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Julio

2009

,n.º

409

Aut

omát

ica

eIn

stru

men

taci

ón

Nuevos retos y oportunidadesDurante los últimos años los semiconductores de potencia y los circuitos integrados decontrol han sido los grandes protagonistas. Con esta base, pueden plantearse nuevos retosy oportunidades. Ahora le toca el turno a las aplicaciones de media tensión y gran potencia.

Pág. 40

409 / Julio 2009 Mecánica, Neumática, Oleohidráulica, Electricidad, Electrónica, Informática, Medidas

Automática eInstrumentación Automática eInstrumentación

ELECTRÓNICA DE POTENCIA

Productividady eficienciadel diseño ala producción

La instrumentaciónde proceso sin hilosaporta soluciones hoy

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8 Actualmente, el 11% de la cobertura de lademanda anual de energía en Españacorresponde a la energía eólica, cuyapotencia instalada contribuye con unaproducción superior a los 27.000 GWh.

Convertidores CC/CA

24 Las aplicaciones de los convertidoresCC/CA en las energías renovablesrepresentan una oportunidad de negociopara los suministradores en todas lasáreas geográficas del mundo.

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4

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Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409SUMARIO

Mes a mes• El automóvil y las pilas

de hidrógeno• Traducido al castellano el

modelo de mejora deprocesos de desarrollo desoftware CMMI

Empresas• Emerson Process

Management integraAchilles Testing en suportfolio de productos

Eventos• La EMO 2009 confía en

seguir demostrando elpotencial del sector deM-H

• El Salón Productronicatendrá tres pabellonesmenos que en 2007

• La conferencia ISR/Robotik 2010 volverá acelebrarse en el marco dela feria Automatica

• HIT Barcelona 09:escaparate de ideas

Calendario de ferias ycursos

16

18

22

14

TIEMPO REAL

Energía eólica, la protagonistade las energías renovablesEtherCAT es una red abierta y en tiem-

po real basada en Ethernet desarrolladapor Beckhoff Automation GmbH queha implicado la creación de un nuevostandard en las comunicaciones industrialesdado su topología y flexibilidad.

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EtherCAT está actualmente consideradala red más rápida en este sector, y suorganización la mayor de todas las queactualmente existen.

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Integración de la electrónicade potencia en redes de transportey distribución

44 La introducción de la electrónica depotencia en los sistemas eléctricos seestá realizando de una forma muyincipiente, pero sin posibilidad deretroceso.

Control remoto deinstalaciones cólicasSolución basada en switchesindustriales y servidores depuerto serie que otorgan a lainstalación una granredundancia y permiten el ac-ceso remoto al PLC de controlque está ya instalado en la ca-beza del aerogenerador.

5

Julio 2009 / n.º 409 Automática e InstrumentaciónSUMARIO

36

38

68

Montserrat Grima,responsable de ventas ymarketing en ABB S.A.Automation Products-Accionamientos

Productos• Simulación y validación

en tiempo real• Nueva generación de

redes industriales

Empresas• Dassault Systèmes: Las

redes sociales, últimaincorporación a PLM2.0

• The Mathworks:verificación anticipadapara mejorar la calidadde los sistemas y reducirel plazo de los proyectos

La instrumentación deproceso sin hilos aportasoluciones hoyLa arquitectura inalámbricainteligente de Emerson Pro-cess Management se basa enel estándar industrial de re-des y WiFi WirelessHART.

28

32

54

63

73

7984 Nuevos productos

SELECCION DEL MES

INFORME

TECNOMARKET

ENERGÍA EÓLICA

WIRELESS

FERIAS

ELECTRÓNICA DE POTENCIA

PERSONAS

76

Nuevos retos para la electrónicade potencia

40 Si los semiconductores de potencia ylos circuitos integrados de control hansido los grandes protagonistas duranteestos últimos años, ahora le toca elturno a las aplicaciones de mediatensión y gran potencia.

Propulsiones diesel eléctricaspara buques

50 El sistema de propulsión dieseleléctrico, además de cumplir conlos requisitos que se requieren en lafabricación de buques, mejoraaspectos técnicos, de operación yfinancieros.

Cámaras de visión porordenadorLa visión por ordenador seconsidera parte de la inteligen-cia artificial, aunque la palabrainteligencia se aplica en unsentido muy amplio. El ordena-dor lo que hace es recibir infor-mación de su entorno, en estecaso en forma de imágenes, y apartir de ellas produce unasrespuestas que dependen delos algoritmos previamenteideados para una aplicación de-terminada, que forman partede su programación.

Soluciones de visiónartificial para aplicacionesindustriales específicasLa utilización de nuevas tecno-logías hace que se extienda eluso de cámaras específicamen-te diseñadas para aplicacionesespeciales, como es el caso delas cámaras de alta velocidad,3D y multiespectrales.

Controlar una plataformaeólica en el marTodos los sistemas queincorpora el proyecto AlphaVentus, el primer parque eó-lico marítimo alemán, tienenque funcionar sin errores encondiciones adversas enalta mar.

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H ace ya algunos añosque dedicamos al-gunas páginas de

nuestra revista a la electró-nica de potencia, esa tec-nología interdisciplinar cuyoimportante desarrollo tec-nológico le ha permitidoconsolidarse como una herramienta indispensable en elámbito industrial. Desde el año 2006, último año en quededicamos la temática general de uno de nuestros nú-meros a esta tecnología, parece que han pasado muchascosas, todas ellas muy positivas para la evolución de laelectrónica de potencia y su aplicación. Hace poco másde tres años afirmábamos desde nuestras páginas que estatecnología no disfrutaba del resplandor social de las fa-mosas TIC y que la indiferencia mostrada hacia ella ha-bía provocado que la comunidad científica dedicada a estaactividad tuviera que trabajar en un entorno limitado deforma que la incorporación de sus conocimientos al ni-vel de sistemas había sido lenta.

Pues bien, la contribución que la electrónica de potenciapuede hacer para mejorar los consumos energéticos y op-timizar los procesos, para mejorar los perfiles actuales dedemanda y disminuir las pérdidas de energía ya se ha evi-denciado durante estos últimos años y parece que cadavez son más numerosos los recursos que invierten losfabricantes en el desarrollo de soluciones. Como ya co-mentábamos a principios de este año 2009, la electróni-ca de potencia se ha convertido en la tecnología habili-tadora de la eficiencia energética.

Tal como se afirma enuno de los artículos que in-cluimos en este número,los semiconductores depotencia y los circuitosintegrados de control hansido los grandes protago-nistas de la evolución de

la electrónica de potencia durante estos últimos años.Y ahora le toca el turno de las aplicaciones de mediatensión y gran potencia. También merece una especialatención la introducción de la electrónica de potenciaen los sistemas eléctricos, que se está realizando de unaforma muy incipiente, pero sin posibilidad de retroceso.Aún quedan muchos aspectos por pulir relacionadoscon el coste, la fiabilidad, su desconocimiento,… perocon toda seguridad, cuando todo el sistema de dis-tribución eléctrica se diseñe como un conglomeradode convertidores controlables, el coste total del siste-ma y su fiabilidad aumentarán, tal como sucede hoyen día con los sistemas de ordenadores y comunica-ciones. Por lo tanto, parece poco arriesgado asegu-rar que la electrónica de potencia en los sistemaseléctricos ha llegado para quedarse, afirma el autor deotro de los artículos que les ofrecemos en este número.

Con esta base es ahora el momento de avanzar hacialas siguientes décadas con nuevos retos y oportunidades.La electrónica de potencia no está muerta, si no que estámás viva que nunca.

¡Felices vacaciones y hasta el mes de septiembre!

La electrónicade potencia ya estádonde se merece

¿Inteligencia artificial?

U na de las aplicaciones másconocidas de la visión por or-denador es la de separar los

elementos defectuosos en un proce-so continuo. De aquí es fácil llegar ala conclusión de que su misión esreemplazar la mano de obra humana,algo de lo que también se acusa a losrobots. En algunos casos puede serasí, pero resulta bastante inhumanoinspeccionar durante horas una pro-ducción de telas estampadas, ladri-llos, botellas o cualquier otro pro-ducto.

Recoger imágenes e interpretarlases algo que puede hacer nuestra vi-sión y también la del ordenador.Como nuestro cerebro es mucho másversátil, nos da unas posibilidadesque las máquinas no pueden superarpor ahora, pero esto también tienesus pequeños inconvenientes. Segúnqué objetos están presentes en una

escena, nuestra apreciación del ta-maño, la distancia, el color o el mo-vimiento es muy poco fiable. Las ilu-siones ópticas y las figuras imposibles,que parecen reales en el papel perono se pueden construir, nos recuer-dan que podemos ser engañados concierta facilidad. A esto se añaden lasdistracciones, el cansancio y otrasperturbaciones que no influyen enun dispositivo electrónico, aunquesea mucho menos inteligente quenosotros. O tal vez sea por eso, pre-cisamente.

En un curioso experimento de psi-cología realizado por la Universidadde Illinois se pidió a varios volunta-rios que observasen una filmación enla que aparecían dos equipos de ju-gadores de baloncesto, unos vesti-dos de blanco y otros de negro, yque contasen cuantas veces se pa-saban la pelota los jugadores de blan-

co. Pero al finalizar la secuencia lo quese les preguntó es qué animalhabían visto. Ocupados en seguir losmovimientos de los jugadores deblanco, no se dieron cuenta de laaparición de un personaje disfraza-do de gorila, que atravesaba la esce-na haciendo monerías. Hay que de-cir, en favor de los seres humanos,que una máquina tampoco habría su-perado la prueba con éxito. A no serque estuviese programada para vergorilas.

Sea como sea, es preferible utilizarlos ordenadores para las tareas másmecánicas y dejar que las personasse ocupen de cosas un poco más in-teresantes. Por ejemplo, decidir quées lo que deben ver y hacer las má-quinas.Francesc J. SuelvesAutor del informe Cámaras devisión por ordenador

7

Julio 2009 / n.º 409 Automática e InstrumentaciónEDITORIAL

D urante el año 2008 se insta-laron en España 1.609 nue-vos MW, lo que elevó la po-

tencia total acumulada a 16.740 MW,según el Observatorio Eólico de laAsociación Empresarial Eólica.Aunque esa cifra fue sustancialmen-te menor a la instalada el año 2007,un año excepcional que aumentó lapotencia eólica instalada en más de3.500 MW, la evolución del sector deenergía eólica mantiene la línea decrecimiento prevista, con lo que laconsecución de los objetivos fijadosen el Plan de Energías Renovables

8

Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409TIEMPO REAL

Durante el pasado año se alcanzaron enEspaña 16.740 MW de potencia instaladaacumulada, de acuerdo con una elevadoritmo de crecimiento anual, lo que acercael cumplimiento del objetivo fijado en elPlan de Energías Renovables de llegar alos 20.155 MW de potencia eólica instaladaen el año 2010.

La potencia total acumulada en el sector de la energía eólicaera de 16.740 MW en 2008

La energía eólica protagonizael sector de las energíasrenovables

Panorama

n Parque eólico de La Muela (Zaragoza)

(PER) para el periodo 2005-2010 sonperfectamente factibles.

Por otro lado, está en proceso deelaboración el nuevo Plan de Ener-gías Renovables de España para el pe-riodo 2011-2020, que dará continui-dad al actual, de acuerdo con laslíneas marcadas por la Directiva Eu-ropea de Energías Renovables, queestablece para el año 2020 que el20% de la energía consumida en Eu-ropa provenga de fuentes renova-bles, además de fijar como objetivomínimo el 10% de participación de lasenergías renovables en el sector deltransporte (biocarburantes y vehí-culos eléctricos).

Tal como reconocen fuentes delMinisterio de Industria, las energíasrenovables tienen un carácter estra-tégico para España, dada la depen-dencia actual del petróleo, pero tam-bién debido a la importanciaeconómica de un sector que en elperiodo comprendido entre 2005 y2008 movilizó inversiones por valorde 33.000 M€.

Dentro de las energías renovables,destaca por su importancia en cuan-to a potencia instalada, generación ycontribución a la cobertura de la de-manda, la energía eólica. De hecho,en la reciente revisión de las previ-siones del PER, la tecnología eólicaha experimentado una mayor atri-bución en su cuota de potencia ins-talada, al pasar de los 8.900 MW pre-vistos en un principio, a los 20.155MW de 2010. Además, las previsioneshasta el 2020 establecen una ten-

dencia alcista en la potencia instala-da de manera que se conseguirán40.000 MW para esa fecha, según elobjetivo fijado por la Asociación Em-

presarial Eólica (AEE).El mercado de la energía eólica

crece en Europa a un ritmo anualmuy superior al de otros sectores

9

Julio 2009 / n.º 409 Automática e InstrumentaciónTIEMPO REAL

Las energías renovablestienen un carácter

estratégico para España,dada la dependencia

actual del petróleo, perotambién debido a la

importancia económicade un sector que en elperiodo comprendido

entre 2005 y 2008movilizó inversiones por

valor de 33.000 M€.

Panorama

Energía eólica

Un sector exportador

S egún un estudio realizado por la consultora Deloitte para la AEE,el sector de la energía eólica representaba en 2007 más del 10% de

la demanda eléctrica y supone una aportación al PIB de 1.993 M€

(0,21%), con una actividad inducida en empresas auxiliares por valorde 1.377 M€ y un volumen de ocupación de más de 37.000 empleos. Ade-más, es un sector exportador, con un valor de 2.550 M€, superior al delas exportaciones de la industria vinícola, responsable de unas inversionesen I+D superiores al resto de los sectores energéticos españoles. Re-presenta también un ahorro en emisiones de CO2 de 18 millones de to-neladas y una reducción de las importaciones de petróleo, gas y carbónde 5,7 millones de Mtep. Dentro del sector eólico, que crece a un ritmoanual superior al del conjunto del sector eléctrico, las principales apor-taciones al PIB sectorial provienen de los promotores-generadores, aun-que la reducción de la tarifa eléctrica en el mercado mayorista en 2007supuso una disminución de su cuota de participación en favor de los fa-bricantes de aerogeneradores, que ven aumentar su cartera de pedidosaño tras año, gracias a la creciente demanda del mercado mundial. Deacuerdo con las previsiones de Deloitte, la aportación del sector eólicoal PIB en 2010 alcanzarán los 2.654 M€, cifra que aumentará a 3.230 M€

en 2012. Por otra parte, de acuerdo con datos del IDEA (Instituto parala Diversificación y el Ahorro de Energía), las energías renovablesaportaron en 2008 el 7,6% del consumo de energía primaria en España,al tiempo que señala un importante aumento de las energías renovablesdistintas a la hidráulica y particularmente de la eólica, que experimen-tó un aumento del 13% respecto al año anterior. En este sentido, el ci-tado Instituto destaca la consolidación del sector eólico en Europa, don-de ocupa la segunda posición en potencia instalada y el hecho de haberconseguido en 2008 cubrir el 12% de la demanda de electricidad.

n Mini-parque eólico en Madrid.

tecnológicos, por lo que se ha cons-tituido en un foco de atracción de in-versiones tanto en lo que se refierea generación como a la fabricaciónde equipos y componentes. Además,la evolución de las máquinas en elsentido de aumentar su tamaño hasignificado una aceleración en elproceso de maduración del merca-do, ya que el aumento de la poten-cia de los aerogeneradores suponeuna tendencia hacia la concentra-ción de la oferta tecnológica, pues-to que a mayor potencia tambiénson mayores las inversiones desti-nadas a I+D+i y a la fabricación.

Un ejemplo de esta carrera haciael aumento de la potencia por unidadinstalada lo tenemos en el caso es-pañol, donde el 18% de los 2.204 ae-rogeneradores instalados en 2007 te-nían una potencia de 2.000 MW. Dehecho, el tamaño medio del aeroge-nerador (kW) mantiene una ten-dencia a aumentar de forma conti-nuada desde 1997, con un ritmoacelerado en el periodo 2004-2008,durante el cual ha doblado su valor.

En cualquier caso, todo parece in-dicar que la tecnología eólica evolu-ciona hacia una potencia cada vez ma-yor de las máquinas, que puede verseacentuada incluso por el desarrollo

de las instalaciones marinas, que sepresenta como un segmento emer-gente dentro del mercado eólico.

De acuerdo con los especialistas

del sector, el futuro de la energía eó-lica se verá condicionado por la com-petencia asiática, ya que China e In-dia aparecen como serioscompetidores de los fabricantes eu-ropeos, gracias a la mejora de loscostes de sus máquinas y a la locali-zación productiva, así como al dise-ño y desarrollo de tecnología propia.No obstante, según se puso de ma-nifiesto durante la pasada edición dela Feria de Hannover, el sector delas energías renovables, en general,y de la energía eólica, en particular,están sufriendo los efectos de la cri-sis en sus medios de financiación.

Así, aunque varios expositores, fa-bricantes de componentes y turbinas,manifestaban que la cartera de pro-yectos en el segmento de la energíaeólica mantenía un volumen impor-tante, los problemas debidos a lasrestricciones crediticias de los ban-cos retrasan los proyectos y dificul-tan las posibilidades de hacer frentea las elevadas inversiones de los pro-yectos para la instalación de grandesparques eólicos.

El dinamismo del mercado españolde la energía eólica se ha intensificado

Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409TIEMPO REAL

10

Panorama

El mercado de la energía eólica crece en Europa a unritmo anual muy superior al de otros sectores

tecnológicos, por lo que se ha constituido en un focode atracción de inversiones tanto en lo que se refiere

a generación como a la fabricación de equipos ycomponentes.

Medidas para limitar la dependencia energética

La Unión Europea apuesta por laenergía eólica

L as energías renovables y, dentro de éstas, la energía eólica es unade las cartas fundamentales que están jugando las autoridades de

Bruselas para reducir la dependencia de la Unión Europea (UE) respectode las importaciones de gas y petróleo. Si tenemos en cuenta que la UEimporta el 54% de la energía consumida y que las previsiones apuntana que se eleve al 70% en el 2030, es comprensible la estrategia tenden-te a encontrar soluciones que hagan frente a esa situación, aumentan-do la cuota de contribución de las energías renovables. En este sentido,la evolución de la energía eólica ha pasado de contribuir con menos del1% a la energía total de la UE a más 4% en 2008, siguiendo una tendenciaascendente que continuará en el futuro, de manera que para el 2020 seespera que tenga una cuota de participación en el conjunto de la ener-gía consumida en la UE entre el 12% y el 14%, de acuerdo con las pre-visiones establecidas por la asociación europea del sector. De hecho, en2008 el mayor número de nuevas instalaciones en la UE para la gene-ración de energía correspondió a la energía eólica, con más del 40% dela nueva capacidad instalada. Asimismo, según la asociación europea delsector, la energía eólica da empleo a más de 160.000 personas en Euro-pa, entre empleos directos e inducidos, de los que más de la mitad co-rresponden a las plantas de fabricación y el resto se reparten entre in-genieros y diseñadores de proyectos.

11

Julio 2009 / n.º 409 Automática e InstrumentaciónTIEMPO REAL

Panorama

recientemente y tuvo en elejercicio de 2007 un pun-to álgido que puso de ma-nifiesto la presencia denuevos suministradoresque si bien no representanun cambio sustancial en laestructura del mercado, nien la hegemonía de los fa-bricantes ya presentes, de-notan una reorientación es-tratégica a escala europea,como consecuencia de lossíntomas de madurez quese aprecian en algunosmercados nacionales.

Con todo, las disposicio-nes y normativas en mate-ria medioambiental son fac-tores que contribuyen aimpulsar las energías re-novables, en general, y laenergía eólica, en particu-lar. Los retornos de la tec-nología eólica en el casoespañol abarcan un amplioespectro que concierne aaspectos socioeconómicos, como sonla reducción del pago por emisionesde CO2, en cumplimiento de losacuerdos de Kyoto, los ahorros en lafactura de las importaciones de pe-tróleo, la generación de empleo y lasposibilidades de desarrollar y ex-portar tecnología propia. Actual-mente, el 11% de la cobertura de lademanda anual de energía en Espa-ña corresponde a la energía eólica,cuya potencia instalada contribuye

con una producción superior a los27.000 GWh y una generación de45.000 puestos de trabajo, según laAEE.

La energía eólica en España es latercera fuente de energía en cuantoa potencia instalada, con una cuotadel 16,4%, sólo por detrás de las cen-trales de ciclo combinado, y la hi-dráulica de grandes dimensiones, ypor delante de las centrales de car-bón. Dentro de las energías renova-

bles es la primera en cuan-to a potencia instalada(84,29%), con mucha di-ferencia respecto a lasminicentrales hidráulicas(10,52%), la biomasa(2,89%) y la solar(2,30%).

Las comunidades autó-nomas que mayor poten-cia de energía eólica ins-talada acumulan son lasde Castilla-La Mancha,Castilla y León, y Galicia,con una cuota del 60% deltotal de 16.740 MW insta-lados a comienzos de2009. A continuación sonlas comunidades autóno-mas de Andalucía y Ara-gón las que mayor poten-cia instalada acumulan,con el 21% del total. Porotro lado, en los últimosaños Castilla-La Mancha,Castilla y León y Andalu-cía son las comunidades

autónomas que más MW eólicos haninstalado.

Firmas promotorasEn cuanto a las firmas promotoras deparques eólicos, Iberdrola Renova-bles mantiene un lugar destacado,con una potencia instalada acumu-lada de 4.602,35 MW, o sea, el 27,5%,seguida de Acciona (16,1%) y ECYR-Endesa (10%). Se trata de un mer-cado polarizado, por una parte, en-

El sector de la energíaeólica en España

representaba en 2007más del 10% de la

demanda eléctrica ysuponía una aportación

al PIB de 1.993 M€

(0,21%), con unaactividad inducida en

empresas auxiliares porvalor de 1.377 M€ y unvolumen de ocupación

de más de 37.000empleos.

n Parque eólico de Arklow Bank (Irlanda).

n Parque eólico Osorio (Brasil).

tre cuatro firmas que acumulan el60% del mercado, mientras que el40% restante se reparte entre un nú-mero considerable de empresas, concuotas de participación individualmuy reducidas (inferiores al 3%).Asimismo, son las firmas que se en-cuentran en los primeros lugares delmercado las que muestran mayor di-namismo en cuanto al crecimientode la potencia instalada durante losúltimos años.

En el apartado de los fabricantesde aerogeneradores y componentesde generación eólica, también se ponede manifiesto una fuerte concentra-ción del mercado, donde Gamesarepresenta en torno al 50% de la po-tencia instalada, a la que hay que su-mar el 8% correspondiente a su filialMade; a continuación aparecen Ves-tas, que representa una cuota en tor-no al 15%, Acciona, con el 8% yEcotècnia, con una cuota superior al7%. En conjunto, las siete primeras

firmas fabricantes, a las que hay quehay que añadir General Electric yNavantia-Siemens, suponen el 98%de la potencia instalada de genera-ción eólica en España.

La concentración territorial de losfabricantes de aerogeneradores esotra característica del sector, ya quede los 21 fabricantes en el ejerciciode 2007, diez estaban localizados enMadrid, repartiéndose el resto entresiete comunidades autónomas. Encuanto a los fabricantes de compo-nentes (219 en total en 2007), 52 seencontraban en Cataluña, 44 en elPaís Vasco y 33 en Madrid.

Por lo demás, la internacionaliza-ción de las empresas españolas delsector eólico se encuentra en un buenmomento, como se pone de mani-fiesto en las instalaciones de parqueseólicos en EE.UU., China y Gran Bre-taña; una presencia de firmas espa-ñolas que se extiende, asimismo, a lainstalación de plantas de fabricación

de aerogeneradores como, por ejem-plo, la iniciativa de Acciona en Chi-na.

La evolución anual de la generacióneólica mantiene una línea constanteascendente desde el año 2000, lo quehace afirmar a los representantes delsector que se cumplirán los objetivosfijados en el PER para el año 2010.Dentro de las energías renovables, laeólica contribuye con más del 80%del total de la generación, cuota queestá en consonancia con su alto ni-vel de penetración en la potencia ins-talada de las energías renovables.

A nivel europeoLa potencia instalada en el mundo acomienzos del año 2008 se elevaba aalgo más de 94.000 MW. En el re-parto de la potencia acumulada a es-cala mundial se advierte la mayorimportancia de la Unión Europea,que representa el 60% del total mun-dial, seguida de EE.UU. (19,8%) yAsia (17,1%). Las tendencias de cre-cimiento para la energía eólica sonprometedoras en todas las regionesmundiales y especialmente en Eu-ropa, donde es la tecnología de ge-neración de energía que más ha cre-cido en el periodo comprendido entre2000 y 2007. Dentro de la Unión Eu-ropea Alemania ocupa el primer lu-gar en la potencia instalada, seguidade España, que ocupa el tercer lugarmundial, detrás de EE.UU. No obs-tante, matiza la AEE, hay que teneren cuenta que una parte importantedel aumento reciente de la potenciainstalada de EE.UU. se ha debido ala actividad de las empresas espa-ñolas, que se muestran entre las másdinámicas del mundo.

Las perspectivas de evolución de laenergía eólica en Europa se presen-tan en un sentido de continuidad dela línea ascendente de estos últimosaños, con el añadido que supondrá eldesarrollo de la eólica marina, que seencuentra en un estadio inicial dedesarrollo y cuyo futuro depende delos resultados de la investigación tec-nológica orientadas a la instalación deparques en aguas profundas, así comode las condiciones de amortización desus elevadas inversiones.

Carlos García

Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409TIEMPO REAL

12

Panorama

n Puerto de Frederikshow en Kattegar, Dinamarca.

Actualmente, el 11% de la cobertura de la demandaanual de energía en España corresponde a la energíaeólica, cuya potencia instalada contribuye con una

producción superior a los 27.000 GWh y unageneración de 45.000 puestos de trabajo.

Mes a mes

TIEMPO REAL

E l organismo internacio-nal de normalización IEC

ha votado por unanimidad lasespecificaciones de la tecno-logía FDT, convirtiéndose asíen una norma internacional, laIEC 62453. La tecnología FDTes común a diversos cons-

tructores y ofrece una plata-forma de software normaliza-da para el reconocimiento, pa-rametrage, configuración ygestión de instrumentación deproceso que utiliza una co-municación por bus (Hart,Profibus PA, etc.). n AeI

Instrumentación: la tecnologíaFDT es ya norma IEC

P arece que nadie pone encuestión que el automó-

vil del futuro será eléctrico ohíbrido. Hace un tiempo quela pila de combustible funcio-nando con hidrógeno era con-siderada como el futuro parala producción de electricidadpara alimentar los motoreseléctricos. Después, las bate-rías de litio-ion han eclipsadoal hidrógeno. Las razones hayque buscarlas en los costesmuy elevados, tiempos de au-tonomía bajos, poca produc-ción, etc. Éstas deben ser lasrazones que han llevado a laadministración Obama a anun-ciar hace un par de meses suintención de no incluir en supresupuesto del 2010 sub-venciones y créditos dirigidosa la investigación de vehículoscon pilas de hidrógeno.

¿Significa esto que las pilasde hidrógeno ya no tienennada que decir?

Todo lo contrario, Honda,Hyundai, Nissan, Mercedes,General Motors, Ford y tam-bién BMW tienen en marchaproyectos de investigación eneste sentido. Es más, muy re-cientemente Toyota ha anun-ciado el lanzamiento para el2015 de un vehículo 100%eléctrico dotado de una pila decombustible.

En el caso de General Mo-tors, en su centro de I+D haymás de 300 personas dedica-das a la investigación sobrepilas de combustible y fabricany prueban sistemas de pro-pulsión funcionando con hi-drógeno. Recientemente, conocasión de la inauguración desu centro de ingeniería en Tu-rín, presentó la 4.ª generación

de sus vehículos de demos-tración con hidrógeno. Se tra-ta de una iniciativa encuadra-da en el marco de colaboracióncon la región del Piamonte,que pretende poner en circu-lación una flota de automóvi-les de prueba en el 2010. Unaflota semejante existe ya enBerlín y un centenar de vehí-culos corren por EEUU.

De todos modos, la renta-bilidad es clave en este tipo desoluciones. Un vehículo concombustible hidrógeno tiene elmismo coste de producciónque un vehículo eléctrico, yaque en definitiva siempre setrata de un híbrido eléctrico-hidrógeno; sin embargo, elcoste del suministro de hi-drógeno es notablemente máselevado que el de la gasolina.Es así que algunos expertoscontemplan el hidrógenocomo un prolongador de la au-tonomía del coche eléctrico otambién como aditivo com-plementando el gas natural olos hidrocarburos de formaque mejore la combustión yreduzca los residuos conta-minantes. En todo caso, pa-rece que aún no está todo di-cho en el mundo del hidrógenoy los automóviles.

Y hablando de automóviles,cabe señalar que Carlos Ghosnseguirá por dos años más enla presidencia de Nissan, dela que Renault posee el 44%desde el 2000. Al contrario,en Toyota será reemplazado elactual presidente, KatsuakiWatanabe, por Akio Toyoda,nieto de Kiichiro Toyoda, fun-dador de la empresa Toyota.

n AeI

El automóvil y las pilasde hidrógeno

Mes a mes

TIEMPO REAL

E l Instituto Nacional deTecnologías de la Comu-

nicación (Inteco) ha presen-tado la traducción al castella-no del modelo de mejora deprocesos de desarrollo de soft-ware CMMI. El CapabilityMaturity Model Integrationfor Development (CMMI-DEV) optimiza la transparen-cia en el seguimiento deproyectos y el rigor en el cum-plimiento de plazos. Intecotambién acaba de lanzar unservicio gratuito on-line deautodiagnóstico orientado aempresas tecnológicas de de-sarrollo software, basado eneste modelo de referencia.

