SICAM PAS V5.1. Power Transmission and Distribution Energy Automation

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1 SICAM PAS V5.1 Energy Automation

2 Bienvenidos! Leyla Rocío Becerra B Siemens Siemens S.A., S.A., PTD PTD EA EA Ingeniera Ingenierade de Diseño Diseño Sistemas Sistemasde de Automatización Automatizaciónde de Subestaciones Subestaciones Tel. Tel (1) (1) Page 2

3 Qué es Automatización de Subestaciones? Reemplazo de paneles de control convencionales Uso de controladores con funciones de autodiagnóstico integradas Reemplazo de mímicos por PCs estándar con IHM Operación automatizada mediante funciones lógicas Comunicaciones modernas usando enlaces de fibra óptica y sistemas de bus Reducción de hardware y fácil expansión Page 3

4 Niveles de Control Nivel Centro de Control Control y supervisión de subestación Funcionalidad RTU Enclavamientos Archivo y evaluación Control y supervisión local Interfaz a equipo de patio Conexión a CT y VT Protección de campo Enclavamientos Mediciones Centro de Control Nacional (NCC) Sistemas de manejo de energía Control de Carga Nivel Subestación Nivel de Bahía Page 4

5 Requerimientos y Soluciones Sistema de Automatización de la Energía Requerimientos: Captación y procesamiento distribuida de la información Visualización y operación Interface al centro de control Soluciones: SICAM PAS, Power Automation System for Power Automation Page 5

6 SICAM PAS: Hardware - arquitectura: SICAM PAS Station Unit- SICAM PAS Station Unit Operación sin partes móviles Sin disco duro giratorio => Disco flash silicona Operación segura con alta disponibilidad Windows XP OS Supervisión: Watchdog, temperatura Hardware SICAM PAS CC independiente Page 6

7 SIPROTEC 4 Soluciones Separadas y Combinadas Protección Sobrecorriente Protección Proteccion Motor Voltaje y Registro Frecuencia de Interfaz Fallas a SICAM PAS Protección y control en equipos separados AND Protección y control en un mismo equipo Control local hasta 42 comandos Supervisión Local hasta 65 indicaciones Conexión Directa CT / Interfaz VT a SICAM PAS O 7SJ61/62 proteccion (control no usado) 6MD6 BCU (proteccion no usada) 7SJ61/62 Con protección y control 7SJ63 Con protección y control Todos los equipos permiten control de interruptor Funciones de automatización de subestaciones en todos los equipos (e.g. enclavamientos..) El grado de integración de control y protección puede ser definido por el usuario. Page 7

8 SIPROTEC 4 Interfaz Hombre - Máquina (IHM) Display Iluminado Teclas navegación Leds con Reset Botones Control Selectores Llave Teclas Función (user defined) Teclas Numéricas Page 8

9 SICAM PAS Configuración (I) Configuración para pequeñas aplicaciones Hasta equipos de campo SICAM PAS y SICAM PAS CC juntos en la misma Unidad Central Opción de modo RunTime o RunTime & Configuration Page 9

10 SICAM PAS Configuración (II) Configuración para aplicaciones medianas y grandes Hasta 100 equipos de campo SICAM PAS (Unidad Central) y SICAM PAS CC (HMI-PC) en hardware separado Opción de modo RunTime o RunTime & Configuration El SICAM PAS El software de configuración del SICAM PAS para realizar la ingeniería del sistema puede utilizarse opcionalmente en el PC del SICAM PAS CC Page 10

11 SICAM PAS Configuración (III) Configuración para aplicaciones medianas y muy grandes SICAM PAS como sistema distribuido con un Full Server y hasta 6 DIPs Un mayor rendimiento p.e. 1x DIP para cada nivel de tensión Hasta 150 equipos de campo Opción de modo RunTime o RunTime & Configuration Page 11

12 SICAM PAS Configuración (IV) Configuración Redundante Hot-Hot IEDs con IEC IEDs con Profibus FMS RTUs con protocolos dual-master Opción de modo RunTime o RunTime & Configuration HMI Clients Full Server Full Server Redundant HMI Server Ethernet IEC61850 Station Bus Profibus FMS Page 12

13 SICAM PAS CC Configuración (I) Un SICAM PAS CC para varias subestaciones o zonas independientes de subestaciones. Instalación de un SICAM PAS Full Server para cada zona de la subestación Page 13

