Teleprocesos. Monitoreo Remoto Telemetría

Transcripción

1 Teleprocesos Monitoreo Remoto Telemetría

2 Monitoreo Remoto Monitoreo remoto se define como "la capacidad de controlar remotamente. Esto se interpreta como la posibilidad de que un sistema o una persona pueda realizar alguna acción sobre un controlador. La accion nos debe permitir modificar las condiciones de funcionamiento del sistema que este trabajando a una distancia remota. Un sistema de Monitoreo remoto es simplemente un sistema que se emplea en situaciones donde dadas ciertas condiciones ideales de proceso (Iluminación, ruido, humedad, temperatura) es necesario la toma de una decisión remotamente con el fin de realizar alguna acción para asegurar el correcto o el deseado funcionamiento de nuestro proceso.

3 Monitoreo Remoto El Monitoreo remoto puede aplicarse principalmente en máquinas, sistemas de entrada (puertas, compuertas, válvulas, etc.), interruptores, calderas, sistemas de seguridad y otros controladores. A continuación se presentan las principales aplicaciones en que puede utilizar un sistema de Monitoreo remoto: -Encender o apagar alumbrado exterior e interior. -Toma de decisiones correctivas en procesos industriales. -Control de iluminación en anuncios espectaculares. -Encender o apagar sistemas de bombeo, calefacción o aire acondicionado, etc. -Envío de señales de emergencia (previa a sismos, inundaciones, etc.)

4 Monitoreo Remoto El uso de un sistema de Monitoreo remoto nos trae muchas ventajas, entre las principales podemos encontrar : - Mejora la productividad. - Eliminar traslados rutinarios y repetitivos. - Representa un ahorro significativo de recursos humanos y financieros. - Control en tiempo real de nuestros procesos. - Permite la toma de decisiones oportunas. - Permite la corrección de errores en nuestros sistemas de forma remota.

5 Monitoreo Remoto Los sistemas de Monitoreo Remoto dependen en su mayoría de la eficiencia del envío y recepción de los datos por lo que debe de llevarse a cabo a la mayor velocidad y eficiencia posibles. Las acciones de control pueden llevarse a cabo de forma manual o automática cuando algún parámetro rebase los límites establecidos o transcurra el tiempo determinado. La solución para controlar remotamente algún equipo puede llevarse a cabo tomando en cuenta parámetros medidos en la ubicación remota o de forma independiente con base en parámetros de tiempo. El lugar remoto requiere de un sistema mínimo para el envío e interpretación de los datos; así como para enviar la señal analógica o digital necesaria a los controladores.

6 Monitoreo Remoto El control a distancia remota de un sistema o equipo inicia cuando se requiere que la señal a medir (analógica o digital) sea enviada hacia un mando central el cual podrá: Desplegar la información necesaria de esta señal. El mismo, basado en el comportamiento de la seña, automáticamente tomar las decisiones de encendido o apagado del controlador en el lugar remoto. Es posible controlar a distancia una acción o un proceso de dos formas: I. En el caso que se efectúe de forma automática en el control central. II. El caso que se efectué de forma manual desde el control central por parte de los operarios del sistema.

7 Monitoreo Remoto Los elementos involucrados en un sistema de Monitoreo remoto se clasifican como: I. Sensores, pueden ser Analógicos o Digitales (Ejemplo: Sensor de Presión, temperatura, movimiento, etc). II. Controladores o Actuadores (Ejemplo: Relé, Electro válvula, alarma, etc). III. Equipo de monitoreo y control (Ejemplo: Sistema de Control, CPU especializado ). IV. Equipo de Transmisión / Recepción (Ejemplo: Módem, transmisores, etc.). V. Equipo para Gestión de Control con software.

8 Monitoreo Remoto I. Sensores: Los Equipos de Monitoreo o Sensores se encargan de medir los parámetros requeridos (presión, densidad, temperatura, altura, nivel, caudal, velocidad, etc) y de realizar la conversión Analógico - Digital (según sea el caso). Los sensores en un sistema de Monitoreo remoto pueden variar de acuerdo a la industria de que se manejen, generalmente se utilizan sensores electrónicos de temperatura, presión, nivel de líquido, grado de acidez, voltaje, corriente, nivel de señal recibida, humo, choque, etc. En general se puede acoplar cualquier tipo de sensor existente, ya que se hacen las adecuaciones necesarias antes de llegar al equipo de monitoreo y control. II. Controladores o Actuadores Los Controladores o actuadores son los elementos que realizan alguna acción en el sitio remoto controlando vía eléctrica, mecánica o electrónica algún proceso. Los controladores pueden ser accionados para accionar otros elementos que abran o cierren compuertas, apaguen o enciendan luces, enciendan o apaguen motores, etc.

