SUPERVISIÓN Y CONTROL ENERGÉTICO EN ENTORNOS INDUSTRIALES

Transcripción

1 SUPERVISIÓN Y CONTROL ENERGÉTICO EN ENTORNOS INDUSTRIALES CIRCUTOR se encuentra ubicada geográficamente en la población de Viladecavalls, y dispone de cinco centros más de producción situados en las poblaciones de: Terrassa, Santa Perpetua, Granollers, Barcelona y Zamberg (República Checa).

2 Viladecavalls está situado geográficamente a 25 kilómetros de distancia de Barcelona, y 30 minutos de aeropuerto de Barcelona y del puerto (Zona Franca). La ACTIVIDAD ECONÓMICA de CIRCUTOR Fabricación y Comercialización de equipos de control de la energía eléctrica

3 m2 de superfície CIRCUTOR es una empresa, en plena expansión comercial, distribuyendo a más de 90 países en todo el mundo. Las ventas en mercados de exportación, están situadas entorno al 50% de su facturación total.

4 CIRCUTOR posee en el mercado Nacional 17 delegaciones propias, repartidas por todo el territorio español; esta expansión le sitúa como un fabricante y marca líder dentro del mercado nacional. CIRCUTOR posee los más altos estándares de calidad, abalado por la certificación de Calidad en lo referente a ISO 9001, ISO e ISO ISO GESTIÓN DE CALIDAD ISO GESTIÓN MEDIO AMBIENTE OHSAS SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL

5 HISTORIA Y PRESENTE DE LAS TELECOMUNICACIONES En entornos industriales, y más en entornos donde existen procesos productivos, LA SUPERVISIÓN ENERGÉTICA ES ESENCIAL E IMPRESCINDIBLE, ya que debido a la gran cantidad de parámetros que aporta cada uno de los analizadores CIRCUTOR, es por lo menos necesario, un sistema de centralización de dichos parámetros para su posterior estudio.

6 La ENERGÍA (kw h) debe entenderse como parte de la MATERIA PRIMA que hace posible la actividad empresarial de una compañía. Si el objetivo de dichas compañías es la OBTENCIÓN DE UN MAYOR BENEFICIO y exhaustivo CONTROL DE COSTES, deberemos invertir recursos para la supervisión y control de dicho suministro. LA ENERGÍA NO ES UN BIEN TANGIBLE O PALPABLE, PERO INCIDE DE MANERA DIRECTA O INDIRECTA EN LOS GASTOS GENERALES, O EN EL COSTE DEL BIEN O SERVICIO. Debido a la LIBERALIZACIÓN del MERCADO ENERGÉTICO, cada vez más necesario para las empresas, antes de negociar con las comercializadoras y compañías eléctricas saber: CUÁNTO CONSUMEN? / DÓNDE COSUMEN? / CÓMO CONSUMEN? Para las empresas con más de un Centro de Producción, el hecho de obtener esta INFORMACIÓN de MANERA CENTRALIZADA, se convierte en todo un hándicap, ya que no poseen sistema alguno de centralización de los datos energéticos. La Supervisión Energética se realiza de manera REMOTA.

7 CIRCUTOR, con la ayuda de todas estas nuevas necesidades y tecnologías, dota a sus equipos de los más avanzados y novedosos INTRODUCCIÓN Las TOPOLOGÍAS de COMUNICACIÓN a lo largo de la historia, han sido de muy diversos tipos, dependiendo del momento histórico y del tipo de comunicaciones establecidas en ese momento. Actualmente el mundo de las TELECOMUNICACIONES: En pleno desarrollo y expansión; uso de ellas en todos los campos de actuación (doméstico e industrial). Sistemas de CONTROL DESCENTRALIZADOS. Uso de INTERNET en todos los ámbitos. Incremento del ANCHO DE BANDA y aumento de la capacidad de INTEGRACIÓN electrónica e industrial.