El CMMI-DEV es un mode-lo de evaluación de madurezformado por las reglas que de-ben seguir las empresas quedesarrollan aplicaciones in-formáticas (software) paraque sus productos sean de ca-lidad, seguros y que su desa-rrollo se ciña al tiempo pre-visto.

Hasta la aparición de estatraducción, muchas empresashispanas tenían dificultadespara trabajar con arreglo a losestándares y metodologías dedesarrollo de software, ya quela mayoría de los modelos seencontraban sólo en inglés.

Obtener el certificadoCMMI permite evaluar el pro-greso del desarrollo de soft-

ware, la calidad de la admi-nistración de un proyecto yposiciona a las organizacioneshaciéndolas más competitivasy dotándolas de una mayorcapacidad de cooperación conempresas, proveedores yclientes. Se incrementaránlos requisitos para ser ca-paces de cooperar desde lu-gares diferentes en una basede desarrollo conjunto, ex-plica Gonzalo Cuevas, Direc-tor de Cátedra de Mejora deProcesos de Software de laUniversidad Politécnica deMadrid.

Uno de los beneficios de lacertificación en CMMI es quepermite evaluar el progresodel desarrollo de software yla calidad de la administra-ción de un proyecto, ademásde hacer a las empresas máscompetitivas en el mercadointernacional. Ángel Sánchez,Director de Desarrollo- Inno-vación en Everis, asegura quesólo con nuevas solucionesestaremos en condicionesde aplicar de manera eficazy extendida las buenasprácticas que se han reco-pilado como el mecanismomás eficiente para el desa-rrollo y mantenimiento delsoftware.

n AeI

Traduccido al castellano el modelode mejora de procesos de desarrollode software CMMI

L a alianza ZigBee acaba deanunciar la puesta en el

mercado de plataformas Zig-Bee Golden Unit según la es-pecificación ZigBee RF4CE,que ha sido concebida parareemplazar los telemandos deinfrarrojos, proporcionandoun funcionamiento sin nece-sidad de línea de visión conmás alcance y más autonomíapara los dispositivos electró-nicos, tales como HDTV, cineen casa y otros descodifica-

dores de audio.Freescale Semiconductor y

Texas Instruments son los pri-meros miembros en poner enpráctica con éxito la nueva es-pecificación y haber superadolos tests independientes lle-vados a cabo por NTS Corpo-ration, TraC Telecoms & Radioy TUV Rheinland para obtenerel estatuto de Golden Unit.

n AeI

Comunicaciones sin hilos:la ZigBee RF4CE

Empresas

TIEMPO REAL

E merson Process Managementha seleccionado la plataforma

de satélite Achilles de WurldtechSecurity Technologies, proveedorde seguridad cibernética, ensayos ycertificación de soluciones para laautomatización industrial, que ofre-ce un software de mayor seguridadpara complementar sus sistemas deautomatización.

El Ethernet habilitado para re-des industriales y los sistemasde control están cada vez másexpuestos a nuevos riesgos ci-bernéticos que pueden poner enpeligro la integridad de los pro-cesos y el resultado en tiempo deinactividad innecesario, afirmaBob Huba, Gerente de Productode Emerson. Achilles ha demos-trado ser la plataforma más efec-tiva en el mercado en identificary mitigar las posibles debilida-des y ayuda continuamente anuestros equipos de desarrolloa mejorar la robustez del pro-

ducto y satisfacer las expectati-vas de la seguridad informáticade nuestros clientes.

Como parte del acuerdo, los testsAchilles se integrarán en todo eldesarrollo del ciclo de vida de pro-ductos de Emerson, así como enlos parches y actualizaciones deproductos. Desarrollado específi-camente para hacer frente a la se-guridad cibernética, desafíos úni-cos de la industria de laautomatización industrial, Achillestambién es una solución para eldiagnóstico y remedio de vulnera-bilidades en Scada y en sistemas decontrol de procesos. Conforme a lasnuevas normas de seguridad, comoISA SP99, Achilles es ahora ade-cuado para operadores, integra-dores de sistemas y proveedoresque ofrecen gestión de las infraes-tructuras críticas en sectores comoenergía, agua, telecomunicaciones,fabricación, así como militares yde inteligencia. n AeI

Emerson Process Managementintegra Achilles Testingen su porfolio de productos

E ste constructor francés mues-tra su compromiso en favor

del respeto al medioambiente po-niendo a punto un documento di-rigido a los reparadores de moto-res. En dicho documento, tituladoReparación eficiente de los mo-tores, propone a los profesionalesdel mantenimiento dos métodosde montaje/desmontaje, así comométodos de ensayo con el objetivode garantizar un buen rendimien-to de los motores después de la re-paración. Si se respetan estos pro-

cesos, se garantiza al cliente queno tendrá ninguna pérdida derendimiento, asegura Alain Bon-deux, director comercial de LeroySomer. Sabemos que el 95% delcoste de explotación de un motorse deriva del consumo eléctrico,de aquí la importancia de no te-ner pérdidas de rendimiento.

La iniciativa se ha iniciado enFrancia pero está previsto exten-derla a todos los demás países.

n AeI

Leroy Somer: Reparación eficientede los motores

L a compañía americana acabade anunciar un plan de inves-

tigación de 100 millones de dólaresa lo largo de cinco años para haceravanzar el uso de los teléfonos mó-viles tanto para las empresas comopara los particulares. Los trabajosse centrarán en el análisis de la in-formación, la seguridad y la confi-dencialidad, así como en la inter-fase y la navegación del utilizador.El objetivo es hacer del teléfono

móvil una plataforma de acceso atodo tipo de servicios de informa-ción y de aplicaciones (geolocali-zación, domótica, sistema de pago,etc.). Se trata de que los serviciosmóviles resulten más fáciles de uti-lizar tanto para los profesionalescomo para los particulares, que uti-lizan actualmente el ordenadorcomo principal medio para accedera Internet. n AeI

IBM se interesa por los teléfonos móviles

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plics®plus – la modularidaden una nueva dimensiónMás simple y estandarizado – con plics®plus VEGA lleva la medición de nivel, detección de nivel y presión a una nueva dimensión. El probado con-cepto de equipo vuelve a sorprender con una mayor variedad de carcasas y principios de medición adicionales. Además, su ajuste, aún más simpli-

Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409

Eventos

TIEMPO REAL

18

E l pasado día 23 de juniose presentó en Madrid

la próxima edición de la feriaEMO, considerada la más im-portante del mundo en el sec-tor de la máquina-herra-mienta, que tendrá lugar enMilán del 5 al 10 de octubre.La capital lombarda acogeeste evento cada seis años,entre los que se intercalancitas en la ciudad alemanade Hannover. El embajadoritaliano en España, Pasqua-le Terracciano, acompañó enla presentación al comisariogeneral de la muestra, PierLuigi Streparava, y al direc-tor técnico de Exposicionesde la Asociación de Fabri-cantes Italianos de Máquina-Herramienta, Ucimu, Riccar-do Gaslini . La entidadtransalpina promueve la feria,junto al Comité Europeo parala Cooperación de las Indus-trias de la Máquina-herra-mienta (Cecimo).

Esta asociación mantiene

estrechos lazos con su ho-móloga española, la AFM,cuyo director general, XabierOrtueta, expuso la realidadde una industria españolafuerte, innovadora y com-petitiva, que sólo está su-friendo por la falta de car-ga de trabajo, a raíz de lascaídas que están experi-mentando los sectoresclientes de esta actividad,caso de la industria de au-tomoción. En lo que respec-ta a la participación de em-presas españolas fabricantesde máquina-herramienta enla EMO 2009, por el momen-to están inscritas 30 compa-ñías que han reservado unasuperficie de 3.524 m2. Laparticipación total de em-presas españolas asciende a53 compañías que ocuparánun área de exposición de4.700 m2.

La AFM está trabajandohace meses en la organiza-ción de la Bienal de la Má-

quina Herramienta (BIEMH),que tendrá lugar del 31 demayo al 5 de junio de 2010.

La organización de la feriaalbergará a unas 1.250 em-presas de 35 países en unasuperficie neta de exposiciónde unos 100.000 metros cua-drados con la expectativa de200.000 visitantes. Los res-ponsables del evento expli-caron que con objeto de sua-vizar el impacto que lasdificultades de la crisis fi-nanciera han trasladado ala economía real, la orga-nización de la feria ha lan-zado iniciativas especialesque tratan de ayudar a lasempresas a aprovechar lasoportunidades comercialesque ofrece EMO 2009. Cabecitar la participación de fir-mas como Danobat, NicolásCorrea, Soraluce, Schuler,Fagor Automation, Fanuco Prima Industrie, entreotras.

n AeI

La EMO 2009 confía en seguirdemostrando el potencial del sectorde máquina-herramienta • La división AG Flowtec

del grupo Endress+Hau-ser ha cerrado un acuer-do de colaboración con lasociedad americanaIssys, especializada en eldesarrollo de productosde tecnología MEMS (Mi-cro-Electro-MechanicalSystems).

• La empresa Sick haanunciado su intenciónde acentuar su presenciaen el mercado de la me-dición de nivel para losprocesos industriales,presentando una gama dedetectores de bandas vi-brantes denominadaLFV300. Las aplicacionestípicas de estos detecto-res son para señalar eldesbordamiento o la pro-tección contra la marchaen vacío de bombas paratodo tipo de líquidos. Estaempresa ha anunciadoque presentará nuevosdetectores utilizandootras tecnologías.

B R E V E S

P roductronica, la feria quereúne cada dos años a los

suministradores de productosy servicios para la producciónelectrónica y que se celebra-rá el próximo mes de no-viembre en Munich, contaráen esa ocasión con siete pa-bellones, tres menos que en laedición anterior.

Aun así, Kurt Schraudy, di-rectivo de Messe Manchen,confirma que las principalescompañías del sector ya hancontratado espacios, aunquede una superficie menor. Seprevé que participen más demil expositores de más de 30países, en una superficie de77.000 m2.

La participación españolaha descendido este año hastauna decena de firmas. Encuanto al número de visitan-tes, en la edición de 2007 al-rededor de 800 españoles acu-

dieron a la cita, mientras queen 2001 asistieron 1.200 per-sonas al evento.

El salón tratará temas comola subcontratación, el monta-je de componentes, test y me-dida, soldadura y acabado deproductos, fabricación de se-miconductores y de placas decircuito impreso, entre otros,distribuidos en los diferentespabellones.

Productronica 2009 inclui-rá también Productronica Uni-versity, un espacio para losdebates, jornadas técnicas, po-nencias y foros. En él se ha-blará de cuestiones relacio-nadas con la electrónicaorgánica basada en polímeros,la micronanotecnología, laenergía fotovoltaica, los ser-vicios de subcontratación, loscircuitos híbridos y temas re-lacionados con el medio am-biente. n AeI

Eventos

TIEMPO REAL

L a conferencia de robóti-ca ISR/Robotik 2010 se

celebrará por segunda vez enel marco de Automatica, SalónInternacional de Automacióny Mecatrónica, que tendrá lu-gar del 8 al 11 de junio de 2010en Alemania. Así, los inte-grantes de la conferencia, elInternational Symposiumon Robotics 2010 (ISR) y Ro-botik 2010, se reunirán del 7al 9 de junio de 2010 en elCentro Internacional de Con-gresos (ICM) en las instala-ciones de la nueva feria deMúnich.

El objetivo del Congreso esofrecer una plataforma inter-nacional para investigadores,desarrolladores y fabricantes,en la que ponentes, de nivel in-ternacional, presentarán losresultados y las innovacionesde los segmentos de robóticade servicios e industrial, com-ponentes y accesorios. Las po-

nencias tratarán los retos téc-nicos y las soluciones, las ten-dencias más novedosas y elpotencial de automatización.

La organización ha previstola asistencia de unos 80 po-nentes y alrededor de 200 par-ticipantes de todo el mundo.Según Rolf Dieter Schraft, exdirector del Instituto Fraun-hofer de Automatización yTécnica de Producción(IPA) y director del ComitéOrganizador de ISR/Robotik2010, el Congreso es un des-tacado certamen para la in-vestigación y la ciencia delsector robótico. Se distinguepor la excelente aceptacióny participación de la in-dustria. Todos los fabrican-tes líderes de robots estaránpresentes en junio de 2010en Múnich. Es el encuentropor antonomasia del sectorrobótico mundial.

n AeI

La conferencia ISR/Robotik 2010volverá a celebrarse en el marcode la feria Automatica

La feria de la electrónica,Productronica, tendrá trespabellones menos que en 2007

PROMOCION PLC/HMI 2009

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S e seleccionaron 65 em-presas jóvenes con un

plan de negocio que ofrecer,interesadas en expandirse deuna forma sensible en el futuropero, obviamente, con nece-sidad de captar capital o sociosque puedan aportar valor a sunegocio.

La cumbre disponía de unespacio reservado en el quealgunas de estas empresas po-dían mostrar su oferta y losinversores tenían la posibilidadde contactar directamente conellas. Sin embargo, esta zonade exposición era muy redu-cida, ya que se trataba de ex-poner las ideas, y éstas tam-bién se comunicaban desdeescenarios habilitados duran-te los tres días que duró la jor-nada. Entre las especializa-ciones de las empresasdestacaron las solucionesM2M, la identificación sin con-tacto, las células de reservade combustible de hidrógeno,el tratamiento de agua efi-ciente, los vehículos eléctri-cos, los sistemas fotovoltai-cos, etc.

Parece que España está fal-ta de estas iniciativas. SegúnJuan Tomás Hernani, secre-tario general de Innovacióndel Ministerio de Ciencia, se

requieren unas 45.000 nuevasempresas innovadoras para si-tuarse en la media europea,que es del 45%, mientras queen España es de tan sólo el23%. También es preciso au-mentar en 6.000 M€ anualesla inversión de las empresas eninnovación.

Durante el evento que nosocupa, también se desarrolla-ron competiciones entre va-rios proyectos empresariales.La Global EnterpreneushipCompetition era un premio

que se decidía entre 28 pro-yectos candidatos a nivel in-ternacional, y resultó gana-dora la empresa barcelonesaBmat, que presentó un soft-ware que permite escuchar,entender, reconocer e inte-ractuar con la música, de for-ma que podría ser capaz deorganizar la música de la webde forma automática. El podiode empresas galardonadas secompletó con la sudafricanaThe Broccoli Project y la in-dia Polyskin.

Mapa cartográficode la innovaciónSe aprovechó el evento parapresentar un atlas virtual de lainnovación desarrollado porWainova (Alianza Mundialpara la Innovación) y dirigidopor la Asociación Internacio-nal de Parques Científicos yTecnológicos (IASP), un mapadel mundo donde quedan car-tografiados los diferentes no-dos de innovación, pudiendosaber rápidamente dónde es-tán concentrados y qué es loque hacen. Se comenzará apartir del 1 de julio con la re-presentación on-line de 700nodos de innovación, distri-buidos por los 5 continentes,y sin coste por consulta.

La primera jornada estuvomarcada por las sesiones ple-narias impartidas por presti-giosos conferenciantes inter-nacionales vinculados a lainnovación.

La primera en intervenir fueRosabeth Moss Kanter, deHarvard Business School,que ha publicado casi 20 li-bros y según varios medios es-pecializados, es una de las 50pensadoras más influyentesdel mundo. Intentó explicarcómo convertirse en una de lasempresas que están transfor-

Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409

Eventos

Punto de encuentro para emprendedores e inversores

HIT Barcelona 09: escaparate de ideas

TIEMPO REAL

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Entre los días 17 y 19 dejunio se celebró enBarcelona la primeraedición de la CumbreMundial de Innovación,donde se apuesta porabrir nuevas puertas aldesarrollo, el negocio yla inversión, en base a lainnovación y latecnología. El eventocongregó a más de 2.000personas, yaproximadamente un30% de los visitantesfueron internacionales.En esta primera ediciónse escogieron tresindustrias clave biendiferenciadas, con unbuen potencial decrecimiento:telecomunicaciones,tecnologías limpias ysalud.

n Ray Kurzwell en un momento de su intervención.

n Vista general del evento.

mando el mundo. Definió loque denomina las 5 leccionesesenciales para generar la in-novación en una compañía,que en inglés empiezan todaspor efe: enfoque (focus), fle-xibilidad (flexibility), rapi-dez (fast), amigable (frien-dly) y divertido (fun).Destacó especialmente el en-foque de altura, que consisteen ir mucho más allá de lasmiras habituales de una com-pañía. Por ejemplo, citó la re-percusión del caso de IBM,que lanzó una campaña conel lema la innovación queimporta al negocio y almundo, o la de Procter &Gambe, con actividades quemejoran la vida de los con-sumidores del mundo, aho-ra y en las próximas gene-raciones.

Un gurú provocadorOtra intervención fue la deRay Kurzwell, uno de los gu-rus más provocadores sobre elimpacto de la tecnología en elfuturo. En 1974 inventó la pri-mera máquina de lectura parapersonas invidentes, basadaen un escáner y un ordena-dor que sintetizaba por voz deforma básica el texto. Paraeste pensador, el desarrollotecnológico sigue una pautade desarrollo exponencial yes bastante predecible. Lo queya no es tan predecible escómo se aplicarán estas tec-nologías en el futuro.

En definitiva, la capacidadtecnológica se dobla cada año,según el modelo con el quetrabaja nutrido con datos des-de hace más de 30 años. Ade-más, el desarrollo tecnológicotambién puede inducir defla-ción. Un ejemplo es el iPhone,de Apple Computer, que enun año ha doblado su memo-ria y potencia de proceso,mientras que su precio se hareducido a la mitad. En estecontexto, el aumento supon-dría multiplicar por cuatro.

Afirmó que predecir es muyimportante para ajustar el ti-ming en el desarrollo de lainnovación y sus consecuen-cias, ya que un proyecto pue-de tardar en desarrollarseaños, pero las circunstanciasen hábitos y tecnología dis-

ponible a su conclusión pue-den haber variado sensible-mente desde el inicio. Comoejemplo, mostró el desarrolloque está liderando de un dis-positivo para invidentes, pa-recido a un teléfono móvil, yque sirve para escanear do-cumentos y poder oírlos entiempo real, con el aparatomanipulado a distancia de laescena. El software es com-plicado, porque tiene que efec-tuar las labores propias decaptación de imagen y reco-nocimiento de texto, pero tie-ne que avisar y guiar al usua-rio, mediante mensajes de voz,sobre cómo tiene que variar laorientación del dispositivo ha-cia el documento o pared. Elsoftware se desarrolló en unoscinco años, con la previsiónen mente de la potencia dis-

ponible en el 2008 de un telé-fono móvil.

Hizo pronósticos de la ca-pacidad tecnológica para den-tro de 20 años. Algunos deellos son los siguientes: un or-denador de 1.000$ será capazde tener 1.000 veces la capa-cidad de proceso del cerebrohumano; se completará el pro-ceso de ingeniería inversa delcerebro; los ordenadores pa-sarán la prueba de Turing; lainteligencia no biológica com-binará con éxito, por un lado,la fortaleza del reconocimien-to de formas de la inteligenciahumana y, por el otro, la ve-locidad, memoria y conoci-miento compartido de las má-quinas.

Por último, está trabajandoen un sistema que permita alos individuos comunicarse en-

tre ellos, independiente delidioma que se expresen. Elproyecto tiene en cuenta eldesarrollo de las telecomuni-caciones y de la inteligencia ar-tificial para que sea una reali-dad en el futuro con elsoftware de hoy. Kurzwellmostró un video en que se ha-cía una demostración de esteproceso en tiempo real, perocon un ordenador de sobre-mesa, en que hablaba con uninterlocutor alemán, francéso español. El software era ca-paz de utilizar variables con-textuales que posibilitabanuna tasa de error muy baja.Piensa que en unos pocos añosel dispositivo que correrá elprograma tendrá el tamaño deun iPod o similar.

Por último, habló MichaelEisner, que fue el DirectorEjecutivo de Walt Disney yactualmente es el fundadorde una compañía que produ-ce contenidos para la Web2.0. Este interlocutor hizomucho énfasis en promover anivel de compañía una cultu-ra que sea más tolerante conel fallo, como contrapunto ala que intenta evitarlo a todacosta. De alguna forma, veníaa decir que para que las ide-as se transformen en éxitos,y el proceso, a su vez, se ace-lere, quizá se tenga que do-blar el número de fallos, porejemplo.

Xavier Alcober

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Julio 2009 / n.º 409 Automática e Instrumentación

Eventos

TIEMPO REAL

n Se ha desarrollado un atlas virtual en el que quedan cartografiados los diferentes nodos de inno-vación.

n Uno de los momentos de las jornadas.

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Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409

Eventos

TIEMPO REAL

21al 24 Motek 2009 Sttutgartseptbre. Feria Industrial: sistemas robotizados,

automatización de producción,electrónicaNeue Messe Stuttgartwww.motek-messe.com

22 al 24 Power Expo Zaragozaseptbre. Feria internacional del hidrógeno

y pilas de combustibleFeria de Zaragozawww.feriazaragoza.es

22 al 24 Wind PowerExpo Zaragozaseptbre. 7ª Feria internacional de la energía eólica

Feria de Zaragozawww.feriazaragoza.es

5 al 10 EMO Milánoctubre Máquinas-Herramienta y metalurgia

Fiera Milanowww.emo-milan.com

5 al 9 BI-MU Milánoctubre M-H y automatización

Fiera Milanowww.bimu-sfortec.com

13 al 15 P-MEC Europe Madridoctubre Industria farmacéutica

Ifemawww.p-mec.com

30 oct.al ETH Wetzlar (Alemania)1 novbre. Feria y congreso de bioenergía y

energías renovablesKongress und Kulturzentrumwww.energietage.com

17 al 20 MIDEST Parísnovbre. Subcontratación industrial

Reed Expowww.midest.com

24 al 26 SPS/IPC/DRIVES Nürembergnovbre. Sistemas y componentes para

automatzaciónMesagowww.mesago.de/en/SPS/main.htm

30 nov. BCN Rail Barcelonaal 3 dic. Industria ferroviaria

Fira de Barcelonawww.bcnrail.com

Día Ferias y congresos Ciudad Día Cursos y seminarios Ciudad

2 al 4 XXX Jornadas Valladolidseptbre. de Automática

Jornadas sobre automática.CEA www.automatica2009.uva.es

1 oct. al Curso Superior de Negocio Madrid1 junio Energético2010 Energía, política energética, medio

ambiente, sostenibilidad, economía,financiación, comercialización y usofinal de la energía. Enerclubwww.enerclub.es

28 sept. Medición de variables Barcelonaal 2 oct. Presión, caudal, nivel y densidad

de líquidos.Tiempo Real, S.A.www.tiemporeal.es

Oct./Nov. Enertrónica y Mecatrónica BarcelonaEnertrónica: Comunicacionesen el sector eléctrico. Funcionamientodel mercado eléctrico.Mecatrónica: Control de posiciónQué es y cómo funciona.CITCEA-UPC (Aula Schneider)www.citcea.upc

14 al 20 Encuentro empresarial novbre. en Jordania y Siria

Intercambio comercial entre empresasjordanas, sirias y españolas de todoslos sectores industriales, especialmentede los sectores de bienes de equipo,construcción, infraestructuras y medioambiente, maquinaria para la industriae ingeniería, entre otros.Cámara Oficial de Comercio e Industriade Madrid.www.camaramadrid.es

16 y 17 SAICA 2009 Madridnovbre. III Seminario de aplicaciones

industriales de control avanzadoEEE Operations Centerwww.ieee-ias-css.es

26 AMFE Valencianovbre. Análisis modal de fallos y efectos

en el diseño y desarrollo de productoInstituto Tecnológico Metalmecánico(Aimme)www.aimme.es

Una solución completa de sistemas eléctricos y de automatización de ABB ha permitido, a la mayor planta de aluminio de Europa, aumentar su eficiencia energética un 25% y al mismo tiempo incrementar su productividad. Enfocando nuestra investigación y desarrollo en mejorar el rendimiento y en la conservación de los recursos, trabajamos de forma continua para ahorrar energía y dinero. Y conservar el medioambiente. www.abb.com/energyefficiency.Para más información contacte con ABB al 902 535 500.

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Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409

Mercados

TIEMPO REAL

24

E l mercado mundial deconvertidores de corrien-

te continua en corriente alter-na para aplicaciones en el sec-tor de las energías renovablesmantiene una tendencia as-cendente, gracias a los incen-tivos y a las ayudas de la Ad-ministración. Es así como uninforme de la consultora Frost& Sullivan reconocía unos in-gresos del mercado mundialde convertidores CC/CA deunos 2.290 M$ en 2005 y unasprevisiones de elevar la cifra a6.890 M$ en 2012.

De todos modos, a pesar deque la recesión económicatambién pueda hacerse notarsobre el sector de las ener-gías renovables, no tendrá losefectos observados en otrossectores de actividad, ya quelas tecnologías renovables sepresentan como alternativasde futuro en la generación deenergía.

Por otro lado, los converti-dores CC/CA suponen una so-lución fiable, eficiente y fun-cional y están en condicionesde satisfacer las necesidades yrequerimientos tanto de las re-giones desarrolladas como delas que se encuentran en víasde desarrollo. Además, la ex-pansión de sistemas de ener-gías renovables y el crecienteinterés y desarrollo de estastecnologías, junto con la des-confianza de los consumidoresen la disponibilidad de la redeléctrica que hace que se bus-quen soluciones alternativas

para la construcción residencialy comercial, son algunos de losfactores que pueden contribuira impulsar el mercado de losconvertidores CC/CA, espe-cialmente en el segmento de laenergía solar.

En el mercado norteameri-cano, añade la citada fuente,la toma de conciencia de losconsumidores ha dado origena un fuerte aumento de lasventas minoristas para el sec-tor de automoción y otros sec-tores. Asimismo, se registrala emergencia de nuevos seg-mentos del mercado relacio-

nados con la gestión y seguri-dad domésticas con una po-tencial demanda de converti-dores.

Dada la madurez de la tec-nología, los suministradoresse están concentrando enidentificar nuevos sectorespara aumentar su cuota demercado. Sin embargo, la fal-ta de diversificación puede lle-var a que los suministradoresse concentren excesivamenteen el mercado al que sirven yles impida entrar en otros mer-cados de usuarios finales. Porotra parte, aunque los sumi-nistradores se encuentranbien establecidos en las áreasgeográficas donde están pre-sentes, lo que puede disuadira otros suministradores a lahora de extender geográfica-mente su actividad hacia nue-vos mercados, también hayque reconocer que los sumi-nistradores locales ven au-mentar la demanda de pro-ductos dentro de cada áreageográfica.

n AeI

Las energías renovables tiran del mercado

Aumenta la demanda de convertidores CC/CA

Microcélulas de energía

La falta de estandarización limitala expansión del mercado

L os diseñadores de equipos plantean cada vez más exigencias a lossuministradores de baterías, en el sentido, por ejemplo, de que las

baterías químicas actuales arrojen mayores niveles de eficiencia. De ahíque haya numerosas alternativas de almacenamiento de energía ac-tualmente en fase de desarrollo, de manera que se conviertan en la pró-xima generación de fuentes de energía o en dispositivos complemen-tarios de las baterías actuales para alargar su tiempo de actividad.

Las microcélulas de energía, según Frost & Sullivan, alcanzarán los75 millones de unidades en 2013, beneficiándose así de la demanda pro-veniente del mercado de dispositivos portátiles robustos para uso in-dustrial que requieren fuentes de alimentación más eficientes, de me-nor coste, más pequeñas y más ligeras.

La oportunidad de negocio para las microcélulas radica en que alar-gan el funcionamiento de los dispositivos portátiles industriales que ope-ran en condiciones extremos de suciedad, temperatura y vibraciones yhan de ser resistentes a los choques con superficies duras.

Las baterías de níquel y litio que se utilizan actualmente en este tipode dispositivos industriales han aumentado muy poco su densidad decarga (entre el 1% y el 2% desde 2002), mientras que las exigencias delos dispositivos portátiles en lo que se refiere a la energía van en aumento.Las microcélulas aparecen como una solución prometedora a esas exi-gencias, lo que lleva a estrechar la colaboración con los fabricantes demaquinaria para el diseño y distribución de los cartuchos de recambio.