9 Monitoreo Remoto III. Equipo de Monitoreo y Control Este equipo es el encargado de establecer los parámetros de medición enviados por los sensores y de enviarlos al Centro de Gestión de Control, este a su vez enviará una instrucción para que el Equipo de Monitoreo y Control envíe alguna señal hacia los controladores con el fin de realizar alguna acción. Esta información se transmite y se recibe vía transmisores. IV. Equipo de Transmisión (Ejemplo: Módem). Los equipos de transmisión son los encargados de realizar el envío de información vía distintos medios de transmisión y protocolos (wireless, alámbrico, TCP / IP etc).

10 Monitoreo Remoto VI. Equipo para Gestión de Control (Servidor Central). Este equipo se encarga de recibir las tramas de datos desde el equipo de monitoreo y control y de realizar los cálculos necesarios para enviar una señal de respuesta. Este equipo cuenta con el software de gestión para recibir los datos y evaluar si es necesaria alguna acción de control y envía la codificación necesaria para los controladores remotos.

11 Sistema de Monitoreo Remoto Control de Sistema de Bombeo vía Celular Escenario: Control Remoto del nivel de agua en una represa. Descripción: Monitoreo constante del nivel de agua en una represa, cuando se rebasa el nivel de agua preestablecido, el sistema central automáticamente envía un mensaje de control hacia el controlador del sistema de bombeo para accionarlo; al mismo tiempo se envía un mensaje cada minuto al jefe de mantenimiento con el nivel de agua en la represa Sensores: De nivel de agua. Controladores: Relevador para accionar el sistema de bombeo. Método de Transmisión: Datos vía celular desde el puesto central al sistema de bombeo y viceversa. Tipo de Transmisión: Datos vía celular (CSD y PSD) a 14.4 y 144 Kbps Desarrollo Software: Aplicación para control remoto vía celular.(telecontrol ) Desarrollo Hardware: Interfaz de datos, Relevadores integración Programación de Módem e integración de los relevadores al sistema de bombeo.

12 Sistema de Monitoreo Remoto

13 Telemetría Se define como "la posibilidad de medir a distancia" esta área se interpreta como la capacidad de obtener y leer datos remotos mediante un sistema de telecomunicaciones. Existen múltiples procesos que requieren de una medición de parámetros precisa para tarificar, controlar o tomar acciones preventivas dependiendo de los parámetros que se obtengan.

14 Telemetría Algunos de los dispositivos o procesos factibles de obtener parámetros de medición vía remota son: - Estaciones meteorológicas (temperatura, humedad, presión, velocidad y dirección del viento, etc.). - Parámetros en operación de motores. - Temperatura en edificios de oficinas. - Lectores de nivel (agua, sustancias químicas, etc.). - Lectores de caudal para fluidos (ríos, tuberías, etc. ). - Parámetros eléctricos en subestaciones. - Nivel de carga en bancos de baterías. - Nivel de diesel en plantas de emergencia. - Aplicaciones médicas.

15 Telemetría En la mayoría de los casos, la medición de parámetros requieren de desplazamiento por parte de personal, esto puede conllevar errores en las lecturas, retrazo en el procesamiento de la información, elevados costos en transporte o seguridad, lectura de posibles errores fuera del tiempo para corrección. La detección oportuna de ciertas condiciones erróneas (baja en ventas, falta de inventario, condiciones climáticas no favorables, bajo nivel de combustible o agua, etc.) es determinante para evitar grandes pérdidas o tragedias como daño a las cosechas, evitar cortes de energía eléctrica en equipos con operación crítica. Generalmente la información se utiliza para realizar análisis estadísticos, llevar control administrativo, procesar facturación (por consumo de energía o agua) o para realizar acciones preventivas o de control.

