del servicio de agua como Aqualogy, la solución en VHF presenta un mejor resultado, tanto desde el punto de vista técnico (fiabilidad) como económico (coste total de la solución a 10 años vista).

Una red fija de lectura

Telelectura: ¿cuál es la mejor solución?

L a telelectura se revela como un requerimiento cada vez más habitual en el sector.

Existen diversos factores que impul-san su implantación. Por un lado, puede contribuir a la creación de la denominada ciudad verde y al con-sumo de agua eficiente y sostenible. Por otro, permite ofrecer un mejor servicio al cliente, desde la lectura del contador automática (sin moles-tar al cliente) y real (no estimada) hasta una mejor atención. También posibilita la prestación de servicios de valor añadido al cliente, tales como el control de consumos anómalos, las alarmas de fuga, etc., así como la extensión de la gestión técnica de la red al último punto de control de la propia red, el contador.

La telelectura aparece en los últimos años como un fenómeno creciente en el mercado, tanto en términos de volumen como de incre-mento de las soluciones disponibles. Pero, por un lado, los fabricantes de contadores ofrecen soluciones propias ligadas a sus contadores, lo cual hace al cliente cautivo e incre-menta el riesgo de la inversión. Por otro lado, han aparecido empresas de tecnología con soluciones multi-fabricante con una dudosa viabilidad a medio plazo, salvo excepciones.

Para Aqualogy, la telelectura no tiene que ser considerada como una forma barata de leer, sino como una herramienta para obtener eficiencia en el consumo a ambos lados del contador. Y ello solo se puede conse-guir con la implantación de una red fija de telelectura, en detrimento de soluciones walk-by, lo que permite así disponer de las lecturas de forma

automática, firme, fiable y con una frecuencia diaria.

Para maximizar el valor, se requie-re una visión amplia, que integre a todos los involucrados. Es posible identificar las siguientes fuentes de valor:

• Portal de consumos para el cliente final para la provisión de información, la prestación de servi-cios a los clientes y el fomento del consumo sostenible.

– Provisión de información de consumos diarios para facilitar al cliente la comprensión de sus con-sumos (menos llamadas al centro de atención).

– Gestor de alarmas de fuga y sobreconsumos configurable por el cliente.

• Optimización del rendimiento de la red a partir del análisis de la información de los consumos recibidos.

– Indicadores de sospecha de frau-de, de defectos en contadores, etc.

– Valoración del dimensionamien-to correcto de contadores a partir del

análisis de los caudales.– Agregación de consumos por

sector y correlación con medidas de la red.

Retorno de experiencias con tecnologías de campoSe analiza a continuación el retorno de las experiencias de Aqualogy para el despliegue masivo de redes fijas en zonas con más de 400 contadores.

Como criterios básicos de vali-dación se definieron las siguientes premisas:

• Se identifica el valor de la trans-formación de datos en información relevante para el negocio y el de su análisis.

• Debe mantenerse la indepen-dencia de los fabricantes de contado-res, de forma que no se pierda la ca-pacidad de elección del contador.

• Se buscan soluciones simples, que eviten que la empresa gestora de redes de agua se convierta en gestora de redes de comunicaciones.

• Se valoran los costes para todo su ciclo de vida (inversión + opera-

n Consulta de consumos diarios de un comercio.

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Febrero 2014 / n.º 459 Automática e Instrumentación

Gestión y tratamiento del agua

ción y mantenimiento).Los factores clave del éxito de-

finido son los siguientes: facilidad de implantación, sin necesidad de expertos ingenieros; simplicidad en la gestión posterior (lecturas, altas, bajas, cambios…); solidez y fiabili-dad (% de lecturas obtenidas sobre planificación); y eficiencia en los costes de mantenimiento de la red

Es posible clasificar las experien-cias de Aqualogy según el modelo de comunicaciones de la red fija:

• Enlace con los contadores por cable a partir de protocolos de co-municación MBUS o de la norma UNE 82326 y reenvío a los siste-mas centrales por radiofrecuencia y GPRS. Esta solución es viable económicamente solo en entornos de baterías con un número mínimo de contadores.

• Enlace con los contadores por radiofrecuencia UHF, normalmen-te en las bandas de 433 MHz y 868 MHz. Estas bandas han sido planteadas para entornos de corto alcance (electrónica de consumo), por lo que tienen alcances muy in-feriores a 100 m. Este corto alcance obliga al diseño pormenorizado de una red de repetidores, calle a calle, para cubrir todos los contadores. Su despliegue es complicado, máxime si se tiene en cuenta la necesidad de equipos repetidores en altura, obteniendo medias de un equipo de red por cada 10-15 contadores. Además, estas soluciones presentan un coste elevado de mantenimiento, derivado principalmente del enorme número de equipos que componen la red fija.

• Enlace con los contadores por radiofrecuencia VHF en la banda de 169 MHz. Esta banda de frecuencia está restringida a unos pocos usos (entre ellos la medición, desde el 2005) y, a priori, presenta ventajas respecto a frecuencias mayores: presenta menor ruido que otras fre-cuencias de uso libre, derivado del uso residual de esta banda para usos no demasiado comunes; provee un mayor alcance (se pasa de decenas a centenas de metros), derivado de la baja frecuencia utilizada y de la mayor potencia radiada permitida.

La solución probada presentaba

las siguientes características:• Solución unidireccional de con-

sumo ultrabajo con un módulo de radio simple y robusto. Vida útil superior a 10 años.

• Emisión de 24 lecturas horarias enviadas en pequeñas tramas du-rante el día, con lo que se reduce el riesgo de no disponer de, al menos, una lectura al día.

• Concentradores colocados en ubicaciones elevadas que actúan únicamente como receptores. Re-envían la información por GPRS a los sistemas.

Las experiencias de Aqualogy con esta solución en VHF en diferentes entornos del territorio español apor-taron las siguientes conclusiones:

• Su despliegue es más simple dado el menor número de equipos de concentración que deben insta-larse.

• No requiere repetidores, lo que evita un gran número de afectacio-nes en el mobiliario urbano.

• No requiere configurar rutas o asociaciones contador-concen-trador.

• Se ha obtenido una media de un equipo de red fija por cada 300 contadores aproximadamente en entorno semiurbano y de más de 3.000 en entorno urbano.

• Se valoraron cerca de 20 veces menos equipos de red por contador, con su consecuente reducción en el coste de operación y manteni-miento.

IBM también seleccionó una solu-ción VHF frente a dos soluciones de corto alcance para la cobertura total de la isla de Malta (250.000 conta-dores de agua). Por su parte, GrDF (distribuidora de gas de Francia) seleccionó, a partir de cuatro prue-bas piloto con aproximadamente 5.000 contadores, una solución VHF frente a las otras tres soluciones de corto alcance para el despliegue en sus 11 millones de contadores, cuya aprobación regulatoria fue concedi-da el pasado verano.

Mateu Crespí AlemanyAqualogyProduct Manager mcrespi@aqualogy.net

n Configurador de alarmas de fuga y sobreconsumo (diario, semanal o mensual).

n Detalle de consumo negativo por fraude (manipulación por cambio de sentido del con-tador).

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459

Gestión y tratamiento del agua

Aqualogy ha desarrollado un sistema, con capacidad de integrarse en un scada de mercado, para la transformación automática de los datos en información fiable y de valor añadido para el gestor de la infraestructura telemandada.

SITec

Un sistema integrado con scada

S ITec es un sistema de infor-mación integrado con scada de mercado (Wonderware

System Platform), que centraliza y aporta un valor agregado a los datos técnicos relevantes de los diferen-tes procesos de una organización, almacenándolos en una base de datos con el objetivo de disponer de los mejores datos técnicos validados o corregidos, para el uso interno y

externo en la organización, simpli-ficando la gestión y la distribución de su información técnica relevante. Posee herramientas automáticas de importación y exportación de datos, procesos automáticos de validación y corrección de datos e interfaces de edición de datos con visualiza-ción gráfica y tabulación. También dispone de configurador y gestor de datos y procesos, configurador de

expresiones de validación y edición de datos, gestor de parámetros y gestor de eventos y de reportes es-tadísticos, entre otros.

Modelo funcionalLos grupos funcionales del sistema se pueden dividir en tres:

• Adquisición y registro de da-tos: sistema que permite gestionar grandes volúmenes de información y registrarla en un espacio reducido/comprimido.

• Repositorio único y validado. • Consulta y explotación de datos:

entorno que facilite el acceso a la información de los datos validados para la elaboración de informes de explotación y para el análisis de sucesos de interés.

FuncionesLas principales funcionalidades que ofrece SITec con respecto al usuario son las siguientes.

• Variables origen (Base): permite configurar el tipo de validación para las variables del sistema. A conti-nuación se detallan los diferentes tipos de validación.

nModelo funcional del SITec.

n Configuración de variables origen (Base).

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Febrero 2014 / n.º 459 Automática e Instrumentación

Gestión y tratamiento del agua

– Expresiones: esta opción permi-te activar o desactivar y gestionar la posición de las expresiones de validación y edición. Además, pue-de añadirse el rango a esta opción, introduciendo los valores inferior y superior.

– Siempre no validada: esta op-ción marcará todas las lecturas como inválidas, sin aplicar ningún tipo de cálculo.

– Siempre validada: esta opción marcará todas las lecturas como vá-lidas. Si se ha introducido un valor, el sistema, durante la validación de la variable, remplazará el valor de las lecturas por el valor introducido en el campo. En el caso de que el campo no esté informado, se dará por válido el valor de origen de las lecturas.

– Rango: esta opción permite va-lidar las lecturas a partir de unos márgenes inferior y superior pro-porcionados por el usuario.

• Creación de expresiones: El módulo de gestión de expresiones permite crear y configurar una ex-presión que defina la validación o la edición (corrección) de una variable en función de otras variables origen del sistema. La expresión tiene la posibilidad de utilizar tanto ope-raciones aritméticas básicas como operaciones comparativas, constan-tes numéricas y valores históricos de variables ya validadas.

• Edición-validación: Se visuali-zan y se corrigen los valores de las lecturas de las variables. Este módu-lo ofrece distintas opciones:

– Corregir un valor de una variable mediante el gráfico.

– Corregir un valor de una variable mediante la tabla.

– Corregir un valor mediante el reemplazo por un valor de una ex-presión de edición.

– Validar una o varias lecturas mediante el gráfico.

– Validar una o varias lecturas mediante la tabla.

– Corregir un valor de una variable mediante la ventana Comparativas de gráficas.

Ramon Creus RodriguezProductManager. Aqualogyrcreusro@aiguesdebarcelona.cat

n Configuración de expresiones calculada.

n Edición de valores.

n Corrección por comparativas de gráficas.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459

Gestión y tratamiento del agua

Los instrumentos de nivel y caudal facilitan a los operadores llevar a cabo un mayor control sobre sus operaciones. Existe una gran variedad de sistemas que pueden mejorar la eficiencia del proceso y producir una mayor calidad y cantidad de agua.

Diversas opciones

Tecnologías de nivel y caudal

P ara los sectores de tratamien-to y depuración de agua, la creciente necesidad de con-

servación del líquido elemento hace que los medios para la optimización de los procesos de tratamiento y distribución de agua se tornen en más importantes que nunca.

Actualmente está disponible una amplia variedad de sistemas de mo-nitorización para que los operarios de las instalaciones de tratamiento puedan garantizar un mayor control de sus aplicaciones y un más ade-cuado uso de los recursos. Entre estos sistemas se encuentran las tecnologías de nivel y caudal. In-tegrando ambos tipos de sistemas en sus aplicaciones, los operadores de planta pueden incrementar la eficiencia de sus procesos, reducir el malgasto de agua, cumplir con nor-mativas más exigentes, tener una mayor trazabilidad de los usos en planta y producir un agua de mayor calidad y en mayor cantidad.

Para decidir si es más adecuada la tecnología de nivel o de caudal para una aplicación de tratamiento de aguas, el operador debe primero determinar el objetivo global de la instalación.

Los equipos de nivel miden la cantidad de líquidos, sólidos y lodos contenidos en un depósito en un punto específico de un proceso ma-

yor. Este tipo de sistemas es adecua-do en actividades como monitorizar la cantidad de agua en influente y efluente, midiendo los niveles de los tanques de dosificación química durante el proceso de depuración y monitorizando (y lanzando alarmas) de las pérdidas.

Por el contrario, los caudalímetros miden el grueso del movimiento de fluido a través de un proceso, lo que es útil para aplicaciones como con-trolar el punto en que los químicos son añadidos en el proceso de depu-ración, monitorizando la eficiencia de las bombas y otros equipos y de-terminando escalones de consumo para los clientes del agua.

Una vez se ha decidido si con-viene utilizar tecnologías de nivel o caudal, debe ser elegido un sistema específico. Para tomar una deci-sión realmente bien contrastada y documentada, el operador debería considerar un número de factores tales como las características del material a ser medido, las propieda-des específicas del vaso o depósito contenedor, el entorno más cerca-no, el grado de precisión deseado, el nivel de mantenimiento que será requerido y el coste.