Sin embargo, advierte la citada consultora, la falta de estandarizaciónen cuanto a diseño del cartucho y la composición podría ralentizar elproceso de expansión del mercado de la microcélulas.

uSegún la analista de mercados NanoMar-kets, las previsiones de volumen de mercado paralos productos que utilizan baterías impresas en2015 apuntan a la cifra de 1.500 M$, con un valorpara las baterías de 200 M$. La citada analistaidentifica las oportunidades y estrategias de mer-cado para las baterías impresas, toda vez que lapenetración de la tecnología RFID (identificaciónpor radiofrecuencia), que se anunciaba como elarrinconamiento definitivo de las baterías impre-sas, es más lento de lo previsto.

uLa firma Finjan, especializada en seguri-dad informática, ha evaluado el nivel de exten-sión de ordenadores infectados en todo el mun-do por una organización delictiva de Ucrania en1,9 millones de unidades pertenecientes a em-presas, gobiernos y consumidores privados. Elmayor porcentaje de ordenadores infectados se re-gistra en EE.UU. (45%), Reino Unido (6%), Ca-nadá (4%), Alemania (4%) y Francia (3%).

uEl mercado mundial de motores de induc-ción de CA se ve condicionado por la decrecienteactividad de la economía mundial, lo que haceprever una reducción del mercado de más del 7%en 2009, compensado en parte por el crecimien-to, aunque más moderado, de la demanda en Chi-na, según IMS Research. Otro factor que afectanegativamente a los motores de inducción CA serefiere a las disposiciones legales sobre eficienciaenergética, que dichos motores no alcanzan.

Las aplicaciones de los convertidores CA/CCen las energías renovables representan unaoportunidad de negocio para lossuministradores en todas las áreasgeográficas del mundo, donde se beneficiandel impulso de las administraciones públicas afavor de las fuentes de energía renovables.

Flashes de mercado

A menudo copiado, nunca igualado.

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Mes a mes

TIEMPO REAL

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Nuclear sí, nuclear no

La columna de Laura

8 No me importa confesarlo, yo soy pro-nuclear. Tampoco me importa a mi confesarque soy antinuclear. Lo oigo en la radio. El pri-mero es un habitual tertuliano, el segundo esun político. De nuevo se ha puesto de riguro-sa actualidad el debate sobre la energía nu-clear.

Después de la moratoria decretada por el pri-mer gobierno de Felipe González, las centrales nucleares deja-ron de aparecer en los periódicos. La moratoria supuso la para-lización de las obras de 5 centrales que estaban en proyecto,así como la propuesta de cierre de las que estaban en funcio-namiento cuando finalizara su periodo de vida (30 años se de-cía en aquel momento y 40 después). Por cierto, que para com-pensar a las compañías eléctricas implicadas en los proyectosde las pérdidas que ocasionaba su suspensión (729.000 millo-nes de pesetas), el Estado aprobó una disposición que ha per-mitido a dichas compañías incrementar la factura eléctrica detodos los españoles, primero en un 1,72% y, a partir de 2006,en un 0,33% hasta el año 2015. La famosa moratoria la esta-mos pagando entre todos. Ya es curioso que ahora el ex presi-dente se convierta en acérrimo defensor de la energía nuclear.

Ahora, cuando la central de Garoña ha cubierto largamentesu periodo de vida y se plantea la posibilidad de su cierre, eldebate ha vuelto a llenar las páginas de los periódicos y, al igualque ocurrió hace más de 25 años, de nuevo son pocos los ar-tículos con reflexiones matizadas, que aporten informaciónobjetiva y que planteen preguntas. En general, se trate de po-líticos o de comentaristas, se descubre desde el primer momentosu incondicional sí o no a la energía nuclear.

En todo caso, lo que no dudo que sea cierto es que la tec-nología actual respecto a los reactores debe haber mejoradomuchísimo en los más de 40 años transcurridos desde que seinstalaron en España las primeras centrales nucleares y que,en consecuencia, también ha mejorado notablemente su se-guridad. Por tanto, en este aspecto cabe estar de acuerdo conlos pronucleares.

Lo sorprendente es que en este país parece que a estos pro-nucleares les preocupe poco o nada el aspecto que es más ob-jeto de debate en Europa y en EEUU: los residuos.

No se trata de un tema baladí. No son residuos cualquierasino productos radioactivos cuya actividad tendrá según su in-tensidad una muy larga vida (60 años en el caso de intensidadbaja, 300 en los de intensidad media y millones de años enlos de alta intensidad). En una entrevista, aparecida reciente-mente en la revista francesa Usine Nouvelle, Thomas Grumbly,vice-presidente de energía y de los servicios de seguridad deLockheed Martin Corp. (una empresa de tecnología que tienecomo uno de sus principales clientes al Ministerio de Defensade EEUU) afirmaba que la solución de los residuos nuclearesserá la que determinará el número de centrales nucleares enEE UU.

Desde la construcción de las primeras centrales, se han plan-teado dos opciones para la gestión del combustible tras su pasopor las centrales: almacenarlo o recuperar el plutonio tras uncomplejo proceso de reprocesado.

Las dos opciones tienen sus pros y sus contras, según los es-

pecialistas. Francia, Reino Unido, Rusia, Japón e India han op-tado por el reproceso, pero ello empieza a cuestionarse antelos altos costes que implica. EEUU y también España han pre-ferido almacenar los residuos no sin que ello no provoque pro-blemas técnicos y políticos. El hecho es que ningún país delmundo ha encontrado una solución para guardar definitiva-mente el combustible gastado o los residuos de alta actividadprocedentes del reproceso.

En la citada entrevista, Grumbly afirma que saber qué hacerde los residuos nucleares tiene todavía muchos problemas téc-nicos. De todos modos, el vice-presidente de Lockheed Marincomenta que ahora se sabe algo más de los residuos más pe-ligrosos y pasa a explicar cómo en Handford (Richland) teníanunas docenas de contenedores subterráneos con residuos lí-quidos muy radioactivos, se observó cómo en uno de los con-tenedores se había desarrollado una reacción química en la quese producía una gran cantidad de hidrógeno gaseoso. Como essabido, el hidrógeno es potencialmente inflamable y, segúnGrumbly, con 30 días habría salido suficiente hidrógeno paraque se formara una burbuja suficientemente grande que podíaprovocar la explosión del contenedor, lo que dispersaría los re-siduos nucleares a la atmósfera. En un primer momento, se optópor cambiar el contenedor cada 20 días con todo lo que ellosuponía, sin embargo, ahora hemos encontrado la solución, unasolución, por cierto, que no explica en la entrevista.

Desde los años 80 en EEUU viene estudiándose la posibili-dad de crear un gran cementerio en el interior de la montañade Yucca (desierto de Nevada), pero parece que ello conllevamuchos problemas técnicos y políticos, de forma que el nue-vo ministro de energía de la Administración Obama, el premioNobel de física Steven Chut, ha determinado que no vamos aconcentrar nuestros residuos nucleares en Yucca. El debate enaquel país sigue vivo e intenso.

Mientras, en España parece que este debate interesa poco.De momento, los residuos de media y baja intensidad se al-macenan en estado sólido y mezclados con hormigón en bidonesque se ubican en el llamado cementerio nuclear de El Cabril,en la provincia de Córdoba, y los residuos de alta intensidadpermanecen en las piscinas de las centrales nucleares en con-tenedores que están a 12 metros de profundidad durante tresaños, tras los que se pueden reprocesar. Pero estas piscinas es-tán cada vez más llenas y se está buscando dónde ubicar unnuevo cementerio temporal para estos residuos, esperando, esde suponer, que se llegue a la solución ideal para este repro-cesado.

Recuerdo el optimismo de los expertos allá por los años 60del pasado siglo, convencidos que la evolución tecnológicaconvertiría el plutonio usado en una de las fuentes más im-portantes de energía, pero después de más de medio siglo ob-servamos que, de momento, el tema de los residuos nuclea-res sigue siendo el gran escollo para pasar a engrosar las filasde los entusiastas pronucleares que últimamente aparecen portodas partes.

Laura TremosaCoordinadora del Consejo de Redacción

Automática e Instrumentación

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Montserrat Grima Moscardó, responsable de ventas y marketing en ABB S.A. AutomationProducts-Accionamientos

“Ya se ha asumido que el variadores un elemento fiable en la instalación”

Automática e Instru-mentación (AeI). ¿Cuáles en la actualidad la or-ganización de las divi-siones dentro de ABB?¿La división de accio-namientos sigue for-mando parte de ABBAutomation Products?

Montserrat Grima(MG). En la actualidadABB está formada por 5 di-visiones: Power Products(transformadores, equiposde alta y media tensión, in-terruptores, relés de auto-matización), Power Sys-tems (subestaciones,FACTS, HVDC, HVDCLight, automatización deplantas y redes), ProcessAutomation (sistemas decontrol y soluciones adap-tadas para automatizaciónde industrias de proceso),Robotics (robots, equiposperiféricos y solucionesmodulares de fabricaciónpara la industria), y Auto-mation Products (equi-pos de BT, motores, accio-namientos, electrónica depotencia, automatizacióne instrumentación). A suvez, la división de Accionamientos, decuyas ventas y marketing soy la res-ponsable, pertenece a la división deAutomation Products.

AeI. ¿Cuál es la cifra de factu-ración de esta división en Espa-ña y qué crecimientos está ob-teniendo estos últimos años?

MG. En el año 2008, la facturaciónalcanzó una cifra récord, pues el mer-

cado de los accionamientos ha re-gistrado importantes crecimientos,en especial gracias a la eficienciaenergética, en proyectos relaciona-dos con obras publicas, como desa-ladoras o estaciones de bombeo y,como no, en nuevas aplicacionescomo las asociadas a la energías re-novables, tanto solar como eólica. Elsector industrial, en general tambiénha ayudado a estos crecimientos por

la clara incorporación delvariador en la mayoría delos procesos. Podríamosdecir que ya se ha asumi-do que el variador es unelemento fiable en la ins-talación.

AeI. Pero según previ-siones realizadas porlos analistas del mer-cado mundial, los mer-cados de accionamien-tos están notando unaclara desaceleración.¿Cómo está afectandola crisis a esta rama deABB? ¿Cómo se hacefrente a ella? ¿Qué im-portancia tiene en laactualidad el sector delas energías “alterna-tivas”?

MG. Está afectando, esevidente. Las dificultadesa la hora de pedir finan-ciación están haciendoque nuestros clientes ten-gan problemas para poderrealizar inversiones, en es-pecial en proyectos de ex-portación y en fabrican-tes de maquinaría. Parahacer frente a esta situa-

ción, desde ABB se están trabajandodiferentes campos. Uno de ellos –elque nos está dando más alegrías–,es el sector de las energías renova-bles con la energía eólica a la cabe-za. También la energía termosolarestá evolucionando de forma muypositiva y, finalmente, se está traba-jando en esa fuente de energía tan im-portante que no es otra que el pro-pio ahorro energético.

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Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409PERSONAS

Desde la división de accionamientosde ABB se están realizando impor-tantes esfuerzos fundamentalmenteen dos campos: el de las energías re-novables, con la eólica a la cabeza se-guida de la termosolar, y el del aho-rro energético. Para su responsablese trata de buscar una reacción en ca-dena y conseguir que sean los propiosusuarios los que demanden aquellosequipos que les ayudan a gastar me-nos energía, a ser más eficientes ener-géticamente hablando y a contribuira la reducción de emisiones de CO2.

En la actualidad, el 65% de la ener-gía eléctrica consumida en la indus-tria se utiliza en motores eléctricos.Estos motores pueden ser acciona-dos por un variador y en ciertas apli-caciones como bombas, ventiladoresy compresores podemos obtener aho-rros de hasta el 50%. Además, encualquier aplicación podemos mejo-rar el proceso y llegar a producir máscon el mismo consumo; eso tambiénes ahorro energético.

Para ayudar a nuestros clientes aencontrar aquellas aplicaciones sus-ceptibles de mayores ahorros, desdeABB ofrecemos auditorías energéti-cas centradas en las aplicaciones demotores eléctricos, realizamos loscálculos de ahorro, de posible re-ducción de CO2 y de amortización yposteriormente formamos a nues-tros clientes para que ellos mismossean capaces de hacerlo. Se trata debuscar una reacción en cadena.

AeI. ¿Y en estos momentos elcliente es susceptible a invertirmás para gastar menos energía?

MG. Si, actualmente existe másconciencia de amortización y poste-rior ahorro. En el mercado se está no-tando un cambio importante respectoa la visión de la inversión, no viendosolamente la inversión inicial sino te-niendo en cuenta el funcionamientode la instalación, es decir, los costesson la compra más el coste de ener-gía en 10 años de funcionamiento;con ello se obtiene el coste total yhace valorar la inversión final.

AeI. ¿Cuál es el esfuerzo inver-sor que realiza ABB en Investi-gación y Desarrollo?

MG. Teniendo en cuenta que cada2 años tenemos un nuevo equipo enel mercado, que o bien sustituye auno existente o bien cubre nuevasaplicaciones o mercados, estamoshablando de un esfuerzo inversormuy elevado, del orden de un 4% dela facturación en la unidad de nego-cio a nivel mundial. Un aspecto adestacar es la participación que te-nemos desde España en los grupos

de desarrollo de producto. Actual-mente hay 4 personas del departa-mento de producto involucradas enel desarrollo de nuevos productos ybuscando las necesidades del mer-cado español para que queden refle-jadas en las especificaciones de pro-ducto.

AeI. ¿Dispone ABB de equiposque devuelvan la energía a lared? ¿Hacia dónde cree que evo-lucionarán estas tecnologías deenergía regenerativa?

MG. En nuestra gama ACS800disponemos de los equipos ACS800-11 y ACS800-17. Se trata de equiposregenerativos y que actualmente es-tamos instalando en diferentes apli-caciones donde existe regeneracióndesde la carga. Con esta tecnologíanos está pasando lo mismo que conel ahorro energético en general: cadavez es un punto más valorado porparte del cliente y lo que nos piden

son amortizaciones y cálculos parapoder justificar la inversión.

Respecto al tipo de tecnología, enABB tenemos un equipo con la má-xima fiabilidad gracias al inversor deentrada con tecnología de IGBT. Estasolución no sólo repercute en la po-sibilidad de regenerar, sino tambiénen mejoras de la instalación, con uncos fi = 1. Aplicaciones típicas soncentrifugas, grúas, ascensores, pren-sas, etc. Todas las funciones de unconvertidor regenerativo, como launidad de alimentación activa, el fil-tro LCL y los circuitos de carga, es-tán integrados en el convertidor. Estopermite ahorrar tiempo y espacio du-rante la instalación y puesta en mar-cha, ya que el equipo viene probadopor completo de fábrica.

Con la misma tecnología en el in-versor de entrada (IGBT), tambiéndisponemos de un equipo de bajos ar-mónicos, con una tasa de THD del or-den de 3%, que ayuda a trabajar enaquellas redes con un factor de po-tencia bajo o en instalaciones sus-ceptibles a los armónicos. Con esteproducto, denominado ACS800-31/37, también estamos teniendo unamuy buena acogida en el mercado. Setrata de una solución robusta y com-pleta gracias a la cual el cliente nodebe preocuparse de la red. Es unasolución sencilla integrada en el pro-pio variador, sin necesidad de ele-mentos externos. Es necesario re-cordar que los armónicos puedenproducir pérdidas adicionales en elsistema así como paradas intempes-tivas, lo que ha generado un creci-miento en la demanda de solucio-nes.

AeI. ¿Cómo afecta la eficienciaen el motor eléctrico? ¿Y la nue-va normativa IEC/EN 60034-2-1:2007-09?

MG. En tres meses, un motor con-sume en energía eléctrica lo mismoque ha costado, por lo que una me-jora de un 3% en la eficiencia de unmotor eléctrico afecta directamenteen la factura eléctrica de la compa-ñía. Por poner un ejemplo numérico:

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Julio 2009 / n.º 409 Automática e InstrumentaciónPERSONAS

“En la actualidad, el 65% dela energía eléctrica

consumida en la industria seutiliza en motores eléctricos.

Estos motores pueden seraccionados por un variador yen ciertas aplicaciones como

bombas, ventiladores ycompresores podemos

obtener ahorros de hastael 50%.”

“En cualquier aplicaciónpodemos mejorar el procesoy llegar a producir más con elmismo consumo; eso también

es ahorro energético. Paraayudar a nuestros clientes a

encontrar aquellasaplicaciones susceptibles demayores ahorros, desde ABB

ofrecemos auditoríasenergéticas centradas en las

aplicaciones de motoreseléctricos.”

si tenemos en una planta 34 motoresde eficiencia estándar de potenciascomprendidas entre 11 y 45Kw, conun consumo de 663 KW, lo que nosda un consumo de 3.978.000KW/h yuna factura eléctrica (teniendo encuenta el precio de la energía a0.06 €) de 238.680 €, y mejoramosla instalación sustituyendo esos mo-tores por motores de alta eficienciaobtendremos una mejora media del3%, lo que nos llevará a un ahorroanual de más de 7.000 €. Si ademásencontramos aplicaciones donde elvariador nos aporte ahorros podre-mos tener mejoras muy importantesen la factura eléctrica.

Por lo que respecta a la normati-va IEC/EN 60034-2-1: 2007-09, éstaintroduce nuevas reglas que con-ciernen a los métodos de medir laeficiencia. Reemplaza a la normaIEC/EN 60034-2:1996 que se usabaen conjunto con la clasificación deeficiencia europea EFF1, EFF2,EFF3.

AeI. ¿La eficiencia del motor esla misma DOL que en trabajo convariador?

MG. No, definitivamente los datosque se dan en catálogo son los del mo-tor trabajando directo a la red. Parael caso de trabajo con variador, laeficiencia es la del conjunto, no se tie-ne sólo en cuenta el variador y elmotor, sino que se cuenta con ca-bles, instalación y, sobre todo, la apli-cación. En una aplicación con varia-dor podemos programar parámetros

de ahorro como optimización de flu-jo o trabajo con baja carga, que afec-tan directamente al consumo de laaplicación.

AeI. Y cambiando de tema, pa-rece que en España siguen sien-do los fabricantes los encargadosde programar las aplicaciones delos clientes. ¿Qué opinión tieneal respecto y cuál cree que serála tendencia en este sentido?

MG. Programar las aplicacionesde los clientes es el valor añadidoque podemos dar los fabricantes anteun mercado cada vez más competi-tivo. Es por ello que se trata de unservicio en alza; por otro lado, decara a poder seguir creciendo sin lle-gar al colapso, desde los fabricantesse trabaja la formación de clientes yla participación de partners que re-alizan una labor fundamental y cer-cana al cliente.

Cristina Bernabeu30

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“Con los equiposregenerativos (los que

devuelven energía a la red)nos está pasando lo mismo

que con el ahorro energéticoen general: cada vez es un

punto más valorado por partedel cliente y lo que nos pide

son amortizaciones y cálculospara poder justificar la

inversión”.

National Instruments Spain S.L. Europa Empresarial c/Rozabella, 2 - edificio Berlin 1a planta 28230 Las Rozas (Madrid) España Tel: +34 91 640 00 85 ó 93 582 0251Fax. +34 91 640 05 33 ó 93 582 4370 CIF: B-80021462 Inscrita en el Registro Mercantil de Madrid, Folio, 115, Tomo 1181, Hoja N°22335 Inscrip. 1a Sociedad Unipersonal S.L.

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electrónicos son cada vezmás complejos y la detec-ción de errores lo máspronto posible de la etapade diseño puede suponerimportantes ahorros detiempo y de dinero. Dis-poner, por tanto, de simu-ladores virtuales que, entiempo real, permitaninteractuar con el mundoreal puede constituir unaexcelente herramientaspara diseñadores y proyec-tistas.

En este sentido, la em-presa Viveris Technolo-gies, distribuidora en ex-clusiva para Francia yEspaña de los productosde la canadiense Opal-RT,ofrece un conjunto de so-luciones que vienen a con-vertirse en una estimableayuda para el desarrollo yensayo en tiempo real desistemas muy diversos.

Opal-RT, empresa cana-diense ubicada en Montre-al, desarrolla desde 1997plataformas para realizarpruebas en tiempo real cu-yas aplicaciones están espe-

cialmente dirigidas al con-trol y al mando avanzadoen electrotécnica, a la pro-pulsión eléctrica e híbrido-eléctrica, a los microgrids,a los convertidores de po-tencia, y a las redes y siste-mas eléctricos así como alos sistemas innovadoresde generación como el eó-lico, el fotovoltaico o el al-macenamiento inercial. Laoferta Opal-RT incluye li-cencias genéricas para lasimulación en tiempo real(RT-LAB), bibliotecas MA-TLAB/Simulink y hardware

Opal-RT para responder alos retos electrónicos, asícomo hardware COTS apli-caciones como las que sedescriben a continuación.

Simular un sistema y...Mediante la herramientaRT-Lab, que permite la in-tegración de modelos des-critos en entornos variados(como MATLAB/Simulink,AMESim, Dynasim, ADA,C, etc.), puede interactuar-se en tiempo real con elmundo real, con la creaciónde prototipos rápidos de

forma que los proyectistaspuedan ensayar y prepararnormas de control en unafase muy temprana del ciclode desarrollo. De este modo,se podrá pasar directamen-te de la creación del mode-lo a su puesta en marchaen condiciones reales.

Es interesante señalarque RT-Lab permite el usode interfaces de usuario fá-ciles de utilizar así como laautomatización de los ensa-yos (con LabView, solucio-nes OPC, scripts Python,y muchas otras).

…probar, validar eintegrar Viveris Technologies dis-pone también de sistemasdestinados a las pruebas ya la validación de sistemasde control durante las fasesde desarrollo, pre-produc-ción y producción (Hard-ware in the loop y PowerHardware in the loop, HILy PHIL).

Tanto los sistemas de si-mulación como los de prue-ba y validación permiten alos ingenieros construir lasolución que considerenmás idónea para satisfacersus necesidades. Lo inte-resante de esta tecnologíaes que se trata de una ar-

Sistemas eléctricos y electrónicos

Simulación y validaciónen tiempo real

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Productos

SELECCIÓN DEL MESAutomática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409

Un conjunto deherramientas desoftware y hardwarepermiten utilizar unmodelo único parasimular, probar yvalidar los sistemaselectrónicos entiempo real de formaque permiten reducircostes, plazos y losriesgos asociados ala concepción de lossistemas complejos.

Dos importantes eventos

D el 30 de agosto al 2 de septiembre tiene lugarla conferencia Real Time 2009 en Montreal di-

rigida a los usuarios e interesados en las tecnologí-as descritas.

Del 8 al 10 de septiembre tendrá lugar en Barce-lona la conferencia European Power ElectronicsAnd Drives Association (EPE) en la que ViverisTecnologies, junto con Opal-RT, presentarán lasherramientas RT-Lab. Durante este evento, Opal-RTy sus partners de I+D, tal como el G2eLab de Gre-noble en Francia, también presentarán una ponen-cia sobre el uso de sus soluciones en el campo delPower Hardware in the loop (PHIL).

n Ejemplo de aplicación Power Hardware in the loop con RT-LAB.

quitectura abierta, basadaen componentes de hard-ware y software estánda-res.

Por otra parte, existennumerosos controladoresdisponibles para comuni-car el simulador con tarje-tas de entrada y salida demuy diversos tipos.

Si se trata de aplicacionesmuy exigentes, el cálculodistribuido en procesado-res informáticos OS QNX oRedHawk y en FPGA (unatecnología de software ex-clusiva, como solvers yblocksets compatibles conSim Power Systems) per-mite realizar cálculos entiempo real con un altísimorendimiento, para simula-ciones HIL y sin compromi-so. Para las aplicacioneseléctricas en concreto, RT-Lab es el único entorno quepermite representar, entiempo real, sistemas eléc-tricos complejos o que en-trañen dinámicas rápidas(por ejemplo, de PWM a10-30 Khz).

Además, para reducir eltiempo de cálculo de las si-mulaciones o para la simu-lación de sistemas comple-jos, puede disponerse

también de simuladorescon multiprocesadores in-formáticos.

Acompañar a losusuariosCon el fin de facilitar el tra-bajo de los responsablesdel desarrollo de solucio-nes, Viveris Technologiesacompaña a sus clientes enel desarrollo de proyectosespecíficos de simulación,proveyendo además de unaintegración personalizada,la formación adecuada yun conjunto de soportes yservicios técnicos adicio-nales. Empresa colabora-

dora de Opal-RT Techno-logies Inc., participa asi-mismo en el desarrollo tec-nológico de la gamaRT-Lab en sus oficinas téc-nicas, poniendo a disposi-ción de los usuarios no sólosus conocimientos sinotambién su amplia expe-riencia.

Múltiples ventajasLa primera ventaja queofrecen las herramientasdescritas es, sin duda, lareducción del tiempo decostes, plazos y riesgos aso-ciados a la concepción delos sistemas complejos y a

los ensayos en condicionesreales al permitir una de-tección precoz de los erro-res de concepción en el ci-clo de desarrollo. Por otraparte, permite una mejorade la productividad y unamayor representatividadde los ensayos simulados.A la vez vienen a comple-tar las pruebas físicas deforma eficiente.

También cabe señalar lasventajas de utilizar un mo-delo único durante todo elperiodo de desarrollo.

www.tech.viveris.comwww.opal-rt.com

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Productos

SELECCIÓN DEL MES

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Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409

Productos

SELECCIÓN DEL MES

P rofinet-IO combina lafacilidad de uso de un

estándar ya consolidadocomo es el bus de campoProfibus-DP con la efecti-vidad y capacidad de altorendimiento que caracte-rizan el nivel físico del es-tándar Ethernet, pudien-do incluso compartir lainfraestructura de red conotras comunicacionesEthernet. Ha sido diseñadopara dar un nivel de opera-ción en tiempo real de for-ma segura, incluso coninfraestructuras comparti-das. Los rápidos datos deE/S cíclicos evitan las capasTCP/IP convencionales ylos flags de prioridad en latrama Ethernet que se ma-neja aseguran que los men-sajes de E/S puedan saltar-se las colas de los switchesde la red.

Las estaciones de E/S re-motas de SmartSlice deOmron incorporan unswitch Ethernet de dospuertos, lo que hace posi-ble la interconexión entreellas como en las topolo-gías de bus de campo line-ales, sin tener que instalarhardware adicional, es de-cir, switches. El resultado

es un importante ahorro decostes, así como la reduc-ción del tiempo que se ne-cesita para su instalación ycableado.

Profinet-IO es inheren-temente fiable, pero paraaplicaciones críticas, la dis-ponibilidad del sistemapuede mejorarse cerrandola estructura lineal o de busde la red para formar unanillo. Cuando esto se hace,si se tiene algún problemade funcionamiento en al-guno de los dispositivos co-nectados al anillo, la comu-nicación del resto dedispositivos no se verá afec-tada.

EL MRP (protocolo deredundancia de medio) es-pecificado por Profinet-IO

asegura recuperacionesmucho más rápidas que lostípicos protocolos de anilloutilizados en redes IT. YOmron ha construido lafunción de Cliente MRPdentro del propio interfacede comunicaciones deSmartSlice como una ca-racterística estándar.

Como motor de las he-rramientas de softwarepara Profinet-IO, Omronutiliza su tecnología están-dar FDT (Field DeviceTool) que es completamen-te independiente de la reda utilizar. Este motor traba-ja conjuntamente conplug-ins de software DTM(Device Type Manager),que son producidos por losfabricantes de dispositivos

de campo para poder con-figurar las funciones de susdispositivos. Y los ficherosconvencionales de textoGSD(ML) son también so-portados para la configu-ración de dispositivos deterceros.

Donde los ficherosGSD(ML) sólo proporcio-nan parámetros básicos deconfiguración, los DTM pre-sentan al usuario un optimi-zado GUI (Interface Gráfi-co de Usuario) para cadadispositivo, independiente-mente del tipo de red quese utilice. Esta cualidad eli-mina la necesidad de apren-der cómo utilizar nuevasherramientas softwarecuando se cambia el siste-ma de comunicaciones,mientras que permite ac-ceso total a característicasespecíficas de los dispositi-vos de cada fabricante.

www.omron.es

Función de Cliente MRP dentro del propio interface decomunicaciones

Nueva generación de redes industriales

La nueva gama deproductos paraProfinet-IO de Omronofrece versatilidad,sencillez deconfiguración,opciones deredundancia integraday una comunicaciónbasada en un estándarabierto.

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Pabellón 1 - Stand C344

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A finales del pasado año, Das-sault Systèmes inauguró sunueva sede central compues-

ta por compuesta por cuatro edificiosde 5 pisos, funcionales y muy lumi-nosos, ubicados en medio de 4 hec-táreas de espacios verdes, situadasen Vélizy, en los alrededores de Pa-rís. Bautizado como Dassault Systè-mes Campus, la primera impresiónque ofrece al visitante es que se tra-ta de un lugar concebido para quequienes trabajen en él se encuen-tren en el mejor entorno donde ima-ginar, compartir y experimentar y,en definitiva, para desarrollar el tra-bajo colaborativo, uno de los objeti-vos de la amplia oferta de esta em-presa.

Nacida en 1981 de una colaboracióncon IBM para la promoción y venta delas primeras versiones del softwareCatia, Dassault ha pasado de ser unapequeña empresa con una docena depersonas a ser un grupo que cuentacon más de 7.500 colaboradores re-partidos en 153 sedes en 23 países ycon 18 centros de desarrollo.

Bajo el título de Devcon, DassaultSystèmes organiza anualmente unaconferencia de usuarios y desarrolla-dores de sus soluciones. La de este añotuvo lugar los días 23 y 24 de junio.