14 SICAM PAS CC Configuración (II) Un SICAM PAS CC redundante con puestos de visualización clientes para una o más subestaciones o zonas independientes de subestaciones Indice: Servidor redundante Cliente/Servidor Page 14

15 Configuración S/E Chilca Red de Energía del Perú Centro de Control REP IHM SICAM PAS CC IHM SICAM PAS CC SFTP-TCP/IP RS232 IEC RS232 IEC Antena GPS =D00 +W00 Serial Hub Serial Hub SNTP-Server Meinberg SFTP-TCP/IP RS8000T 6MD63 SFTP-TCP/IP RS8000T SFTP-TCP/IP Station Unit RS8000 FO-TCP/IP IEC61850 RS8000 A Gestión Protecciones Locales / Digsi Station Unit FO-TCP/IP IEC61850 FO-TCP/IP IEC61850 Caseta C23 Caseta C24 Caseta C26 Caseta C27 Caseta C28 Caseta C29 +F01 L. Luz del Sur 2L0-7 L. Globelec 2L0-6 L. Globelec 2L0-8 L. Enersur 2L1-0 L. Enersur 2L1-2 L. San Juan 2L1-5 L. San Juan 2L1-7 L. Cantera 2L1-4 L. Independ. 2L1-6 L. San Juan 2L1-9 Acople 2M2-0 SSAA 6MD66 Page 15 Señales de Servicios Auxiliares (Cableado en Cobre)

16 Centro de Control REP Configuración S/E Chilca Red de Energía del Perú IHM SICAM PAS CC IHM SICAM PAS CC SFTP-TCP/IP RS232 IEC RS232 IEC Antena GPS =D00 +W00 Serial Hub Serial Hub SNTP-Server Meinberg SFTP-TCP/IP RS8000T 6MD63 RS8000T SFTP-TCP/IP SFTP-TCP/IP Station Unit RS8000 FO-TCP/IP IEC61850 RS8000 A Gestión Protecciones Locales / Digsi Station Unit Caseta C26 Línea Enersur 2L1-0 Línea Enersur 2L1-2 Control 87L / 67N 25 / 79 87B 50BF SSAA 6MD63 Control 87L / 67N 25 / 79 87B 50BF Page 16 6MD66 +W10 +R10 7SD52 87L / 67N 25 / 79 7SD52 7SS52 A Unidad Central 7SS52 Señales de Servicios Auxiliares (Cableado en Cobre) +NK NG 6MD66 7SD52 87L / 67N 25 / 79 7SS52 A Unidad Central 7SS52 7SD52 +W12 +R12

17 SICAM PAS Software (I) SICAM PAS diferencia entre páquetes básicos y opcionales Dependiendo de los requerimientos del sistema, se dispone de diferentes paquetes básicos Paquete básico Full Server y DIP está disponible en 2 variantes Adicionalmente se dispone de un paquete de ingeniería puro Full Server RunTime & Configuration RunTime & Configuration DIP RunTime RunTime SICAM PAS UI Configuration Page 17

18 SICAM PAS Software (II) Adquiera únicamente lo que usted necesite: Paquete básico + opciones requeridas Option x Option x Option IEDprotocols SICAM PAS Basic package Option TC- Protocol Option Automation Option x Page 18

19 SICAM PAS Paquete básico - Full Server El paquete básico Full Server integra las siguientes características Sistema de Bases de datos Gestión de datos en tiempo real Infraestructura distribuida del sistema Interface de Usuario SICAM PAS UI Configuración modo configuración SICAM PAS UI Operación modo operación Soporte para puestas en marcha mediante funciones integradas SICAM PAS Visualizador de valores monitorización de variables salida de comandos Normalización de valores binarios y analógicos Servidor OPC Intercambio de bases de datos con otros software de visualización así como otros programas Intercambio de datos con otros driver de comunicación (p.e. IPCAS) Manual Online SICAM PAS RT & Conf Page 19

20 SICAM PAS Opciones Protocolos para conexión a IEDs y subestaciones Options IEC (Versión V5.1, app. 10/04) Profibus FMS (SICAM / SIPROTEC protocolos especificos) IEC IEC DNP V3.00 Profibus DP Modbus Protocolos para conexión a centros de control IEC IEC DNP V3.00 Comunicación abierta p.e. para intercambio de datos con SIMATIC OPC Client Automatización con CFC y Texto Estructurado Page 20