NivelLa tecnología de medición de nivel ultrasónico está basada en la velo-

cidad del sonido. El lapso temporal entre la ráfaga de sonido de un transductor ultrasónico y el retor-no de su eco es proporcional a la distancia entre el transductor y el material en el depósito/vaso.

Un sistema de medición ultrasó-nica de no contacto consiste en un transductor montado en el tope del depósito y un transceptor de nivel ultrasónico. El transceptor calcula el lapso temporal y lo convierte en el nivel de material. La tecnología ultrasónica ofrece la ventaja del bajo mantenimiento, dado que es auto-limpiable, fácil de configurar e ins-talar y no tiene elementos móviles. Es una medida efectiva en cuanto a costes para aplicaciones tanto de corta como de larga distancia para líquidos, lodos y sólidos.

Los sensores ultrasónicos de ni-vel pueden ser de utilidad para un gran número de aplicaciones, incluyendo:

• Control de bombas en estacio-nes elevadoras y pozos.

• Prevención de rebose en estan-ques de tormentas.

• Medición de caudal de los cana-les de entrada.

• Monitorización del nivel dife-rencial.

• Medición de caudal de los cana-les de salida/descarga.

• Procesos de tratamiento de lodos.

n Los sistemas de monitorización de nivel y caudal ayudan a conseguir un mayor control sobre las aplicaciones de agua, permitiendo optimizar el uso de los recursos en toda planta de agua.

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Febrero 2014 / n.º 459 Automática e Instrumentación

Gestión y tratamiento del agua

• Control de bombas en captación de aguas.

• Monitorización del nivel de los tanques de floculación.

• Monitorización del nivel base de los filtros.

• Depósitos de dosificación quí-mica.

Para la monitorización en muchas de estas aplicaciones, es posible seleccionar un sistema de nivel ultrasónico compuesto por un con-trolador y transductor separados. La familia Siemens Sitrans LUT400 son controladores de un solo punto para la monitorización de nivel con-tinuo y control con una precisión de 1 milimetro. El Sitrans LUT400 es compatible con los transductores Siemens Echomax, que disponen de caras activas para reducir la acumulación de material. Al selec-cionarlos con carcasa para poder ser sumergidos, estos transductores pueden además detectar inundacio-nes y condiciones de sobrellenado, permitiendo al controlador activar las bombas o alertar al operador de que debe llevarse a cabo una acción para evitar desbordamientos.

El radar es la opción preferida para la medición de nivel en cierto tipo de líquidos, lodos y sólidos en el tratamiento y depuración de aguas. Un transmisor de nivel por radar se monta en el tope de un silo y opera emitiendo ondas electromagnéticas en la superficie del material (líqui-do, sólido, lodo), midiendo el lapso de tiempo entre la señal de energía emitida y recibida. Un software de proceso convierte el lapso de tiempo en una medida de distancia que es usada para medir el nivel del mate-rial en el depósito.

Algunos ejemplos de aplicacio-nes típicas incluyen medición de nivel de digestores anaeróbicos, silos de almacenamiento de cal y almacenamiento de carbón activo. La cal y el polvo de carbón crean un ambiente extremadamente pol-voriento y de fácil aglomeración (ambas condiciones nada favorables para tecnologías de medición que no son por contacto). Por tanto, muchos usuarios prefieren usar tecnologías de contacto, tales como el radar guiado. No obstante, el pol-

vo se puede acumular en el equipo y conllevar lecturas defectuosas y costes de mantenimiento más altos debido a la necesidad de limpieza. El transmisor de nivel para sólidos Sitrans LR560 de Siemens puede reemplazar muchos sistemas de contacto en tales aplicaciones. Su señal de alta frecuencia (78Ghz) y el haz ángulo estrecho no tienen problemas en ambientes llenos de polvo y partículas en suspensión o en material con taludes.

Los equipos de nivel capacitivo detectan niveles en depósitos que contienen líquidos, lodos o sólidos operando con principio de frecuen-cia inversa. Cuando el interruptor no está cubierto por el elemento, tiene una frecuencia de oscilación mayor. Cuando el material entra en contacto con el tope del probe, la frecuencia de oscilación se reduce. Ese cambio en frecuencia es detec-tado y se inicia la alerta al operador. Incluso pequeños cambios de nivel generan grandes cambios de fre-cuencia, así que los instrumentos capacitivos proveen una excelente resolución y precisión, especialmen-te con elementos de bajo dieléctrico como espuma.

Estos dispositivos son adecuados para aplicaciones tales como:

• Detección y control de espumas en digestores.

• Detección de bajo y alto nivel en estaciones de bombeo de agua sucia y pozos.

• Prevención de rebose en cual-quier depósito, sumidero o silo.

Otra tecnología de medición de nivel relevante es la monitorización del nivel de presión hidrostática. La presión hidrostática de la columna de agua actúa en el diafragma del sensor y transmite la presión prin-cipal al sensor piezoresistivo. Dicha presión es entonces convertida a una señal analógica proporcional a la medida. Los transmisores de presión sumergibles pueden ser uti-lizados en tratamiento de aguas, de-puración o aplicaciones de riego.

CaudalLos caudalímetros electromagnéti-cos funcionan generando un campo magnético alrededor de un líquido circulante. El caudal de líquido dentro de dicho campo produce una señal de voltaje, que es entonces medida por electrodos y convertida en un rango de caudal.

Diseñados para medir el caudal de casi cualquier líquido con conduc-tividad eléctrica, lodos y pastas con una conductividad de 5 micro Sie-mens por centímetro, los medidores electromagnéticos ofrecen medi-ciones de caudal de alta precisión y que no son afectadas por variaciones en temperatura, presión, densi-dad o viscosidad. Otros beneficios importantes incluyen la ausencia de partes móviles, la facilidad de uso, operación y mantenimiento, la disponibilidad de elementos anti

n Siemens, como suministrador global de soluciones eléctricas y de automatización a plantas de agua aporta su know-how en el incremento de la operatividad y eficiencia de este tipo de plantas.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459

Gestión y tratamiento del agua

abrasión o corrosión que aumentan la durabilidad, la capacidad de me-dir caudales muy pequeños y una gran flexibilidad para instalaciones compactas o remotas (con electró-nica separada).

La medición de caudal electro-magnético es apropiada para múl-tiples aplicaciones en la industria del agua, tales como extracción de agua, monitorización del caudal del Backwash, floculación y coagula-ción, desinfección, ósmosis inversa, retorno de lodos activos, detección de fugas, facturación de agua e incluso riego.

Los caudalímetros ultrasónicos por Clamp-on equipan dos o más transductores externos que trans-miten y reciben señales ultrasónicas directamente a través de las paredes de la tubería. Dos métodos pueden ser usados para determinar el rango de caudal, a saber:

• Tiempo de transmisión, que calcula la diferencia en el tiempo de llegada entre las ondas de sonidos que viajan en la misma dirección que el caudal y aquellas que viajan en contra.

• Doppler, que se basa en la re-flexión de la energía sonora de bur-bujas gaseosas o partículas suspen-

didas para crear un campo medible en frecuencia.

Los medidores en Clamp-on son capaces de medir prácticamente cualquier líquido o gas, sin pérdida de presión o energía. Además de minimizar tiempo de instalación y costes de mantenimiento, los trans-ductores montados externamente hacen de estos medidores una elec-ción excelente para aplicaciones de retrofit y aplicaciones en que las condiciones de operación imperan sobre la posibilidad de cortar la tubería.

Los caudalímetros ultrasónicos convencionales utilizan el mismo método de transmisión-tiempo que sus hermanos Clamp-on, pero son insertados en la tubería. Esta tec-nología es apta para la medición de la mayoría de los líquidos con conductividad y líquidos no conduc-tivos con una buena permeabilidad acústica. Estos caudalímetros re-quieren un proceso de instalación más costoso y lento que los Clamp-on, pero sin embargo son capaces de medir con una mayor precisión. Se pueden conseguir en grandes tamaños y requieren un muy bajo mantenimiento debido a la ausencia de partes móviles.

Una variedad de aplicaciones de saneamiento y depuración pueden ser resueltas con caudalímetros ya sea Clamp-on o convencionales, incluyendo la dosificación química a bajos caudales, la monitorización de una red de distribución, licor mezcla y todas las fases del tratamiento de lodos.

En conclusión, las tecnologías de medición de nivel y caudal permiten un mayor control de las instalacio-nes. Esto, unido a las más modernas tecnologías de automatización de procesos como el Simatic PCS7 y Si-matic PDM que, entre otras muchas aplicaciones, permiten parametri-zar, poner en marcha, diagnosticar y realizar el mantenimiento de gran parte de estos equipos, nos permite concluir que las plantas del proceso del agua están en disposición de mejorar los procesos y, por tanto, de algo tan crucial como conservar el agua.

Javier FiguerasDirector Sector del Agua Siemens Españawww.siemens/aguaStephen Milligan,James DoorhySiemens AG

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459

Gestión y tratamiento del agua

La estación recupera un caudal de reutilización de agua para proceso de 600 m3/h. Es la ERR industrial más importante de España para dichos caudales y la segunda de Europa en tratamiento integral (filtración, ultrafiltración y ósmosis inversa). Además, todas las instalaciones están comandadas por PLC (centros de control) con pantallas táctiles que, a través de un cable Profibus, gestionan hasta el último movimiento de los conductos y válvulas.

Con valvulería Cepex

Nueva estación de regeneración y reutilización de aguaen Fibracolor

L a reutilización del agua en ámbitos industriales es esen-cial para el desarrollo sos-

tenible del entorno y los recursos naturales de los que disponemos. En 2008 se inició la obra de la ERR (estación de regeneración y reuti-lización del agua) de Fibracolor, donde Astramatic, empresa de crea-ción e instalación de equipos para el tratamiento del agua del grupo Fluidra, decidió instalar valvulería y accesorios de PVC de Cepex, la mar-ca del grupo Fluidra especializada en soluciones para los mercados de conducción de fluidos y riego.

El objetivo del proyecto ha sido construir una instalación de trata-miento terciario del agua de salida de la EDAR de Fibracolor, cuyas ins-talaciones se encuentran en Tordera (Barcelona), obteniendo un efluente final después del tratamiento por

ósmosis inversa con calidad para la reutilización como agua de proceso de baja salinidad. Las instalaciones de la ERR cuentan con cuatro fases diferenciadas: bombeo de cabecera, filtración, ultrafiltración y ósmosis inversa. La ERR reutiliza el agua que se vierte actualmente a la sa-lida de la EDAR procedente de los vertidos industriales de Fibracolor, que pasa a través de los diferentes tratamientos para su reutilización, minimizando el uso de agua. Con todo ello, la instalación contribuye al desarrollo sostenible en gestión del agua.

865 válvulas CepexLa ERR de Fibracolor tiene instala-das en total 242 válvulas de bola, 24 de clapeta, 288 de guillotina y 311 de mariposa, de las cuales 32 son de diámetro 315 de la serie industrial.

El material utilizado para válvulas y tuberías es el PVC, ya que presenta altas cualidades mecánicas, como la resistencia a la abrasión, al frío y a la corrosión. El metal es fácilmente corrosible, pesado y no reciclable, además de que se desgasta con mayor facilidad y puede dañar los fluidos.

Las válvulas de mariposa de diá-metro 315 instaladas pertenecen a la gama de válvulas de mariposa especialmente pensadas para apli-caciones industriales. Se trata de una de las pocas válvulas existentes con este diámetro en plástico, y con estas características químicas y de resistencia mecánica. Este tipo de válvulas están diseñadas para so-portar las condiciones más severas y para evitar problemas de corrosión. Son resistentes al impacto y a la radiación UV y su ligereza permite

n Evacuación de aguas residuales. n Automatización de procesos.

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Febrero 2014 / n.º 459 Automática e Instrumentación

Gestión y tratamiento del agua

reducir el esfuerzo necesario para su manipulación, facilitando su instala-ción y mantenimiento. Esta gama es una buena opción para aplicaciones en plantas de industria química,

tecnología de aguas residuales, ins-talaciones de tratamiento de aguas y sistemas de suministro de agua pota-ble. Además, se ofrecen en distintos materiales para poder adaptarse

a todas las posibles necesidades y sistemas.Albert CalvoDepartamento de Marketing Riego & Conducción de Fluidra

n Filtración del agua. n Limpieza de membranas.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459INFORME

S e estima que un 10% de la energía consumida en la industria se utiliza en la

generación de aire comprimido, estando los sistemas neumáticos im-plantados en la mayoría de procesos industriales, desde robótica, sistemas de transporte, control de procesos, minería, etc... Válvulas de control, herramientas de mano, cilindros y motores neumáticos utilizan aire comprimido para su accionamiento, siendo la fuente principal de energía en zonas con peligro de explosión debido a la presencia de polvos o gases inflamables.

Esta amplia utilización se realiza a pesar de que es la menos eficiente de las formas de transporte de energía, ya que únicamente entre un 8-10% de la energía aplicada al eje del compresor se transforma en energía capaz de generar trabajo a partir del aire comprimido saliente. El resto es calor generado por la propia natura-leza del proceso termodinámico de la compresión.