Devcon 2009, las redes socialescomo herramientaSi bien el pasado año la protagonis-ta de esta manifestación fue su pla-taforma colaborativa V6, en esta oca-sión y continuando con su estrategiade ofrecer herramientas para el tra-bajo en colaboración, presentó en suprimera sesión plenaria su opciónpor las redes sociales como herra-mienta de trabajo, gracias a la cola-boración con blueKiwi Software,pionero de redes sociales de empre-sa, con los que han firmado una alian-za estratégica. En el marco de esteacuerdo, blueKiwi Software va abeneficiarse de la tecnología de Das-sault Systèmes y, sobre todo, de sugran presencia internacional. Comoresultado del acuerdo, Dassault ad-quiere una participación minoritariaen blueKiwi Software.

La utilización de las redes socia-les en el mundo de las empresas re-volucionará la forma en que loscolaboradores trabajen e interac-túen, afirmó Dominick Florack, vice-presidente de I+D de Dassault Systè-mes en la presentación.

El software blueKiwi permite alas empresas administrar redes socia-les seguras con sus colaboradores,sus clientes y sus socios. Con su ofer-

ta Saas (Software as a Service)aporta una solución flexible y econó-mica a sus clientes, integrando losservicios Web 2.0 más habituales (wi-kis, blogs, forums, flujos RSS y tags).De este modo, blueKiwi viene a com-pletar la plataforma V6 de DassaultSystèmes, en cuya presentación haceun año se puso ya un especial énfa-sis en mostrar las posibilidades queofrecía para trabajar de forma rela-cional no sólo con los colaboradoressino también con los propios clientes.

La Social InnovationBernard Charlès, director general deDassault Systèmes, hizo en su pre-sentación una especial referencia alas nuevas necesidades que planteael mundo actual y en cómo no siem-pre las empresas son capaces de darrespuesta a las demandas que ahorales plantean sus clientes, pero es queademás también los diversos cola-boradores de las empresas tienen engeneral experiencias muy diversas,que no se aprovechan porque las pro-pias formas de trabajar no lo facili-tan: el entorno económico actualmuestra un decalaje cada vez ma-yor entre las demandas de los con-sumidores y los productos que seles ofrecen. Los comportamientos

Dassault Systèmes

Las redes sociales, últimaincorporación a PLM2.0

Bajo la denominación deSocial Innovation, lacompañía francesa, líderen sistemas de diseño3D y sistemas PLM,anuncia su nuevaestrategia, que implicaincorporar las redessociales como unaherramienta más detrabajo, quecomplementa suplataforma V6, unsistema PLM 2.0 queofrece múltiplesposibilidades paratrabajar de formarelacional no sólo consus colaboradores sinotambién con los propiosclientes.

n Los cuatro edificios de Dassault Systèmes Campus ubicados en 4 hectáreas de espa-cios verdes.

de los compradores han cam-biado y también los colabora-dores tienen hoy experien-cias muy diversas, lo quecrea nuevas necesidades yexige a las empresas adap-tarse a los nuevos tiempos.

Es precisamente para ayu-dar a las empresas a esta adap-tación a los nuevos tiemposque Dassault Systèmes hapuesto en marcha su estrategiadenominada Social Innova-tion, que consiste, en palabrasde Charlès, en conectar a laspersonas, las ideas o las ex-periencias virtuales graciasa las capacidades que ofrecenactualmente las herramien-tas de las redes socialesNosotros hemos imaginadoservicios en línea para co-nectar los dos mundos, de formaque se permita tomar parte a todosy cada uno en los procesos de in-novación, se trate de un colabora-dor o un consumidor de la empre-sa.

Comprar modelos 3D desdewww.3DVIA.comLos responsables de Dassault Systè-mes aprovecharon también la confe-rencia para anunciar sus planes de in-corporar en la comunidad de usuarios3DVIA un auténtico marketplace.Dichos usuarios (más de 100.000)podrán acceder de forma interacti-va a vistas previas 3D de proveedo-res tales como Dosch Design o Wi-recase y, en caso de desearlo,comprarlas listas para usar a pre-cios muy asequibles.

Anunciaron que en las próximas se-manas (la conferencia se celebró el 23y 24 de junio) se lanzaría una versiónbeta limitada que incluirá más de 3.000modelos y que este primer lanzamien-to se centra en la categoría de diseñode interiores. En la primera semanade agosto se abrirá también en versiónbeta la tienda 3DVIA. Al principio, to-dos los modelos en 3D básico se pon-drán a disposición en varios formatosestándar, incluyendo 3 dxml, DAE y3 ds. A finales de año, 3DVIA.com iráañadiendo selectivamente conteni-dos de sus socios, así como de los me-jores diseñadores de la comunidad

3DVIA. Cuando la opción esté dispo-nible, se publicarán en 3DVIA.com losdetalles sobre cómo presentar lostrabajos que deseen incluir en la tien-da.

Colaborar con Dassault Systèmesnos permitirá incorporar nuevasexperiencias de usuario a la co-munidad mydeco, que nos posibi-litará interactuar con la informa-ción virtual, dijo Brend Hoberman,director ejecutivo de mydeco, y aña-dió que el mercado 3DVIA permiti-rá integrar el diseño y la experien-cia de la comunidad web paraaprovechar y reutilizar nuestrorico catálogo de objetos virtuales.

Ultima versión de laplataforma V6También en el encuentro Devcon deeste año se presentó la nueva versiónV6R2010, presentando 42 nuevosproductos V6 de soporte a los proce-sos de negocio y todo tipo de indus-trias y una nueva oferta, V6PLM Ex-press, adaptado específicamente paraempresas medianas y para peque-ños grupos en las grandes organiza-ciones. V6R2010 incluye también ca-pacidades de modelado y simulaciónrealista para proyectistas no exper-tos.

La plataforma V6 ofrece un entor-no PLM integrado que responde per-fectamente a las necesidades en tér-minos de colaboración en tiempo real

y en línea habilitado para el di-seño. Las características deescalabilidad y apertura deesta plataforma así como la fa-cilidad de uso gracias a un in-terfase muy intuitivo se hacemuy atractivo al usuario a juz-gar por la opinión de OdileDesforgues, responsable deingeniería y calidad de Re-nault, que comentó que pro-yectan, a partir de mediadosdel próximo año, utilizar estaplataforma en todo el mundopara el desarrollo de sus au-tomóviles y motores.

Dassault Systèmes anuncióque en los últimos meses laplataforma V6 ha sido adopta-da en industrias de muy di-versos sectores (confección,productos de consumo, semi-

conductores, aeroespacial, automó-vil, construcción, etc.).

La versión V6R2010 viene a abrirel PLM 2.0 también a la empresa pe-queña y mediana, incluyendo la po-sibilidad de colaboración en tiemporeal en línea, habilitando la funciona-lidad de cualquier diseño, todo elloen una única plataforma abierta yescalable.

Del CAD 3D a la socialinnovationEn los 28 años transcurridos desde lacreación de Dassault hasta hoy, latecnología ha evolucionado tan es-pectacularmente que quienes nos sor-prendíamos entonces con los prime-ros diseños 3D difícilmente podíamosimaginarnos que llegaría el día en quesería posible no sólo la colaboraciónen tiempo real de diseñadores ubica-dos en los cinco continentes, sinoque además los clientes podrían con-templar y probar prototipos virtuales,comentando en tiempo real la nece-sidad o no de introducir las modifica-ciones oportunas o elegir on-line eldiseño que más les interese y adqui-rirlo inmediatamente.

Recuerdo la tinta que hizo correrla necesidad de acortar tiempos en-tre la etapa de diseño y la de puestaen fabricación. Me pregunto si seráposible acortarla aun más.

Laura Tremosa

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n La simulación que proporciona V6 permite al usuariode la pieza o el objeto disponer de un prototipo virtual einteractuar con el mismo. Ahora, a través de una red so-cial podrá intercambiar opiniones e indicaciones graciasa la colaboración de Dassault con el software blueKiwi.

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J uan Nasarre, el director gene-ral de Ventas para España yPortugal de The MathWorks, la

compañía de origen norteamericanoproveedora de software para proce-sos relacionados con la ciencia y laingeniería, ha presentado en Madridla metodología de trabajo denomi-nada Verificación anticipada, queconstituye una de las grandes funcio-nalidades en el campo del diseño in-dustrial de sus dos familias estrellade productos, MatLab y Simulink,que integran a más de 90 herramien-tas específicas.

En palabras del propio director deventas de la compañía, MatLab es, porun lado, un lenguaje de programacióncientífico y técnico de alto nivel, quepermite programar algoritmos sinnecesidad de ser programador pro-fesional, además de un motor de cál-culo muy potente que permite visua-lizar gran cantidad de datos de formagráfica. Por su parte, Simulink es unentorno gráfico de diseño basado enbloques. El ingeniero –asegura Na-sarre– puede tomar los componen-tes que forman su sistema y crearun modelo. Otras de sus caracterís-ticas se refieren a su condición de

multidominio, es decir, que puedetrabajar con componentes de diferen-tes especialidades ingenieriles.

Lo que hace The MathWorks, endefinitiva –declara Nasarre–, esayudar a las empresas a poner elproducto de la manera más rápi-da posible en el mercado. Para ello,la compañía nacida en Boston propo-ne una metodología de diseño de sis-temas soportada por su tecnología,en la cual hay que encuadrar la Ve-rificación anticipada.

Según aseguró el directivo de TheMathWorks, tanto en el sector de laautomoción como en el de la aerona-

vegación, las prioridades detectadasen los procesos de diseño de sistemasson la verificación y la validación y elmodelado a gran escala, mientrasque lo que se constata es una dedi-cación de esfuerzos igual o superioral 50% en tareas de verificación enla fase final de los proyectos.

Según un informe de VDC, las ra-zones que conducen a la demora enla finalización de los proyectos son,en primer lugar, unas planificacio-nes muy poco realistas (63,65%), se-guidas de cambios en las especifica-ciones (58,8%); especificacionesinadecuadas (41,7%) y la compleji-dad de la aplicación (37%).

Otro estudio, esta vez de ITRS, se-ñala que la verificación funcional estodavía un reto sin resolver, que em-plea los recursos de ejércitos de in-genieros de verificación y constitu-ye una barrera infranqueable parapoder progresar.

Juan Nasarre asegura que más del60% de los errores en el proceso dediseño se producen en la fase de es-pecificación, y que el 55% de esoserrores se detecta en la fase de prue-bas, lo que hace que sea más caro co-rregirlos. En relación con esta reali-dad, lo que propone The MathWorks

La propuesta de The Mathworks

Verificación anticipada para mejorarla calidad de los sistemas y reducirel plazo de los proyectos

Juan Nasarre aseguraque más del 60% de loserrores en el proceso dediseño se producen enla fase deespecificación, y que el55% de esos errores sedetecta en la fase depruebas, lo que haceque sea máscaro corregirlos.

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es una metodología de verifi-cación anticipada que permi-te que tanto los errores comolas correcciones se lleven acabo en las etapas iniciales delproceso de diseño, es decir,en la de definición de especi-ficaciones.

Enfoques claveEl director de ventas de la com-pañía propuso varios enfoquesclave para la verificación anti-cipada. Por un lado, la captu-ra de los requisitos utilizandouna especificación ejecutable, estoes, mediante un archivo ejecutableen un programa, no en papel; y porotro, la utilización de modelos comobanco de pruebas del sistema paraalgoritmos y componentes. Además,sería necesaria la simulación para eva-luar cambios de diseño, interaccio-nes entre los componentes y medi-ciones de todo el sistema, y lareutilización del banco de pruebaspara la integración virtual del siste-ma en el proyecto desarrollado.

El directivo de The MathWorksexpuso los casos en tres sectores deactividad en los que se podría llevara cabo la verificación anticipada, conlos consiguientes avances y mejorasderivados de su aplicación, y asegu-ró, basándose en un estudio de Aber-deen Group, que las mejores em-presas, en un 58%, realizarían lasimulación de sistemas, con el fin deemular los componentes de softwa-re y eléctricos integrados para pre-decir los comportamientos del pro-

ducto, y que en un 62% lle-varían a cabo también la si-mulación del comportamien-to del controlador en suentorno operativo medianteel modelo del sistema.

Juan Nasarre realizó unaproyección del retorno dela inversión que se deriva dela utilización de Simulinkpara el diseño de sistemaselectrónicos, y la conclusiónfue el logro de un ahorro su-perior al 56% de los costesdirectos.

The MathWorks es una compañíanorteamericana creada en 1984 ycon sede en Boston. Emplea a 2.100personas en 15 países y en 2008 lo-gró unas ventas superiores a los 500millones de dólares. En España se es-tableció mediante empresa propiaen 2001 (anteriormente operaba me-diante acuerdos con distribuidores)y su facturación supera los cinco mi-llones de euros.

Enrique Armendáriz

Nuevos retos para la electrónicade potenciaLa electrónica de potencia existe en Europa desde hace más de cuarentaaños. Durante este tiempo se han establecido unas nuevas reglas deljuego. Los semiconductores de potencia y los circuitos integrados decontrol han sido los grandes protagonistas durante estos últimos años.Con esta base es ahora el momento de avanzar hacia las siguientesdécadas con nuevos retos y oportunidades. La electrónica de potenciano está muerta, si no que está más viva que nunca. Y ahora le toca elturno de las aplicaciones de media tensión y gran potencia.

U no de los principales retossociales en Europa y tam-bién en el mundo entero es

la reducción en el espolio de los re-cursos naturales. Esto pasa por re-ducir el consumo de materias pri-mas, incluidas las necesarias para laproducción energética. La reduccióndel consumo energético se puede ha-cer de dos maneras: o apagando labombilla, o usando una bombilla queconsuma menos pero que alumbreigual, o incluso más.

El objetivo europeo de reducir un20 % en el 2020 el consumo prima-rio de energía pasa por aplicar lasdos soluciones, aunque se centra másen la segunda. Es evidente que na-die quiere renunciar a su calidad devida. En ambas soluciones, la elec-trónica de potencia juega un papelmuy importante como tecnología ha-bilitadora de la reducción del con-sumo energético. La electrónica depotencia juega un papel fundamen-tal para mejorar la eficiencia en todoel proceso energético: empezandopor la extracción de la energía pri-maria, sea del tipo que sea (carbón,petróleo, gas, nuclear, eólica, so-lar,…), pasando por el transporte ydistribución, y terminando en el con-sumo.

La única energía limpia, verde, esaquélla que no se consume. Que nose consume quiere decir que no setransporta y también que no se ge-nera. Si algo tiene de particular laenergía eléctrica es que sólo se ge-

nera la cantidad que se consume encada instante. Hace falta siempre unatransformación desde una reservade energía (carbón, petróleo, gas,nuclear, eólica, solar,…) hacia la ener-gía eléctrica, hacia una corriente quefluye entre dos puntos a distinto po-tencial.

Se sabe, por ejemplo, que se pue-de ahorrar energía en sistemas debombeo y HVAC (Heating Ventila-tion and Air-Conditioning), susti-tuyendo las válvulas de control decaudal por variadores de frecuencia.La inversión inicial se recupera rá-pidamente, ya que los costes ener-géticos de la vida del motor son mu-cho más altos que los costes deadquisición del equipo. También seestán realizando esfuerzos tecnoló-gicos y regulatorios en cuanto a losconsumos de stand-by de los equi-pos. Las cifras dicen que con la ener-gía de stand-by europea se podría ce-

rrar una central nuclear. En técnicasde iluminación también se están re-alizando esfuerzos importantes, conel desarrollo de los LED, cuya apli-cación requiere de la electrónica depotencia.

Nuevos materialesComo ya se ha dicho, la electrónicade potencia tiene que servir para me-jorar la eficiencia energética de lossistemas, pero también se hace ne-cesario mejorar la propia eficienciaenergética de la electrónica de po-tencia. Aunque cada día aparecendispositivos nuevos, con menos pér-didas, basados en semiconductoresde silicio (Si), el futuro pasa por nue-vos materiales basados en el carbu-ro de silicio (SiC) e incluso en el car-bono (semiconductores basados endiamante).

El SiC ofrece muchas ventajas fren-te a los semiconductores de Si, en-

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Electrónica de potencia

n Diodo de SiC trabajando a 600°C. Cuando es polarizado, emite luz (Fuente: NASA).

tre las que cabe destacar:• Mayor temperatura de trabajo, lo

que permite usar electrónica de po-tencia en lugares donde ahora no esposible.

• Mayor capacidad de corriente, loque permite reducir el tamaño de losconvertidores.

• Mayor tensión de ruptura, lo quepermite las aplicaciones de alto vol-taje.

• Bajo coeficiente de expansióntérmica y conductividad térmica ele-vada, lo que simplifica el encapsula-do y la refrigeración.

Transformadores basados enelectrónica de potenciaLos transformadores están presentesen todos los sistemas energéticoseléctricos, desde los sistemas de ge-neración, transporte y distribuciónhasta el consumo. También es biensabido que aumentando la frecuen-cia de operación de estos transfor-madores se reduce el volumen y, portanto, también el peso.

Con los llamados transformadoresbasados en electrónica de potencia(Power Electronics Transformers-PET) se pueden conseguir las fun-cionalidades básicas de adaptación deniveles de tensión y aislamiento delos pesados transformadores de bajafrecuencia, pero también una nuevafuncionalidad muy importante, quees el control total del flujo energéti-co. Es lo que se podría llamar el ver-dadero transformador.

Estos equipos están basados enuna cadena de transformaciones, taly como se puede ver en la figura su-perior, para la interconexión de dossistemas. En aplicaciones de bajapotencia (3 kW), esta solución es yabien conocida y usada durante años,pero donde ahora está ganando te-rreno es en las aplicaciones de me-dia tensión y gran potencia, comopuede ser la generación eléctricaeólica, y también en sistemas detracción ferroviaria. En la primera,la flexibilidad y la capacidad de ges-tión energética es su principal ven-taja. En las dos últimas, el peso y elvolumen es un factor clave. Esto esposible gracias a nuevos materialesmagnéticos con elevada saturación(amorfos, 1,56 T y nanocristalinos,

1,20 T) y bajas pérdidas, y tambiéna la disponibilidad de semiconduc-tores de alto voltaje y corriente (6,5kV/750 A). El transformador es nor-malmente monofásico y trabaja amedia frecuencia (1 kHz), a la es-pera de nuevos dispositivos y nue-vos materiales magnéticos para tra-bajar a mayores frecuencias parapoder reducir todavía más el volu-men.

En las aplicaciones ferroviariascon la catenaria en alterna de baja fre-cuencia (16 Hz-25 Hz), como en la se-

gunda figura, se puede reducir elpeso en un 50% y el volumen en un30%, a parte de la flexibilidad en laforma final del PET, que permite si-tuarlo en cualquier parte del tren.

Las aplicaciones de generacióneólica, y sobre todo en las instala-ciones off-shore (tercera figura),donde el peso y el volumen es unfactor más importante que en las ins-taladas en tierra, esta topología per-mite, además, la fácil instalación deredes de tensión continua en alta omedia tensión.

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Electrónica de potencia

n Transformadores de electrónica de potencia.

n Sistema de traccion con PET.

n Sistema de generación eólica off-shore.

n Interconexión de redes de diferentes frecuencias y tensiones mediante PET.

En el caso de la distribución deenergía, los PET permiten interco-nectar redes de diferentes tensio-nes, y lo más relevante, de diferen-tes frecuencias, con un control totaldel flujo energético, dando lugar alas FACTS, Flexible AC Transmi-sion System (figura inferior en pá-gina anterior). La reducción en vo-lumen es importante en zonasurbanas, donde el impacto y el cos-te del terreno ocupado son elevados.

Convertidores multinivelLas topologías básicas de convertidorusadas son el puente trifásico (figu-ra superior izquierda) y el puentemonofásico (figura superior dere-cha). Con estas topologías se puedeconseguir la reversibilidad en ten-

sión y corriente de los convertidoresy, por tanto, que el PET trabaje en loscuatro cuadrantes.

A pesar de las elevadas tensionesde los semiconductores disponibles(hasta 6,5 kV), las topologías de con-vertidores presentadas en las cita-das figuras no se pueden usar en apli-caciones de media tensión. Es por lotanto necesario desarrollar nuevastopologías que permitan, con estossemiconductores, llegar a los nivelesde tensión requeridos.

Los convertidores multinivel posi-bilitan la asociación serie de semi-conductores, de forma que latensión soportada por cada semi-conductor esté dentro de su rango detrabajo pero la tensión total soportadapor el convertidor sea más elevada.

Existen varias topologías de conver-tidores multinivel (figuras inferio-res), pero la que está tomando másfuerza es la llamada MMC (ModularMultilevel Converter, figura en pá-gina siguiente). Esta topología co-necta en serie varios convertidores enpuente en H. De esta forma, se con-siguen las tensiones deseadas, mo-dularidad –ya que todas las celdas soniguales– y fiabilidad y redundancia,ya que se puede diseñar el conver-tidor para que si una celda fallara, sedesconectara sin afectar el funcio-namiento del convertidor.

Las ventajas de los convertidoresmultinivel van un poco más allá. Aparte de poder aplicarlos en mediatensión, también permiten reducirel contenido de armónicos de alta

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Electrónica de potencia

n Convertidor trifásico.

n Convertidor multinivel con acceso al pun-to neutro. (Diode clamp multilevel converter).

n Convertidor multinivel con condensado-res flotantes. (Flying capacitor multilevel con-verter).

n Convertidor multinivel usando tres con-vertidores de dos niveles.

n Convertidor monofásico.

frecuencia de la red, así como laspérdidas en conmutación, ya que po-sibilitan reducir la frecuencia de tra-bajo de los semiconductores. Por otrolado, como desventaja, las pérdidasen conducción aumentan, ya que lacaída de tensión en los semiconduc-tores es más elevada.

Los sistemas de transmisión HVDCestán también basados en converti-dores multinivel.

Recuperación de la energíade frenadaParece lógico aprovechar la energíade frenada de un vehículo en movi-miento antes que disiparla en formade calor. Pero para ello, la tecnolo-gía tiene que estar disponible.

En aplicaciones ferroviarias, esto yahace años que se hace, recuperando

la energía hacia la catenaria y po-niéndola a disposición de otros tre-nes que circulen por la línea. Esto, sibien es un primer paso, tiene un ren-dimiento bajísimo, ya que la energíase tiene que inyectar a la catenariamediante un convertidor y tiene quecircular por la catenaria hasta otrotren, y muchas veces no hay otrotren para reaprovechar esta energía.Para mejorar la eficiencia, sería mu-cho mejor que esta energía se que-dara en el propio tren y fuera rea-provechada en el siguiente procesode aceleración.

Pero para esto hace falta un ele-mento embarcado capaz de almace-nar toda esta energía de frenada. Porsuerte, la tecnología ha avanzado ygracias a los supercondensadores(ver AeI núm. 405) hoy en día es po-sible este tipo de aplicaciones. Y todogracias a la electrónica de potencia,que permite controlar el flujo de lossupercondensadores al sistema detracción.

Si bien para estas aplicaciones sepodrían usar baterías, por su alta ca-pacidad energética, los supercon-densadores ofrecen mejores presta-

ciones por su alta densidad de po-tencia. En los procesos de frenado yarrancado se manejan grandes can-tidades de energía en poco tiempo,lo que significa grandes potencias.Usando baterías se reduciría muchosu vida útil.

Los supercondensadores, como lasbaterías, son celdas de baja tensión(2,5 V/350 F). Para llegar a tensionesutilizables de forma industrial hayque poner en serie muchas celdas,con los consiguientes problemas deecualización de las tensiones entreceldas. Mediante los convertidoresMMC se pueden conseguir bancosde supercondensadores, o tambiénbaterías, con menos celdas, y conuna capacidad de gestión energéticamás personalizada. También en ge-neración fotovoltaica, donde las con-diciones de generación pueden variarde panel a panel.

Una nueva aplicación de los su-percondensadores, aparte de recu-perar la energía de frenada en trenes,se puede encontrar en aplicacionesurbanas con tranvías. En lugares muyconcurridos, la malla de catenarias dediferentes líneas de tranvías puedesuponer un problema visual . Se pue-den usar los supercondensadorespara proveer energía al tranvía encortos tramos, y eliminar completa-mente la catenaria.

Daniel Montesinos(CITCEA-UPC)Antoni Sudrià(IREC)Samuel Galceran(CITCEA-UPC)

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Electrónica de potencia

n Convertidor multinivel modular. (Multile-vel modular converter) (MMC).

Para saber más

www.grc.nasa.gov/WWW/SiCwww.ifm.liu.se/matephys/new_page/research/sicwww.ecpe.orgwww.areva-td.com/solutions/US_57_Our+Solutions+.htmlwww.abb.com/industries/us/9AAC30300394.aspxwww.allianz-pro-schiene.de/cms/upload/media/themen/

umweltbericht/workshops/20060919/07-Vortrag_Kehl-060919.pdf

n Malla de catenarias de tranvías en una ciudad europea.

Integración de la electrónicade potencia en redes detransporte y distribuciónLa introducción de la electrónica de potencia en los sistemas eléctricosse está realizando de una forma muy incipiente, pero sin posibilidad deretroceso. Aún quedan muchos aspectos por pulir relacionados con elcoste, la fiabilidad, su desconocimiento,… pero con toda seguridad,cuando todo el sistema de distribución eléctrica se diseñe como unconglomerado de convertidores controlables, el coste total del sistema ysu fiabilidad aumentarán, tal como sucede hoy en día con los sistemas deordenadores y comunicaciones. Por lo tanto, parece poco arriesgadoasegurar que la electrónica de potencia en los sistemas eléctricos hallegado para quedarse.

L a electrónica ha penetradoprofundamente en casi todoslos ámbitos de nuestra vida

diaria, y esta penetración ha sidomuy fuerte en ámbitos como las TIC(Tecnologías de la Información y lasComunicaciones) y nada desdeña-ble en sectores muy tradicionalescomo el automóvil (con el Drive-By-Wire o el ABS, utilizando comunica-ciones basadas en el protocolo CAN,etc.), la enseñanza (pizarras elec-trónicas, etc.) o incluso la tracción(donde la electrónica ha penetradoprofundamente en los trenes y mástardíamente en los coche eléctricose híbridos).

En el sistema eléctrico de poten-cia, la electrónica no se ha introdu-cido de una forma homogénea. Sibien existen millones de IED (Inte-lligent Electronic Devices, Dispo-sitivos Electrónicos Inteligentes)como los relés de protección de so-bre-intensidad, de sub-frecuencia,de sub-tensión, etc., y la electrónicaestá masivamente introducida entodo el sistema de planificación, ges-tión y operación, cuando alguien fi-nalmente decide operar sobre el sis-tema eléctrico propiamente dicho,abrir un interruptor para aislar unafalta, cerrar otro interruptor pararestablecer el fluido eléctrico a un

cliente, etc., este elemento terminasiendo un interruptor electromecá-nico. Pero este tipo de interruptor,que se lleva utilizando toda la vida yque ha experimentado una gran evo-lución y mejora a lo largo de los años,tiene fallos y defectos inherentes,requiere un mantenimiento y carecede toda la rapidez con la que la elec-trónica permitiría operar. Acaba sien-do un elemento lento, que no ha se-guido la evolución que ha seguido laelectrónica.

Sin embargo, esta situación estácambiando, y los motivos de estecambio hay que buscarlos en el nue-vo paradigma que representa, porun lado, la introducción de las ener-gías renovables y la generación dis-tribuida, y por el otro, la necesidadde los operadores del sistema eléc-trico de sacar el máximo provechoposible de las infraestructuras ac-tuales, dada la imposibilidad de am-pliarlas o sustituirlas fácilmente (bá-sicamente por culpa del síndromeconocido con las siglas en inglés deNIMBY, Not In My Backyard, y queúltimamente ha degenerado hacia lanueva cultura del BANANA, BuildAbsolutely Nothing Anywhere NearAnything, es decir, un primer sín-drome que se caracterizaba por laoposición a la construcción de las in-

fraestructuras eléctricas cerca denuestra vivienda, en el patio de de-trás de mi casa; y un segundo sín-drome que tiende a oponerse a cual-quier infraestructura en cualquiersitio).

Este nuevo paradigma nos llevarádesde una situación actual, en la queel sistema eléctrico es vertical y je-rárquico y donde el flujo de potenciasestá pre-establecido (va desde la ge-neración hacia el consumo, pasandopor el transporte y la distribución)hasta un nuevo sistema eléctrico don-de el flujo de potencias no será ver-tical, sino horizontal, en el cual se pa-sará de pocas centrales generadorasde mucha potencia, a muchas cen-trales generadoras de pequeña po-tencia; donde la potencia en una lí-nea acabará siendo bidireccional, enfunción de las aportaciones de la ge-neración eólica, fotovoltaica, etc., oen función de la evolución del con-sumo en aquella línea.

Esta nueva situación sólo se po-drá alcanzar si pasamos a un nuevosistema eléctrico dominado por laelectrónica de potencia, donde losinterruptores electromecánicos seránsustituidos por su homólogo en laelectrónica de potencia; y el reto con-siste en aprovechar bien estas nue-vas oportunidades, para diseñar un

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Electrónica de potencia

sistema eléctrico más flexible y máscómodo de operar.