21 SICAM PAS IEC Comunicación con equipos de campo IEC (Versión V5.1) Comunicación estándar para el bus de subestación basada en Ethernet Max. número de equipos conectados 128 Diferentes configuraciones posibles de comunicaciones IEC Station Unit Station Unit 62,5µ or 50µ Fibre TP 100 Mbit/s redundant switched Ethernet ring Bay Cubicle No Redundancy, Cost-optimized TP TP TP Cu Twisted Pair (TP) Shielded cable max. 20m Small medium voltage switchgear Page 21 Comunicación entre equipos de campo independiente de la Unidad Central mediante IEC (p.e. enclavamientos entre posiciones)

22 SICAM PAS Profibus FMS Comunicación con unidades de campo Profibus FMS Todos los equipos SIPROTEC 4, pueden ser conectados con intefaces Profibus FMS. Este protocolo específico de Siemens se puede considerar como un anticipo del IEC Incluye todas las características importantes y cualidades utilizadas en sistemas de telecontrol. Módulos Profibus CP5613 en Unidad Central Max. 40 equipos (3000 items de informacion ) por CP5613 Uso de componentes de Profibus, p.e. OLMs Diferentes configuraciones posibles de comunicaciones Profibus FMS RS485-single bus FO single ring FO double ring Station Unit Station Unit Station Unit OLM OLM Page 22

23 SICAM PAS IEC Comunicación con unidades de campo IEC Equipos de protección de varios fabricantes que soportan el protocolo IEC pueden ser conectados al SICAM PAS Conexión de los equipos mediante interfaces serie. IEC P.ej. SIPROTEC, SIMEAS T, Reguladores de Transformador (Eberle, Reinhausen) pueden ser conectados. Ampliación de interfaces con COM-Expander (p.e. RocketPort con 4, 8, 16, 32 interfaces serie) Tambien se pueden utilizar, hubs serie para conexión serie distribuida a Ethernet- LAN (p.e. RocketPort Serial Hub Si con 4 or 8 interfaces serie) Los equipos de protección con IEC también se pueden conectar a: Convertidor RS232 --> RS485 Ethernet TCP/IP Acoplador en estrella 7XV5... (no 7XV57) Serial Hub RS485, RS232 Page 23

24 SICAM PAS Otros protocolos IED DNP V3.00 Este protocolo se utiliza para la conexión de IEDs y RTUs en los paises de influencia US. Estos IEDs y RTUs pueden ser conectados al SICAM PAS Interface serie, ver IEC Profibus DP Bus de campo estándar utilizado en sistemas de automatización, principalmente en los paises europeos y en sistemas que soporten periferia descentralizada. Módulos de Profibus CP5613 en Unidad Central Recomendación: max. 31 equipos por CP5613 Uso de componentes Profibus de A&D, p.e. OLMs P.e. SIMEAS P, ET200, SIPROTEC 4 pueden ser conectados al sistema. Modbus Bus de campo estándar utilizado en sistemas de automatización en los paises de influencia US, y en sistemas que soporten periferia descentralizada. Interface serie vía RS485 (COM-Expander o serial Hub) IEDprotocols Page 24

25 SICAM PAS IEC Comunicación con subestaciones Page 25 IEC Protocolo de telecontrol estandarizado utilizado mundialmente en telecontrol- y sistemas de automatización de subestaciones RTUs satélite pueden ser conectadas al SICAM PAS Modos de operación Balanceado Desbalanceado (party-line, hasta un máximo de 16 subestaciones) Dial-up traffic (IAWD; analog, ISDN, GSM) Modos de operación Desbalanceado ( Uso del SICAM minirtu) Balanceado Modem recomendado INSYS Modem Red pública de teléfono IEC Recomendación: Uso de COM-Expanders (p.e. Rocket-Ports) => Reducción de la carga de la CPU Modem SICAM PAS permite la selección de línea a una subestación mediante un único modem Modem Modem Modem Interfaz serie SICAM SICAM ver IEC minirtu minirtu SICAM minirtu Recomendación: max. 8 subestaciones para un PAS-Modem