8 1. Nociones básicas de los distintos sistemas de comunicación. 2. Perder el miedo a hablar de tecnología de comunicación. 3. Dar la opción a todos los clientes de CIRCUTOR a pensar en diferentes ámbitos de comunicación, partiendo de la base que la tecnología nos lo permite. 4. Crear las topologías de red adecuadas para cada tipo de instalación. 5. Pensar que las comunicaciones, pueden llegar a ser un factor determinante para el éxito de un sistema de supervisión y control energético. 6. Tener un mejor conocimiento del producto CIRCUTOR. FUNDAMENTOS

9 Como comentábamos anteriormente, la necesidad de establecer una comunicación entre dos equipos, es fruto de una NECESIDAD DE OBTENER INFORMACIÓN o ejercer algún tipo de CONTROL SOBRE ELEMENTOS DE CAMPO. QUÉ FACTORES DEBEREMOS TENER EN CUENTA? - Medio físico que comunique los equipos (cable, fibra óptica, radio, etcétera). - Conjunto de protocolos para que los equipos se entiendan entre ellos. - Aplicación informática o autómata de control que inter-actue entre master i esclavo. COMUNICACIÓN PARÁMETROS A TENER EN CUENTA Distancias a las que podemos llegar. 1. Velocidades de transmisión de los equipos y capacidad del medio físico escogido. 2. Ancho de Banda. Número de equipos a conectar y aplicación. 1. Aplicación que se les quiere dar a los equipos. 2. Modelos de trabajo: CAPA FÍSICA (Conexión física) CAPA DE APLICACIÓN (Prot. Comunicación) - Master / Esclavo Conexión Monopunto - Cliente / Servidor Conexión Multipunto

10 PROTOCOLOS NIVEL FÍSICO PROTOCOLOS NIVEL FÍSICO CABLEADO RS232 / RS485 / Ethernet / USB / PLC (Power Line Carrier) VENTAJAS: seguridad frente a intrusiones, ancho de banda. INCONVENIENTES: es imprescindible la instalación de cableado, mayor coste. INTERFICIE AEREA RADIO / WIRELESS / GSM/GPRS/UMTS / ZigBee / Bluetooth / SATELITE VENTAJAS: adecuado para zonas donde no es posible cablear, menor coste

11 PROTOCOLO RS232 PROTOCOLO FÍSICO RS232 Utilizado en entornos industriales para comunicar UN SOLO EQUIPO de campo con una unidad master (PC contra CVM // PLC contra CVM // etcétera). Con el protocolo de red o físico RS232 tendremos la posibilidad de comunicar bajas tasas de transmisión (2.400 bps / bps / bps / bps / bps). VENTAJAS: INCONVENIENTES: Fácil conexión mediante cable de 3 hilos. No necesita conversores de ningún tipo. Conexión directa contra el equipo. Los PC disponen de puertos de comunicación RS232. La distancia máxima de cableado será de metros. Solo podrá conectarse un solo equipo en el BUS RS232. No puede establecerse multi-sesión con el equipo esclavo.

12 PROTOCOLO RS485 PROTOCOLO FÍSICO RS485 Utilizado en entornos industriales para comunicar HASTA 32 EQUIPOS de campo con una unidad master (PC contra CVM s // PLC contra CVM s // etcétera). Con el protocolo de red o físico RS485 tendremos la posibilidad de comunicar bajas tasas de transmisión (2.400 bps / bps / bps / bps / bps). VENTAJAS: INCONVENIENTES: Fácil conexión mediante cable de 3 hilos. Conexión en serie de todos los equipos (+ / - / GND) Puede conectarse hasta <32 equipos en serie. La distancia máxima de cableado es de No puede conectarse directamente a un PC. Necesita un conversor intermedio RS232/RS485. No puede establecerse multi-sesión con el equipo esclavo.

13 PROTOCOLO FÍSICO RS485 La topología de red empleada para el protocolo físico RS485 será la siguiente: (Hasta 32 equipos) - Pueden establecerse comunicación con más de un puerto serie (32 x nº de puertos). PROTOCOLO ETHERNET