Sistemas de transporteen AC flexibles (FACTS)A toda esta nueva gama de disposi-tivos electrónicos que permitirán do-tar de dicha flexibilidad al sistemaeléctrico, se les conoce con el nom-bre genérico de FACTS (Flexible ACTransmition Systems, Sistemas deTransporte en AC Flexibles), y agrandes rasgos, permiten:

• Aprovechar al máximo la capa-cidad de transmisión de potencia delas líneas de que se dispone actual-mente, todo ello sin el inevitable au-mento de la inestabilidad y el riesgoinherente a someter cualquier siste-ma al máximo de su capacidad.

• Proporcionar flexibilidad al sis-tema, lo cual ha de permitir operar-lo bajo criterios de eficiencia ener-gética.

• Mejora de la calidad del sumi-nistro. Se podrá proveer a toda ins-talación del nivel de calidad adecua-da a cada cliente. El coste norepercutirá en todos los clientes, sinosólo en el cliente que precise de esenivel de calidad, tendencia que eninglés ha tendido a llamarse el Cus-tom Power.

• La integración de los sistemasde generación y almacenamiento dis-tribuidos (DER-DSR, DistributedEnergy Resouces y Distributed Sto-rage Resources).

Topología de los FACTSLa clasificación puede realizarse porfunción, por topología y por tipo deinterruptor utilizado. La división porfunción abarca desde el control delflujo de potencia (la aplicación másestándar de los FACTS), hasta lacompensación de la energía reactiva,incremento de la estabilidad transi-toria de las líneas o el control de lacalidad de potencia. Por topologíapueden clasificarse: en serie, en pa-ralelo, en serie-serie o en serie-pa-ralelo.

En cuanto a la clasificación portipo de interruptor utilizado, losFACTS utilizan típicamente dos fa-milias diferentes de interruptores es-táticos. Todos ellos se basan en sili-cio, y reciben dicho nombre porque

cuando sustituyen a los interrupto-res electromecánicos, los estáticosno tienen parte móvil, no crean unarco eléctrico cada vez que se abreno se cierran, y lo más importante, nosufren desgaste alguno, a pesar de sermucho más rápidos que los electro-mecánicos. Estas dos familias son:

• La familia de los tiristores, queson sustitución, uno a uno, de inte-rruptores electromecánicos por in-terruptores electrónicos; operandoen el modo de control por ángulo defase, presentan características inal-canzables por sus homólogos elec-tromecánicos. Permiten abrir y cerrarel sistema, por tanto conectar y des-conectar elementos a frecuencia iguala la frecuencia de la red. Conmutantensiones de entre 8 a 10 kV e in-tensidades de 4.000 a 5.000 Ampe-rios. Se necesitan varios tiristores enserie y en paralelo para poder con-trolar altas potencias.

• Los transistores (típicamenteIGBT, transistores bipolares de puer-ta aislada), en los que se puede con-trolar su cierre y su abertura y esteproceso se realiza muy rápidamente,lo que permite conmutar a unas fre-cuencias que van desde las 2.000 o3.000, hasta las 20.000 veces por se-gundo. Esto está muy por encima dela frecuencia de la red y, por tanto,de los tiristores, lo cual abre la posi-bilidad a aplicaciones imposibles derealizar con el tiristor o cualquierotro interruptor de su familia.

¿Qué función juega un FACTSdentro de un sistema eléctricoparticular?En un sistema eléctrico mallado, elflujo de potencias (activa y reacti-

va) no lo gobernamos nosotros a vo-luntad, sino que éstas fluyen por don-de les resulta más fácil circular a loselectrones. Así, por ejemplo, dos no-dos de una red eléctrica compleja,unidos mediante dos líneas, una conuna impedancia X y la otra con unaimpedancia 2·X (tal como se mues-tra en la figura superior), el flujo depotencias entre ambas líneas se re-partirá inversamente proporcional ala impedancia de cada una.

La línea más débil será la que mar-cará el límite de transmisión de po-tencia entre los dos nodos; si quere-mos aumentar la potenciatransmitida, la solución no pasarápor mejorar la línea fuerte o buena,sino más bien al contrario, por me-jorar la línea débil. Esta solución,siendo evidentemente costosa, len-ta e incluso muchas veces imposi-ble, puede solucionarse mediante lautilización de los FACTS.

La transmisión de potencia entredos nodos de un sistema mallado esfunción de 3 parámetros: el módulode los voltajes en los nodos, el ángulodelta (ángulo entre los fasores ten-sión de un nodo y el otro) y la impe-dancia de la línea eléctrica que unea los 2 nodos.

Cada tipología diferente de FACTSviene a modificar uno u otro de es-tos parámetros. Unos FACTS modi-fican la impedancia de la línea, me-diante condensadores en serie, comose ha hecho tradicionalmente, otrosFACTS modificarán la intensidad quecircula en la línea, colocando con-densadores en paralelo, otros FACTSmodificarán el ángulo delta con trans-formadores de ángulo (electrónica-mente controlados) y otros FACTS

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Electrónica de potencia

n Nodos de una red eléctrica compleja unidos mediante dos líneas.

modificarán la tensión mediantetransformadores con taps changersen carga, es decir, transformadoresque pueden modificar su relación detransformación en servicio. En re-sumen, los FACTS no representanun cambio radical con respecto a loque existe hoy en día, pero sí que me-joran el control, la velocidad y la efec-tividad.

La impedancia variableen serie con la líneaLa figura superior representa dos sis-temas eléctricos independientes uni-dos por una línea eléctrica. El flujode potencia (tanto activa como re-activa) en esta línea será tal comodescriben las fórmulas adjuntas. Sehan tomado como hipótesis simplifi-cativas que las tensiones en los dossub-sistemas tienen valores iguales.

En la figura inferior, los dos sub-sistemas anteriores se han unido me-diante dos líneas. Inicialmente las fór-mulas anteriores que describían elflujo de potencia activa y reactiva si-guen siendo ciertas, pero en esta nue-va situación, con la inserción de unaimpedancia en un punto cualquiera dela línea, las fórmulas que describiránal nuevo flujo de potencias incluiránel valor de esta impedancia. De estasfórmulas se puede deducir que esco-giendo adecuadamente dicha impe-dancia, se puede controlar (aumentaro disminuir) el flujo de potencias quepasa por la línea.

Tradicionalmente, en las líneaseléctricas de larga longitud y con va-

lores inductivos elevados, se ha com-pensado la impedancia inductiva dela línea mediante un condensadorfijo en serie. Esta solución, aunqueefectiva, es problemática y poco fle-xible. Por el contrario, una soluciónbasada en FACTS adoptaría la mis-ma filosofía (compensar medianteun condensador la impedancia in-ductiva de la línea), pero mediantela utilización de elementos pasivos(condensadores), en combinacióncon interruptores de electrónica depotencia. Esta solución permite va-riar el valor del condensador, para po-der adaptarnos a circunstancias va-

riables, o poder controlar de una for-ma dinámica el flujo de potencias através de esta línea (en una de las fi-guras inferiores se presenta la varia-ción unitaria de la potencia activa ‘P’y de la potencia reactiva ‘Q’, para unvalor del ángulo Delta determinado,y en función del grado de compen-sación realizador).

Existe toda una gran familia dedispositivos FACTS con capacidadpara realizar estas capacidades, en elcaso más general impedancias tantoinductivas como capacitivas, varia-bles. En la figura más inferior se hanrepresentado las más significativas

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n Dos sistemas eléctricos independientes unidos mediante una línea eléctrica.

n Compensación mediante una impedancia serie.

n Evolución de la potencia transmitida en una línea con compensación serie.

n Dispositivos FACTS para la compensación en serie.TSSC: Thyristor Switched Series Ca-pacitor. GSSC: GTO Switched Series Capacitor (donde GTO proviene del acrónimo Gate Turn-Off Thyristor). TCSC: Thyristor Controlled Series Capacitor.

V12 sin δ

P = ––––––––––––X

V12 (1 - cos δ)

Q = –––––––––––––––X

V12 sin δ

P = ––––––––––––X - Xc

V12 (1 - cos δ)

Q = –––––––––––––––X - Xc

(siendo habitual la colocación de unao varias de ellas en serie).

Fuente de tensión variable enserie con la líneaComo es por todos conocido, en unaimpedancia por la que circule unadeterminada intensidad, la caída detensión en sus bornes será propor-cional al valor de su impedancia y dedicha intensidad, y avanzará o re-trocederá 90º, según proceda. ElSynchronous Static Series Con-verter (SSSC) es un FACTS, basadoen transistor y con topología de on-dulador trifásico, que mediante lautilización de técnicas PWM (modu-lación por anchura de pulso), es ca-paz de generar una tensión seme-jante a la caída de tensión que en elapartado anterior provocaba la im-pedancia, y por lo tanto, se puedecomportar con una impedancia va-riable a voluntad. En la figura supe-rior derecha se representa esque-máticamente un SSSC, que encombinación con un condensador fijoen serie, se comportan como un SSSChíbrido.

Fuente de corriente enparalelo con la línea La compensación de la energía re-activa de la red permite la disminu-ción de la caída de tensión por cul-pa de la intensidad reactiva y, por lo

tanto, mantener la tensión en el pun-to en donde colocamos el compen-sador FACTS. La novedad radica encómo realizamos dicha compensa-ción. Utilizando combinaciones decondensadores, inductancias e inte-rruptores estáticos, nos permite dis-poner de baterías de reactiva varia-bles, de una forma muy rápida y enescalones muy finos.

Al igual que en el caso de losFACTS serie, mediante una fuente decorriente en paralelo se puede con-

seguir el mismo efecto que las im-pedancias en paralelo. El STATCom,Static Compensator (figura central),es un convertidor basado en IGBTque es capaz de aportar o consumirde la red intensidad reactiva a vo-luntad (tanto inductiva como capa-citiva).

Los compensadores en paralelo seconectan en grandes puntos de con-sumo, en subestaciones críticas y engrandes cargas industriales conta-minantes para aislarlas del resto delsistema. Así, un STATCom colocadoen el punto común de una subesta-ción de tracción permitiría, con pocapotencia, compensar los desequili-brios creados por las cargas mono-fásicas que representan los trenes.

Transformador de giro de faseEstos FACTS no permiten aumentarla potencia transmisible, pero sí trans-mitir siempre la misma potencia encualquier condición. Consisten en lautilización de transformadores con di-ferentes tomas, y el cambio de tomasse realiza en carga, mediante tiristo-res o IGBT. La versión mediante fuen-te de tensión proporciona mayor fle-xibilidad, y si además tiene lacapacidad de aportar energía a lared, es un elemento imprescindiblepara la mejora de la calidad de su-

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Electrónica de potencia

n Compensación mediante fuente de tensión en serie. n Synchronous Static Series Converter (SSSC) híbrido.

n STATCom.

n FACT basado en la inserción de un ángulo de fase variable. En la figura derecha se presenta una posible implementación del mismo,consistente en la inserción en serie de una fuente de tensión síncrona.

ministro. Mediante la introducciónde un giro en serie con la línea, sepuede controlar el flujo de potenciaactiva y reactiva de forma continuae instantánea.

Interconexión en continuaLa última posibilidad para controlarel flujo de potencias entre los dosnodos consiste en la colocación deuna línea de HVDC (High VoltageDC, Alta tensión en Continua). Am-bas estaciones, la que convierte laenergía de alterna a continua (esta-ción rectificadora), como la queconvierte la energía de continua aalterna (onduladora), pueden com-portarse como fuentes de corriente(si los interruptores son tiristores) ocomo fuente de tensión (cuando los

interruptores son IGTB). En amboscasos, este FACTS permite tanto elcontrol de la potencia activa como re-activa. A veces lo que interesa es lacapacidad de control que incorpo-ran las sub-estaciones rectificadorasy onduladoras, no la línea de trans-misión en continua. En estas situa-ciones, ambas sub-estaciones se dis-ponen en un mismo emplazamiento,desapareciendo la línea y obtiendo-se el FACTS que lleva por nombreBack-to-Back (espalda a espalda).

Custom powerFinalmente destacar que cuando nosreferimos a FACTS para redes de dis-tribución, la estrella es el UnifiedPower Quality Controller (UPQC).Con este FACTS se puede compen-

sar toda la energía reactiva en el pun-to de conexión, de una forma varia-ble e instantáneamente, inmunizarfrente a huecos de tensión, tambiénfrente a cortes de tensión de corta du-ración en caso de disponer de capa-cidad de inyección de energía, con locual le estamos dando una calidad algusto del consumidor. Las posibili-dades que ofrecen los UPQC son: sepuede compensar energía reactiva,desequilibrios, filtrar harmónicos deintensidad (si la carga consume har-mónicos de corriente los filtramospara que no se introduzca en todo elsistema eléctrico, aislando la cargacontaminante del resto de cargas). Joan Bergas Jané,Joan Rull DuranCITCEA-UPC

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Electrónica de potencia

n Interconexión en continua. n Unifield Power Quality Controller (UPQC).

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PROFINETNueva generación de redes industriales Omron Versatilidad, sencillez de configuración, opciones de redundancia integrada y una comunicación basada en un estándar abierto son algunos de los beneficios que ofrece el nuevo rango de productos para PROFINET-IO de Omron.

Omron soporta un amplio rango de protocolos industriales abiertos que ofrecen un método de interconexión sencillo y rápido para equipos de diferentes fabricantes. Siguiendo esta estrategia, Omron intenta expandir su rango de producto, ahora con tecnologías basadas en Ethernet para el entorno industrial, con nuevas unidades de PROFINET para dos de sus principales gamas de producto:

• CJ1 como la Familia que representa al principal rango de PLCs de Omron.• Y SmartSlice que es el Sistema de E/S Modulares con inteligencia incorporada para la mayoría de

los sistemas de comunicaciones abiertas del momento.

Omron Electronics Iberia, S.A.U. Tel: +34 913 777 900omron@omron.esPara más información: www.industrial.omron.es

Propulsiones diesel eléctricaspara buquesExiste una tendencia a la fabricación de buques que reduzcan elconsumo energético, que mejoren la fiabilidad, redundancia ymaniobrabilidad y que incrementen los intervalos de mantenimiento.Estas características pueden ser obtenidas a través de maquinariaeléctrica equipada con control de velocidad. El sistema de propulsióndiesel eléctrico cumple todos estos requisitos y para la mayoría de tiposde buques, un sistema de estas características mejora aspectos técnicos,de operación y financieros.

D urante los últimosaños, la economíamundial ha evolu-

cionado hacia un marco deglobalización económica yhan surgido nuevas poten-cias económicas que pujancon fuerza en el mercadointernacional que necesi-tan para su desarrollo gran-des cantidades de mate-rias primas. Más del 90%del comercio global estransportado en barcos,por lo que dicho sector esfundamental para la eco-nomía mundial. El trans-porte marítimo es el me-dio más rentable, seguro yeficaz para el transporte demercancías.

En paralelo al creci-miento de las necesidadesde transporte de mercancías, ha sidonecesario adaptar la flota mundialpara cubrir dichas necesidades. Elsector de la construcción naval havisto una nueva edad de oro al vercómo la producción de los astillerosmundiales se ha incrementado conuna avalancha de pedidos de buquesque puedan cubrir las necesidades detransporte. La mayor parte de estasconstrucciones se realizan en asti-lleros asiáticos, principalmente enCorea, China y Japón. En dichos as-tilleros se están construyendo gran-

des series de buques para el trans-porte de contenedores y materiasprimas.

Los astilleros españoles, tras ex-perimentar durante los años 80 unafuerte reconversión del sector y tra-tar de sobrevivir durante los 90, hansabido encontrar su nicho de mer-cado internacional en la presente si-tuación, orientando su producción abuques ubicados en el segmento tec-nológico medio y alto.

La industria naval afronta adicio-nalmente grandes retos, siendo uno

de los principales el am-biental, especialmente enlo relativo a las emisionesde CO2 y NOx. Los nuevosconceptos de buques exi-gen a la industria naval laeliminación de riesgos me-dioambientales. Por tan-to, existe una tendencia ala fabricación de buquesque reduzcan el consumoenergético. Adicional-mente, existe una de-manda creciente de me-jora de fiabilidad,redundancia, maniobrabi-lidad e incremento en losintervalos de manteni-miento. Estas necesida-des pueden ser obtenidasa través de maquinariaeléctrica equipada concontrol de velocidad. El

sistema de propulsión diesel eléctri-co cumple todos los requisitos ante-riormente mencionados. Para la ma-yoría de tipos de buques, un sistemadiesel eléctrico mejora aspectos téc-nicos, de operación y financieros.

Descripción de un sistema depropulsión diesel eléctricoDe forma general, un sistema dieseleléctrico es un accionamiento en elcual las hélices del buque no se ac-cionan directamente por el motordiesel, sino a través de motores eléc-

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Electrónica de potencia

n Esquema de una propulsión diesel eléctrica.

tricos. Los motores reciben su ener-gía de generadores accionados nor-malmente por motores diesel.

Un sistema de propulsión dieseleléctrico está normalmente equipa-do con dos hélices y tres o más ge-neradores con el fin de mejorar ladisponibilidad del buque. Una o cua-tro hélices no son raros para algunostipos de buques.

El sistema diesel eléctrico puedeser utilizado en todo tipo de buques;dependiendo de la tensión se puedeconseguir un amplio rango de po-tencias:

• En baja tensión hasta 4.000 kWpor motor.

• En alta tensión hasta 6.000 kW.• Si fuese necesaria más poten-

cia, Siemens ofrece soluciones comoel sistema SSP para suministrar has-ta 30MW por sistema accionamiento.

La figura de la página anteriormuestra de forma básica el esquemade una propulsión diesel eléctrica.Este buque contaría con cuatro gru-pos generadores, formados cada unopor un motor diesel (1) y un gene-rador síncrono (2). Los generadoresestán diseñados para trabajar en pa-ralelo. El número de grupos genera-dores que estén operativos vendrádeterminado por las necesidades depotencia que tenga el buque en todomomento. La energía producida porlos generadores va al cuadro eléctri-co principal (3 y 4), el cual tiene la

función de distribuir la energía a lapropulsión (5-8) y alimentar al res-to de sistemas del buque, así comoproteger el buque ante cortocircui-tos o sobrecargas. La parte de pro-pulsión está compuesta por trans-formadores (5) cuya función es laeliminación de armónicos, converti-dores de frecuencia (6) que se en-cargan de regular la velocidad de los

motores eléctricos (7), los cuales ac-cionan a la hélice (8).

El sistema que se encarga de ges-tionar la potencia se llama PMS (Po-wer Management System). Porejemplo, si se está a un régimen bajode velocidad se le demandará al bu-que un incremento de potencia. ElPMS, antes de dar la orden de velo-cidad al accionamiento eléctrico,

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Electrónica de potencia

Principales ventajas de sistemas dieseleléctricos en buques

• Ahorro– Mejora considerable de la eficiencia energética (combustible, potencia,

etc.) con la utilización de convertidores de frecuencia. – Reducción de requerimiento de espacio.– Mejora de costes de instalación, operación y mantenimiento.

• Flexibilidad– Líneas de ejes más cortas, ya que el motor diesel puede ser ubica-

do en cualquier lugar del buque. Mayores posibilidades de ubicación delos componentes de propulsión que optimizan el espacio de carga / ubi-cación a bordo.

– El sistema diesel eléctrico mejora la distribución de potencia parael resto de elementos del buque (por ejemplo, electricidad, servicios parala tripulación/pasajeros, climatización,…).

– Flexibilidad a la hora de escoger la velocidad de los motores diesel.

• Entorno y económicos– Menor consumo de energía por la mayor eficiencia del sistema, es-

pecialmente en situaciones de carga parcial. Mejor eficiencia de los mo-tores diesel (trabajan a su velocidad óptima).

– Menor mantenimiento.– Mejora del confort a bordo. Reducción del ruido y vibraciones.

• La utilización de convertidores con tecnología de modulación deancho de pulso (PWM) ofrece ventajas especialmente significantes a losbuques con sistemas diesel eléctricos. El factor más importante es queel convertidor PWM sólo consume potencia activa de la red. Por ello losgeneradores operan con un factor de potencia > 0,9 y no se necesitangeneradores adicionales para suministrar potencia reactiva.

• Fácil operación, mantenimiento y reparación– Sencillez de operación gracias a interfases HMI.– Mejora de diagnosis de fallos. Reducción de tiempos de parada.– Mejora para la planificación de mantenimiento preventivo.

• Mejora de la fiabilidad– La rápida diagnosis de fallos garantiza la fiabilidad y seguridad de

las operaciones. Los componentes del sistema mejoran el MTBF.– Mejora de la maniobrabilidad y posicionamiento del buque.– Menos polución.– Las configuraciones de una propulsión diesel eléctricas están dise-

ñadas para ofrecer un alto grado de redundancia. El número de gene-radores eléctricos es suficiente para garantizar la capacidad de manio-bra en caso de un fallo en alguno de los mismos.

n Sistema SSP de Siemens.

comprueba si existe potencia sufi-ciente con los generadores disponi-bles y en el caso negativo, arranca losgrupos para poder dar respuesta a lanecesidad de potencia. Una vez arran-cados, daría la consigna a los accio-namientos.

Calidad de la red a bordo.ArmónicosTodos los elementos electrónicos queutilizan diodos o tiristores provocanen la red una distorsión de la tensiónprincipal. La corriente de un rectifi-cador consta de una multitud de co-rrientes sinusoidales, con una com-ponente de frecuencia principal y ungran número de corrientes de fre-cuencias de orden varias veces el dela frecuencia principal (ver figura su-perior).

La impedancia de la red provocaque esas corrientes generen ten-siones superpuestas a la forma deonda fundamental de la alimenta-ción. Esto provoca una distorsiónde la tensión principal que a su vezprovoca fallos en otros equipos co-nectados en la red.

La instalación eléctrica de un bu-que es una red en isla, normalmen-te de tipo IT. Por ello, normalmentelas sociedades de clasificación re-quieren que la distorsión armónica to-tal del buque (THD) sea menor queel 5%, lo cual debe ser tenido encuenta a la hora de realizar el dise-ño y selección de los convertidores.Dado que este valor es proporcional

al valor absoluto de la red, según lainfluencia proporcional en potenciade los equipos sobre el total de po-tencia disponible en generadores,habrá que optar por distintas solu-ciones (ver figura inferior):

• Solución 6 pulsos (6 diodos o ti-ristores utilizados en el rectificador):para aplicaciones de pequeña o me-diana potencia.

• Para aplicaciones de mayor po-tencia de motor (en relación a la ca-pacidad de generadores), los con-

vertidores deberían ser construidoscon un rectificador de 12 pulsos. Estasolución se compone de dos rectifi-cadores de 6 pulsos alimentados a tra-vés de un transformador de doblepiso (tres devanados). El grupo de sa-lida del transformador (Dy5Dd0) sedesfasa en 30º entre los dos devana-dos del secundario. Con esta cone-xión se produce una compensaciónde armónicos. Cuando se utilizan dossistemas de accionamientos, los dostransformadores se desfasan entresí en 15º, obteniendo una configura-ción denominada pseudo 24 pulsos.

• Adicionalmente, Siemens po-see un rango completo de rectifica-dores que utilizan tecnología de tran-sistor en los rectificadores (IGBT).Este tipo de rectificador se denomi-na de frontal activo (AFE) y gene-ra una onda sinusoidal en la alimen-tación. La distorsión de tensión de unAFE es inferior al 1%. Con esta so-lución no sería necesario la incorpo-ración de un transformador, aho-rrando peso y volumen a bordo.

Últimos desarrollos enconceptos de propulsionesmarinasUno de los últimos desarrollos deSiemens en el sector naval ha sido

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Electrónica de potencia

n La corriente de un rectificador consta de una multitud de corrientes sinusoidales, conuna componente de frecuencia principal y un gran número de corrientes de frecuenciasde orden varias veces el de la frecuencia principal.

n Principales configuraciones de convertidores marinos con sus corrientes de red asocia-das.

la tecnología SISHIPCIS, Célula deCombustible-Aire, que permite unageneración de electricidad sin emi-siones, produciendo sólo agua puray calor. Utiliza hidrógeno como com-bustible. Su instalación incluye todoslos elementos necesarios, tales comotratamiento de gases (filtrado delaire y humidificación, etc.), agua (su-ministro del agua de refrigeración,etc.). Esta tecnología supone una eli-minación de las emisiones, así comouna firma de ruido reducida, sin vi-braciones, un buen nivel de rendi-miento comparado con motores decombustión interna y generadores, fa-cilidad de almacenaje en containersy es plug & play, pudiéndose adap-tar a las necesidades particulares decada cliente. Se trata de una tecno-logía muy adaptable a su utilizaciónen submarinos.

El consorcio SISHIPCIS SSP, unacooperación entre Siemens y Schot-

tel, ha desarrollado unos POD orien-tables de propulsión azimutal conuna potencia de entre 5 y 10 MW porequipo. Gracias al diseño hidrodiná-mico de estos equipos y a sus moto-res síncronos de excitación perma-nente, el accionamiento SSP operacon un rendimiento considerable-mente mayor que un accionamientoconvencional diesel directo, o pro-pulsor azimutal. Como es sabido, estetipo de propulsión permite ahorrarespacio, eliminando elementos de re-frigeración, da más flexibilidad al di-seño de la cámara de máquinas y lapopa del barco, no necesita timón, li-bera espacio para la carga o pasaje-ros y proporciona una buena manio-brabilidad especialmente a bajasvelocidades, entre otras ventajas.

Solución SISHIP ECOPROPde SiemensEl sistema híbrido ECO PROP ofre-

ce una solución que combina dosfuentes de energía distintas para lapropulsión del barco, así como paralos elementos de hotel.

Sus ventajas principales son la re-ducción de las emisiones contami-nantes y el ruido, la eficiencia ener-gética y el ahorro de combustible.También se reduce el peso de loscomponentes en el barco y su flexi-bilidad permite colocarlos como me-jor convenga en la sala de máquinas.

Con este sistema, los motores die-sel que pueda haber en el barco fun-cionarán siempre en su punto ópti-mo, reduciendo así el consumo yaumentando la eficiencia.

El sistema utiliza dos fuentes deenergía, un proveniente del dieselacoplado a un generador eléctrico yotra de un sistema de almacena-miento de energía. Gracias a la flexi-bilidad del sistema ELFA, el tipo dealmacenamiento de energía elegido escompletamente libre, pudiendo serdesde baterías químicas o condensa-dores, hasta pilas de combustible.Esto permite al barco en ciertas oca-siones funcionar alimentándose de laenergía que haya almacenada en lasbaterías y así no tener que hacer fun-cionar los motores diesel. De estamanera, se eliminan las emisiones yel nivel de contaminación acústico,por ejemplo a bajas velocidades enpuerto.

Javier Fernández RodríguezResponsable del Sector NavalSiemens S.A.

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Electrónica de potencia

n Solución SISHIP ECOPROP de Siemens.

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Cámaras de visión por ordenadorLa visión por ordenador se considera parte de la inteligencia artificial, aunque la palabra inteligencia se aplica en un sentido muy amplio. El ordenador lo que hace es recibir información de su entorno, en este caso en forma de imágenes, y a partir de ellas produce unas respuestas que dependen de los algoritmos previamente ideados para una aplicación determinada, que forman parte de su programación.

Un sistema de visión por orde-nador o visión artificial está formado por un conjunto de

elementos materiales (hardware) y de programas (software) que se utilizan para obtener imágenes y realizar un análisis de las mismas. El fin que se persigue es extraer las informaciones que puedan ser útiles para un observador humano, por ejemplo grabar la rotura de una pieza en un ensayo o bien actuar automáticamente sobre un proce-so. Por consiguiente, debe incluir una o varias cámaras, apoyadas por una iluminación adecuada, y los dispositivos para la adquisición y el procesado de las imágenes. Algunos de los elementos que intervienen

en esta segunda fase pueden estar incorporados total o parcialmente en las cámaras (se conocen como smart cameras, cámaras inteligentes ), pero también pueden ser dispositivos separados o estar incluidos en un ordenador de aplicación general.

Entre las aplicaciones de estas técnicas podemos citar la inspección industrial, el control de calidad, la vigilancia, la identificación y el se-guimiento de personas y vehículos, el accionamiento de robots y mani-puladores, mediciones, el recuento de células u objetos, etc. Como anécdota parece oportuno mencionar que está en camino una generación de videojuegos en la que se pretende que sean los movimientos del cuerpo

del propio jugador quienes actuarán como dispositivos de entrada, sin necesidad de utilizar cualquier otro mando físico.

La iluminaciónPara obtener una buena imagen lo primero que se necesita es una ilumi-nación suficiente y que destaque los detalles más significativos de aquello que interesa observar. Generalmen-te, los objetos no emiten luz por sí mismos, por lo que se hacen visibles cuando reflejan la que produce otras fuentes de luz o cuando la modifican al interponerse en su camino. Por lo tanto, se deben tener en cuenta las propiedades reflexivas del objeto a observar, su color y su transparencia, así como los otros elementos que puedan aparecer en la imagen. La posición de las lámparas es esencial para destacar contornos, eliminar brillos, etc. A veces, una ilumina-ción lateral servirá para resaltar las irregularidades y defectos de una superficie al favorecer la aparición de sombras, mientras que otras ve-ces hay que evitar las sombras y lo que se necesita es una iluminación difusa.