26 SICAM PAS Protocolos TC Conexión a centros de control SICAM PAS soporta varios protocolos de comunicación para hasta 5 centros de control IEC Protocolo de telecontrol estandarizado utilizado mundialmente en centros de control Modos de operación balanceado /desbalanceado Velocidad 1,2.. 38,4 kbaud Comunicación vía interface serie (p.e. con Com-Expander) IEC Protocolo de control estandarizado basado en TCP/IP mundialmente utilizado en centros de control Communicación vía interface Ethernet DNP V3.00 Protocolo de telecontrol estandarizado utilizado principalmente en los paises de influencia US en centros de control Velocidad 1,2.. 38,4 kbaud Communicación vía interface serie (p.e. con Com-Expander) TCprotocols Page 26

27 SICAM PAS OPC Cliente Comunicación Intercambio de datos y comunicación con OPC Server utilizando OPC Client El partner de comunicación OPC Server ser instalado en el mismo PC o en otro PC conectado con TCP/IP (Ethernet) La comunicación abierta puede ser utilizada especialmente para el intercambio de datos con los equipos de automatización p.e. SIMATIC Ejemplo Un Simatic S7-400 se conecta a la Estación Central SICAM PAS mediante una CP1613 vía Ethernet. La OPC Client comunicación entre S7-400 y la CP1613 se realiza mediante el protocolo S7. SIMATIC dispone de un OPC server para la tarjeta CP1613. De este modo los datos pueden ser intercambiados con SICAM PAS OPC Cliente Station Unit Ethernet, S7-Protocol S7-400 SICAM PAS OPC Client OPC SIMATIC OPC Server CP Page 27

28 SICAM PAS UI V5.0 El Interface de Usuario de SICAM PAS se compone de tres programas independientes SICAM PAS UI Configuración Empleado para la parametrización de las aplicaciones específicas del proyecto SICAM PAS UI Operación Mediante este programa el usuario dispone de una vista general de la situación de las diferentes aplicaciones, interfaces y conexiones de equipos. SICAM PAS Visor de Valores Esta es la herramienta empleada para la operación y puesta en servicio. Permite tanto la visualización de las informaciones del proceso como la ejecución de pruebas de mando. Page 28

29 SICAM PAS UI - Configuración V5.0 El trabajo queda estructurado en 4 vistas: SICAM PAS UI - Configuration Configuración Creación de protocolos, interfaces, equipos. Asignación de variables Direccionamiento de las señales Topología Estructura de Subestación, nivel de tensión, campo, equipo. Modelos Page 29

30 SICAM PAS UI - Operacion V5.0 Se obtiene una vista general sobre el estado en modo operación de los diferentes elementos conectados el sistema. Se puede activar/desactivar cada componente del sistema individualmente en el área derecha de la pantalla. Page 30

31 SICAM PAS Visor de Valores V5.0 El Visor de Valores SICAM PAS es una herramienta importante para la ingeniería, prueba, puesta en servicio y operación del sistema. Permite la visualización de las informaciones de proceso y de sistema sin gastos de ingeniería adicionales y proporciona información sobre el estado actual y validez de todas las variables. Además de la monitorización del estado de las variables, permite realizar pruebas de comando. Page 31

32 HMI - SICAM PAS CC V5.0 Components Asistente SICAM PAS Inicialización de Proyectos de WinCC Importación de las bases de datos SICAM-PAS Comunicaciones Biblioteca Objetos Funciones Imágenes Específicos SICAM SIMATIC WinCC Análisis de medidas y energías. SICAM Valpro Elementos de Mando Controles Industrial-X SICAM Recpro Captación y análisis de registros de falta Page 32

33 HMI - SICAM PAS CC Comunicaciones con SICAM PAS Ethernet (TCP/IP) empleado como plataforma de comunicaciones del SICAM PAS Channel.dll, es una funcionalidad específica de SICAM que gestiona el intercambio de datos activado por eventos, con una o más unidades centrales SICAM PAS. Page 33

34 HMI - SICAM PAS CC V5.0 Biblioteca de símbolos SICAM La biblioteca de símbolos incluye: Objetos para la representación de elementos de control Objetos para la visualización de medidas y energías. Modelo para el registro de alarmas Adicionalmente: Elementos para la ejecución de funciones como: Ventana de Diálogo para supervisar las entradas a las listas de eventos Aquí se puede definir qué actualizaciones deben aparecer como entradas en las listas de eventos. Ventana de Diálogo para la operación de la jerarquía de mando. Page 34