14 Utilizado en entornos industriales para comunicar un elevado número de equipos a supervisar, utilizando un MEDIO COMPARTIDO con más de un sistema. A nivel local, las velocidades oscilan desde 10Mbps/100Mbps/1Gbps. A nivel remoto (WAN), dependerá de las tecnologías utilizadas (Módem 56kbps, ADSL, Cable, etcétera) Los MEDIOS FÍSICOS utilizados para este protocolo de red son COBRE o FIBRA ÓPTICA, o bien WIRELESS (en medio físico aéreo). VENTAJAS:. Fácil conexión mediante cableado Ethernet estándar. Medio físico estandarizado en todo el mundo. Identificación de los equipos mediante dirección IP. Distancia ilimitada, mediante los diferentes medios físicos comentados. PROTOCOLO FÍSICO ETHERNET (II) La comunicación puede llevarse a cabo directamente contra equipos con puerto Ethernet integrado: La conexión al medio físico sería tan sencillo, como conectar el equipo a un HUB o SWITCH mediante un cable de conexión Ethernet RJ45.

15 O bien, pueden conectarse equipos RS485 ó RS232 a través de CONVERSORES DE MEDIO FÍSICO a la red Ethernet (TCP2RS): Comentar, que el CONVERSOR de MEDIO FÍSICO TCP2RS, permite conectar en su BUS RS485 hasta 32 analizadores de redes RS485. PROTOCOLO FÍSICO ETHERNET (III-b) Ejemplo de conexión a través de CONVERSORES DE MEDIO FÍSICO a la red Ethernet (TCP2RS).

16 Los analizadores de Redes, al integrarlos dentro de una Red Ethernet, se convierten en un dispositivo más, configurando, como cualquier otro dispositivo Ethernet, una Dirección IP, para su identificación dentro de la LAN ó WAN. PROTOCOLO FÍSICO ETHERNET (VI)

17 La comunicación a través del MEDIO FÍSICO Ethernet puede ser del tipo LOCAL o interno; en este caso hablaremos de LAN (Local Area Network), que esta basada en la comunicación interna de una empresa o edificio. Comunicación interna (Indoor). Dualidad de uso de la RED Ethernet. Infraestructura de comunicación creada. Protocolo multi-plataforma. PROTOCOLO FÍSICO ETHERNET (VIII) La comunicación a través del MEDIO FÍSICO Ethernet también podrá ser del tipo WAN, haciendo referencia a conexiones remotas entre edificios situados geográficamente en localidades o situaciones diversas. Comunicación externa (Outdoor). Túnel de comunicación inter-empresas. Protocolo multi-plataforma. Alta velocidad de comunicación y gestión. Posibilidad de protocolos de red: ADSL -

18 PROTOCOLOS DE APLICACIÓN MODBUS RTU

19 Protocolo de Comunicación altamente utilizado en el Mundo Industrial. El protocolo MODBUS-RTU, está ideado para trabajar bajo protocolos físicos del tipo RS485 / RS232 / TELEFONIA RTB / MODEM RADIO TRANSPARENTE VENTAJAS: INCONVENIENTES: Protocolo de comunicación altamente estandarizado. Conexión en serie de todos los equipos (+ / - / GND). Válido para conexiones físicas RS232 / RS485. Equipos altamente económicos. No permite la comunicación MULTI-PUNTO. No está ideado para trabajar en Redes Físicas Ethernet. Tasas de transmisión poco elevadas ( bps). MODBUS/TCP

20 Protocolo de Comunicación altamente utilizado en el Mundo Industrial. El protocolo MODBUS/TCP, está ideado únicamente bajo el protocolo físico Ethernet, o en su defecto, bajo INTERFICIE AEREA del tipo WIRELESS (TCP-IP). VENTAJAS: INCONVENIENTES: Protocolo de comunicación altamente estandarizado. Conexión mediante cableado estandarizado del tipo RJ45. Permite conexiones MULTI-PUNTO. Aprovechamiento de infraestructuras ya creadas. Posibilidad de conexiones locales con equipos de campo. Posibilidad de conexiones remotas con equipos de campo. Tasa de transmisión elevada. Ligeramente más caro que los equipos tradicionales. XML