Además, cabe considerar las pér-didas de potencia propias de la instalación neumática, ya sean pér-didas de presión en la instalación, fugas de aire, falta de control en la generación o una sobrecompresión

en relación con las necesidades de los aparatos consumidores. Estas pérdidas pueden llegar a ser del orden del 30%.

Por estas razones, generalmente en la vida de un compresor los gastos de energía son bastante superiores a la inversión inicial, pudiéndose minimizar con un correcto mante-nimiento, una regulación adecuada de su funcionamiento y una recupe-ración de la energía térmica.

Compresión del aire: un proceso termodinámicoLos compresores aspiran el aire de la atmósfera a una temperatura y presión determinada, que evidente-mente dependen de las condiciones atmosféricas y del nivel topográfico. Este aire se somete a un proceso me-diante el cual adquiere una presión superior apta para una expansión posterior, de la cual se podrá extraer un trabajo.

Para la compresión de un gas se pueden utilizar tres métodos funda-mentalmente, que son:

• Compresores de desplazamiento volumétrico, que son unidades en las cuales el aire es encerrado en un volumen y transportado hacia la impulsión elevándose la presión.

• Compresores dinámicos, que son unidades en las cuales se somete al gas a un incremento considerable de la velocidad mediante rotores con alabes, para posteriormente transformar esta energía cinética en presión en un difusor.

• Eyectores, que son unidades en las cuales se introduce el gas en un chorro a alta velocidad, para poste-riormente transformar esta energía cinética en presión en un difusor.

Debido a la elevada relación de compresión que requieren los sis-temas neumáticos, se utilizan los compresores de desplazamiento volumétrico, mientras que los com-presores dinámicos se utilizan en aplicaciones que se requiera un caudal muy elevado y continuo, y los eyectores en aplicaciones donde la presión de aspiración es inferior a la presión atmosférica como gene-radores de vacío.

El caso que nos ocupa corresponde a los compresores de desplazamiento positivo, con un ciclo de compresión que define la energía teórica que se suministra a la máquina y la energía teórica necesaria para accionarla.

Esta máquina coge el aire a la pre-sión aproximadamente atmosférica, y se procede a llenar el volumen en cuestión manteniendo la presión constante, proceso que va desde el punto (4) al punto (1). Por lo tanto, teóricamente se trata de una expansión isobárica, definida por la Ley de Charles como

Desde el punto 1 al punto 2 se pro-duce una compresión que puede ser

Generación de aire comprimidoEl uso de aire comprimido como medio de transporte de energía está muy extendido en aplicaciones industriales y móviles, dada la flexibilidad de su uso, su fiabilidad y su capacidad de almacenamiento. Ahora bien, al tratarse de una transformación poco eficiente, se hace necesario poner mucho esmero en optimizar su generación, requiriendo a menudo la recuperación de energía térmica para que sea rentable.

n Distintas gamas de compresores (Fuente: Ingersoll Rand).

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Febrero 2014 / n.º 459 Automática e InstrumentaciónINFORME

o bien isotérmica o bien adiabática. En el primer caso se considera que todo el calor generado durante la compresión se ha extraído del gas y, por lo tanto, la temperatura se man-tiene constante. En el segundo caso se considera que no hay intercambio de calor con el exterior y, por lo tanto, todo se ha utilizado en aumentar la temperatura del aire.

En la realidad no ocurre ni una cosa ni la otra, o sea, que el aire aumenta considerablemente de temperatura y además se extrae calor, ya sea de manera natural o por refrigeración forzada. Es lo que se denomina una compresión politrópica. El trabajo técnico de compresión en este caso se calcula con la siguiente fórmula.

Siendo la temperatura de des-carga

p1: presión aspiraciónp2: presión impulsiónV1: volumen aspiradoN: índice politrópico (1 isotérmico,

1.4 adiabático)p2/p1: relación de compresiónDado que el trabajo para realizar

la compresión se corresponde con el área interior del gráfico P/V (figura superior), se puede observar que en el caso de la compresión isotérmica es considerablemente inferior, con lo cual el diseño de los compresores y su refrigeración tienen que permitir extraer el calor generado tan rápi-damente como sea posible.

A pesar de esto, el ciclo de trabajo de los compresores de trabajo se asemeja más al ciclo adiabático que al isotérmico debido a la rapidez con que se realiza la compresión, siendo esta generalmente la base para realizar los cálculos.

Etapas de compresiónLa compresión realizada en una sola etapa a menudo no permite conse-guir las prestaciones requeridas a un compresor, ya que hay limitaciones tanto mecánicas como termodiná-

micas importantes.Por ejemplo, ya se ha comentado

que la compresión isotérmica es más eficiente que la compresión adiabática, y como que el ciclo de una sola etapa se parece más a un ciclo adiabático que isotérmico, para relaciones de compresión elevadas

se suele comprimir el aire en varias etapas, procediendo a una refrigera-ción entre etapas. De esta manera se consigue que el ciclo multietapa se asemeje más a un ciclo isotérmico que si la compresión se hubiera realizado en una sola etapa, tal y como se aprecia en la figura.

También comentar que un aumen-to de la relación de compresión con-lleva un aumento de la temperatura del gas. Este calentamiento conlleva un aumento de las fugas, unas dila-taciones mecánicas excesivas y una disminución del rendimiento de la unidad, con lo cual conviene enfriar entre etapas si es posible. Se observa a continuación la temperatura final de compresión en una compresión adiabática realizándola en una o dos fases.

Los compresores alternativos

n Grafico P/V del funcionamiento teórico de un compresor sin pérdidas.

n Compresor de pistones con depósito incorporado. (Fuente: Josval).

n Compresor de pistón insonorizado. (Fuente: Josval).

n Esquema de compresor de tornillo de dos etapas con refrigeración intermedia.

Presión man. (bar)

Temperatura (ºC)Una fase Dos fases

3 164 854 192 975 218 1066 240 1168 278 12910 310 14114 365 160

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459INFORME

usualmente realizan la compresión multietapa en cilindros separados accionados por un mismo motor, con enfriamiento entre etapas. Estos cilindros están combinados en una misma unidad, siendo individual-mente dimensionados acorde con su propia relación de compresión.

En los compresores rotativos tam-bién se pueden combinar varias etapas en una sola carcasa, pero generalmente se usan dos máquinas separadas dimensionadas según sus necesidades individuales. La refrigeración se realiza con un inter-cambiador externo.

En todo caso, la complejidad de un compresor multietapa hace que para caudales pequeños y presiones inferiores a 7 bar se usen general-mente compresores de una etapa de compresión.

Tipos de compresoresComo ya se ha comentado, en los sistemas neumáticos se utilizan compresores de desplazamiento volumétrico. Estos compresores dis-ponen de relaciones de compresión que permiten trabajar por encima de los 6 bar, presiones normales en sistemas neumáticos.

Aunque en el gráfico inferior apa-recen múltiples configuraciones, las más usuales son los alternativos de pistón, los de tornillos y los de paletas para aplicaciones de caudal continuo con bajo nivel sonoro.

Los compresores de pistón son los más antiguos y generalizados. Su funcionamiento se basa en el típico movimiento de vaivén efectuado por un mecanismo de biela-manivela al transformar el movimiento rotativo del motor. Generalmente los de tamaño menor son de una etapa, a

expensas de tener un rendimiento inferior. En compresores mayores se suelen utilizar dos etapas de compre-sión con refrigeración intermedia.

De estos compresores existen versiones con lubricación y sin lu-bricación. Estos últimos llevan pis-tones con segmentos de material autolubricante, como grafito o PTEF (politetrafluoroetileno).

Las válvulas que utilizan suelen ser autoaccionadas, o sea, que las diferencias de presión la abren y la cierran, aunque también existen con válvulas de aspiración controladas por levas o con válvulas rotativas de deslizadera.

Los compresores de tornillo están compuestos por dos tornillos de precisión confinados en el interior de una carcasa, consiguiéndose rendimientos muy elevados en cada etapa de compresión. Este tipo de compresores se utiliza para potencias medianas y altas, desde 5 a 500 kW, montándose unidades compactas que incluyen controles de mando, con sensores de presión y tempera-tura, y todo el equipo necesario para el acondicionamiento del aire (filtro

Potencia teórica adiabática kW/Ndm3/s

Presión man. (bar)

Una fase

Dos fases

Tres fases

0.5 0.04 -- --1 0.075 -- --2.5 0.15 0.14 --5 0.23 0.20 0.197 0.28 0.24 0.2210 0.34 0.28 0.27

14 0.40 0.32 0.30

n Tipos básicos de compresores.

n Esquema de un compresor alternativo de dos etapas.

n Esquema de compresor de tornillo lubricado con aceite.

75

Febrero 2014 / n.º 459 Automática e InstrumentaciónINFORME

y refrigerador posterior).Al no estar equipado con vál-

vulas, su funcionamiento es muy equilibrado, pudiéndose accionar a elevadas velocidades de manera que se suministra un caudal elevado con dimensiones reducidas y bajos niveles sonoros.

En los compresores de tornillo con inyección de líquido, la estanqueidad entre las superficies helicoidales de los tornillos se consigue mediante la aportación de aceite en la aspi-ración, garantizando la lubricación del conjunto. En la impulsión este aceite se recupera para después de enfriado volverlo a inyectar en la aspiración. El mismo aceite tiene la función de refrigerar el aceite durante la compresión (con lo cual pueden conseguir altas relaciones de compresión) y de lubricar los tornillos y rodamientos.

Existen compresores de tornillos exentos de aceite, donde se utili-zan engranajes de sincronización externos para los rotores macho y hembra. Al no haber fricción entre los rotores ni con la carcasa, no se requiere lubricación dentro de la cámara de compresión, consiguién-dose el sellado mediante holguras muy ajustadas. Dado que el aceite no se enfría durante la compresión, generalmente se necesitan varias eta-pas de compresión con refrigeración intermedia para conseguir relaciones de presiones elevadas.

En los compresores de aletas se monta un rotor con aletas radiales flotantes, que se desprenden contra la carcasa por efecto de la fuerza centrífuga. Al existir una excentri-cidad entre el rotor y la carcasa, se produce una aspiración en la zona

en que las aletas salen del rotor, y una impulsión en la zona en que las aletas entran.

Mediante la inyección cuantiosa de aceite en la cámara de compre-sión se lubrifica, se disminuyen las fugas y se refrigera, con lo cual la compresión es más isotérmica. Si las paletas son de bronce o grafito, el compresor puede entregar un aire exento de aceite, pero con un rendimiento inferior.

En este tipo de compresor, se pueden alcanzar presiones de hasta 8 bares con una sola etapa, hecho que hace que sean unidades muy compactas y silenciosas.

Caudal volumétrico de un compresorPara el dimensionado de un com-presor es fundamental conocer el consumo de la instalación de aire comprimido, futuras ampliaciones del sistema y la presión de trabajo de la red.

El caudal volumétrico que sumi-nistra un compresor se define como el volumen de aire aspirado por unidad de tiempo. Por lo tanto, este depende de las condiciones de pre-sión y temperatura en la aspiración, con lo que se pueden establecer dos magnitudes normalizadas.

Por una parte, caudal normal (Nl/s), que se define como el caudal de aire aspirado por el compresor con una temperatura de 0ºC y una presión de 1.013 bar.

Por otra parte, la capacidad FAD (l/s) (aire libre suministrado), que se define como el caudal de aire aspirado por el compresor con una temperatura de 25ºC y una presión de 1 bar.

Por consiguiente, siguiendo las le-yes de la termodinámica, fácilmente se puede conocer el caudal impul-sado por un compresor en función

de la presión a la cual se comprime el aire y la temperatura de trabajo y, por lo tanto, evaluar la capacidad óptima del compresor.

La equivalencia entre estas dos magnitudes es la siguiente:

qFAD: Caudal libre suministrado (l/s).

qN: Caudal volumétrico normal (Nl/s).

Mientras que en los compresores rotativos la diferencia entre la capa-cidad real y el volumen barrido de-pende de la relación de compresión y de las holguras de la unidad (ya que condicionan las fugas de aire), en los compresores alternativos el diseño condiciona el rendimiento volumétrico.

Por una parte hay una disminución de la cantidad de aire que entra en el compresor debido a una depresión en la aspiración, ya que en los con-ductos de aspiración y en la propia válvula se produce una caída de presión. Del mismo modo también hay una sobrepresión en el conducto de impulsión, debido a que además de la presión de trabajo, hace falta vencer la pérdida de presión en los conductos de impulsión y abrir la válvula.

La construcción de estos com-

n Ejemplo de tor-nillo de alto rendi-miento (Fuente: Kaeser Compre-sores).

n Izquierda: compresor de tornillo con inyección de aceite 315-500 kW (Fuente: Atlas Copco).