35 HMI - SICAM PAS CC Objetos de mando (I) Se utilizan Controles Industrial-X para la visualización y control de los elementos de mando Objetos SICAM para elementos de mando: Interruptores Seccionadores Con 4 opciones de representación SICAM DIN IEC 445 LSA Page 35 En caso de requerirse símbolos diferentes a los disponibles en las opciones básicas, se pueden generar símbolos personalizados, partiendo de imágenes del tipo bit maps que representen los diferentes estados (se recomienda emplear formatos.gif para la generación de símbolos personalizados)

36 HMI - SICAM PAS CC Objetos de mando (II) Visualización de estados Visualización clara de los estados no actualizado y estado WinCC incorrecto Adicionalmente se visualizan los estados bloqueo por enclavamiento y valor corregido El estado puede visualizarse también en formato de texto en una ventana de diálogo que se activa con el botón derecho del ratón Los colores para la representación de los estados pueden ser definidas por el usuario. Page 36

37 HMI - SICAM PAS CC Registro y listado de alarmas y eventos Page 37 En el listado de alarmas, éstas se almacenan con la estampa de tiempo original generada directamente en el equipo de captación de la misma (protección, RTU s, minirtu s, etc.) En el listado de eventos se almacenan, además de la estampa de tiempo y el estado de la indicación, informaciones adicionales como causa, origen, información de estado,... La visualización del listado de alarmas incluye, además de los estados ON/OFF: Posición indefinida (estado intermedio en indicaciones dobles) Bit pattern Personalización de Textos Los textos e indicaciones pueden personalizarse específicamente para cada aplicación Pueden crearse hasta 8 grupos de texto diferentes. La información de Mandos se registra adicionalmente a las informaciones de proceso La lógica de reconocimiento se puede seleccionar en las listas de alarmas. Se puede reconocer: Alarma activa Alarma despejada Alarma activa y despejada

38 SICAM Recpro V5.0 Visión General Registro de fallas para equipos de proteccion conectados con IEC , Profibus FMS y IEC Transmisión automatica de registro de fallas Archivo automatico en ficheros específicos de communication en el Servidor o DIP Evaluacion de registro de fallas con SICAM Recpro Page 38 SICAM Recpro Explorer Recpro Explorer se utilizar para la gestión y evaluación de registro de fallas en combinacion con el programa de evaluación. SICAM Recpro Collector Recpro Collector (Collector de registro de fallas) es utilizado por el nivel superior para la captación y archivo de fallas de varias subestaciones en una unidad central de subestación. ComtradeViewer Programa suministrado dentro del alcance suministro de SICAM Recpro para la visualización de registro de fallas. SIGRA 4 software puede ser utilizado para el más sofisticados análisis de registro de fallas (no incluido en el suministro)

39 SICAM Recpro V5.0 Análisis Gráfico Para el análisis gráfico es posible utilizar diferentes programas de evaluación. Los programas serán gestionados y activados en the SICAM Recpro Explorer Comtrade Viewer (incluido en el suministro de SICAM Recpro) SIGRA 4 Page 39

40 SICAM Recpro V5.0 Ejemplo de configuración SICAM Recpro Explorer y Comtrade Viewer SICAM Recpro Collector Transmisión automática de archivos de las unidades de subestación a un nivel superior SICAM Recpro PC Ethernet TCP/IP Full Server DIP Full Server IEC Profibus FMS IEC = communication-specific fault recording archives Page 40 = collected fault recording archives, higher level fault recording archives

41 SICAM Valpro V5.0 General y analisis de funciones SICAM Valpro es el programa para la evaluación de medidas y contadores basado en SIMATIC WinCC Visualización de los valores en modo gráfico y en tablas Intervalo de tiempo SIMATIC WinCC Tag logging - Archivo Valores Originales Valores Máximos 15 min 1 h 1 d Archivo de Valores Originales SICAM Valpro Valores Medios Valores Mínimos 15 min 1 h 1 d 15 min 1 h 1 d Factor de potencia (Intensidad/Tensión) Acumulativos / Valores diferenciales (Counters) 15 min 1 h 1 d Page 41