La iluminación estructurada es habitual en las técnicas de visión en tres dimensiones. Consiste en proyectar un determinado modelo de luz en la zona a observar, por ejemplo una línea o una cuadrícula. La deformación que se observa en estas líneas al reflejarse en un objeto permite conocer su forma cuando se utiliza un algoritmo adecuado.

En estas aplicaciones se utilizan lámparas parecidas a las del alumbra-

Foto: Sick Optic.

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do ordinario, con algunas diferencias. En el caso de las lámparas fluores-centes deben tenerse en cuenta sus características espectrales, porque no todos los blancos son iguales para el sensor de la cámara aunque a simple vista lo parezca y a menudo se prefiere utilizar colores casi mono-cromáticos que se adaptan mejor a una necesidad particular. Un detalle que debe tenerse en cuenta es el efecto estroboscópico. Cuando una lámpara de descarga se alimenta a la frecuencia de la red, la luz que emite oscila al doble de esta frecuencia. En una filmación de vídeo conven-cional, estas oscilaciones pueden pasar desapercibidas si se escoge convenientemente la frecuencia a la que se toman las imágenes, para que coincida con la de la red o con un submúltiplo. Pero cuando se trata de objetos en movimiento, los cambios rápidos de iluminación en instantes más o menos aleatorios pueden causar dificultades. Existen lámparas con fluorescentes, especial-mente diseñadas para evitar estos problemas, que se alimentan de un convertidor a frecuencia elevada e incluyen estabilización automática del flujo luminoso para compensar el envejecimiento. A veces, el efecto estroboscópico se busca intenciona-damente para evitar las imágenes borrosas que producen los objetos que se mueven rápidamente. Para ello se dan impulsos de luz de muy corta duración, sincronizados con las cámaras y con los objetos, de manera que la imagen obtenida corresponde a un instante preciso. Básicamente es el mismo sistema que se utiliza para inspeccionar a simple vista el movimiento de máquinas y algunos procesos continuos que tampoco pueden observarse fácilmente con una iluminación normal.

Algunas veces se utilizan lámparas de incandescencia. Para el alum-brado ordinario están en franco retroceso, porque su vida media es muy corta (usualmente menos de 2.000 h) y su rendimiento es muy pobre. Por otra parte, el pequeño tamaño del filamento supone una fuente de luz casi puntual, con una intensidad luminosa considerable, y

la radiación que emiten es similar a la del cuerpo negro, lo que las hace útiles en algunas aplicaciones en que se analiza el color de los objetos. Normalmente necesitan una alimen-tación estabilizada porque pequeñas variaciones en la tensión provocan variaciones importantes de flujo y color; en ocasiones la iluminación es regulable desde el ordenador encargado de controlar el proceso. Un inconveniente de estas lámparas es que producen mucho calor, que a menudo es perjudicial para lo que se está observando. Una de las formas de resolver el problema es alejar las lámparas y transmitir la luz con un haz de fibra óptica, pues así también se simplifica la instalación cuando se dispone de poco espacio.

Otra fuente de luz que cada vez deberá tenerse más en cuenta son los diodos emisores de luz LED (Light Emiting Diodes). Se trata de dispositivos muy compactos, su rendimiento es elevado y su vida es muy larga. Actualmente existen modelos de luz blanca, aunque el hecho de disponer de diversos colores (incluyendo además el ultravioleta y el infrarrojo) ofrece algunas ca-racterísticas interesantes para las aplicaciones en las que conviene cierta respuesta a determinados pig-mentos y no se necesitan imágenes en color. Su principal inconveniente es que un diodo único emite un

flujo relativamente modesto, pero se suelen utilizar conjuntos de LED para la iluminación difusa y a con-traluz. Por su baja inercia también se prestan a la utilización en sistemas estroboscópicos.

La radiación que emite un láser es coherente y permite obtener un haz luminoso perfectamente definido in-cluso a gran distancia. Actualmente, los diodos láser no son mucho más caros ni difíciles de utilizar que los LED, por lo que a menudo se utilizan como fuente de luz estructurada para realizar medidas y analizar objetos en tres dimensiones. No hay que olvidar las precauciones habituales con estos dispositivos, ya que a partir de la clase 2 pueden ser perjudiciales para la vista, y también para el sensor de las cámaras.

La cámaraEntre los elementos que forman parte de la cámara destaca el sistema de lentes (el objetivo) que proyecta la imagen a observar en un sensor. El sensor está formado por gran número de elementos que generan una señal eléctrica, proporcional a la ilumina-ción que han recibido, utilizando el efecto fotoeléctrico en cualquiera de sus variantes (emisión de electrones, conducción, etc.). Cada uno de los elementos fotosensibles puede actuar por separado para indicar la luz en un punto concreto, o pueden

Foto: Aries Ingeniería y Sistemas.

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funcionar por grupos sumando sus respuestas.

Hasta los años 70 las cámaras más comunes utilizaban tecnologías basadas en los tubos de vacío y la exploración del sensor se conseguía barriendo los elementos fotosensibles con un haz de electrones, fila a fila, de manera similar a como también se hacía en un tubo de rayos cató-

dicos tradicional. Así funcionaban las cámaras equipadas con tubos vidicón, orticón y otros nombres parecidos. Actualmente se utilizan dispositivos de estado sólido porque son más robustos, más compactos y más baratos cuando se producen en grandes cantidades. Además consu-men menos energía. Están formados por elementos semiconductores

fotosensibles dispuestos por filas y columnas (cámaras matriciales) o simplemente alineados (cámaras lineales). El sensor más común ac-tualmente es el denominado CCD (de charge-coupled device), basado en los registros de desplazamiento que inicialmente se utilizaban como líneas de retardo. En una primera fase, la luz que incide sobre cada elemento provoca la aparición de una carga proporcional a la misma. A continuación se aplica una secuencia de impulsos, para transferir la carga de cada elemento a su vecino, de éste pasa al siguiente y así sucesi-vamente, hasta que se recoge en la salida la información de una línea completa. Otro tipo de sensores que actualmente se están haciendo muy populares son los CMOS; en este caso se utiliza la tecnología de los circuitos integrados con transisto-res MOS complementarios. En un mismo chip se integra una matriz de fotodiodos con todos los transistores y elementos necesarios para contro-larlos, de este modo se puede acceder de forma aleatoria a cada elemento

H ablando de visión artificial no podemos olvidarnos de cómo funciona la natural. Un ojo humano tiene

una forma aproximadamente esférica y está recubierto exteriormente por la esclerótica, una membrana que es blanca y opaca excepto en la córnea, por donde penetra la luz. A continuación se encuentra el iris, una membrana coloreada en forma de disco con un orificio circular central llamado pupila, que se dilata y contrae para regular la cantidad de luz que entra, para adaptarse a los ambientes más o menos iluminados. El cristalino es una lente convergente flexible con la que se proyecta una imagen invertida en la retina. Se deforma por la acción del músculo ciliar, para adaptar la distancia focal según la distancia al objeto, proceso llamado de acomodación.

Estos elementos admiten cierto paralelismo con los componentes de una cámara de video. En esta hay el objetivo, un conjunto de lentes (en algunas cámaras sencillas una simple lente convergente) que proyecta la imagen invertida en el sensor. Como las lentes son de un material rígido no se pueden deformar como el cristalino, lo que se hace es modificar su posición

relativa. El diafragma controla la abertura para regular la cantidad de luz; también puede utilizarse para au-mentar la profundidad de campo, es decir, el margen de distancias en que una imagen puede quedar acep-tablemente enfocada.

La retina posee dos tipos de células que son sensibles a la luz, llamadas bastones y conos, que están conectadas con el cerebro a través del nervio óptico. Los bastones son más sensibles y están repartidos por toda la retina, intervienen en la visión nocturna y en la periférica, pero no dan mucho detalle ni información del color. Los conos están más concentrados en la zona opuesta a la cornea, llamada fóvea; su principal cualidad es que permiten distinguir los colores porque poseen pigmentos que discriminan entre las radiaciones más parecidas al rojo, al azul y al verde. La percepción del color depende de la proporción entre estos tres tipos de estímulos. El amarillo o el naranja son el resultado de combinar rojo y verde en las proporciones adecuadas, el púrpura es un color no espectral (no es un color puro de los que aparecen al descomponer la luz) que se obtiene con una mezcla de luz roja y azul, el blanco

Visión humana

Foto: Elion.

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individual y se obtiene una velocidad mayor, evitando algunos problemas. Aunque no todo son ventajas; en general tienen menos sensibilidad y más ruido.

Las cámaras que se utilizan en visión artificial generalmente son en blanco y negro, o más exactamente en niveles de grises, a no ser que la aplicación exija otra cosa o que sea conveniente suministrar una imagen realista a un operador humano. Con algunas limitaciones, los colores que podemos ver se pueden obtener por síntesis aditiva, combinando tres primarios situados en torno al rojo (R: red), verde (G: green) y azul (B: blue). Algunas cámaras en color descomponen la imagen en tres, por ejemplo con espejos dicroicos, para actuar sobre tres sensores. Otra posibilidad es utilizar un sensor único con un filtro de colores superpuesto, por ejemplo una máscara de Bayer, de tal manera que cada tres o cuatro elementos actúan conjuntamente para dar por interpolación la infor-mación de un punto.

En termografía se utilizan sensores

sensibles a las radiaciones infrarrojas de longitud de onda relativamente larga (IR-B y IR-C). Uno de ellos es el bolómetro, que responde al calentamiento de un material según

la radiación que recibe. Ya que la temperatura en el entorno del propio sensor es la principal perturbación que puede influir en el resultado, algunos de estos dispositivos inclu-

Foto: Infaimon.

incluye los tres, etc.Los objetos se perciben por las diferencias de color

y luminancia entre sus partes. Si la iluminación es adecuada, al dirigir la vista hacia un objeto se está enfocando su imagen en la región central de la fóvea. En esta zona la capacidad de distinguir pequeños detalles (la agudeza visual) es máxima porque con-tiene miles de conos conectados con fibras nerviosas independientes.

Cuando una fuente de luz varía rápidamente puede

causar sensación de incomodidad, este fenómeno se denomina parpadeo (flicker en inglés). Como los pro-cesos fisicoquímicos que intervienen en la visión no son instantáneos, cuando la luz varía periódicamente pero supera una determinada frecuencia de fusión el parpadeo deja de ser perceptible. Según la ley de Talbot, la sensación visual que se obtiene es la misma que produce un estímulo de valor constante igual al valor medio del estímulo durante un ciclo.

En general no somos conscientes de hasta qué punto las limitaciones de nuestros ojos son compensadas por nuestro cerebro. Conocemos con aceptable precisión todo lo que hay en nuestro entorno, sin embargo, en cada momento sólo estamos viendo nítidamente una minúscula parte del total. De hecho la retina tiene una zona bastante grande que no es sensible a la luz, el punto ciego donde se realiza la unión con el nervio óptico. En parte este punto ciego también nos pasa desapercibido gracias a que tenemos dos ojos, aunque la gran ventaja de la visión binocular es que facilita la apreciación de las distancias utilizando dos imágenes ligeramente diferentes, Este es otro proceso en el que también interviene el cerebro, aplicando la trigonometría sin que seamos conscientes de ello.

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yen sistemas de refrigeración y otros artilugios menos habituales.

Los formatos analógicosLas cámaras cuya salida es analógica suelen entregar señales basadas en los sistemas de televisión más anti-guos, normalmente con una relación de aspecto (anchura por altura) de 4:3. Esta relación es la primera que se utilizó en cinematografía y sigue siendo adecuada para la mayoría de las aplicaciones industriales, aunque para usos lúdicos se tiende a utilizar otras relaciones más panorámicas. En Europa el estándar más común hasta la llegada de la televisión digital ha sido el CCIR en blanco y negro, del cual se derivó el PAL para las emisiones en color. Se transmiten 25 imágenes de 625 líneas cada

Foto: Carl Zeiss.

Fabricante Suministrador WebAllied Infaimon www.infaimon.com

Andor Technology

Iberlaser www.iberlaser.es

Artray Infaimon www.infaimon.com

AverMedia Soluciones Tecnológicas Integradas

www.sti-sl.es

Banner Elion www.elion.es

Basler Unitronics Vision

www.unitronics-vision.com

Carl Zeiss Mivroimaging

Carl Zeiss Mivroimaging

www.zeiss.es

Cyberoptics Infaimon www.infaimon.com

Dalsa Infaimon www.infaimon.com

Datasensor Infaimon www.infaimon.com

IDS Infaimon www.infaimon.com

Imperx Infaimon www.infaimon.com

IO Industries Infaimon www.infaimon.com

IQEYE Infaimon www.infaimon.com

JAI Infaimon www.infaimon.com

Jenoptik Infaimon www.infaimon.com

Keyence Bitmakers www.bitmakers.com

Matrox Unitronics Vision

www.unitronics-vision.com

Media Cybernet Infaimon www.infaimon.com

Empresas suministradoras en Españade Cámaras de visión por ordenador y dispositivos de adquisición de imágenes

segundo, pero se hace en dos partes (llamadas campos) alternativamente: primero las 312,5 líneas impares y después las 312,5 líneas pares. La razón por la que se recurrió a este ar-tificio, que se denomina exploración entrelazada, es que la persistencia de la retina no es suficiente para evitar una molesta sensación de parpadeo si la iluminación de una pantalla de rayos catódicos convencional oscila 25 veces por segundo.

Por lo tanto, hay que distinguir entre el número de imágenes o fotogramas por segundo (frames per second, fps) y la frecuencia de campo, que es 50 Hz. Estas 625 líneas tampoco son las que pueden verse en la pantalla, porque aquí

están incluidos también los impul-sos de sincronismo que sirven para indicar el final y el inicio de cada campo, de manera que en la práctica se pueden obtener unas 580. En los EEUU y Japón se estableció el RS170 como estándar de blanco y negro, con imágenes de 525 líneas. En este caso, la frecuencia de campo es de 60 Hz, y no es por casualidad que también está relacionada con la frecuencia de la red eléctrica, si bien en la versión NTSC para el color es ligeramente inferior.

Distintas formas de explorar la imagenLa exploración entrelazada ha sido una buena solución de compromiso

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el sensor, mientras que el objeto a ex-plorar está quieto. Algunas cámaras lineales pueden incluir más de una fila, para formar imágenes en color o para mejorar la sensibilidad.

A menudo conviene que la toma de cada imagen, o en su caso de la línea, se produzca en unos instantes determinados, normalmente cuando el objeto a observar está situado en una determinada posición. Por este motivo todas estas cámaras suelen admitir señales de sincronismo pro-cedentes de una fuente externa.

La imagen digitalEn alguna etapa de la cadena, la información de brillo, y en su caso la de color, se convertirá en una es-tructura de datos binarios en forma de matriz. Esto es lo que se conoce como una imagen digital en mapa de bits, para distinguirla de las imágenes vectoriales. El píxel es la superficie homogénea más pequeña, en princi-pio de forma cuadrada o rectangular, que forma parte de un mapa de bits. La información asociada a cada píxel se codifica mediante un conjunto

Foto: Elion.

Mikrotron

NAC Inc. Aries Ingeniería y Sistema

www.nacinc.com

National Instruments

National Instruments

http://sine.ni.com

Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works

www.panasonic-electric-works.es

Photonfocus Infaimon www.infaimon.com

Pleora Infaimon www.infaimon.com

PPT Vision, Inc Easycontrol www.pptvision.com

Qimaging Infaimon www.infaimon.com

QNAP Tempel www.qnap.es

SAT Infaimon www.infaimon.com

Sentech Iberlaser www.iberlaser.es

Sick Sick España/Infaimon

www.sick.es/es/productos/sensores/camaras/es.html/www.infaimon.com

Silicon Software Infaimon www.infaimon.com

Sony Unitronics Vision

www.unitronics-vision.com

Specim Infaimon www.infaimon.com

Tecnimetal Tecnimetal www.tecnimetalsa.es

Vision Components

Infaimon www.infaimon.com

Xenics Infaimon www.infaimon.com

NOTA: En este directorio aparecen las empresas que han contestado a nuestra solicitud de información. La tabla de suministradores con las características técnicas de los diferentes equipos se encuentra en la Web de la revista en www.tecnipublicaciones.com/automatica.

para la televisión analógica, porque el ancho de banda que ocupa cada ca-nal es la mitad del que se necesitaría para transmitir imágenes completas 50 o 60 veces por segundo. Pero cuando se reproduce paso a paso una grabación en la que aparezcan objetos atravesando rápidamente por delante de la cámara, tienen un aspecto bastante extraño. Como los dos campos que forman una imagen completa corresponden a instantes ligeramente diferentes, los bordes del objeto entre cada línea y la siguiente aparecen desplazados. El problema se resuelve utilizando una exploración continua, es decir, no entrelazada. No siendo necesario transmitir una imagen analógica, y esto no supone

ningún problema importante. En muchas aplicaciones indus-

triales, por ejemplo en una cinta transportadora, es frecuente que los objetos a observar se muevan rápidamente y a velocidad constante por delante de la cámara. Además de las cámaras habituales en que los elementos fotosensibles están dispuestos en filas y columnas para obtener una imagen completa en dos dimensiones, llamadas matriciales, existen cámaras lineales provistas de una fila de elementos fotosensibles que capturan la imagen línea a línea. El sistema es básicamente el mismo de los escáneres utilizados para co-piar documentos, con la diferencia de que en éstos lo que se mueve es

Fabricante Suministrador Web

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de n bits con los que se pueden representar 2n variantes. Con un bit únicamente hay dos posibilidades, en principio completamente blanco o completamente negro, mientras que con 8 bits (un byte) es posible representar 28 = 256 colores o niveles de gris diferentes. En aplicaciones de fotografía es frecuente usar unos tres bytes, lo que permite representar 256 niveles para cada uno de los tres colores primarios, pero también existen otras variantes.

La resolución de una imagen di-gital expresa el grado de detalle de la misma. Suele indicarse como un

producto de dos números enteros, el primero corresponde al número de columnas de píxeles (anchura) y el segundo al número de columnas (altura). También puede indicarse el número total, redondeando a miles o millones; por ejemplo, una imagen de 1.600 x 1.200 píxeles tiene 1,92 megapíxeles (en realidad 1.920.000 píxeles). A veces, al hablar de re-solución lo que se está indicando es el cociente entre una longitud y el número de píxeles, por ejemplo si lo que en la realidad ocupa 100 mm se proyecta sobre 1024 píxeles, la resolución será de un 0,1 mm por

píxel. Que esto corresponda o no a la precisión con la que se pueden hacer las mediciones dependerá, entre otras cuestiones, de la calidad del sistema óptico.

Las conexiones de la cámaraLas cámaras analógicas más senci-llas envían toda la información de la imagen secuencialmente por un simple cable coaxial. En esta señal llamada de vídeo compuesto, el brillo o luminancia de cada elemento de la imagen está representado por distintos valores de tensión. En modulación positiva hay más ten-

sión cuando se transmite un pixel blanco y menos tensión cuando es negro, y los distintos matices de gris están representados por los valores intermedios. Los impulsos de sincronismo, que se utilizan para indicar el final y comienzo de cada línea y de cada campo, se reconocen porque la tensión alcanza un nivel más allá del negro normal. Si la cámara es en color, la información de crominancia se añade a la de luminancia modulando una señal portadora de alta frecuencia. Con este sistema, el enlace con otros elementos es extremadamente sen-

cillo y barato, basta un simple cable de 75 Ω terminado en un conector BNC, o el RCA amarillo típico de las cámaras domésticas. Existen otros sistemas analógicos que pueden necesitar algunos cables más, pero la cosa tampoco resulta demasiado complicada.

Aunque los cables coaxiales de buena calidad permiten transmitir esta información a una distancia aceptable sin demasiados problemas, la velocidad de propagación y la ate-nuación dependen de la frecuencia de las componentes de la señal, que se va degradando cada vez más. Por este motivo la tendencia actual es la de realizar la conversión de señal analógica a digital en la propia cá-mara e incluso en el propio sensor CMOS. Así, la calidad de la imagen será mucho mejor, aunque según como se hace los cables no pueden ser muy largos y generalmente re-sultan bastante más caros. Para no necesitar demasiados conductores, las salidas digitales generalmente transmiten los bits en serie. Existen muchas formas de hacerlo, estos sólo son algunos ejemplos:

• RS-232 es un conector y un con-junto de señales de intercambio de información para la transmisión de datos en serie a poca distancia con velocidades moderadas. En los orde-nadores tipo PC es fácil encontrar un conector de 25 o de 9 terminales, pero lo habitual es que se utilicen muchos menos cables.

• RJ-45 es un conector que sue-len incluir los ordenadores para la conexión con una red Ethernet, un protocolo con el que inicialmente se obtenían velocidades de transmisión de hasta 10 Mbit/s, a partir del cual se definió el estándar IEEE 802.3. Más tarde apareció Fast Ethernet con el que la velocidad se incrementó a 100 Mbit/s y posteriormente Gigabit Ethernet (representado en la tabla de oferta que acompaña a este informe por GbE). Tal como su nombre da a entender, alcanza el gigabit por segundo.

• USB (Universal Serial Bus) es actualmente el estándar más popular para la conexión de periféricos a or-denadores. Entre sus peculiaridades

Foto: Panasonic.

Foto: Infaimon.

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cabe destacar que incluye una línea de 5 V para alimentar periféricos de poco consumo y que la conexión se configura automáticamente (plug and play), siempre y cuando el sis-tema operativo así lo tenga previsto y cuente con el controlador ade-cuado. También permite conectar y desconectar algunos periféricos sin necesidad de apagar el ordenador. Existen distintas versiones que se distinguen esencialmente por la velocidad, en el caso de USB 2.0 alcanza los 480 Mbit/s y está prevista la versión 3.0 con una velocidad de varios gigabits por segundo.

• FireWire es el nombre comercial dado por Apple a un formato que posteriormente dio lugar al están-dar IEEE 1394. También aparece como i.Link (Sony) y Lynx (Texas Instruments). Presenta similitudes con USB y existen diversas versiones con velocidades de 100 Mbit/s en adelante.

• Camera Link es un protocolo de comunicación especialmente orientado a la transmisión digital de señales de video, basado en el Channel Link, de National Semi-conductor.

La transmisión a gran velocidad es esencial cuando de lo que se trata es de enviar muchas imágenes por segundo de gran resolución. Pero si la cámara incluye su propio proce-sador y lo único que transmite es la información elaborada, ya no es demasiado importante.

Dispositivos de adquisición y procesado de imágenesCuando la cámara no incluye su propio procesador para realizar las tareas propias de la visión artificial, o cuando además se quiere visualizar o archivar las imágenes, se conecta a un dispositivo que frecuentemente tiene la forma de tarjeta de circuito impreso para incorporarla en un ordenador tipo PC o similar. En su forma más simple se trataría simple-mente de convertir la señal analógica en digital, o recibirla directamente en formato digital, para almacenarla en una zona de memoria RAM a la que tendrá acceso el microprocesador para su posterior tratamiento, de

aquí que este tipo de dispositivos se denominen usualmente tarjetas de captura de imágenes (frame grabbers). El proceso para extraer la información deseada puede resultar demasiado lento y ocupar demasiado tiempo de CPU, aunque en algunas aplicaciones la velocidad de los buses y microprocesadores modernos pue-de ser suficiente. Una solución para facilitar las cosas es hacer que este elemento incluya también su propia inteligencia, es decir, procesadores

más o menos convencionales tipo Pentium o similares, o un disposi-tivo específico para el tratamiento digital de señales tipo DSP (Digital Signal Processor) cuya estructura está optimizada para la manipula-ción y tratamiento de señales en tiempo real. Y, naturalmente, el acompañamiento de los elementos de programación necesarios para que todo esto funcione.

Francesc J. Suelves

Luz visible e invisible

L lamamos luz a las radiaciones electromagnéticas cuya frecuencia está comprendida entre 790 THz y 380 THz aproximadamente (1

THz = 1012 Hz). En términos relativos es un margen modesto, ya que si estuviéramos hablando de notas musicales correspondería aproxi-madamente a una octava, pero es el más importante para nosotros porque nuestra vista es sensible a esta radiación. Cualquier radiación electromagnética puede expresarse también por su longitud de onda: la distancia más corta entre dos puntos en que el campo está en fase. Esta se puede calcular teniendo en cuenta que el producto del número de ciclos en un segundo f por la longitud de onda λ en metros es igual a la distancia c recorrida en un segundo: λ·f =c. La velocidad de propa-gación en el vacío es constante: cualquier onda electromagnética viaja exactamente a c0 = 299.792.458 m/s, según la definición actual del metro. Pero cuando atraviesa cualquier medio material, como el aire o el vidrio, la velocidad de propagación c disminuye según el índice de refracción del medio en cuestión (n = c0 /c) y aunque la frecuencia es la misma, la longitud de onda disminuye en idéntica proporción.

A diferencia de lo que sucede con las emisoras de radiodifusión, las frecuencias tan elevadas no son fáciles de medir directamente. Por esta razón es mucho más habitual referirse a la longitud de onda de la luz en el vacío o en el aire, antes que a su frecuencia. De aquí resulta que la luz visible abarca las longitudes de onda comprendidas entre 380 nm y 780 nm aproximadamente. Por convenio se define como radiación óptica la que está comprendida entre los rayos x (λ < 10 nm) y las ondas radioeléctricas (λ > 1 mm).

La radiación infrarroja es la que tiene una frecuencia más baja que la luz del extremo rojo del espectro visible, o sea una longitud de onda más larga. Convencionalmente se subdivide en tres regiones: IR-A (780 nm a 1,4 µm), IR-B (1,4 µm a 3 µm) y IR-C (3 µm a 1 mm). El rendimiento de muchos dispositivos optoelectrónicos es mayor en la región IR-A y las imágenes que se obtienen con una cámara sensible a esta región son parecidas a las que se obtienen con luz visible, por estas razones se utiliza habitualmente en vigilancia y cuando se desea observar un objeto sin que su iluminación sea perturbada por las fuentes de luz ambiente ordinarias. Las cámaras sensibles a las longitudes de onda mayores, en el entorno de los 10 µm, dan imágenes que pueden resultar mucho menos familiares, pero son más útiles cuando lo que se pretende es observar las variaciones de temperatura de los objetos, la presencia de puntos calientes, etc., a partir de la radiación que éstos emiten.

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Sistema deCalidad Certificado

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U no de los elementos esencia-les de la visión artificial sonlas cámaras de captura de

imágenes. Debido al entorno de apli-cación en el que se utilizan estas cá-maras, necesitan incluir una serie decaracterísticas que permitan aseguraruna robustez para soportar los com-plejos entornos industriales, y tam-bién deben incluir unas capacidadesde interconexión con otros elementosindustriales tales como PLC y robotsque faciliten su fácil integración. Fi-nalmente deben garantizar la estabi-lidad de producción durante un pe-riodo de tiempo de varios años, paraque los usuarios industriales no ten-gan problemas de suministro a largoplazo y no deban cambiar su progra-mación o las características técnicasde sus equipos.

En el número 391 de la revista Au-tomática e Instrumentación sehizo un exhaustivo análisis de losequipos de visión por ordenador, don-de se especificaban una serie de ca-racterísticas básicas del funciona-miento de las cámaras y se describíanlas distintas interfaces de salida. Elartículo de esta edición se ha cen-trado en la descripción de una seriede aspectos importantes no tratadosanteriormente, y se realiza un esbo-zo de otros tipos de cámaras utiliza-dos en visión artificial para aplica-ciones específicas.

Actualmente, la gran mayoría decámaras que se utilizan en visión ar-tificial son digitales, lo que facilita engran manera la conexión entre la cá-mara y el PC de control. En el pasa-do, la cámara sólo se ocupaba de cap-turar la imagen y transmitirla a laplaca de captura (frame grabber), yera en esta placa donde se realizabantodos los controles y procesos. Ac-tualmente, al ser la conexión directaal PC, la mayoría de controles debenejecutarse en la propia cámara.

Las nuevos interfaces digitalescomo GigE Vision, basado en GigabitEthernet, permiten tener distancias

de cables de hasta 100 metros, con loque el PC puede llegar a estar a grandistancia del lugar donde se realiza elproceso, y se hace necesaria una ma-yor autonomía en la cámara.

Algunas característicasimprescindibles de las cámarasde visión artificialUno de las principales característicasasociadas con la cámara es el controlde las entradas y salidas. Las cáma-ras deben ser capaces de recibir la se-ñal de un sensor, para poder captu-rar la imagen en el momento que lapieza a inspeccionar pasa por delan-

Soluciones de visión artificialpara aplicaciones industrialesespecíficasLa utilización de nuevas tecnologías hace que se extienda el uso decámaras específicamente diseñadas para aplicaciones especiales, comoes el caso de las cámaras de alta velocidad, 3D y multiespectrales. Lacontinua evolución en la tecnología hace que cada día se puedanresolver más aplicaciones industriales mediante los sistemas de visiónartificial, y que éstos sean más inteligentes y fáciles de manejar.

n Imagen adquirida con cámara de alta velocidad a 2.000 im/s.

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te; al mismo tiempo, la cámara debetener una señal de salida estrobos-cópica, que permita controlar el sis-tema de iluminación, de forma queeste sistema funcione, si es necesa-rio, sólo en el momento de la captu-ra. Al mismo tiempo, la cámara debeincorporar otras conexiones de en-trada y salida que le permitan, porejemplo, accionar un PLC, dar órde-nes básicas a un robot o iniciar elproceso de expulsión, en el caso deque la pieza inspeccionada sea erró-nea o defectuosa.