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459INFORME

presores que utilizan válvulas de impulsión y aspiración requiere que existan espacios muertos. El aire atrapado en este espacio, al empezar la aspiración, se expande durante la bajada del pistón, con lo cual no permite la entrada de aire nuevo hasta que se consigue la presión de aspiración. Por esta razón el rendimiento volumétrico de un compresor alternativo de-pende fundamentalmente de los espacios muertos, no siendo mejor necesariamente un compresor de alto rendimiento a uno de rendi-miento inferior.

Para evaluar estos parámetros se puede calcular el rendimiento volumétrico como:

donde Ω: factor dependiente de pérdidas

en válvulas y calentamiento del aire de aspiración, aproximadamente 0.96e: volumen relativo de espacio

muerto. Generalmente entre 0.06-0.12

p2: presión de descargap1: presión de aspiraciónm: coeficiente politrópicoPara compresores de velocidad

moderada o alta, el coeficiente po-litrópico es igual al isoentrópico, o sea, 1.4. Para compresores lentos

con una refrigeración adecuada es algo inferior.

Control y regulaciónEl consumo de aire en una instala-ción no es uniforme, con lo que se tiene que adaptar la demanda a la capacidad del compresor. El objetivo es disponer de una presión constante en la red, la cual únicamente tiene que ser ligeramente superior a la máxima de servicio. Una sobrecar-ga de la red de 1 bar conlleva un aumento de potencia necesaria de aproximadamente un 8%. De aquí la importancia de trabajar con la presión mínima necesaria, ya que a menudo se hace una inversión considerable en máquinas muy efi-cientes, para posteriormente trabajar con presiones de trabajo y rangos de regulación muy alejados a las necesidades de sistema.

Generalmente, cuando la deman-da es inferior al aire suministrado se procede a cargar un depósito acumulador. Únicamente en casos puntuales en que el caudal es com-pletamente constante como puede ser sistemas integrales de transporte neumático o industria de proceso, se puede prescindir del acumulador, no siendo así en automatización ni talle-res con herramienta neumática.

En compresores de baja potencia, un presostato en la línea de salida detiene el compresor al llegar a un nivel superior de presión, mientras que lo pone en marcha de nuevo en un nivel inferior. Para esta función se usan presostatos de histéresis regulable, pudiendo variar la presión del sistema entre 0.3 y 1 bar. El nú-mero de arrancadas de la máquina dependerá tanto de la demanda fluctuante como de la capacidad del acumulador. Demasiados arranques del compresor en carga no beneficia ni a la máquina ni al consumo de potencia, pudiendo tomar como frecuencia máxima de paro-marcha una o dos cada minuto (un arranque directo consume 6 veces la inten-sidad nominal, mientras que uno estrella-triangulo 3 veces) (método paro-marcha).

Ahora bien, en máquinas mayores, antes de proceder a la parada del compresor, se la hace trabajar en

Efecto de la altitud

L a presión atmosférica y la temperatura varían considerablemente con la altitud. El aire es menos denso y la temperatura más baja,

razón por la cual a la misma presión de salida aumenta la relación de compresión de la unidad. Se constata que si un compresor trabaja con una relación de 8:1 a nivel de mar, por el hecho de que trabaje a 3000 m esta se ve aumentada a 11:1, requiriendo la unidad más potencia de accionamiento.

Asimismo, los motores eléctricos suelen presentar sus características nominales hasta 40ºC y 1000 m de altitud, disminuyendo la potencia disponible a partir de estas condiciones debido a la menor densidad del aire de refrigeración. Por ejemplo, la potencia de un motor trifásico de jaula de ardilla entre 30-40ºC, viene disminuida en un 14% por el hecho de trabajar 3000 m de altitud.

Esta disminución de la potencia de accionamiento disponible, junto con un aumento de la potencia necesaria para la compresión, hace que en instalaciones en altitud se tenga que sobredimensionar el motor eléctrico para la misma presión de trabajo.

El compresor, al tomar aire menos denso, también disminuye el caudal disponible FAD, dependiendo esta disminución del tipo de compresor. En compresores de tornillo esta disminución es menos considerable que en compresores de pistones, tal y como se aprecia en la tabla adjunta.

n Disminución del suministro de un compresor con la altura.

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Febrero 2014 / n.º 459 Automática e InstrumentaciónINFORME

descarga. Un temporizador detiene el compresor cuando el tiempo de trabajo en descarga es prolongado, ya que significa que los consumos son nulos.

Para poner la máquina en descarga el método más utilizado es estran-gular la aspiración, con lo cual se produce el vacío entrando mucho menos aire en el compresor. Al ser comprimido se descarga a la atmós-fera a presión inferior a la de la red, con lo cual la potencia consumida es entre un 15-20% de la del compresor a plena carga (método venteo con estrangulación en la aspiración).

Variantes menos eficientes del venteo son descargar directamente a la atmósfera el caudal comprimi-do a partir de una presión, o dejar abierta la válvula de aspiración tra-bajando la unidad contra la presión atmosférica.

En compresores de tamaño su-perior, se ha generalizando la re-gulación del mismo mediante el accionamiento de motores de velo-cidad variable, controlados a partir de un convertidor de frecuencia. La adaptación de la velocidad del compresor a la demanda se realiza mediante la señal de un transductor de la presión en la red, aumentando la velocidad si la presión disminuye o disminuyéndola si aumenta. De esta manera es posible minimizar las variaciones de presión del 0.1% al 0.5%. La regulación de velocidad se puede combinar con paro/marcha

a niveles bajos de carga y con ven-teo en la parada (método velocidad variable VSD).

Aunque el término velocidad va-riable vende muy bien, se tiene que tener en cuenta que no todo son ventajas. Este tipo de compresores suelen tener un coste un 25% su-perior, inversión que se tiene que amortizar durante su ciclo de vida. En casos de que la demanda sea relativamente constante, posible-mente un compresor de velocidad fija con venteo en la aspiración sea mejor opción. Cuando la demanda es muy dispar, posiblemente un

compresor de velocidad variable funcione de forma ineficaz a bajas velocidades, con lo cual sería mejor opción disponer de varias unidades de capacidades distintas. Una buena opción es disponer de una máqui-na VSD que adapte la demanda a la producción junto con unidades convencionales trabajando a plena carga, que es cuando los motores son eficientes.

Distribución del aire comprimidoUna premisa importante en el diseño de toda instalación de aire compri-mido es que la calidad del aire no es igual para cualquier aplicación, con lo cual este debe ser tratado antes de entrar en la red industrial, sanitaria o de servicios de un modo generalista, ya que si alguna aplica-ción requiere un cuidado especial, ya se puede volver a tratar en el punto de aplicación, con las consecuentes ventajas que supone la minimización de pérdidas de carga y el control de contaminantes.

En la sala de compresores el aire se debe filtrar en la aspiración, así como a la salida del compresor. En la aspiración es importante ya que los contaminantes abrasivos que lleva el aire en suspensión pueden anular la lubricación del compresor y lo pueden dañar. En la impulsión

n Ejemplo de la necesidad de secar el aire comprimido.

n Ejemplo de instalación de aire comprimido.

78

Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459INFORME

se puede prever desde un filtro simple por centrifugación hasta una eliminación total del aceite, de la humedad o hasta de bacterias.

Ya se ha comentado que después de la compresión se debe refrigerar el aire para entregarlo a la red a una temperatura adecuada y para forzar el precipitado del agua que pueda retener el aire. Los refrigeradores pueden ser de agua-aire o aire-aire, dependiendo a menudo de si la ubicación del compresor dispone de circuito de recirculación de agua y to-rre de refrigeración. Es fundamental

en grandes instalaciones recuperar el calor en los intercambiadores, y estudiar detalladamente la ventila-ción de la sala de compresores con el fin de que sea un lugar donde poder trabajar.

El aire comprimido después de refrigerar aún puede contener una cantidad de agua que deseemos eliminar, ya que de no ser así, esta puede dañar los equipos a los que servimos, o precipitar en las tuberías de la red. Existen diversos tipos de métodos de filtración. Destacar que los equipos que necesiten una

regeneración del elemento secante, como por ejemplo los secadores por adsorción, es importante montar dos equipos en paralelo para que la ins-talación pueda seguir trabajando.

Se recomienda en general que la pendiente de las tuberías sea como mínimo de 1% en la dirección del aire para facilitar el drenaje de es-tas, y que la distancia entre puntos de drenaje no sea superior a 30 metros.

Las derivaciones de la red principal deben salir por la parte superior de la conducción principal, para tomar el aire lo más seco posible.

Siempre que sea posible, la red principal debe tener forma de anillo cerrado, para permitir una mayor homogeneización de la presión.

Todo esfuerzo en aumentar el rendimiento de un compresor, ya sea con varias etapas de compresión, ya sea con un sistema de regulación óptimo, pueden ser esfuerzos en vano si no se tienen en cuenta ciertas precauciones básicas que crean una demanda artificial:

• Evitar el mal uso de aire compri-mido (utilizarlo para secar pintura, barrer el suelo, etc.).

• Evitar trabajar a presión supe-rior a la necesaria (un aumento de presión de 1 bar supone un 8% de consumo adicional).

• Evitar aspirar aire caliente (este tiene una densidad menor, y por lo tanto el caudal másico disminuye).

• Evitar tener fugas en la ins-talación (un orificio de 3 mm a 6 bar representa una potencia de 3.2 kW).

Economía en la producción de aire comprimidoEl caudal volumétrico requerido para una instalación viene definido después de un análisis exhaustivo de las necesidades simultáneas de aire comprimido. En cualquier caso, siempre es conveniente prever una futura ampliación de la red, ya sea para la introducción de más puntos de consumo o para un aumento de las prestaciones de los equipos actuales.

Puede ocurrir el caso de que haya equipos que funcionen a presiones considerablemente superiores a

Acumuladores

L os acumuladores para almacenar aire después de la compresión tienen la función de:

• Amortiguar las pulsaciones de presión del compresor, intrínsecas en cualquier máquina de desplazamiento volumétrico.

• Refrigerar y acumular condensación para su posterior purga.• Acumular aire para evitar que fluctuaciones de la demanda con-

lleven fluctuaciones importantes de la red.Los depósitos para compresores son generalmente construidos de

chapa de acero al carbono y presentan forma cilíndrica. Además de los conductos de entrada y salida del aire, presentan su válvula de seguridad como todo recipiente a presión, un manómetro que indica la presión de salida a la red, una válvula para la purga del condensado y vaciado del aire a presión, y el correspondiente presostato o transductor de presión para detectar la presión de la red y proceder al paro/marcha del compresor o a la regulación de su velocidad.

Estos recipientes deben cumplir el reglamento de Aparatos a Presión, tienen que ser timbrados con regularidad, y deberán llevar marcado la presión máxima y el volumen correspondiente.

Para el cálculo del volumen del mismo se utiliza la siguiente expre-sión:

dondeV: Volumen de aire del acumulador (l).qc: Capacidad del compresor FAD (l/s).p1: Presión entrada al compresor (bar).T0: Temperatura entrada al compresor (ºK).(pv-p1): Diferencia entre presión máxima y mínima en el depósitos

(bar).T1: Temperatura del aire comprimido en el depósito (ºK).En el caso de compresores con velocidad variable, qc debe tomarse

el caudal FAD mínimo del compresor.Finalmente comentar que en caso de que se tenga un consumo muy

elevado de manera puntual, y este sea debido a una demanda en un punto concreto de la red neumática, es aconsejable la colocación de un acumulador adicional cerca de esta, a fin y efecto de minimizar el sobredimensionado de tuberías en la zona de mayor consumo.

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Febrero 2014 / n.º 459 Automática e InstrumentaciónINFORME

otros. En tal caso, es necesario com-primir el aire hasta la presión más elevada, la cual puede ser reducida en la unidad de mantenimiento de los equipos con presión de funciona-miento menor. También puede darse el caso de que esta presión demasiado elevada se utilice directamente en los puntos de utilización, hecho que conlleva que los cilindros hagan una fuerza excesiva, que los motores giren demasiado deprisa o que los sopladores consuman en exceso. Todo esto es un proceso costoso debido a la pérdida de presión, y por tanto, de potencia que acarrea. Es por esta razón que en grandes instalaciones pueden disponer de dos redes de aire comprimido, una de alta presión (p.e. 12 bar) y otra de presión normal (p.e. 6 bar).

Asimismo, en instalaciones donde hay mucha discontinuidad en nece-sidad de aire comprimido, posible-mente sea conveniente alimentar la red con un compresor de menor tamaño en los puntos bajos del consumo, para optimizar la energía consumida.

Como ya se ha dicho anterior-mente, aproximadamente 90% de la energía utilizada en comprimir el aire se transforma en calor por razones termodinámicas intrínsecas del proceso de compresión, con lo cual el ahorro energético en una instalación puede atacarse desde dos vertiente:

• Minimizar la pérdidas en la energía neumática. Del aproxima-damente 10% de la energía de ac-cionamiento al compresor que se transforma en aire a presión, se tiene que intentar aprovechar el máximo, disminuyendo la demanda artificial expuesta con anterioridad.

Asimismo, un buen dimensionado de las tuberías, accesorios y filtros conlleva una menor caída de presión en la red.