42 SICAM Valpro V5.0 Funciones Gráficas La visualizacion gráfica de curvas de medidas se realiza utilizando el mismo módulo grafico existente en Comtrade Viewer y SIGRA 4 program Las siguientes funciones se integras_ Activación/ Desactivación de Zoom. Optimizacion del display en direcciones X- y Y- Ocultar / Mostrar diagramas Ocultar / Mostrar curvas Selección de periodos de tiempo visualizable. Ajuste para configuracion de curvas. Ajustes para configuracion de diagramas. Cambio de leyendas en diagramas. El área de visualización puede ser ajustado para optimizar la navegación ( e impresión) en minutos, horas, dias, meses y años. Page 42

43 SICAM Valpro V5.0 Impresion y Exportación Impresion Gráficas y Tablas pueden ser impresas. Exportación Las Tablas pueden ser exportadas en formato CSV con el fin de elaborar posteriormente fichero, Excel, p.o. Los informes pueden ser exportados en formato texto, en los cuales se indican el primer y último valor así como el mínimo, máximo y medio del intervalo de tiempo considerado para cada grupo de curvas. El periodo de tiempo puede ser seleccionado con la posición del cursor para exportación de tablas e informes. (minutos, horas, dias, meses, año) CSV ( Excel) Txtreport Txtreport Page 43

44 SIPROTEC DIGSI 4 El óptimo programa operacional para la familia SIPROTEC 4. Equipos de Control y Protección. Page 44

45 DIGSI 4 El programa DIGSI 4 Programa Básico DIGSI Administrador (Administrador de Sistema y Equipo) Alcance de Funciones Parametrización Configuración Interfaz Hombre Máquina Pruebas de Control Puesta en Servicio Visualización Registro de fallas Módulos de Software Adicionales Editor gráfico para crear y editar despliegues de control SIGRA para visualizar y evaluar los registros de falla Herramientas Gráficas Diagramas de Zona DIGSI Remoto Control central y remoto via modem PROFIBUS, MODBUS, DNP,... CFC Editor Lógico Page 45

46 DIGSI 4 Algunas Ventajas Un programa para todas la tareas Un programa para todos los relés Interfaz amigable Normalizado a nivel de control de bahía y subestación Page 46

47 SICAM PAS Requerimientos de hardware y del sistema Plataforma Sistema Operativo Windows XP profesional Windows XP embebido Windows 2000 profesional Windows 2000 Servidor Requerimientos del Sistema Procesador Pentium III a 800 MHz RAM de 256 Mbyte Capacidad de disco duro 512 Mbyte Resolución de la tarjeta VGA: 1280 x 1024 CDROM- drive Si se utiliza junto con el SIMATIC WinCC, los requerimientos del sistema para SIMATIC WinCC también deben ser tenidos en cuenta! Page 47

48 SICAM PAS Algunas Ventajas Modo de Configuración- & Operación integrado Configuración ONLINE sin compilación Identificación Automática de errores Consistencia de datos Herramientas de Diagnóstico Incluídas Page 48

49 SICAM PAS Límites del Sistema Interfaces a IEDs / subestaciones Profibus FMS CP5613 en Unidad Central max. 40 equipos cada uno Profibus DP CP5613 max. 30 equipos cada una por Full-Server or DIP IEC , IEC , DNP V3.00, Modbus Para rendimiento optimizado se recomienda el uso de COM expanders (e.g.rocket Ports) o serial hubs Max. 2 Rocket Ports 32 interfaces cada uno Max. 100 equipos por Full Server o DIP IEC Max. 100 equipos por Full Server o DIP max. 100 equipos por PAS Full Server / max variables max. 100 equipos por PAS DIP / max variables max. 150 equipos por Sistema PAS (Full Server y DIP) / max variables Page 49

50 SICAM PAS The Benefits of our Technology Beneficios Paga solo por lo que necesites Nuestra tecnología Modular en hardware y software Funciones de automatización flexibles Soluciones específicas para el usuario Trabajo con programas conocidos Comunicación estandar Intercambio de datos entre todas las aplicaciones Software estándar Windows XP, Excel,... Protocolos estandar IEC / 104 DNP V3.00, IEC , Profibus Interface estandar OPC Funciones definidas por el usuario p.e. archivos Excel, calculos, tendencias Soluciones particularizadas Page 50

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