16 Telemetría La solución para medición de parámetros se basa en la adquisición de datos del proceso remoto. En la mayoría de los casos el equipo remoto es capaz de transmitir la información medida (ventas, faltantes en inventarios, nivel de agua, radiación, temperatura, humedad), pero no posee la inteligencia necesaria como para realizar la llamada hacia un centro de control. Debido a esta característica los equipos de medición se clasifican en activos y pasivos. a) Equipos de medición pasivos Son aquellos equipos que son capaces de recibir una llamada de datos (puede ser fax), procesarla y enviar los datos recopilados o mediciones instantáneas hacia el servidor central que hace el procesamiento de información.

17 Telemetría b) Equipos de medición activos Se definen como los equipos que poseen un procesador interno con memoria y un puerto de comunicaciones serial, capaces de realizar una marcación vía comandos AT, en este caso el servidor central recibe la llamada y procesa la información. En palabras sencillas son aquellos que pueden marcar automáticamente un número telefónico. En caso de que el equipo de medición no incluya esta funcionalidad, en la mayoría de los casos es posible integrar un equipo de comunicación. En ambos casos la información se concentra en un servidor central que recopila los datos y dependiendo de la aplicación puede ser capaz de enviar alarmas ante una situación de emergencia. La mayoría de las veces los equipos de telemetría se encuentran en lugares de difícil acceso, por lo que la energía eléctrica se provee mediante celdas solares o baterías donde el suministro de electricidad es intermitente. Debido a estas circunstancias los equipos de transmisión de datos deben tener un consumo bajo de corriente.

18 Telemetría a) Escenario para equipos de medición pasivos: En este caso, el servidor central solicita la información vía una llamada telefónica de datos; por lo que no es necesario el equipo Interfaz de Comunicación. b) Escenario para equipos de medición activos. En este caso el equipo de medición cuenta con la capacidad de realizar llamadas de datos hacia el servidor central o de enviar datos vía TCP/IP hacia el servidor central. Los elementos involucrados en un sistema de telemetría se clasifican como: I. Equipo de Monitoreo (Ejemplo: Estaciones Meteorológicas). II. Interfaz de Comunicación (Ejemplo: CPU). III. Equipo de Transmisión (Ejemplo: Módem). IV. Equipo para Gestión de Parámetros (Servidor Central).

19 Telemetría I. Equipo de Monitoreo o Sensores: Los Equipos de Monitoreo o Sensores se encargan de medir cualquier parámetro (presión, densidad, temperatura, altura, caudal, velocidad, etc.) y de realizar la conversión Analógico - Digital (según sea su caso). Pueden incluir estadísticas, alarmas, pronósticos, cálculos o conversiones. II. Interfaz de Comunicación (Ejemplo: CPU). En el caso de que se requiera que los equipos sean activos y no cuenten con la opción de llamar automáticamente es posible integrarles un equipo de comunicación mínimo, como un CPU; al integrar este equipo se obtiene un gran beneficio que consiste en enviar los parámetros medidos vía cualquier medio ; lo cuál resulta económico y eficiente ya que se cuenta con monitoreo constante de los parámetros debido a que es posible enviar la información cada x minutos.

20 Telemetría III. Equipo de Transmisión (Ejemplo: Módem). Los equipos de transmisión a utilizar deben ser capaces de realizar llamadas de datos funcionando con gran eficiencia, bajo consumo de energía y gran tolerancia a fallas. IV. Equipo para Gestión de Parámetros (Servidor Central): Este equipo se encarga de realizar las llamadas de datos hacia las estaciones remotas y en caso de que exista una interfaz de comunicación en las estaciones remotas, puede solicitar los datos. Este equipo cuenta con el software de gestión que administra los datos y la frecuencia en la solicitud de información, crea gráficas, estadísticas, alarmas o mensajes preventivos y reportes.

21 Sistema de Telemetría Escenario: Estaciones Meteorológicas Davis. Descripción: Instalación de Equipos Celulares en el puesto central y en las estaciones meteorológicas. Tipo de Equipo de Medición: Pasivo. Método de Transmisión: Llamada de datos generada desde el servidor central. Tipo de Transmisión: Llamada de datos vía celular (CSD y PSD) a 14.4 y 144 Kbps. Desarrollo Software: No requerido, el software weatherlink reconoce al módem mediante una programación especial. Desarrollo Hardware: Interfaz DB9 - RJ11 y cable de datos. Integración: Programación de módem y configuración del software weatherlink.

22 Sistema de Telemetría