El sistema de regulación hemos constatado que también afecta a la búsqueda de la máxima eficien-cia, siendo la situación ideal cuan-do el aire suministrado por la(s) unidad(es) compresor(as) es igual que la demanda.

• Aprovechar la pérdidas de energía calorífica. En compresores exentos

de aceite de más de 11kW refrige-rados por agua, es una opción que se tiene que tener ya en cuenta. El agua de refrigeración sale a una tem-peratura de 90ºC aproximadamente, la cual se puede dirigir al retorno de una caldera de agua caliente. En compresores con inyección de aceite el aire sale a temperaturas menores, unos 60ºC, con lo cual la recupera-ción de calor directamente del aire comprimido no es tan eficaz.

En compresores refrigerados por aire la aplicación más usual es la calefacción del edificio adjunto.

Una inversión en la recuperación de calor puede tener un retorno de entre 1-3 años, con lo cual es una buena manera de convertir la energía neumática en algo más eficiente, hecho que ayudará a aprovechar la múltiples ventajes que presenta en muchos procesos industriales.

Miquel TorrentIngeniero Industrial

n Diagrama de Sankey de un compresor.

n Sistema de recuperación de energía del agua de refrigeración de un compresor exento de aceite.

Para saber más

• Manual del aire comprimido. Atlas Copco Airpower NV, 7ª Edición, Bélgica 2011.

• Manual técnico aire comprimido. Junta de Castilla y León• Técnica aire comprimido. Kaeser Compressores.• Compresores sistemas neumáticos. Miquel Torrent, Automática e

Instrumentación, abril 2005.• Filtración en sistemas neumáticos. Miquel Torrent, Automática e

Instrumentación, julio 1997.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459INFORME

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Equipos para la generación aire comprimido suministrados en España

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Airmac Compresores/Hertz Kompressorenwww.airmaccompresores.com

HPC Pistón 1 - - 8 - - - 1.1a 7.5 - - -

HPC-T2 Pistón 2 - - 12 - - - 1.5 a 7.5 - - -

HGS Tornillo - - - 10 - - - 2.2 a 315

- - -

Booster Pistón Booster

- - - 40 - - - 7.5 a 30 - - -

HPA - - - - 8 - - - 19.5 a 60

- - Móvil obra pública

Alup Kompressoren(No aparecen todos los modelos. Para más información:www.alup.com)

Allero Tornillo - - 8 a 698 - - - - 16 a 260 - Sí -

Largo Tornillo - - 76 a 1076

- - - - 90 a 400 - Sí -

Practic Pistón - - 4.4 a 5.8 - - - - 1.5 a 2.2 - - -

Atlas Copco(No aparecen todos los modelos. Para más información:www.atlascopco.es)

LF/LT Pistón - No 2.7 a 28.9

10 a 30

Aire - - 1.5 a 15 - - Bajo mantenimien-to, servicio prolon-gado, estacionario

GA 132/180/ 315 VSD

Tornillo 1 No 79-854 4 a 13 Aire / Agua

3870 a 6615

132-290 - Sí -

- Pistón 1-2 Sí 3.1 a 14.4

15 Aire - - 1.5 a 7.5 - - -

Becker(No aparecen todos los modelos. Para más información: www.becker-international.com)

DT Paletas - No 28 a 35 1.5 a 2.8

- - - 5.5 a 11 - - -

KDT Paletas - Sí 14 a 34 1.5 - - - 3 a 7.8 - - -

DTLF Paletas - Sí 47 a 135 2 - - - 11 a 30 - - -

Compair (No aparecen todos los modelos. Para más información: www.compair.es)

L04-L22 Tornillo - No 8 a 58 13 Aire - 140 a 353

4 a 18.5 - - -

L30-L250 Tornillo - No 78 a 711 13 Aire/ Agua

- 750 a 4630

30 a 250 - - -

L 45/75/ 120 SR

Tornillo - No 17.6 a 326

13 Aire - 955 a 2100

45 a 120 - Sí Insonorizados

Dotest/Aircomwww.dotestsl.com

3500-3544 Paletas 4 Sí/ No

3 8 Aire Hasta 100

13 a 100

0,123 a 1.47

- - Muy silenciosos

3523 Maxi Eolo S50

Pistón (1)

No 45 8 Aire - 22 0.37 40 - Muy silenciosos

Ingersoll-Rand/ (No aparecen todos los modelos. Para más información:www.ingersollrandproducts.com

Unigy Tornillo - No 28 10 Aire Hasta 40

298 5.5, 7.5. 11

- Sí Trabajo industrial, velocidad variable, silencioso, arran-que suave, con-ductos integrados

En esta relación solo aparecen aquel las empresas conocidas por esta redacción que han respondido a nuestra demanda de información.

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Febrero 2014 / n.º 459 Automática e InstrumentaciónINFORME

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Compresores Josval,S.L./Compresores Josvalwww.compresoresjosval.com

Classic-MC

Pistón 1 -2 No 5 a 92 2.5 a 15

Aire 5 a 40

50 a 1102

1.5 a 30 - - Modelo MLC, LC, AD, AE, AF, AH, AI, AJ, pintura, industrial, inverna-deros, gran consu-mo, depósito de 20 a 1000 L, depósito horizontal

Brisa Pistón 1-2 No 5 a 13 10 a 15

Aire 5 a 40

112 a 180

1.5 a 4 - - Industrial, insono-rizado

Moncayo Pistón 2 No 10.95 a 46

10 a 15

Aire 5 a 40

125 a 414

3 a 15 - - Industrial, insono-rizado

Mistral 7.5-60

Tornillo 1 No 10.8 a 100

8 a 13 Aire 5 a 40

232 a 740

5.5 a 35 - - Sin depósito, industrial, insono-rizado

Autóno-mos-MC

Pistón 1-2 No 5 a 13 10 a 15

Aire 5 a 40

60 a 235

3 a 7.5 - - Depósito de 20 a 300 L, motor de combustión gasolina o diesel. Uso agrícola o autónomo.

4Uattro Pistón 2 No 6.6 a 23.3

10 Aire - 85 a 440

2.2 a 7.5 65-70

No Industrial Insono-rizado

Práctico Tornillo No 8.8 a 30.8

10 Aire - 170 a 390

4 a 11 80-82

No -

Kaeser(No aparecen todos los modelos. Para más información:www.kaeser.es)

SX-ASK Tornillo - - 3.8 a 58 5.5 a 15

- - - 2.2 a 22 - Sí Opción con se-cador y velocidad variable

ASD-ESD Tornillo - - 34 a 694 5.5 a 15

- - - 18.5 a 250

- - -

Eurocomp Pistón - - 2.5 a 25 10 a 15

- - - 1.1 a 7.5 - - -

Máquinas Pneumáticas Rotativas S.A./ Mapnerwww.mapner.com

- Roots, Canal lateral, Paletas

1-2 Sí /No

4-6944 10 Aire/Agua

hasta 60

50-8000

1,5 a 450

max. 80

Sí Tanto presión como vacío

Pedro Gil S.A.(No aparecen todos los modelos. Para más información : www.pedrogil.com)

PG-30 Roots 1 Sí hasta 2500

2 Aire -20 a 130

- 2.2 a 300

- - Industrial, ma-quinaria móvil, depuración aguas, variantes para otros gases

Thomas/AirControl S.A.(No aparecen todos los modelos. Para más información: www.aircontrol.es)

SMG, LM, 4015, 6025, 4025, YP, LP

Electro-magné-tico

1-2 Sí 5 0.7 Aire -10 a 40

0.2 a 11

0.002 a 0.284

- - Equipos portátiles, silenciosos, aloja-miento aluminio, bajo consumo, alto rendimiento, adaptabilidad

TF, VTE, DTE

Paletas 1-2 Sí 9.2 1.6 Aire 0 a 40

2.7 a 35

0.075 a 1.5

- - Paletas autolubri-cadas y autoajuste

G/, W/ Paletas 1-2 Sí 0.63 1.4 Aire 10 a 50

0,024 a 1.7

0.001 a 0.085

- - Tipo miniatura, carcasa plástico, bajo coste

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Equipos para la generación aire comprimido suministrados en EspañaEn esta relación solo aparecen aquel las empresas conocidas por esta redacción que han respondido a nuestra demanda de información.

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459INFORME

Thomas (cont.) 007, 107, 2107, 900, 2907, 8000

Membra-na

1-2 Sí 1.51 4 Aire 0 a 40

1.1 a 9.9

0.023 a 0.170

- - Pequeña ma-quinaria, bajo nivel sonoro, baja vibración

2000, 3000, 5000, 7000

Membra-na

1-2 Sí 0.53 2.5 Aire 0 a 40

0.02 a 2.4

0.0003 a 0.095

- - Tipo miniatura, equipos portátiles, bajo nivel sonoro, adaptabilidad

TA, HP,LGH, GH

Pistón articu-lado

1-2 Sí 6.1 12.1 Aire 0 a 40

7.3 a 38.6

0.2 a 1.5 - - Adaptabilidad

500, 600, 2600, 2700, 807, 1007, 1107, 2807

Pistón oscilante

1-2 Sí 3.12 30 Aire 10 a 40

0.7 a 17.7

0.12 a 0.94

- - Cilindros impreg-nados de teflón, baja vibración

8000, 010, 405, 115, 215, 315, 317, 415

Pistón oscilante

1 Sí 0.45 7 Aire 10 a 40

0.18 a 2.5

0.006 a 0.164

- - Tipo miniatura, equipos portátiles, cilindros impreg-nados de teflón

Siemens/Elmo Rietschle-Gardner Denverwww.siemens.es

2BH 20780

Canal lateral

- Sí 195 1020 mbar

Aire -20 a 40

300 29 74 Sí Industrial

Worthington-Creyssensac/Airwco (Aire Comprimido Industrial Iberia)www.airwco.com

WIN Tornillo 1 Sí 154.5 7,5-13

Aire/Agua

5 a 40

650 a 1378

15-55 67-72

Sí Opción medicinal

DixairDecibairBlocair

Pistón 1-2 NoSí (BK)

20-338 8-15 Aire 5 a 40

19 a 429

1,5 a 7,5 64-68

No Variantes insono-rizadas

Rollair Tornillo 1 No 680 7,5-13

Aire/ Agua

5 a 40

99-4879

2,2 a 250

61-70

NoSí

Control integral múltiples compre-sores

Spirilair Scroll 1 Sí 40.8 8-10 Aire 5 a40 105-560

1,5 a 22 53-73

No

Suministrador/ Fabricante/Web D

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Tipo

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Núm

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Cau

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s)

Pre

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máx

. (ba

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Tipo

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Gam

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(ºC

)

Pes

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g)

Pot

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W)

Niv

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B(A

))

Vel

ocid

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arac

terí

stic

as

rem

arca

bles

Equipos para la generación aire comprimido suministrados en EspañaEn esta relación solo aparecen aquel las empresas conocidas por esta redacción que han respondido a nuestra demanda de información.

Pepperl+Fuchs, S.A.Txori-Erri Etorbidea, 46Polígono Izarza48150 SONDIKA (Vizcaya)Tel. +34 94 4535 020Fax +34 94 4535 180sov@es.pepperl-fuchs.comwww.pepperl-fuchs.es

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20 años de RFID industrial – Un sistema IDENTControl para todas las aplicaciones, en todo el mundo

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Robusta carcasa metálica IP67 con conexión toma a tierra

Gran variedad de formatos de cabezales de lectura/escritura y tipos de portadatos

www.pepperl-fuchs.com/RFID

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Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459

Soluciones COMUNICACIONES REMOTAS

Soluciones de automatización con comunicaciones remotas

E n un mundo cada vez más globalizado, donde las em-presas disponen de plantas

ubicadas en cualquier lugar del planeta, no podemos permitirnos que la distancia sea un obstáculo. Hoy en día existen multitud de aplicaciones industriales que nece-sitan una conexión remota, desde monitorizar datos de la aplicación y control scada, hasta la posibilidad de hacer modificaciones en línea en el sistema de control. La clave en estas aplicaciones es la capacidad de los equipos para adaptarse a un cada vez más amplio abanico de situaciones y tecnologías.

Las telecomunicaciones han es-tado en constante progreso en los últimos 25 años, anticipándose continuamente a la demanda del mercado.

En este sector, la tecnología y los servicios evolucionan con rapidez, y la demanda de servicios y el tráfico de red crecen vertiginosamente.

En consecuencia, en los últimos años se ha hecho un enorme esfuerzo de inversión a nivel mundial para dar cobertura a estas nuevas tecnologías (en España, la cobertura de banda ancha fija es del 99%, y la de banda ancha móvil es de un 93%). Y la evolución continúa, con la aparición del LTE (Long Term Evolution) y WiMAX, que permiten cada vez más velocidad y mayor ancho de banda.

Si la tecnología está desarrollada

y la infraestructura está disponible, ¿por qué no usarlas para cubrir las necesidades de comunicación que frecuentemente se plantean en la industria? Poder comunicar dos sistemas de control que están en extremos opuestos del globo, tener un sistema scada centralizado mo-nitorizando los autómatas de todas las plantas, estén donde estén, o que incluso la instalación envíe mails con la producción del día a las personas adecuadas, son situaciones muy

habituales y demandadas por todo tipo de industrias.