Por otra parte, la cámara, a travésde sus señales de entradas, puedeactivar o desactivar característicasde la propia cámara asociadas porejemplo al cambio de la pieza a ins-peccionar. En aplicaciones en conti-nuo, como por ejemplo inspecciónde papel, madera o acero, es nece-sario sincronizar la captura de la cá-mara con la velocidad de paso delmaterial a analizar; las cámaras, es-pecialmente las lineales, incluyen sis-temas de control de encoders quepermiten esta sincronización y faci-litan el proceso de medida.

Adicionalmente a los controles deentrada y salida mencionados, lascámaras de visión artificial debenincluir una serie de componentesque les permitan trabajar en ciertascondiciones especiales. La inclusiónde memoria en la cámara se estáviendo como algo fundamental en al-gunas aplicaciones. Esta memoria

permite hacer un almacenamientointermedio de la imagen, aseguran-do de esta forma la fiabilidad en latransmisión de la imagen, evitandoque la imagen se pierda en el pro-ceso de transferencia al PC y pu-diendo reenviar la imagen almace-nada en la memoria en casonecesario. Asimismo, existen apli-caciones donde se utilizan múltiplescámaras; esto hace que la velocidadmáxima de transferencia entre todaslas cámaras sea mayor que la velo-cidad máxima de la interfaz. La uti-lización de memoria en cámara per-mite que la transferencia se puedaordenar y así capturar todas las imá-genes al mismo tiempo, para poste-riormente enviar las imágenes deforma secuencial, utilizando el má-ximo la velocidad de la interfaz, sincolapsarla.

Otra característica importante delas cámaras de visión artificial es elbarrido variable, que consiste en re-ducir la resolución de la imagen, a lavez que se aumenta la velocidad decaptura. Éste puede ser el mejor mé-todo para aplicaciones de medida en3D mediante proyección laser. Eneste tipo de aplicaciones, como severá más adelante, se requiere una re-solución vertical reducida y una ma-yor velocidad de captura. Si se con-sidera la utilización de una cámara deresolución 1.400 x 1.000 píxeles auna velocidad de 60 imágenes porsegundo, utilizando el barrido varia-

ble se podría alcanzar una velocidadde 300 imágenes por segundo traba-jando a 1.400 x 200 píxeles, que enprincipio puede ser un tamaño sufi-ciente para este tipo de aplicacio-nes.

Debido al incremento de necesi-dades concretas relacionadas con lascámaras de visión, se están inclu-yendo nuevas características en lascámaras para resolver con mayor fa-cilidad estas aplicaciones. Se pue-den destacar entre otras, las si-guientes características: exposiciónautomática, ganancia automática,conversión de color bayer en la pro-pia cámara, ajuste de iluminación,binning, subpixelado, compensa-ción de imagen píxel a píxel, reduc-ción de ruido mediante sistemas derefrigeración y control de ópticasdesde la cámara, entre otros.

Cámaras para nuevasaplicacionesAdicionalmente a las cámaras con-vencionales de visión artificial, hay al-gunas cámaras desarrolladas paraaplicaciones especiales, entre las quecabe destacar las cámaras de alta ve-locidad, las cámaras 3D y las cáma-ras hyperespectrales.

Cámaras de alta velocidadEn muchas aplicaciones industriales,los procesos de fabricación son muyrápidos. Cuando alguno de los com-ponentes de la máquina de produc-ción falla, puede que no sea posibleobservarlo a simple vista por un ope-rario. En este caso, es necesaria lautilización de cámaras de alta velo-cidad (slow motion). Estas cáma-ras incluyen un sensor CMOS dealta sensibilidad y alta velocidad,capaz de capturar imágenes a velo-cidades que exceden las 100.000imágenes por segundo. Aunque lacaptura se realiza a estas velocida-des, la visualización se efectúa a ve-locidad convencional, pudiendo portanto hacer el seguimiento de la ma-quinaria a tiempos inferiores a lacentésima de milisegundo. Esto per-

n Esquema de aplicación 3D basada en triangulación laser.

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Julio 2009 / n.º 409 Automática e InstrumentaciónINFORME

mite poner de relieve losdefectos en el proceso defabricación, imposibles desolventar con cámaras quefuncionan a velocidadesconvencionales. Este tipode cámaras se utilizan ade-más en numerosas aplica-ciones no relacionadas conel entorno industrial, comopor ejemplo análisis dechoque de automóviles (crash), aná-lisis biométricos, balística, aplica-ciones militares, etc.

Cámaras 3DLa mayor parte de aplicaciones in-dustriales están centradas en el aná-lisis de imagen en dos dimensiones;sin embargo, cada vez es más nece-sario y más frecuente el análisis de laspiezas en tres dimensiones. A tal efec-to, existen varias tecnologías que sepueden utilizar para hacer la medición3D. Una de las metodologías más uti-lizadas se basa en la proyección deuna línea láser, con un ángulo cono-cido sobre el objeto, de forma que enla imagen capturada se observe elperfil de esta línea y a partir de su for-ma se pueda calcular la altura de cadauno de los puntos. La captura de imá-genes sucesivas desplazando el objetoo desplazando el láser, permitirá te-ner la altura de todo el objeto barri-do. Mediante este método se puedenobtener las coordenadas X, Y y Z delobjeto a analizar.

Los sistemas utilizados para estetipo de aplicaciones son capaces deprocesar esta información en la pro-

pia cámara y enviar el resultado al PC,para que en él se puedan hacer lasmedidas necesarias para cada apli-cación. Cada vez son más frecuenteslas aplicaciones que requieren 3D entiempo real, y entre las más usualesse pueden destacar la determinaciónde cordón de soldadura, la identifi-cación de posición de los objetos parapoder ser manipulados por robots, ladeterminación de calidad por com-paración con piezas patrón y el aná-lisis volumétrico, entre otros.

Cámaras hyperespectralesEn general, las cámaras utilizadas envisión artificial son monocromas ocolor y, por tanto, permiten visuali-zar la imagen en uno o tres rangos es-pectrales. La mayoría de aplicacionesde visión artificial se resuelven concámaras monocromas. Las cámarascolor sólo se utilizan cuando la va-riante de color es fundamental paradefinir la característica de la pieza aanalizar. Esto ocurre en diversos en-tornos industriales, pero quizá se po-dría destacar la industria alimentaria,el control de calidad de impresión, laindustria textil y la industria cerá-

mica, entre muchas otras.En algunas ocasiones in-cluso las tres bandas es-pectrales, que determinanel color en visión artificial,no son suficientes para de-terminar algunas caracte-rísticas de la pieza a ana-lizar. Es en estos casoscuando se deben utilizarlas cámaras denominadas

multiespectrales o hyperespectra-les. Estas cámaras son capaces de di-ferenciar múltiples rangos espectra-les del objeto a analizar. Hay variostipos de cámaras multiespectrales,pero se pueden agrupar mayorita-riamente en tres categorías: basadasen ruedas de filtros, multisensores ba-sados en prisma e hyperespectralespor espectrógrafos de imagen.

Las cámaras basadas en ruedas defiltros incorporan una serie de filtrosque permiten el paso de diferentesbandas espectrales. Normalmentelas ruedas de filtros no acostum-bran a tener más de seis o siete fil-tros diferentes. El método de fun-cionamiento se basa en la captura deuna imagen con un filtro determi-nado, el giro de la rueda para colo-car otro filtro frente al sensor y lacaptura de la siguiente imagen, yasí sucesivamente hasta capturartodas las imágenes. La ventaja deeste sistema es su simplicidad, perono permite tomar imágenes en mo-vimiento y, por tanto, limita su uso.

Los sistemas con multisensoresutilizan la tecnología de prisma. Lacámara incluye una serie de senso-

n Rueda de filtros. n Sistema multisensor con tecnología de prisma.

n Esquema del funcionamiento de un sistema espectrográfico.

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Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409INFORME

res y cada uno de ellos incorporaun filtro determinado para ciertaslongitudes de onda. Frente a estossensores se coloca un prisma quepermite que la misma imagen seacaptada por todos los sensores. Laventaja principal de esta tecnologíaes que los objetos a analizar pue-den estar en movimiento y que lacaptura es inmediata; sin embargo,hasta el momento esta tecnologíaestá limitada a la obtención de 6bandas espectrales.

Por último se encuentran los sis-temas basados en espectrógrafos deimagen. Estos sistemas capturan unalínea y mediante un componente óp-tico proyectan sobre el sensor ma-tricial de la cámara una serie de líneascorrespondientes a diferentes longi-

tudes de onda; de esta forma se ob-tiene una imagen en la que se pue-den tener cientos de bandas espec-trales. Al capturar una línea, elsistema se hace funcionar como sifuera una cámara lineal, de formaque moviendo el objeto o moviendola cámara se puede obtener una ima-gen completa línea a línea. No obs-tante, en este caso, en lugar de ob-tener sólo una imagen, se obtienentantas imágenes como bandas es-pectrales sea capaz de diferenciar elsistema.

La tecnología multiespectral o hy-perespectral se está utilizando paracaracterizar objetos con variacionesde color muy sutiles, imposibles dediferenciar mediante cámaras colorconvencionales, pero también se es-

tán utilizando para nuevas aplica-ciones, como por ejemplo para la de-terminación de madurez de la fruta,identificación de tipos de plásticos,definición de cantidades de materiaprima en productos farmacéuticos,determinación de humedad en com-ponentes, aplicaciones biomédicas,etc. Al poder identificar las bandas es-pectrales no sólo se pueden definircolores, sino que en algunos casos lapresencia de componentes de los ob-jetos está asociada con la respuestaen ciertas bandas espectrales y, portanto, se puede llegar a determinarla composición de estos objetos.

Salvador GiróDirector del Grupo Infaimon

n Imagenes capturadas con la cámara JAI AD-080 de doble sensor CCD color e IR.

n Imagen de envases de plástico obtenida mediante un sistema multiespectral quepermite diferenciar su composición química.

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Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409WIRELESS

La instrumentación de procesoinalámbrica solventalas necesidades de hoy

L as nuevas tecnologías hanaportado históricamente cam-bios disruptivos en el campo

de la automatización de proceso, nopor la tecnología misma, sino poraportar un nuevo valor. Esto ocurriócon la introducción de los micropro-cesadores y comunicaciones digita-les que condujeron a los sistemas decontrol distribuido y la migración dela inteligencia a los dispositivos decampo.

Gracias a estos cambios, los usua-rios pueden conocer mejor la reali-zad de sus plantas, no sólo las varia-bles del proceso, sino también elestado actual y futuro de los dispo-sitivos y del proceso. La informaciónadicional permite un cambio cuali-tativo en el rendimiento de la plan-ta, pues con ella se obtiene mayor fle-xibilidad en las operaciones,aumento de la seguridad, reducciónde tiempos de parada y costes ope-rativos y disminución del coste delos cambios.

Sin embargo, incluso con las inno-vaciones y los beneficios de la plan-ta digital, hay oportunidades de al-canzar nuevos niveles de rendimientoen los procesos y en la planta. Hoytodavía existe información valiosapara aumentar la rentabilidad de lasoperaciones, pero es inaccesible porsu alto coste o porque es técnica-mente impracticable. Por ejemplo,¿qué ocurriría si se pudieran detec-tar fugas antes de que provoquenproblemas medioambientales y mul-tas millonarias? ¿y si fuera posibledetectar la corrosión localizada den-

tro de las tuberías, la vibración y lastemperaturas que acortan la vida delos equipos?

La nueva versión del protocoloHART, el HART 7, incorpora mejo-ras sobre la sólida base de la tec-nología HART, utilizada en más de26 millones de dispositivos instala-dos. Además, con la introducciónde la norma WirelessHART, se abresu tecnología probada en campo almundo de la comunicación inalám-brica. WirelessHART es un plante-amiento compatible, económico yde sentido común de las comuni-caciones inalámbricas soporta losrequisitos de la industria para con-seguir una tecnología de comuni-cación inalámbrica simple, fiable ysegura.

¿Qué aporta un sistemainalámbrico?La adopción de la tecnología ina-lámbrica está determinada por sucapacidad de ampliar y gestionar elflujo de información alrededor de laplanta de una manera más fácil yeconómica.

La tecnología inalámbrica no su-pone una sustitución completa delos cables, al menos no por ahora,sino que permite resolver situacionesen las que su implantación resultacara o técnicamente inviable. Imagi-nemos una planta en la que:

• Se vigilen las emisiones de lasválvulas de seguridad para un mejorcumplimiento de la reglamentación.

• Se vigilen las duchas de seguri-dad 24 horas, siete días a la semana,

WirelessHART amplía los beneficios de la planta digital al control delproceso y aplicaciones de monitorización. La arquitectura inalámbricainteligente de Emerson Process Management se basa en este estándarindustrial de redes y WiFi para comunicar dispositivos inalámbricos.

Red de planta

Red de control

Operaciones

Seguimiento depersonas/activos

Seguridad delproceso/Física

Trabajadormóvil

Comunicacionesmóviles

Red de planta inalámbrica

Gestión de activos

Red de campo inalámbrica

Dispositivosde campo

Redesauto-organizadas

de forma que puedan atenderse in-mediatamente.

• Los sensores de vibración ina-lámbricos indiquen en tiempo real lafiabilidad del equipo cada día, no so-lamente una vez cada mes/trimes-tre/parada.

• El estado del equipo antes nomonitorizado, como el estado abier-to/cerrado de las válvulas, se conoz-ca como un histórico en tiempo real,facilitando un entorno operativo másseguro y más productivo.

• Los operadores no tengan quehacer “rondas con apuntes” para re-coger datos.

• La diagnosis de los dispositivosHART –incluyendo aquéllos a los queantes no podía accederse–estén dis-ponibles para la gestión de activos.

• Los trabajadores puedan accedera las aplicaciones y ejecutar tareas–incluyendo la visualización y res-puesta a alarmas procedentes decampo– dondequiera que estén.

• La situación del personal y los ac-tivos físicos de la planta sean cono-cidos en todo momento.

• Se puedan emitir mensajes a gru-pos específicos de trabajadores don-dequiera que estén.

• Los sistemas de seguridad vigi-len y aseguren el acceso autorizadoa la planta.

• Los sistemas de video no sólopatrullen el vallado, sino que man-tengan una vigilancia barata del pro-ceso.

• La corrosión del equipo y las tu-berías se vigile mediante sensoresinalámbricos.

Muchas de estas aplicaciones sonposibles con cableado, pero los cos-tes del mismo o las limitaciones téc-nicas lo hacen inviable.

Lugares remotos La tecnología inalámbrica elimina lasbarreras de las soluciones tradicio-nales cableadas y proporciona un ac-ceso sin precedentes a datos que an-tes estaban fuera de alcance porrazones técnicas o económicas. Ima-ginemos, por ejemplo, instalar la ins-trumentación fácil y económicamenteen un parque de tanques remoto, enuna fracción del tiempo y coste quese emplearía en la misma solucióncon cables.

La solución inalámbrica no sóloestá abriendo el acceso a las medidastradicionales, como temperatura ypresión, sino también a la informaciónsobre el instrumento y los equipos.Por ejemplo, tal como ya se ha indi-cado, hay aproximadamente 26 mi-llones de dispositivos HART instala-dos y en servicio en todo el mundo,pero menos del 25% de estos dispo-sitivos instalados tienen sus datosdigitales –incluyendo los de diag-nóstico– conectados al sistema decontrol o a un sistema de gestión deactivos. Sólo una parte de estos dis-positivos se vigilan digitalmente,cuando la ventaja potencial de acce-der a estos diagnósticos “en línea” essignificativa.

Los dispositivos HART cableadosexistentes pueden actualizarse conun adaptador inalámbrico, como eladaptador inalámbrico inteligente deEmerson Smart Wireless THUM, undispositivo colocado en el lazo de 4-20 mA DC y que normalmente seatornilla sobre el transmisor. Toma sualimentación del lazo, extrae los da-tos digitales HART del dispositivo decampo, se comunica vía protocoloWirelessHART a una pasarela (gate-way) y, de aquí, al sistema de con-trol. Las señales de control del pro-ceso continúan comunicándose sobrela conexión cableada incluso tras unhipotético fallo del dispositivo.

Redes de mallas autoorganizadasLas redes de campo Smart Wirelessde Emerson Process Managementutilizan una tecnología de malla autoorganizada que ha sido ensayada,probada y la base de la norma Wi-relessHART. Los dispositivos sin hi-los de una red auto organizada pue-den actuar como un router paraotros dispositivos cercanos, pasan-do los mensajes hasta que alcanzansu destino. Esta capacidad propor-ciona rutas de comunicación re-dundantes y mayor fiabilidad quelas soluciones que requieren unacomunicación directa y sin obstá-culos entre cada dispositivo y suportal. Los dispositivos y pasarelasde una red auto organizada trabajanjuntos para encontrar y usar el ca-mino más eficaz en cada mensaje,cada vez que haya un cambio en lared o en las condiciones que afec-ten a las comunicaciones. De estaforma, se optimiza la fiabilidad de losdatos, al tiempo que se reduce elconsumo de energía.

La tecnología de redes auto orga-nizadas reduce el esfuerzo y la in-fraestructura necesarios para esta-blecer con éxito una red inalámbrica.

Otra ventaja de las redes auto or-ganizadas es que son dinámicas.Cuando se encuentran en la plantacon nuevos obstáculos, como por

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Julio 2009 / n.º 409 Automática e InstrumentaciónWIRELESS

Topología de mallaauto-organizada

PasarelaDispositivoEnlace inalámbrico

Obstrucción

Dispositivoaislado

Obstrucción

Topología EstrellaPunto a Punto

PasarelaDispositivoEnlace inalámbrico

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Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409WIRELESS

ejemplo andamios, nuevos equipos ovehículos, las redes pueden reorga-nizarse alrededor de ellos. Todo estosucede automáticamente, sin ningu-na intervención por parte del usua-rio y sin la necesidad de estudioscostosos.

Las redes Smart Wireless de Emer-son usan el estándar de radio IEEE802.15.4. Están diseñadas para ser

flexibles con casi todas las interfe-rencias y coexistir con otras redesinalámbricas de planta. Las redes sontambién escalables y capaces de re-alizar un barrido en un segundo sinapenas latencia. Los dispositivos ina-lámbricos de Emerson, basados enesta tecnología, han sido probados encampo y demuestran una fiabilidadde los datos superior al 99%.

Habilitar una mano de obramóvilEl envejecimiento de la mano de obray la pérdida de experiencia son losprincipales problemas a los que se en-frentan hoy en día los desarrollado-res de sistemas para procesos. Latecnología inalámbrica es una buenasolución que refuerza a la siguientegeneración de trabajadores de plan-

Situar los dispositivos inalámbricos

L a planificación de la localización de los dispositivosinalámbricos puede hacerse a mano siguiendo unas re-

glas generales bien desarrolladas. Es una forma más de ase-gurar que la red WirelessHART aportará una conectividadsegura. Otra opción es usar una herramienta de ingenie-ría de Emerson Process Management que hace este tra-bajo más fácil. Se llama AMS Wireless SNAP-ON y permi-te al usuario copiar y pegar dispositivos y portales sobreun plano de la planta (para instalaciónes en exteriores,pueden usarse las fotografías por satélite disponiblesen Google: http://earth.google.com).

Tras copiar y pegar los dispositivos y pasarelas Wi-relessHART sobre el plano de disposición de la planta,el programa valida automáticamente el diseño confor-me a las mejores prácticas.

Instalar y alimentar primero la pasarela Una vez esté funcionando, se debe empezar con los dis-positivos de campo que es-tén más cerca de la pasa-rela. La mayoría de losdispositivos WirelessHART,incluyendo los instrumen-tos inalámbricos inteligen-tes de Emerson ProcessManagement, tienen co-nexiones de proceso ymontaje diseñadas segúnlas mismas prácticas quegobiernan la instrumenta-ción cableada, con la ex-cepción del cableado dellazo.

Una vez que la red esté instalada y funcionando, la herramienta permite al usuario visualizar gráficamente entiempo real las rutas de comunicación de la red auto organizada, los iconos de los dispositivos a partir del Des-criptor de Dispositivos HART (Device Descriptor, DD) y los datos de diagnóstico.

Cuando haya que añadir dispositivos a una primera red inalámbrica auto organizada WirelessHART, es nece-sario recordar que, en general, cuanto mayor sea, mejor. De hecho, cuantos más nodos inalámbricos haya en lared, más fácil es de ampliar.

Con las opciones de conectividad listadas en el cuadro adjunto, el portal puede integrarse con un amplio ran-go de sistemas servidores, incluyendo los sistemas de control DeltaV y Ovation de Emerson y la aplicación degestión de activos AMS de Emerson, así como una amplia gama de controladores lógicos programables, histó-ricos de proceso y otros sistemas de control.

Protocolos primarios de integración inalámbricosProtocolo Servidor típicoModbus/RTU Sistemas de Control Distribuido (DCS) y controladores

lógicos programables (PLC)Modbus/TCP DCS, PLC e interfases hombre-máquina (HMI)OPC Históricos de datos y HMIsEthernet Sistemas de gestión de activos y otras aplicaciones

LAN de la plantahttp Interfases web usadas para la configuración y vigilancia simpleXML y CSV Transferencia de datos(valores separadospor comas)

ta, como los teléfonos móviles y lasPDA han reforzado al hombre de ne-gocios actual en su movilidad. Estanueva ola de herramientas inalám-bricas está mejorando de forma es-pectacular su productividad, facili-tando el acceso instantáneo a unainformación que habría conseguidoempleando el tiempo de otros em-pleados.

Algunas compañías planifican ron-das rutinarias para ver de primeramano cómo funciona la planta. Me-diante la utilización del acceso re-moto a los sistemas de control y ges-tión de activos, un PC o tabletinalámbrico puede reforzar de ma-nera importante el rendimiento de losoperadores, para que sean capaces dedetectar inmediatamente lo que estápasando en el proceso y tomar rápi-damente una acción correctora.

Mientras los operadores están encampo, es posible que no haya nadieen la sala de control para observar lasalarmas. Con los puntos de accesoinalámbricos repartidos por la plan-ta, los operadores pueden usar estosPC o herramientas similares para ac-ceder a la información crítica del pro-ceso, los datos históricos, gráficos yotras funciones clave que normal-mente residen en la sala de controlo en otro lugar de la planta.

Mejora del negocio y gestióndel procesoActualmente, muchas plantas utilizanla tecnología inalámbrica para mejo-

rar su seguridad. Las cámaras de te-levisión sin cable en circuito cerra-do y las tarjetas de acceso equipadascon RFID o Wi-Fi permiten una vigi-lancia inteligente y un control de ac-ceso a áreas específicas en niveles deseguridad. De esta forma se persi-guen los intentos de violación de losprotocolos de seguridad y se facilitala identificación de puntos vulnera-bles.

Las tecnologías de localización ina-lámbricas permiten encontrar y hacerun seguimiento del inventario y acti-vos valiosos –o incluso de los trabaja-dores– que se muevan rápidamentedentro y fuera de la planta. Esto haceque el tiempo empleado en buscar losactivos se reduzca drásticamente yaporta ventajas significativas duran-te las paradas de planta, las emer-gencias y los nuevos proyectos enconstrucción. La capacidad de locali-zar rápidamente a los trabajadoresofrece también más seguridad y unamejora de la productividad.

EscalabilidadEs importante observar que una di-ferencia clave que ofrece la red ina-lámbrica inteligente de Emerson esla escalabilidad. Los usuarios no tie-nen por qué que instalar las redes ina-lámbricas a nivel de campo y de plan-ta al mismo tiempo. Se puedeempezar por una red pequeña, a ni-vel de campo o a nivel de planta, yevolucionar a partir de ahí.

A nivel de campo, se puede empe-

zar por una pasarela y unos cuantospuntos de medida siguiendo unassimples reglas de buenas prácticas yla red funcionará sin problemas. Noes necesario un exhaustivo estudiodel emplazamiento. Además, la redde campo inicial puede ampliarse rá-pidamente, haciéndola más fiablecuantos más puntos de medida seañadan.

A nivel de planta, los usuarios tam-poco necesitan empezar con una graninfraestructura inalámbrica. Es más,dos de las aplicaciones más comunesde red inalámbrica de planta –launión de dos redes de sistemas decontrol y el volcado de datos de la redde campo– son relativamente senci-llas de conseguir y poner en funcio-namiento, no necesitando un granplan de infraestructuras (ni ningúnestudio de campo, si hay menos deocho kilómetros y línea de visión di-recta). Por supuesto, el despliegue deuna aplicación de localización sobreuna zona amplia necesitaría un pocomás de planificación, ingeniería y es-tudio del emplazamiento. Un as-pecto clave del planteamiento deEmerson Process Management paralas redes inalámbricas a nivel de plan-ta es la asociación con el líder en re-des Cisco Systems.

Julián Sánchez BallesterosResponsable de productoWireless de Emerson ProcessManagement

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Julio 2009 / n.º 409 Automática e InstrumentaciónWIRELESS

El despliegue de la red inalámbrica está marcado por las necesidades del cliente

Redes de campo inalámbricasCategorías de aplicación

• Vigilancia de procesos difíciles• Equipo rotativo• Medioambiente• Sistemas auxiliares• Estado de seguridad del sistema• Seguridad del operador• Activos móviles• Posición de válvulas Abierta/Cerrada• Arranque del proceso• Instalaciones provisionales• Alternativa a los cables

Redes de planta inalámbricasCategorías de aplicación

• Carga de datos de campo• Conexiones a largas distancias• Trabajador móvil• Video - Seguridad• Video - Proceso• Localización• Voz sobre IP

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Julio 2009 / n.º 409 Automática e InstrumentaciónENERGÍA EÓLICA

Disminuir los costes de mantenimiento

Control remoto de instalacioneseólicas

U no de los grandes actores delmercado eólico tuvo la ne-cesidad de implementar una

mejora que añadiese funcionalidad alas instalaciones existentes, siendonorma de uso en posteriores insta-laciones. De hecho, ya disponía deinstalaciones de aerogeneradores queeran controladas de manera local,pero era necesario realizar tareas desupervisión preventiva para evitaraverías. Se buscaba eliminar la faltade interoperabilidad, permitiendo uncierto control remoto de cada uno delos molinos para evitar costes en des-plazamientos del personal de man-tenimiento.

Se presenta una solución basada en switches industriales y servidoresde puerto serie que otorgan a la instalación una gran redundancia ypermiten el acceso remoto al PLC de control que está ya instalado en lacabeza del aerogenerador. Gracias al servidor de puerto serie, el clientetiene acceso al PLC de manera remota e incluso redundante, ya quehasta 8 puntos de control (personal de mantenimiento y/o centro decontrol) pueden acceder de manera transparente y remota a los datoslanzados.

n Diagrama de la instalación. Como se aprecia en el diagrama adjunto, el NPORT permi-te la conexión mediante puerto serie con el PLC, posibilitando que el centro de control ac-túe sobre el mismo como si estuviese en local. Este dispositivo se conecta al switch EDS-408, que comunica con otro equipo en la base del molino, y que le permite al usuario conectarotros dispositivos Ethernet que ya tiene instalados en la cabeza del aerogenerador. En elpie del molino, con un segundo switch se conecta el pie de un aerogenerador con el si-guiente, formando un anillo, que finalmente conecta con el centro de control.

La firma Tempel propuso una so-lución basada en switches industria-les y servidores de puerto serie queotorgaban a la instalación una granredundancia y permitían el accesoremoto al PLC de control que esta-ba ya instalado en la cabeza del ae-rogenerador. Gracias al servidor depuerto serie, el cliente tendría acce-so al PLC de manera remota, e inclusoredundante, ya que hasta 8 puntos decontrol (personal de mantenimientoy/o centro de control) podrían acce-der de manera transparente y remo-ta a los datos lanzados.

Por otro lado, los switches indus-triales, que permitían realizar ar-quitecturas en anillo, otorgaban a lainstalación una redundancia a fallos,al enlazar todos los aerogeneradoresde la instalación en un anillo con ca-pacidad de recuperación en menosde 20 ms. Gracias a esta solución, encaso de que un nodo fallase, o unacanalización fuese cortada, toda lainstalación seguiría estando dispo-

nible en menos de 20 m. Igualmen-te, para evitar daños debidos a lasperturbaciones electromagnéticas ypoder cubrir las largas distanciasque podría haber entre los puntos dela instalación, la comunicación entreswitches debía ser implementadacon fibra. Tempel propuso solucio-nes que podrían cubrir saltos de 10,40, 80, e incluso 120 Km, lo que cum-plía de sobra las necesidades de lainstalación.

Los equipos finalmente seleccio-nados fueron los NPORT de Moxa,servidores de puerto serie con acce-so para múltiples controladores y su-pervisores, e interfaz Ethernet en fi-bra (evitando así perturbacioneselectromagnéticas producidas portormentas), además de los switchesgestionables de la serie EDS-408A-3M, con tres puertos en fibra (unapara subir hasta la cabeza del aero-generador y otras dos para el anillode fibra) y que permiten recuperaranillos en menos de 20 ms.