21 El protocolo XML se está imponiendo de manera muy fuerte, respecto los protocolos tradicionales El protocolo XML, está ideado únicamente bajo el protocolo físico Ethernet, o en su defecto, bajo INTERFICIE AEREA del tipo WIRELESS (TCP-IP). VENTAJAS: Protocolo de comunicación altamente estandarizado. Conexión mediante cableado estandarizado del tipo RJ45. Permite conexiones MULTI-PUNTO. Altamente utilizado en la INTEGRACIÓN DE SISTEMAS. Posibilidad de conexiones locales con equipos de campo. Posibilidad de conexiones remotas con equipos de campo. Tasa de transmisión elevada. Los datos recibidos ya están procesados. Fácil interpretación de los resultados. EJEMPLO PRÁCTICO: Caso Real CIRCUTOR (HEAD QUARTER)

22 Caso Real BBRAUN MEDICAL EJEMPLO PRÁCTICO: Caso Real CELSA (Compañía Española de Laminación, SA)

23 Caso Real UNIVERSIDAD DE SEVILLA SUPERVISIÓN REMOTA MERCADO INTERNET Instalaciones MULTI-PUNTO De esta manera se VISUALIZA y REGISTRA en una misma base de tiempo toda la información energética, procedente de los distintos centros de producción de la compañía. La comunicación ADSL con IP fija, será la única infraestructura necesaria para llevar a cabo un sistema de Control Energético multi-punto. Instalaciones Tipo: - Bancos o Cajas de ahorros (Consumo global de oficinas). - Grandes superficies o cadenas de supermercados. - Compañías con más de un centro de producción.

24 CIRCUTOR dispone de una amplia gama, con más de referencias en su portafolio de producto. El producto se divide en cuatro grandes grupos, dependiendo de la aplicación de cada uno de ellos. MEDIDA Equipos de medición y control energético / Software SCADA PROTECCIÓN ELECTRICA INDUSTRIAL Equipos de protección para personas QUALITY & METERING Contadores de facturación y equipos de calidad de suministro REACTIVA Y FILTRADO DE ARMÓNICOS Equipos de compensación de Energía Reactiva y filtrado de armónicos EL PRODUCTO CIRCUTOR

25 PROTECCIÓN DIFERENCIAL INDUSTRIAL P CENTRAL DE DIFERENCIALES CBS-8: Ocho relés diferenciales independientes y programables. Tan sólo 8 modulos. Comuncación MODBUS RTU (RS485). Central de diferenciales CBS-8 Transformadores de Protección

26 EQUIPOS DE RECONEXION AUTOMÁTICA: Posbilidad de reconexión diferencial. Enclavamiento de seguridad. Programables en sensibilidad y tiempo. QUALITY & METERING Q

27 CONTADORES DE FACTURACIÓN PARA CIA. ELÉCTRICA: Contadores Registradores hasta clase 0,2s. Adaptables a la normativa de cualquier país o región. ANALIZADORES DE CALIDAD DE SUMINISTRO ELÉCTRICO QNA: Cumplen la normativa de calidad IEC Equipos de calidad de suministro CLASE A. Clase 0,1%.

28 REACTIVA Y FILTRADO DE ARMÓNICOS R COMPENSACIÓN DE ENERGÍA REACTIVA: Entrada de condensadores por contactor (variaciones lentas de potencia). Entrada de condensadores por tiristor (variaciones rápidas) ESTÁTICAS. Amplia gama.

29 FILTRADO DE ARMÓNICOS: Capacidad de ampliación de la batería. Posibilidad de sintonización del filtro de cada escalón. Gran capacidad de evacuación de calor. MEDIDA M

30 INSTRUMENTACIÓN DIGITAL: Amplia gama de medición de parámetros de proceso. Diferentes formatos de adaptación a panel. Posibilidad de comunicación Modbus RTU (RS485). TRANSFORMADORES Y CONVERTIDORES DE MEDIDA: Amplia ventana para la sección del cable. Perfil estrecho en los laterales (Serie TC / TCH). Amplia gama de convertidores (cualquier tipo de salida) de perfil estrecho.

31 ANALIZADORES DE REDES PORTÁTILES: Analizador trifásico AR5L. Analizador monofásico o trifásico equilibrado C80. CONTADORES DE ENERGÍA (SUB-CONTAJE): Contadores de perfil estrecho (1 módulo en monofásico). Contadores directos hasta 120 Amperios.

32 ANALIZADORES DE REDES (CVM): Analizadores monofásicos y trifásicos. Altas prestaciones (hasta clase 0,2s). Amplia gama de protocolos de comunicación.