El router, una buena elección es claveDe la elección del router dependerá en gran medida el valor añadido que adquirirá la instalación final. ¿Qué características son las más interesantes para una aplicación industrial?

Es muy recomendable que el router realice toda la comunicación remota,

Las comunicaciones remotas aportan a las instalaciones automatizadas una mayor eficiencia, pues posibilitan saber al detalle el estado de cada instalación en todo momento, independientemente de donde se encuentren. Además, permiten la proactividad y la aplicación del mantenimiento predictivo de las mismas, así como centralizar el servicio técnico, ahorrando costes y reduciendo el tiempo de reacción y paradas no programadas, lo que repercute en un aumento de productividad y un control de los costes.

Diferentes tecnologías de telecomunicaciones

Actualmente en el mercado se pueden encontrar routers industria-les adecuados a todas las tecnologías existentes. Las más usuales

son:

Observaciones:• GSM: Permite llamadas telefónicas desde y hacia el controlador,

también SMS. Para llamadas telefónicas el único requisito es tener contratada una tarifa de datos y una tarjeta SIM. La tarificación aquí es por tiempo de conexión.

• GPRS: Su inconveniente es que las velocidades de transmisión varían dependiendo de factores como el operador, número de usuarios conectados simultáneamente o distancia a la estación. La ventaja es que la facturación se basa en volumen transmitido, es decir, solo se paga por datos transmitidos, no por tiempo de conexión.

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SolucionesCOMUNICACIONES REMOTAS

no solo establecer la conexión, y debe encargarse de:

• Enviar SMS ante alarmas, ano-malías e incidencias de funciona-miento, con textos detallados, y debe gestionarlos leyendo directamente los datos del propio autómata.

• Registrar históricos de datos de funcionamiento de la instalación, leyendo las variables directamente del controlador y almacenando el registro en un fichero interno, que posteriormente se enviará adjunto por mail a las personas adecuadas. Así se libera al controlador de la gestión de telecomunicaciones, ya no solo porque para definir las co-municaciones no debe ser necesario modificar ni parar la instalación, sino porque toda la gestión y almacena-miento de históricos, SMS, etc., no la debe realizar el sistema de control, que debe dedicar el 100% de sus recursos a obtener la producción.

• Posibilidad de configurar un servidor web para gestionar un pe-queño scada remoto, que permita al personal que no es técnico que lo desee consultar datos en tiempo real sin necesidad de software específico; simplemente usando un explorador de Internet debe ser suficiente.

• En caso de querer asegurar que la comunicación no se interrumpe, una muy buena elección son los routers que admiten, por ejemplo, GPRS y ADSL, o 3G y ADSL, lo que posibilita que en caso de que baje la cobertura móvil a niveles no acepta-bles se conmute a ADSL.

Y, por último, deben incorporar características de túnel VPN que aporten seguridad a la conexión.

SeguridadLa seguridad es un punto a tener muy en cuenta cuando hablamos de instalaciones que van a estar conectadas a Internet:

• Se debe establecer una conexión

segura entre los equipos que se van a comunicar. Hay que establecer túneles de comunicación cifrados a través de Internet. Este es el objetivo de instalar redes privadas virtuales (VPN), que nos proporcionan reglas de acceso a la red virtual, mediante usuario y password. Además se cifran los paquetes que se intercambian los equipos a través de Internet.

• De forma complementaria se deben asegurar las redes conectadas a Internet frente a accesos no desea-dos –intrusos que pueden acceder a datos confidenciales– o incluso denegar servicios en la red. Ese nivel de seguridad nos lo proporcionan los firewalls, diseñados para bloquear el acceso no autorizado.

Distintas aplicaciones, distintas solucionesNo todas las aplicaciones tienen las mismas necesidades, por tan-to, existen tantas soluciones como aplicaciones diferentes. En este artículo se muestran cuatro esce-narios posibles:

Mantenimiento en el caso de instalaciones aisladasLos controles de depósitos, turbinas, aerogeneradores, etc. suelen estar en zonas apartadas, donde la única opción para detectar una avería en tiempo real es usar tecnología móvil.

El diagnóstico remoto de estos equipos permitirá detectar una pa-

n Ejemplo de cómo la información puede estar distribuida por todo el mundo.

n Stratix 5900: Firewall + VPN + NAT de Rockwell Automation.

n Las comunicaciones remotas son una característica muy habitual en máquinas nue-vas.

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Soluciones COMUNICACIONES REMOTAS

rada o avería en el momento en que se produce, pudiendo iniciar las acciones para resolverlo de in-mediato.

Si la instalación envía un SMS en caso de fallo o ante cualquier anoma-lía, y en él incluye una descripción del incidente, se puede ahorrar mucho tiempo en paradas de producción, ya que el personal de mantenimiento tiene mucha información de lo que ocurre realmente.

Si envía mails con un registro de datos local será posible realizar

diagnósticos más fiables del estado de la propia instalación, o incluso permitirá mantenimiento predictivo si, por ejemplo, envía históricos de datos de funcionamiento de los di-ferentes elementos de la instalación como motores, arrancadores suaves, etc. Esto hace que aumente el tiempo operativo de las instalaciones y se re-duzcan de forma drástica las paradas no programadas y los costes.

En estas instalaciones, los routers 3G son recomendables si el objetivo es conectarse en línea al controlador,

ya que el GPRS es lento. Pero lo ha-bitual en estos casos es simplemente la notificación de alarmas por SMS y envío de mails con históricos de funcionamiento, así que el GPRS es suficiente, ya que la velocidad no es un problema.

TeleservicioLa situación actual del mercado, donde los usuarios son cada vez más exigentes con el servicio proporciona-do y el precio suele mirarse con lupa, obliga a los integradores de sistemas y OEM a buscar alternativas que les permitan abaratar costes y propor-cionar el mejor servicio posible, y es aquí donde el acceso remoto se ha vuelto su gran aliado.

En estas aplicaciones lo adecuado son routers que no requieran realizar modificación alguna en la instalación para establecer las comunicaciones, ya que cuando acabe el contrato de mantenimiento, el router se desins-talará sin alterar el funcionamiento del resto de elementos.

La tecnología recomendada en este caso puede ser:

• 3G si es tecnología móvil: Se proporciona así una conexión aislada de la red de planta del cliente, que una vez acabado el contrato será más fácil de desinstalar.

• ADSL: Para la conexión directa a una LAN de fábrica o a un router ADSL externo se usa un router específico que permite establecer una VPN, aislando la conexión del telecontrol de la red de planta.

Aplicaciones scadaOtra necesidad muy usual es el caso de aplicaciones scada para el control de instalaciones descentralizadas. Un ejemplo de estas soluciones son las plantas de aguas, donde muchas veces hay que comunicar un scada en la sala de control con los diferentes bombeos, que suelen estar repartidos en una extensión amplia de terreno. Si el controla-dor del colector puede informar a un controlador central o al scada de su caudal excesivo, se pueden tomar las medidas oportunas para reducirlo desde la estación central y evitar averías innecesarias.

En estas aplicaciones existen

VPN: mucho más que seguridad

Una VPN permite superar los inconvenientes derivados del hecho de trabajar en una red pública como Internet, ya que es una Red

Privada Virtual, diseñada expresamente para que equipos conectados a Internet puedan trabajar con el mismo sistema de gestión y con las mismas políticas de acceso que si estuvieran en una red privada, pudiendo trabajar como si todos los equipos estuvieran en una misma red local:

• Asigna a los routers integrantes de la red IPs Fijas Virtuales. Esas IPs Fijas permiten superar un gran inconveniente, que son las IPs públicas que asignan los operadores, y que suelen ser dinámicas, cambiando regularmente.

• Elimina el IP Forwarding, lo que posibilita acceder a todos los equipos de la instalación.

• Añade seguridades a la red virtual, ya que se necesita autentifica-ción, y toda la comunicación en Internet es cifrada.

(1) El IP Forwarding no es más que retransmitir los paquetes que llegan a la IP pública del router a una IP de su LAN interna, y viceversa. Esta característica impide conectarse desde Internet a cualquier equipo de la LAN, solo a la IP asignada en el IP Forwarding. Se solventa con la red virtual ya que una vez el router establece conexión dentro de la red VPN pasa a trabajarse con las IPs que tiene cada equipo en su LAN, y el router y su IP pública son transparentes.

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SolucionesCOMUNICACIONES REMOTAS

principalmente dos formas de tra-bajar:

• Modo Pull: En un sistema scada, cada estación remota se configura con un número de Dial-up y el scada consulta regularmente a los equipos para extraer los datos en tiempo real. Este método tiene desventajas. Debido a la naturaleza del proceso, el scada tiene que consultar los datos de cada dispositivo de forma regular, incluso aunque estos datos no hayan cambiado. También debe tener mecanismos de reacción ante

la posibilidad de no ser capaz de co-nectar con un equipo determinado. Otra desventaja de este método es que las alarmas no se notifican al scada hasta que este no consulta a ese autómata.

• Modo GPRS: En caso de que se desee que el scada tenga acceso a los datos de los controladores en tiempo real se puede usar un módem GPRS en cada dispositivo remoto, y desde el scada, por Internet, conectarse con todos los dispositivos a la vez, con la ventaja añadida de que los autómatas

están también conectados entre ellos y pueden intercambiar información en caso de necesitarlo.

Instalaciones móviles o alejadas entre síEste es un caso especial, debido a que no se necesita conexión a In-ternet. Solo se precisa comunicar equipos en donde el cableado físico es imposible, porque son aplicacio-nes móviles o por el entorno. En estas ocasiones, la mejor opción es utilizar equipos de radio. Permiten establecer conexiones wireless se-guras, rápidas y robustas. Operando en las bandas de 2.4 Ghz o 5 Ghz, con la tecnología 802.11n, se ob-tienen velocidades de hasta 300 Mbps, lo que hace posible comunicar por wireless un autómata con sus E/S descentralizadas, por ejemplo. Además, para arquitecturas de má-quinas móviles se puede garantizar un tiempo de switch over, durante el cambio de punto de acceso, de menos de 50 ms.

A modo de conclusiones Las comunicaciones remotas apor-tan a las instalaciones automatizadas una mayor eficiencia, en todos los ámbitos. Permiten saber al detalle el estado de cada instalación en todo momento, independientemente de donde esté. Además, hacen posible la proactividad y la aplicación del mantenimiento predictivo de las mismas. Facilitan centralizar el servicio técnico, ahorrando costes de desplazamientos y reduciendo el tiempo de reacción y paradas no programadas, lo que repercute en un aumento de productividad y un control los costes.

Los controladores Logix de Rockwell Automation incorporan todas las opciones de comunicación y conectividad, proporcionando so-luciones seguras y fiables, con una implantación muy sencilla, sea cual sea la tecnología utilizada.

Noemí RodríguezIngeniera Comercial Arquitecturas IntegradasRockwell Automation

n Ejemplo: Arquitectura de comunicación vía radio.

n Ejemplo: Arquitectura con redes privadas virtuales (VPN) y firewalls.

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tecnoMarket NUEVOS PRODUCTOS PARA LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

Sistema de automatización con enfoque mecatrónico Con vistas a la estandarización, en la construcción de máquinas y de ins-talaciones se apuesta cada vez más por un diseño modular de la maquinaria. Esta modularización debe reflejarse a nivel tanto de hardware como de software. El resultado es un enfoque

mecatrónico que tiene por objeto simplificar el proceso de ingeniería y aumentar el grado de reutilización de las distintas unidades. Se necesitan arquitecturas de control descentralizadas. El sistema de automatización PSS 4000 lanzado al mercado por Pilz permite beneficiarse de las ventajas de una estructura de control descentralizada sin necesidad de asumir la complejidad que resultaría generalmente de distribuir los programas en diferentes controles. Las ventajas son un manejo sencillo y un alto grado de estandarización. En lugar de un control centralizado (como ocurre en la automatización clásica), el usuario dispone de un progra-ma de aplicación distribuido en la fase de ejecución en el marco de un proyecto centralizado. A través del proyecto centralizado se configuran, programan y diagnostican todos los participantes de la red. El resultado es un manejo sencillo y unificado dentro del proyecto global.

www.pilz.com

Nuevos contactores electrónicos de seguridad

Los nuevos contactores elec-trónicos de seguridad Sirius 3RM1 de Siemens se han añadido a la gama de contactores electróni-cos compactos de 22.5 mm de ancho, una solución económica para espacios reducidos en el armario eléctrico, reuniendo en un único dispositivo la maniobra (arranque directo o inversor) y la protección de sobrecarga electró-nica. Para aplicaciones sencillas de seguridad, estos contactores se pueden integrar fácilmente con los relés de seguridad 3SK1. Por lo tanto, el arranque clásico de motores se une por primera vez a la tecnología de seguridad. Esto se traduce en una reducción del número de dispositivos, de espacio y de cableado. El con-tactor electrónico de seguridad también se puede combinar con otros sistemas de seguridad, por ejemplo, con una CPU-F Simatic. Todos los contactores electrónicos están disponibles con dos tipos de conexión: por tornillo y por resorte.

www.siemens.es

Nuevo módulo de señal de alta densidad de Ø 0,6mm La marca Multi-Contact, suministrada por Stäubli, presenta la unidad de alta densidad para el conector modular Combi-Tac. El nuevo módulo está diseñado para aplicaciones que requieran el máximo número de contactos en el menor espacio, así como un gran número de ciclos de conexión. Las aplicaciones comunes son las de prueba de componentes electrónicos y equipos, así como la transmisión de señales de control en procesos

automatizados y/o máquinas. El conector requiere un espacio pequeño y poco mantenimiento. La pared protectora interior evita el daño externo de los contactos en estado de desconexión. El conector está disponible en tres tipos diferentes de terminación y es adecuado tanto para aplicaciones de montaje en panel como en cajas DIN. De fácil inserción y extracción del módulo, incorporan la tecnología MC Multilam, que asegura una baja resistencia de contacto y una larga vida útil.

www.staubli.comNuevo controlador

Wago ha lanzado al mercado la nueva familia PFC200, compacta, potente y escalable, que amplía su funcionalidad para telecontrol IEC 60870-5-101,-103 y -104, 61400-25 y 61850, incluyendo telegramas GOOSE. Se trata de dos nuevas versiones: 750-8202/025-001 y -002. Incluyen rango extendido de temperatura -20 a +60 °C, así como una tarjeta de red Ethernet con dos RJ45 y una interfaz RS-232/RS-458.