Propuestas de futuroEsta aplicación desarrollada ha sidoempleada para actualizar instalacio-nes existentes, así como para mejo-rar las implementadas más recien-temente. A pesar de esto, el usuarioestá planeando ya mejoras sobre lamisma que posibiliten automatizaraún más determinadas tareas de man-tenimiento en la cabeza del molino.Para conseguirlo, se instalaría un pe-queño PC embedded en la misma,que actuaría como controlador y mo-nitorización de primer nivel de la si-tuación del molino. Gracias a estenuevo sistema, el cliente podría pa-sar de una monitorización pasiva a unsistema activo, que reportaría de ma-nera programada la situación de lainstalación, permitiendo tomar de-cisiones en función de los informesrecibidos.Iván RuizProduct Manager Ingeniería Tempelwww.tempel.es

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Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409ENERGÍA EÓLICA

Ya ha aparecido la Edición 2009de nuestro Especial Energía,un número dedicado íntegramentea la eficiencia energéticay al desarrollo de las energíasalternativas como motorde la sostenibilidad.

Automática eInstrumentación ENERGIA

2009

(Especial)

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Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409ENERGÍA EÓLICA

Iluminación para el tráfico aéreo y marítimo, y seguridad

Controlar una plataforma eólicaen el mar

A unos 45 km sobrela isla de Borkumse está constru-

yendo el primer parque eó-lico en el mar bajo la di-rección de DOTI, unproyecto conjunto deE.ON, EWE y Vattenfall.En el transcurso del año,doce turbinas de 5 MW seconectarán a la red eléc-trica para alimentar a cer-ca de 50.000 viviendas. Talcomo estaba previsto, laplataforma con la subesta-ción eléctrica para el sis-tema se finalizó a finalesde septiembre del 2008. Unmuelle para barcos, pistade aterrizaje para helicópteros, pues-tos de trabajo y habitaciones consti-tuyen el centro logístico del parqueeólico Alpha Ventus. Para que lasembarcaciones y helicópteros puedanaterrizar en condiciones meteoroló-gicas adversas sin problemas, la pla-taforma de 60 metros de altura quese sustenta a 30 metros bajo el aguafue equipada con un particular y fia-ble sistema de iluminación para tra-fico aéreo y marítimo, así como conuna tecnología de monitorizaciónpara evitar la destrucción de los sis-temas. Las señales de las balizas y delsistema de monitorización son reco-gidas, procesadas y enviadas a la salade control del parque eólico en tie-rra firme usando un especial sistema

de control basado en la tecnología deB&R.

Por supuesto, las luces de las ba-lizas para una pista de aterriza-je tienen que funcionar sin erro-res ni averías, explica Peter Klenk,fundador del Grupo Klenk y direc-tor general de Klenk-Airport-Equip-ment GMBH. No es tan obvio el he-cho de que no se trata simplementede encender y apagar las luces.

Complejo equipamientode control Al diseñar el sistema de control de-ben tenerse en consideración las re-gulaciones y estándares nacionales einternacionales, que varían según lacategoría del aeropuerto y, por ejem-

plo, pueden incluir medi-ciones aisladas y medicio-nes de fallos de las lucescomo funciones para testdel sistema.

El controlador no sólotiene que controlar cen-tenares de luces y pro-cesar un gran númerode señales, sino que tam-bién tiene que garanti-zar que la torre recibeuna notificación deerror en un segundo, sihay la posibilidad de fa-llo. Además, en casos ex-tremos,la carga debe sertransferida después deun fallo de red eléctri-

ca, explica Peter Klenk.En consecuencia, el controlador

implementado tiene que ser rápidoy eficiente. Klenk describe los PC es-tándar como plataformas insuficien-tes: No consiguen llegar a la fiabi-lidad necesaria –incluso si seetiquetan como PC industriales.Después de un tiempo, los compo-nentes de hardware fallan o el sis-tema operativo se satura y per-manece inactivo. Esto es el casoincluso para sistemas que no estánequipados con conexión a Internet ydonde la instalación de virus es im-posible.

Expertos en tecnología de aero-puertos son escépticos sobre el usode arquitecturas redundantes o com-

Todos los sistemas que incorpora el proyecto Alpha Ventus –el primerparque eólico marítimo alemán–, incluyendo la iluminación de unaplataforma para helicóptero, tienen que funcionar sin errores encondiciones adversas en alta mar. Esto es especialmente importantepara la tecnología de control. No obstante, la fiabilidad no depende sólode un hardware fiable, sino que el sistema operativo también tiene queser adecuado para operación continua.

plejos sistemas con funciones RAIDy medidas de seguridad adicionales:A parte del hecho de que el pro-blema de tener un sistema cerra-do no queda resuelto, los grandescostes iniciales y el complejo man-tenimiento en la instalación sontambién problemáticos. Esto es jus-tificable para un gran aeropuertocon un personal apropiado, peropara un aeropuerto regional opara una plataforma en el mediodel mar, donde cada servicio pue-de costar varios miles de euros,esto es inaceptable. La fiabilidadabsoluta y el mínimo manteni-miento a un coste razonable son loscriterios indispensables.

Con estos requerimientos, los res-ponsables de Klenk buscaron unaplataforma de hardware alternativoa su Airport Control System (ACS)y se decidieron por una solución ba-sada en Power Panel con sistema deentradas/salidas –ambos de B&R. Pe-ter Klenk explica: Esta solución ofre-ce todo lo que es importante paranosotros: un alto nivel de fiabili-dad, flexibilidad cuando se in-corporan elementos de periferia eimportantes opciones de visuali-zación, hasta cuando hay que cu-brir largas distancias entre el ar-mario eléctrico y la estación decontrol.

Espíritu pionero y flexibilidad Alpha Ventus es un proyecto nove-doso que requiere un alto nivel de fle-xibilidad y dedicación de todas laspersonas implicadas en el mismo. Talcomo enfatiza Peter Klenk, hay pla-

taformas de petróleo en el Mar delNorte equipadas con zonas de ate-rrizaje para helicópteros, pero latecnología que requieren es dife-rente a la que requerida por Alp-ha Ventus.

Para mantener la iluminación re-querida para las zonas de aterrizajede helicópteros y para realizar el con-trol obligatorio de balizas de nave-gación que alertan a las embarca-ciones del tráfico ha sido necesarioutilizar el controlador de Klenk y nouna solución compartida. Con losaños, nuestra experiencia en losestándares nacionales e interna-cionales en el campo de la aero-náutica nos ha ayudado a desa-rrollar nuestro ACS, añade eldirector de negocios de Klenk.

También existen otras circunstan-cias que diferencian las plataformasde petróleo de una plataforma comola que nos ocupa. Las plataformaspara generación de energía eólicafuncionan sin tripulación, únicamenteacude personal de tripulación parallevar a cabo el servicio de manteni-miento. Las leyes internacionalesobligan a que exista un acceso parael posible rescate de personas y la es-tructura no puede ser acordonadapara irrumpir en ella. La soluciónpasa por crear un acceso de seguri-dad y por utilizar un sistema de mo-nitorización equipado con sensoresde movimiento y alarmas que indicansi la tripulación se encuentra en laplataforma o no. Las alarmas son re-cibidas mediante un sistema X20 deentradas/salidas de B&R y enviadasposteriormente al controlador Klenk

para ser evaluadas. En definitiva, seinforma del potencial de riesgo en laseguridad y de las situaciones peli-grosas. Además, si se producen dis-torsiones en la alimentación de laplataforma se pone en marcha el UPS,la autogeneración de energía deemergencia, asumiendo el suministrodel sistema eléctrico; entonces, elcontrolador envía el correspondien-te mensaje de error a la sede princi-pal.

Una solución integrada Como la plataforma no está tri-pulada, integramos además unaestación meteorológica que infor-ma a los pilotos sobre las condi-ciones del tiempo mediante men-sajes de radio automáticos antes desu llegada, añade Peter Klenk.

Además del equipo de la platafor-ma de aterrizaje del helicóptero, delas balizas, del sistema MET (estaciónmeteorológica) y de los sistemas devideo y vigilancia, Klenk también en-tregó e instaló los sistemas de co-municación de radio de barcos y avio-nes, así como sus patentadasmangueras recubiertas para llenarlos tanques de combustible.

Con este proyecto hemos demos-trado nuestra reputación comoproveedor cualificado y flexible desoluciones completas en el área dela navegación y la aeronáutica es-tándares, explica Peter Klenk. Jun-to con B&R, hemos creado loscimientos para una futura cola-boración de máximo calibre.

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Julio 2009 / n.º 409 Automática e InstrumentaciónENERGÍA EÓLICA

n Controlando el muelle, control de acceso y vídeo vigilancia: to-das estas tareas se asignan al controlador con E/S X20.

n El primer parquet eólico marítimo alemán se está construyendocerca de la isla de Borkum.

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Julio 2009 / n.º 409 Automática e InstrumentaciónFERIAS

El sector de la automatización y el control, muy bien representado

Hispack/Bta.: una acertadaedición conjunta

E n palabras del di-rector de Hispack,Xavier Pascual, la

primera convocatoria con-junta de Hispack&Bta haconfirmado la idoneidadde aglutinar en el mis-mo recinto y en las mis-mas fechas a empresasde maquinaria y solu-ciones para la industriadel packaging y tecnolo-gías de la alimentación,ya que ha tenido unamuy buena acogida porparte de expositores y vi-sitantes. Esta suma ha per-mitido, a la vez, aprove-char las sinergias entreambas ferias, ya que laindustria alimentaria esla principal consumido-ra de envases y embala-jes, y ha demostrado sucapacidad de atraer vi-sitantes con poder decompra nacionales e in-ternacionales.

En esta edición de Bta. eHispack, el 20% de los ex-positores fueron extranjeros, proce-dentes sobre todo de países de laUnión Europea, principalmente Ita-lia, Alemania y Francia. Esta desta-cada participación se debió, en par-te, a la campaña de promociónconjunta para aumentar la dimen-sión internacional de ambos even-tos. Por otro lado, del total de visi-tantes acreditados en Hispack&Bta,49.173 eran nacionales, principal-

mente procedentes de Ca-talunya, la Comunidad Va-lenciana, Madrid, Andalu-cía, País Vasco y Aragón.Se registraron 3.711 visi-tantes internacionales,procedentes sobre todode Portugal, seguido deFrancia, Italia, Alemania,Grecia, Países Bajos, Rei-no Unido, Bélgica, Ma-rruecos y Túnez.

Durante la celebraciónde ambos salones y en co-laboración con la Asocia-ción Multisectorial Em-presarial (Amec), serealizaron cerca de 150encuentros de negocio en-tre expositores y compra-dores extranjeros de losprincipales mercados po-tenciales para la industriadel packaging y de lastecnologías de la alimen-tación como los países dela Europa del Este, Asia,

La edición conjunta del Salón Internacional del Embalaje de Fira deBarcelona, Hispack, y Barcelona Tecnologías de la Alimentación deAlimentaria Exhibitions, Bta, propició la visita de 55.000 profesionalesdel packaging y del sector tecnoalimentario, así como la presencia de3.000 empresas expositoras que ocuparon 70.000 m2 netos en los seispabellones del recinto de Gran Via.

Oriente Medio y la zona del Medite-rráneo.

A través de tres áreas monográfi-cas –Tecnocárnica, Ingretecno y Tec-noalimentaria– Bta incluyó una im-portante oferta tecnológica, demaquinaria y de producto interme-dio. En Tecnocárnica, las empresasexpositoras mostraban a los asisten-tes maquinarias y tecnologías para laindustria cárnica y afines. El sectorcárnico ocupa con diferencia el pri-mer lugar de toda la industria espa-ñola de alimentos y bebidas, repre-sentando una cifra de negocio deunos 19.000 millones de euros, un20% de todo el sector alimentarioespañol, que es a su vez el primer sec-tor industrial del país. En España, elsector cárnico supone el 20,3% deltotal de la producción alimentaria–una quinta parte del sector– y re-presenta el 19,85% del empleo de laindustria de alimentación y bebidas.Según datos de FIAB, más de 4.469firmas y 85.408 trabajadores operanen el campo de la actividad cárnicaen este país.

Una de las tendencias que se ob-servaron en Bta fue la utilización cre-ciente de sistemas de trazabilidadque permiten conocer todas las eta-pas de los productos de la industriaalimentaria. En Bta. 2009 se mos-traron innovadoras aplicaciones di-rigidas a aportar a los procesos efi-ciencia, aumento de la productividad,control de los procesos, optimiza-ción de la trazabilidad, mejora de la

rotación de activos, disminución delos costes energéticos y de opera-ción, así como soluciones enfocadasal aumento de seguridad de produc-to.

Controlando los procesosde E+EEl sector de la alimentación se man-tiene con un buen índice de ventasfrente a otros muchos sectores, demodo que la industria alimentaria seha convertido en un sector con unaalto potencial para la automatiza-ción.

Fueron numerosas las empresasespecializadas en el control y la au-tomatización industrial las que es-cogieron este certamen para dar a co-nocer sus soluciones específicas parael ámbito del envase y embalaje y laindustria alimentaria en general. Porejemplo, ABB presentó uno de losterminales táctiles más pequeños delmercado (de 40 mm de profundidady 90 mm de altura), sus nuevos mó-dulos de comunicación Profinet y Et-hercat y su nuevo sistema inalám-brico de comunicaciones WISA parabus de campo, que permite transmi-tir la información y la potencia delos sensores de campo a distancia, en-tro otras interesantes soluciones.

Por su parte, Beckhoff exponía ensu stand toda su tecnología de con-trol basada en PC que permite auto-matizar todo el proceso de una líneade embalaje, desde el llenado, con-formado, cerrado, etiquetado, acu-

mulado y reembalado hasta la pale-tización. La capacidad de escalado delos componentes de hardware y soft-ware permite soluciones confeccio-nadas a medida. El rango de pro-ductos Beckhoff engloba PCindustriales de altas prestaciones,una diversidad de terminales I/O, elbus de campo de alta velocidad Et-herCAT y el software de automati-zación TwinCAT, así como la tecno-logía de servoaccionamientos deaplicación flexible.

Eplan presentó en la feria su pla-taforma Eplan, que incluye EplanElectric P8, Eplan Fluid, EplanCabinet, y Eplan PPE, productosque permiten optimizar la planifica-ción a través de la aplicación de nue-vos estándares de tecnología. Se tra-ta de una plataforma de ingenieríaque garantiza un intercambio uni-forme de datos para todos los siste-mas integrados a partir de la mismabase de datos. Además, gracias a laherramienta Data Portal, Eplan Soft-ware and Service ha recogido y cer-tificado los datos en colaboración conlos principales fabricantes de com-ponentes. El resultado es que los úl-timos datos verificados de dispositi-vos procedentes de fabricantes deprestigio como Rittal, Phoneix Con-tact, Rockwell Automation, Sch-neider Electric, entre otros, son di-rectamente integrados en laplataforma Eplan y constantemen-te actualizados y ampliados.

Otro de los grandes de la automa-

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Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409FERIAS

n Como es habitual, Infaimon mostraba ensu stand ejemplos de aplicación de la visiónartificial en el sector del packaging.

n Una de las primicias presentadas por Schneider Electric fueron las nuevas arquitec-turas basadas en las diferentes plataformas de automatización que cuentan con la inte-gración de bloques de funciones específicas para aplicaciones de embalaje.

tización y el control industrial pre-sente en esta edición de Hispack/Bta.fue Schneider Electric, que pre-sentaba novedades de producto y so-luciones dirigidas a satisfacer las ne-cesidades del sector del embalaje.Una de las primicias fue la presen-tación de nuevas arquitecturas ba-sadas en las diferentes plataformasde automatización de la oferta de lafirma, que cuentan con la integra-ción de bloques de funciones espe-cíficas para aplicaciones de embala-je: Grouping/ungrouping, filmcontrol tension analog, film controltensión digital, film lateral positioncontrol, control de temperatura, etc.Otra de las arquitecturas presenta-das fue la basada en controladores demovimiento, con la integración debloques de funciones específicas tam-bién para aplicaciones de embalaje.Entre estas funciones destacan elcorte al vuelo, el control de cuchillasgiratorias, apriete con control de par,Pick & Place, etc.

También fue importante la presen-cia de empresas de robótica que ofre-cían soluciones robotizadas para elenvase, el embalaje y el paletizado. En-tre ellas destacaba Fanuc Robotics,que presentaba una solución com-pleta de encajado y paletizado con unrobot Fanuc M-410 iB/700 y dos M-420 iA, la Line traking de alta velo-cidad con el sistema de visión de laempresa iRvision, una célula de de-mostración de pick & place que al-canza los 120 ciclos/minuto y un sis-

tema de paletizado de sacos de pien-so con un R-2000 iB/100H, entre otrosequipos.

La firma austríaca B&R, que haparticipado activamente en organi-zaciones como OMAC-PackML paraestandarizar el desarrollo de maqui-naria en la industria de envase y em-balaje, también estuvo en His-pack/Bta. Reconocidos fabricantesde maquinaria como ULMA y Caru-gil en España se han beneficiado delos trabajos de esta organización.PackML ha desarrollado un modelode estados basado en el contexto deenvase y embalaje cuya misión es es-tablecer una serie de lineamientospara las comunicaciones entre la ma-quinaria de producción dentro deesta industria. Para alcanzar su ob-jetivo, PackML se ha dedicado a re-colectar términos de uso comúncomo nombre de estados y defini-ciones, elementos, estructuras, tiposde dato, valores y rangos, de mane-

ra que se tenga una interface con-vencional que pueda ser vista y en-tendida fácilmente dentro de la in-dustria de envase y embalaje. Ademásdel modelo de estados, PackML hadefinido una serie de variables des-tinadas básicamente a controlar losestados y transiciones dentro de di-cho modelo. Carugil ha desarrolla-do una máquina de final de línea deproducción para empaquetado de re-galiz implementando el modelo deestados de acuerdo a PackML. Conella es posible envolver simultánea-mente hasta 10 productos de mane-ra continua con una velocidad dehasta 10 m/min independientemen-te de la longitud de producto dentrode su rango de operación. La refe-rencia de velocidad puede ser local,configurada por el operador desdepantalla, remotamente vía PC o sin-cronizarse a la cinta transportadorade una la línea previa.

Siemens presentaba en su stand el

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Julio 2009 / n.º 409 Automática e InstrumentaciónFERIAS

n ABB fue una de las empresas de robótica presentes en el certa-men. Además, presentaba las últimas novedades desarrolladas es-pecíficamente para el sector de packaging en el ámbito de la auto-matización y el control.

n Sick Optic presentó las novedades de producto bajo el abanicodel “Innovation Marathon”. Sus nuevas gamas de encoders y sen-sores para visión artificial y seguridad llamaron la atención de losvisitantes.

Alim Tec, II Forum de la industria alimentaria

O rganizado por Eplan, Festo, Klüber Lubrication GMBH Ibéricay Siemens y moderado por Laura Tremosa, coordinadora del Con-

sejo Asesor de nuestra revista, en el marco de Hispack/Bta tuvo lugar elel II Forum de la industria alimentaria, “Alim Tec”, en el que se analiza-ron las claves para afrontar los grandes retos del sector. Las ponenciasestuvieron agrupadas en cuatro grandes temas: la flexibilidad, estanda-rización y racionalización; la reducción de costes a través de la produc-tividad (gestión de la vida de producto); la eficiencia energética; y la es-trategia financiera en tiempos de crisis.

concepto de optimiza-ción de líneas de em-paquetado, mientrasque Rockwell daba aconocer su entornocompleto de configu-ración y programaciónde aplicaciones roboti-zadas.

En los últimos años,los sistemas de visiónartificial se han imple-mentado y estandari-zado en la mayoría defactorías españolaspara operaciones deverificación de clasifi-cado, empaquetado yetiquetado, convirtién-dose en un complemento más. Al-gunas empresas especializadas en eldesarrollo de estos sistemas tambiénestuvieron en Hispack &Bta., como

es el caso de Infaimon, que presen-tó distintos ejemplos de aplicacio-nes industriales en el sector del pac-kaging: un robot de paletizado

automático controla-do por visión para lalocalización y cálculode la posición real enel espacio corrigiendolas coordenadas delrobot en el Pick &Place, un sistema dedetección e identifi-cación automática deenvases mediante al-goritmos avanzados devisión por computa-dor, una máquina decontrol de calidad deenvases a alta veloci-dad, etc. Infaimontambién aprovechó elcertamen para pre-

sentar una nueva versión de Halcon9.0, de MVTec, el entorno de pro-gramación para el desarrollo de apli-caciones de visión más extendido anivel mundial.

Como es ya habitual, Festo colocóen el salón su Expotainer, en el quese exponían los sistemas de auto-matización de esta firma, como lasaplicaciones de posicionamiento ymanipulación mediante ejes eléctri-cos, entre los que se encuentra elEGC, de dimensiones inferiores a losejes convencionales pero con una ca-pacidad de carga y velocidad máselevadas. Cabe mencionar ademáslas innovaciones en el campo de losterminales de vávulas, entre los quedestaca la modularidad del CPX-MPA,los nuevos generadores de vacíoOVEM o los componentes acordes alnuevo marco legal de seguridad comola válvula MS6-SV.

En el ámbito de Bta, la firma Car-buros Metálicos presentó las apli-caciones alimentarias que ofrece estacompañía para el envasado en at-mósfera protectora (EAP), la con-gelación y refrigeración de alimentos,la carbonatación de bebidas o su ser-vicio de entrega inmediata de CO2 ala hostelería.

En definitiva, puede afirmarse queHispack&Bta. constituye una buenaplataforma para dar a conocer las úl-timas tendencias de la industria ali-mentaria y del packaging.

Cristina BernabeuFotos: Enric Vernet

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Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409FERIAS

Excelencia tecnológica desde la provinciade Salerno

I ntertrade (organismo perte-neciente a la Cámara de Co-

mercio de Salerno) presentó enBta. a siete pequeñas y media-nas empresas de la provincia deSalerno (Sur de Italia) del sec-tor de la maquinaria y las insta-laciones para la transformaciónde productos alimentarios y parael embalaje industrial.

Estas empresas proceden delcorazón de una de las regionesmás productivas de Italia en elsector conservero y especial-

mente del tomate, Campania. Aquí existen 80 empresas que operan enel sector de la fabricación de maquinaria para el sector alimentario, 47de las cuales proceden de la provincia de Salerno. Su know-how va des-de la recogida de la materia prima hasta el packaging final, pasando porla transformación y esterilización del producto.

Las siete empresas que llegaron a Bta. de la mano de la Cámara de Co-mercio Italiana de Barcelona, fueron: el Consorzio Tecnoalimentare Ita-liano, que se dedica a la promoción de maquinaria y tecnologías para elsector alimentario; CTI Foodtech, especializada en deshuesadoras de me-locotones; Tecnolat, dedicada a la fabricación de maquinaria para la in-dustria quesera y alimentaria en general; Rocme, especialista en des-huesadoras para albaricoques; Manzotech, de tecnologías de procesospara la industria del tomate y de las confituras; Mec. P.R., de sistemasde embalajes y manipulación; y Gambardella Inox, dedicada a la pro-ducción de juntas en acero inoxidable para los sectores alimentarios.

n Rockwell Automation daba a conocer su entorno completo de configura-ción y programación de aplicaciones robotizadas.

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u De su representada Am-rel, Megacal distribuye enEspaña la nueva gama defuentes y cargas electróni-cas de 800Vcc y 1000Vcc,

ambos modelos disponibles en versiones refrigeradas por aire(PLA) para rangos de potencia de 1.5kW, 3kW, 5kW y 7.5kW, o re-frigeradas por agua (PLW), para rangos de potencia 12kW, 24kW,36kW. La firma también comercializa fuentes de potencia progra-mables SPS/HPS de 800Vcc y 1000Vcc, para rangos de potencia des-de 1,2kW hasta +150kW. Las versiones SPS/HPS, además de unaamplia selección de modelos, garantizan un control preciso y dealta resolución a través del panel frontal mediante teclado y enco-der; actualización de firmware in-situ; simulación de curva I-V depaneles solares FV, para ensayos de inversores y drivers Labviewy LabWindows, entre otras características.

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Nuevo módulo estándar E/S

u Vipa ha presentado un nuevo sistema deE/S, denominado SLIO, con un diseño extre-madamente compacto. El bloque de terminalbásico con conexión al bus backplane y la elec-trónica construida con protección contra inver-sión de polaridad se instalan de forma modularmediante un mecanismo deslizante y enchufable.La caja del módulo estándar E/S, de tan sólo 12,5mm de ancho, permite conectar de dos a ochosensores y/o actuadores (cable de 2,5 mm2).

En cuanto a las opciones de comunicación,además de los comunes interfaces de bus de cam-

po como CANopen, Profibus, Modbus, entre otras, también es posible la cone-xión vía Ethernet industrial.

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Interruptores magnéticosminiatura

u La gama de equipos finales de ca-rrera magnéticos sin contacto paraCategoría 4 (EN 954-1) de Omron seha visto ampliada con las nuevas uni-dades en tamaño miniatura (36x26x13mm) F3S-TGR-N, disponibles con o sin codificación. Se trata de equipos que norequieren de módulo dedicado, por lo que son compatibles con cualquiera delos módulos de seguridad Omron. Además, se pueden conectar en serie hasta6 dispositivos magnéticos al mismo módulo. Los modelos en miniatura se co-mercializan con carcasa de plástico si bien los de mayor tamaño se presentanen carcasa de plástico o acero SUS316, por lo que están indicados para merca-dos como alimentación, envase y embalaje o farmacéutico. Disponen de salidaauxiliar NA de 100 mA permitiendo un rápido y fácil reconocimiento de la aper-tura de la puerta mediante LED indicador o remotamente a través de PLC, NSo cualquier otro dispositivo.

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Nuevo sensor de visiónu Banner Engineering,representada en nues-tro país por Elion, pre-senta un nuevo sensorde visión, modelo iVu ,controlado mediantepantalla táctil integrada,lo que permite resolverlas aplicaciones de ins-pección a pie de máqui-na. No requiere de PCni para la configuraciónde la aplicación ni parasu funcionamiento. Incluye tres herramientas deinspección en un solo paquete: un sensor de coin-cidencia que compara una imagen con un patrónpreestablecido, un sensor de área que detecta lapresencia o ausencia de una característica deter-minada, y un sensor de área que se ajusta al mo-vimiento de las partes a inspeccionar.

www.elion.esEquipo para laprotección frente asobretensiones

u La protección contra sobreten-sión insertable Varitector SPC deWeidmüller destaca por sus fun-ciones de protección en dimensio-nes compactas. El elemento de pro-tección de los módulos puedeestablecerse en modo de impedan-cia de neutro o puede ser sustitui-do, sin interrumpir el circuito demedición. En estos módulos, el re-conocimiento y aviso de error seregula a través de un control inter-no. Un LED verde señala que la fun-ción de protección está activa, mien-tras que un LED rojo indica que seha producido un error. Esta infor-mación se transmite al módulo op-cional de evaluación V-Control y,desde ese punto, por ejemplo, se in-dica a un cuadro de control. Los in-tervalos de mantenimiento se sim-plifican mediante el comprobadorV-Test, que se aplica para verificarel funcionamiento del equipo.

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ABB...............................................................................23B&R .............................................................................27Beckhoff Automation. S.A. ........................Portada y 19Emerson Process Management ....................................3Filtros Cartés .......................................................16 y 34Hirschmann ...................................................................6Infaimon .......................................................................35IFM Electronic, S.L. ....................................................85Ingeteam Corporation, S.A. ........................................13Instrumentos Testo, S.A. ............................................15Lapp Kabel España, S.L.U. .........................................25Mesurex .........................................................................4National Instruments ..................................................31Omron Electronics Iberia, S.A. ..................................49Pepperl + Fuchs, S.A. ................................................. 75Phoenix Contact, S.A. ..........................Interior portadaPneumax, S.A. .............................................................62Polylux, S.L. ................................................................78Premium, S.A. .............................................................39S.A. Sistel .................................................................... 14Schneider Electric España, S.A. ................................67SIDE .............................................................................72Siemens, S.A. ..........................................ContraportadaVega Instrumentos, S.A. .............................................17Weidmüller, S.A. .................Interior contraportada y 83

Automática e Instrumentación Julio 2009 / n.º 409ANUNCIANTES

Anunciantes Página

PanoramaIndustria farmacéutica

Sistemas operativospara automatización

InformeSoftware de mantenimiento86

EN EL PRÓXIMO NÚMERO

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

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Julio

2009

,n.º

409

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Nuevos retos y oportunidadesDurante los últimos años los semiconductores de potencia y los circuitos integrados decontrol han sido los grandes protagonistas. Con esta base, pueden plantearse nuevos retosy oportunidades. Ahora le toca el turno a las aplicaciones de media tensión y gran potencia.

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409 / Julio 2009 Mecánica, Neumática, Oleohidráulica, Electricidad, Electrónica, Informática, Medidas

Automática eInstrumentación Automática eInstrumentación

ELECTRÓNICA DE POTENCIA

Productividady eficienciadel diseño ala producción

La instrumentaciónde proceso sin hilosaporta soluciones hoy

Hispack/Bta.:una acertadaedición continua

Montserrat Grima,de ABB AutomationProducts-Accionamientos“Ya se ha asumido queel variador es un elementofiable en la instalación”