Además de TCP, UDP y RTU, todos los protocolos estándar sobre Ethernet están dispo-nibles para la comunicación con sistemas maestro y esclavo. La versión ECO del PFC200 (750-8202/025-002) es una alternativa para aplicaciones reducidas en señales a un precio

razonable. El controlador ECO mantiene las mismas funciones pero con un máximo de cuatro módulos de entradas y salidas. Cualquier módulo de la serie 750 de Wago es compatible con el nuevo controlador PFC200 con telecontrol. Es recomendable para aplicaciones como el control de las estaciones de transformación o subestaciones, para el control de centrales eléctricas virtuales, control y monitorización de estaciones remotas en el sector de aguas, etc.

www.dicomat.com

tecnoMarket

Antena GPS diminuta con receptor integrado

Hirschmann Solu-tions, una división de Hirschmann Car Com-munication, ha anun-ciado el lanzamiento de una de las más pequeñas antenas de posiciona-miento del mundo, con módulo receptor GPS integrado. La nueva RAS 1575 combina alta ca-

lidad de prestaciones y fiabilidad en un pequeño y compacto encapsulado de solo tres centímetros de ancho y un centímetro y medio de alto, haciéndola ideal para aplicaciones en muchos sectores, así como para uso en dispositivios móviles. La nueva antena de Hirschmann utiliza el módulo GPS SE880 de Telit, como resultado del duro trabajo conjunto de ambas compañías.

Con instalación magnética, la pequeña antena se ajusta rápidamente y es muy fácil de usar. Está ali-mentada a través de un puerto serie USB, 2.0. Tras un arranque en frío, recibe mensajes en menos de 35 segundos. Gracias a su tamaño puede ser utilizada en aplicaciones telemáticas dentro de los sectores del transporte y la logística, asi como por ejemplo en grandes sistemas como son los de control de trafico. Y gracias a su bajo consumo de corriente, la RAS 1575 es también ideal para aplicaciones móviles.

Durante su desarrollo se persiguieron cuatro ob-jetivos principales: calidad de recepción, pequeñas dimensiones, flexibilidad de instalación e integración y robustez. Según sus responsables, todos estos obje-tivos han sido cumplidos.

www.hirschmann-solutions.com

Eaton lanza sus nuevas listas de precios para 2014

Eaton ha lanzado re-cientemente sus nuevas listas de precios, vigentes desde el 1 de febrero de 2014, de sus gamas de productos: Aparamenta Modular, Interruptores

Automáticos y Control Industrial y Automatización. Ya están también disponibles en PDF para su descarga en la web www.eatonelectric.es y en las plataformas habituales de tarificación.

Durante las próximas semanas toda su red de distribuidores dispondrá también de las mismas en formato papel.

www.eaton.eu.

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Fuentes de alimentación conmutadas La gama de fuentes de alimentación PROeco de bajo consumo energético, de la firma Weidmüller, cuentan con un diseño compacto, una alta eficiencia y un mantenimiento sencillo. Gracias a la protección contra sobretemperaturas, cortocircuitos y sobrecargas, pueden utilizarse de forma universal en cualquier aplicación. Se caracterizan por sus amplias funciones de seguridad y su compatibilidad con nuestros módulos de diodos, módulos capacitivos y componentes de sistemas de alimentación ininterrumpida para configurar una alimentación redundante. El indicador LED de tres colores y el relé integrado simplifican el análisis de estado y de errores durante la puesta en servicio y

el funcionamiento. Con una profundidad máxima de 120 mm, estas fuentes de alimentación pueden instalar-se en armarios de distribución de reducidas dimensiones. Su compacto diseño permite además un ahorro de espacio en armarios de hasta un 50%. Su elevada eficiencia –hasta un 93 %– y las mínimas pérdidas en vacío garantizan un bajo consumo energético y una larga vida útil.

Las fuentes de alimentación PROeco operan con total fiabilidad en un amplio rango de temperaturas (de -25°C a +70°C) y su tiempo medio entre fallos supera las 500.000 horas.

www.weidmuller.es

Transmisión de par inteligente Primero Lenze lanzó el motor trifásico MF, concebido especialmente para aplicaciones de control de velocidad con variador de frecuencia. Luego siguió el Lenze Smart Motor para aplicaciones con varias velocidades fijas pero selec-cionables. Ahora Lenze presenta su última innovación: una combinación del Lenze Smart Motor y la nueva serie de motorreductores g500, que facilitan la labor del fabricante de maquinaria con un máximo aprovechamiento del par y la velocidad.

La serie de motorreductores g500 presenta un rendimineto superior al 94% en todo su rango de relaciones de transmisión. Con unas pérdidas muy bajas, el motor necesita menos energía, lo que mejora la eficiencia total de la instalación. Al generarse mucho menos calor, también se alarga la vida útil.

La serie g500 persigue los mismos objetivos alcanzados previamente con el Smart Motor: mantener la sim-plicidad de los motores en conexión directa a red y conseguir mejoras conceptuales que permitan finalmente proporcionar una solución potente y eficiente. Por otra parte, el ajuste de la velocidad en el Lenze Smart Motor puede realizarse fácilmente in situ mediante una app del Smartphone con tecnología NFC (Near Field Com-munication). Con una sola variante, se cubre un rango de velocidades de motor de entre 500 y 2.600 rpm con un par constante. Con una única versión de motorreductor se pueden cubrir diferentes demandas de velocidad y par en la misma instalación. El alto rendimiento del Lenze Smart Motor y del reductor aportan también una importante ventaja desde el punto de vista de eficiencia energética. Y es que las nuevas unidades ya cumplen con los futuros estándares en este campo. Además de combinarse con los Lenze Smart Motors, los reductores g500 pueden también integrarse con los motores trifásicos MH de alta eficiencia IE2, con los motores MF op-timizados para convertidor de frecuencia así como con los servomotores MCA y MCS, facilitando una solución óptima para cada aplicación.

www.lenze.com

PC embedded con el controlador CX5100 Beckhoff presenta una nueva serie de PC embedded con el CX5100. Con la introducción del nuevo procesador Intel Atom, la tecnología multi núcleos también está disponible para controladores de la clase media de potencia. La tecnología de 22 nm de los nuevos procesa-dores Atom se traduce en unas elevadas prestaciones. Todos los equipos de la serie CX5100 se han diseñado sin ventilador y destacan por un consumo bajo de energía y un diseño de carcasa compacto. Los controladores del tipo CX5100 que pueden montarse en raíl DIN

utilizan procesadores de la nueva generación Intel Atom (plataforma Bay Trail). La serie CX5100 comprende tres tipos de equipo distintos, que se distinguen entre sí en cuanto al procesador y el tamaño de la carcasa: CX5120: Procesador Intel Atom, 1,46 GHz, single-core; CX5130: Procesador Intel Atom, 1.75 GHz, dual-core; y CX5140: Procesador Intel Atom, 1.91 GHz, quad-core.

Los equipos CX5100 completan las series de equipos existentes CX5010 y CX5020, que están diseñados con procesadores de la primera generación de la CPU Intel Atom. En comparación con esta, los procesadores ahora presentados ofrecen esencialmente más rendimiento dado que disponen de una ejecución de comandos de tipo out of order.

www.beckhoff.es

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Apertura ultrarrápida del revestimiento de los cables chainflex

El hilo resistente a la rotura de Igus lanzado bajo el nombre CFRIP para des-forrar con rapidez el aislamiento de los cables chainflex se ha integrado ahora en 230 tipos de cables chainflex. La ayuda para pelar cables CFRIP se ha incluido en todas las series de cables de control con recubrimiento de PVC, así como en las familias de cables de motor. Con

ayuda del principio CFRIP único en cables en movimiento se consigue eliminar de forma rápida y segura el aislamiento de los cables chainflex sin dañar los conductores.

El principio CFRIP desarrollado por Igus es muy sencillo: Tirando simplemente del hilo de corte CFRIP se abre, como una cremallera, el recubrimiento del cable hasta el punto deseado. A continuación, se pueden extraer cómodamente del recubrimiento los correspondientes conductores. De esta forma, los instaladores ahorran un 50% del tiem-po necesario para eliminar el aislamiento de los cables. CFRIP hace innecesario el uso de una herramienta específica para pelar cables. La ingeniosa estructura del hilo de corte integrado en el cable evita que el elemento trenzado se dañe mientras se pela el cable chainflex.

Junto a los cables de control chainflex de PVC con hilo de corte en el recubrimiento exterior y el modelo apantallado chainflex CF6 con hilo de corte en el recubrimiento interior, se han equipado ahora con el hilo CFRIP las familias de cables de control CF5 y CF6, así como las familias de cables de control CF130 y CF140, y todas las familias de cables de motor de múltiples conductores.

www.igus.es

Switch para Ethernet Industrial

El switch Ha-VIS mCon 3000 de Harting da respuesta a las apli-caciones Ethernet más exigentes. Presenta una elevada estabilidad mecánica y un amplio rango de temperaturas de trabajo. Además, la fiabilidad de su funcionamien-to, incluso en las condiciones industriales más exigentes, se garantiza mediante su inteligente transmisión de datos y un extenso software de gestión. El switch mCon 3000 se puede instalar rápi-damente, ya que está optimizado para montaje en carril DIN, y se configura fácilmente mediante un botón multifunción y una tarjeta Sd trasera que permite una rápida puesta en funcionamiento. Todo ello redunda en un ahorro de tiempo y costes.

Adicionalmente, este switch dispone de puertos combo SFP/RJ45 con Gigabit Ethernet, de una fuente de alimentación redundan-te y de un eficiente diseño de bajo consumo sin ventilador.

Este switch puede integrarse con los protocolos estándar como Profinet, Ethernet/IP, Modbus TCP, etc.

www.harting.es

Nuevos sensores fotoeléctricos de rodillo Telemecanique Sensors presenta una solución rápida, sencilla y fiable para la integración de sensores fotoeléctricos en un transportador de rodillos. Con un mínimo tiempo de instalación gracias a su modularidad y a que no es necesario el uso de herramientas, su montaje es muy fácil desde la parte superior, sea cual sea el tamaño del transportador. Con este sistema se detecta el 100% de los objetos, sin tener en cuenta el color ni la posición, ya que la detección se realiza en todo el ancho gracias a los múltiples sensores. La protección contra impactos ahorra costes de mantenimiento, ya que el sensor va integrado dentro del bastidor entre los rodillos.

Son otras de sus características: de 1 a 6 sensores a lo largo del tubo, modo de detección por proximidad, alcance de detección hasta 100 mm, lentes a prueba de polvo, dimensiones de Ø 12 mm, de 200 a 900 mm, caja/lente construida en aluminio/PA, tensión de alimentación de 24 VCC, y conexionado M12, cable o conector de 4 pines.

www.tesensors.com

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Nuevo software de medición Hexagon Metrology ha anunciado el lanzamiento de PC-DMIS 2013 MR1, una versión intermedia del software de medición utilizado para recopilar, evaluar, ges-tionar y presentar datos de fabricación. Entre los aspectos destacados del software se incluyen nuevos elementos en la interfaz de usuario para un aspecto y un com-portamiento más limpio y sencillo, más de 100 mejoras impulsadas por los clientes y nuevas herramientas de software. El software PC-DMIS está incluido de serie en

los sistemas de medición de Hexagon Metrology y también está disponible para una amplia gama de dispositivos de metrología del mercado.

Las nuevas versiones de PC-DMIS utilizan ahora controles comunes de Microsoft 6.0 para ofrecer una in-terfaz de usuario más cohesionada e intuitiva. La presencia de controles comunes en cuadros de diálogo se ha simplificado en todo el software. El cuadro de diálogo Execution Mode Options, por ejemplo, se ha reducido a los iconos Execution que ahora sustituyen a los botones en el cuadro de diálogo y las listas desplegables se han rediseñado. La versión intermedia despliega una serie de mejoras en la plataforma PC-DMIS EMS (Enterprise Metrology Solutions) completa. El módulo Blade Analysis incluye la capacidad de crear un archivo nominal y un archivo de informe directamente desde PC-DMIS. Utilizando el kit de herramientas de BladeScan, los usuarios pueden efectuar ahora un escaneo de ruta definido. La nueva estrategia de medición Auto Feature permite a los usuarios escanear un plano, desplazándose a lo largo de una ruta definida por una serie de puntos. El software incluye también una nueva interfaz gráfica de usuario sencilla para calibrar cambiadores de sensor LSPX1C, LSPX1H y LSPX1SF.

PC-DMIS 2013 MR1 también ofrece una zona objetivo de un solo clic para máquinas de medición por co-ordenadas ópticas (CMM). Para el uso con el multisensor Hexagon Optiv CMM, el software PC-DMIS Vision añade una función de escaneo CWS (sensor cromático de luz blanca) a su interfaz FDC (Firmware Distribu-ted Control), así como un mapeado de espiga continuo para el sensor CMS. En el módulo PC-DMIS Vision, la función Auto Focus ha aportado mejoras tanto en el rendimiento de velocidad como en la repetibilidad de enfoque general.

www.hexagonmetrology.com

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Circuitos integrados EEPROM serie de 8 y 32 k-bit Fremont Micro Devices, empresa representada en España por Ana-tronic, S.A., ha anunciado los cir-cuitos integrados Serial EEPROM FT25C08A y FT25C32A de 8 y 32 k-bit, respectivamente.

Estos dos modelos se unen a la fa-milia de memorias no volátiles Serial Peripheral Interface (SPI) de Fremont que incluye las memorias FT25C16A y FT25C64A con densidades de 16 y 64 k-bit, respectivamente.

La representada de Anatronic es-pera ampliar esta gama de productos en un futuro cercano para abarcar el rango de arrays de 2 a 512 k-bit.

Los nuevos dispositivos están especificados para operar con tempe-raturas entre -40 y +85 °C y comparten características con el resto de modelos de la familia, destacando un millón de ciclos de borrado/escritura y retención de datos de cien años.

Los IC FT25C08A y FT25C32A son ideales en aplicaciones que re-quieren lecturas y escrituras byte-level. Estas dos memorias no volátiles de 20 MHz eliminan la necesidad de borrar un sector antes de escribir, lo que contribuye a reducir el tiempo de programación, la tensión de programa y la complejidad de las operaciones.

Además, la baja corriente (por debajo de 1 µA) permite consumir muy poca energía durante la operación y el modo standby. El rango de tensión se sitúa entre 1.8 y 5.5 V.

Los dispositivos SPI Serial EEPROM, que se encuentran disponibles en encapsulados SOIC-8, TSSOP-8 y DIP-8, son ideales en aplicaciones de baja tensión y elevada temperatura, como las encontradas en entornos industriales, sanidad y diseños de electrónica de consumo.

www.anatronic.com

Gestión de energía eficiente con el equipo EM21-72Vy transformadores CTV

Las entradas de intensidad de 0,333V del contador EM21-72V, suministrado por Carlo Gavazzi, están diseñadas para medición de intensidad mediante mini-transformadores de núcleo partido o mediante 3 transforma-dores de intensidad de cualquier marca con salida secundaria de 0,333V.

Gracias a su display desmon-table y patentado, el contador se puede instalar a carril DIN o en panel (72x72 mm). Además, ofrece salida de pulsos y opcio-nalmente puerto serie RS485. Es fácil de instalar gracias a su alarma en caso de secuencia inco-rrecta de fases, a su corto proceso de programación y a la solución que aporta con transformadores de núcleo partido.

Con EM21-72V es posible rea-lizar la medición de intensidad simplemente instalando en los cables de la aplicación, sin des-conectarlos, los mini transfor-madores de núcleo partido con intensidad del primario hasta 10.000A. Hay 5 modelos de trans-formadores serie CTV (desde 60 a 800A) disponibles para usar con EM21-72V.

www.carlogavazzi.es

Soluciones para la conducción y regulación de fluidos Válvulas, instrumentación, bombas y accesorios son solo algunas de las propuestas de Divatec. Con más de 20 años de experiencia en el sector de los termoplásticos, nació una empresa de distribución de válvulas y accesorios para ofrecer soluciones técnicas en la conducción y regulación de fluidos. Como empresa distribuidora de válvulas y accesorios llegó a diversos acuerdos de distribución con los distintos fabricantes de termoplásticos internacionales; nues-tro principal objetivo es ofrecer una completa gama de productos para poder satisfacer las necesidades de nuestros clientes, asegura la compañía, precisando

que dispone de un almacén con una extensa gama de válvulas, bombas, accesorios y tuberías e instrumentación en materiales PVC-U, PVC-C, PP-H, PE, PTFE, o PVDF. Divatec indica, además, que ofrece productos fabricados con materiales resistentes a fluidos corrosivos como la lejía, salmuera, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, sosa caústica, entre otros. La compañía trabaja en diferentes sectores industriales, alimentación y bebidas, industria química, farmacéutica, tratamiento de aguas, galvano técnica, depuración de gases, etcétera.

www.divatecsl.com

Cuando el tiempo y la calidad importan,tome el control con nuestras marcas líderes.

rsonline.es

CALIDAD

VELOCIDAD

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Omron presenta las librerías para el CAD Eléctrico ePLAN

Omron ha puesto a disposición de los usuarios más de 500 macros de su productos en el Data Portal de ePLAN, y se prevé una aplicación con 3.000 productos a partir de abril. Se puede acce-der a estas nuevas macros a través del servicio online de ePLAN Data Portal. Contienen datos que permite a los diseñadores hacer drag&drop con los esquemas pre-dibujados de componentes Omron en diagramas, planos, flowcharts y otros

documentos. Se ofrece una documentación precisa y actualizada que puede además generarse de una forma mucho más rápida y sencilla, con traducciones disponibles para aquellas empresas que hacen negocios internacionalmente. Los dibujos de componentes y sus datos se insertan tal y como se necesite, siendo el sistema el que se encarga de toda la configuración y formato, ayudando a los clientes a reducir costes en la etapa de diseño de un cuadro, mejorando la eficiencia y el tiempo de comercialización.

Con los más de 500 macros de productos Omron ya disponibles en el sistema de ePLAN, que incluyen componentes de cuadro, PLC, accionamientos y controladores, entre otros, así como todos los dispo-sitivos para la Plataforma de Automatización Sysmac, y la ampliación con 3.000 productos más a partir de abril de 2014, se cubre todo el rango de producto Omron para la automatización industrial, ofreciendo la posibilidad de documentar un proyecto eficientemente con todo detalle.

www.omron.es

Mabeconta en Smagua 2014 La firma Mabeconta, especialista en medición de caudal, filtración de líquidos y dosificación, está presente en Smagua presentando el lanzamiento mundial de nuevos medidores.

El fabricante Bopp & Reuther, pre-sente en España a través de Mabe-conta, presentará, por primera vez y como novedad mundial, sus nuevos medidores de caudal, que incorporan las últimas tecnologías. Entre estos equipos destacan: detectores, regula-dores y medidores de caudal, conta-dores de agua, de calorías e impulsos, indicadores de nivel, dosificadores de productos, filtros sencillos, dobles y autolimpiantes, señalizaciones para conducciones, aparatos y tuberías en general. También tendrán presencia en el stand los productos de otros de los fabricantes representados por Mabeconta, como son Meister Stroe-mungstechnik, Stell Gmbh, Hydrome-ter, Zenner y Mahle. Y los de las marcas Ako Filter, Hydrometer, Mabeconta, Meister, Minol y Stell.

www.mabeconta.net

Librerías ePLAN de Omron

Documentación más sencilla...... con las más de 500 macros de productos Omron ya

disponibles en el sistema de ePlan, y ampliándose con

3000 nuevas referencias a partir de abril de 2014.

Se cubre así todo el rango de producto Omron para

la automatización industrial, y se ofrece la posibilidad

de documentar su proyecto con todo detalle de una

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Más información en: 902 100 221

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Industrial.omron.es

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B&R .........................................................................27Beckhoff Automation ...............................Portada y 91Bürkert Contromatic ...............................................89Control Techniques (Grupo Emerson) ..................71Dotest ......................................................................82Emerson Process Management ................................3Endress+ Hauser ............................................ 13 y 38ER-Soft ....................................................................23Mabeconta ...............................................................93Murrelektronik ........................................................61National Instruments ..............................................43Omron Electronics .......................................... 57 y 97 Pepperl + Fuchs .....................................................83Phoenix Contact ...........................Contraportada y 69Pilz Industrielektronik .............................................47PR Electronics .................................. Interior portadaRockwell Automation ..............................................83RS Components .......................................................95Side .........................................................................53Siemens ...................................................................25Stäubli Group ..........................................................17Telemecanique Sensors (Schneider) ......................15Vector Motor Control ..............................................21 Vipa ..........................................................................6 Weidmüller ..................... Interior contraportada y 31

EN EL PRÓXIMO NÚMERO

Automática e Instrumentación Febrero 2014 / n.º 459

Anunciante Página

ANUNCIANTES

Director generAl eDitoriAlFrancisco Moreno

DirectorACristina Bernabeubernabeu@tecnipublicaciones.com

colAborADores y consejo AsesorXavier Alcober, Jordi Ayza, Xavier Pi, Antoni Sudriá, Francesc J. Suelves, Laura Tremosa, Constanza Saavedra

ceA (comité español de Automática)César de Prada (Presidente),Joseba Quevedo (Vicepresidente),Miguel Ángel Mañanas (Secretario)

DocumentAcióndocumentación@tecnipublicaciones.com

Diseño, mAquetAción y fotogrAfíADepartamentos propios

Director generAl comerciAlRamón Segón

ejecutivos De cuentAsVíctor Bernabeuvbernabeu@tecnipublicaciones.comFrancisco Márquezfmarquez@tecnipublicaciones.com

suscriPcionesTeléfono de atención al cliente: 912 972 000Horario: 08:00-14:00 h.

Precio de la suscripciónSuscripción anual en papel: Nacional 138 e, Extranjero 168 eSuscripción anual digital: Nacional 45 e, Extranjero 45 eSuscripción anual multimedia (revistas y todos los servicios digitales): Nacional 148 e, Extranjero 178 e

Precio del ejemplar España: 19 e, Extranjero: 30 e

Av. Cuarta, Bloque 1-2ª - 28022 MadridTelf. 912 972 000 - Fax 912 972 154Av. Josep Tarradellas, 8-10, entlo. 4ª. 08029 Barcelona - Telf. 932 431 040

eDitA

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imPresión: MC ImpresoresDePósito legAl: M-3852-2014issn: 0213-3113

coPyrightGrupo Tecnipublicaciones, S.L.

Se prohíbe cualquier adaptación o reproduc-ción total o parcial de los artículos publicados en este número. Grupo Tecnipublicaciones pertenece a CEDRO (Centro Español de De-rechos Reprográficos). Si necesita fotocopiar, escanear o hacer copias digitales de algún fragmento de esta obra debe dirigirse a www.cedro.org

Las opiniones y conceptos vertidos en los ar-tículos firmados lo son exclusivamente de sus autores, sin que la revista los comparta nece-sariamente.

Automática eInstrumentación www.tecnipublicaciones.com/automatica

Fuente: Siemens.

PanoramaTécnicas de automatizaciónen tareas agrícolas

InformeSensores de movimiento(Se incluye tabla de oferta)

Actualidad de los sistemas PLMw

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de conformidad con el estándar IEC 61132-2 y ha recibido la aprobación para aplicaciones en la zona 2.

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compatibilidad con todos los productos PR 9000 y se integra a la perfección con los sistemas DCS

estándar. Su diseño exclusivo cuenta con una característica de inserción y extracción por presión

para facilitar la sustitución de dispositivos, mientras que las configuraciones de 8, 16 y 32 ranuras del

módulo de E/S introducen un nuevo estándar en cuanto a flexibilidad de las placas posteriores.

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GESTIÓN Y TRATAMIENTO DEL AGUA

Tendencias actuales y futurasLos recientes avances en la industria de las tecnologías de la información y la comunicación, en los sensores y en la automatización de procesos, proporcionan un potencial significativo para mejorar la eficiencia en las distintas fases de la gestión del ciclo integral del agua. Pág. 39

459 / Febrero 2014 Mecánica, Oleohidráulica, Electricidad, Electrónica, Informática, Medidas

INFORME

Generación de aire comprimido

Pág. 72

Soluciones de automatización con comunicaciones remotas

Productividady eficienciadel diseño ala producción

Febr

ero

2014

, n.º

459

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PanoramaEólica, una industria avanzada, pero ahogada

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