CAPITULO I MARCO TEÓRICO

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1 CAPITULO I 1. INTRODUCCIÓN MARCO TEÓRICO La Ilustre Municipalidad de Cuenca, a través de su Empresa EMTET-CUENCA (Empresa Municipal de Servicio de Terminales Terrestres y Transporte Terrestre), en su afán de innovar los estándares de calidad para el uso del transporte masivo en la Ciudad de Cuenca está diseñando el Proyecto SISTEMA INTEGRADO DE TRANSPORTE MASIVO DE CUENCA, TERMINALES DE INTEGRACIÓN, TERMINAL TERRESTRE Y EL ARENAL, EN EL PERIODO , a través de la investigación, análisis bibliográfico y la observación. Con el fin de brindar un mejor servicio a la ciudadanía el departamento municipal ha dado la oportunidad a la empresa EELECTRIC, para implementar un sistema de control centralizado (SISTEMA SCADA), en el cual están involucrados los siguientes procesos: Redes informáticas, Redes telefónicas, Red de luz Eléctrica, Red de Seguridad, y, Red de protección contra incendios. El sistema analizará el funcionamiento de cada uno de los procesos independientemente sus ventajas, desventajas y su evolución, luego de que los mismos sean implementados en el nuevo sistema. El SCADA es una aplicación de software especialmente diseñada para funcionar sobre ordenadores y controlar el proceso de forma automática desde su pantalla. Además, provee a diversos usuarios de toda la información que se genera en el proceso. En este tipo de sistemas existe un ordenador que efectúa las tareas de supervisión y gestión de alarmas, así como el tratamiento de datos y el control de procesos. La comunicación se realiza mediante buses especiales o redes LAN. Todo esto se ejecuta normalmente en tiempo real, y están diseñados para dar al operador de planta la posibilidad de controlarlos. ~ 1 ~

2 Analizando el sistema y de observarse desventajas, se revisará el proceso hombremáquina, pues de esta manera, podremos conocer las ventajas que nos presta la utilización de un sistema de uso masivo. Si es necesario deberemos implementar el hardware (Circuitos o Tarjetas) correspondiente, para realizar los enlaces respectivos con cada uno de los sistemas; al revisar el hardware, se analizarán los componentes del sistema ente ellos: La unidad de terminal remota, La estación maestra, La infraestructura, y, Los métodos de comunicación Para ser aplicados al sistema y a los enlaces externos necesarios. Al conocer los conceptos necesarios podremos proyectarnos a la implementación de esta técnica con el Sistema Integrado de Transporte Masivo de Cuenca, luego analizaremos cual será el mejor equipo a ser utilizado, para así obtener una mayor confiabilidad y uso del mismo. Posteriormente al obtener las características necesarias de los equipos se podrá estudiar los lenguajes para su enlace y funcionamiento. Al estudiar los lenguajes para la conexión se analizarán las ventajas de utilizar el enlace especial de bus que contienen los SCADA y los enlaces en red, en este caso el direccionamiento IPv4 o IPv6. Para finalizar con el proyecto daremos a conocer el funcionamiento del sistema, la influencia de los talentos humanos y técnicos, la logística, la socialización. De esta manera, obtendremos los datos reales y posteriormente la implementación de todo el sistema con sus respectivos equipos. 2. DEFINICIÓN DE UN SCADA: SCADA, es una aplicación de software especialmente diseñada para funcionar sobre ordenadores (computadores) en el control de producción, proporcionando comunicación con los dispositivos de campo (controladores autónomos) y controlando el proceso de forma automática desde la pantalla de un ordenador. También provee de toda la ~ 2 ~

3 información que se genera en el proceso productivo a diversos usuarios, tanto del mismo nivel como de otros usuarios supervisores dentro de la empresa (supervisión, control de calidad, control de producción, almacenamiento de datos, etc.). La realimentación, también denominada retroalimentación o feedback, es en una organización, el proceso de compartir observaciones, inconformidades y sugerencias, con la intención de recaudar información, a nivel individual o colectivo, para mejorar o modificar diversos aspectos del funcionamiento de una organización. La realimentación tiene que ser bidireccional de modo que la actualización sea continua, en el escalafón jerárquico, de arriba para abajo y viceversa. La teoría de cibernética y de control, la realimentación es un proceso por el que una cierta proporción de la señal de salida de un sistema se redirige de nuevo a la entrada. Esto es de uso frecuente para controlar el comportamiento dinámico del sistema. Los ejemplos de la realimentación se pueden encontrar en la mayoría de los sistemas complejos, tales como ingeniería, arquitectura, economía, y biología. Arturo Rosenblueth, investigador mexicano y médico en cuyo seminario de 1943 hizo una ponencia llamada Behavior, Purpose and Teleology ("Comportamiento, Propósito y Teleología"), de acuerdo con Norbert Wiener, fijó las bases para la nueva ciencia de la cibernética y propuso que el comportamiento controlado por la realimentación negativa, aplicada a un animal, al ser humano o a las máquinas era un principio determinante y directivo, en la naturaleza o en las creaciones humanas. Lazo abierto y cerrado Existen dos tipos de sistemas principalmente: los no realimentados o de lazo abierto y los realimentados o de lazo cerrado. Los sistemas de control realimentados se llaman de lazo cerrado. El lazo cerrado funciona de tal manera que hace que el sistema se realimente, la salida vuelve al principio para que analice la diferencia y en una segunda opción ajuste mas, así hasta que el error es 0. Cualquier concepto básico que tenga como naturaleza una cantidad controlada como por ejemplo temperatura, velocidad, presión, caudal, fuerza, posición, etc. son parámetros de control de lazo cerrado. Los sistemas de lazo abierto no se comparan a la variable controlada con una entrada de referencia. Cada ~ 3 ~

4 ajuste de entrada determina una posición de funcionamiento fijo en los elementos de control. La realimentación es un mecanismo, un proceso cuya señal se mueve dentro de un sistema, y vuelve al principio de este sistema ella misma como en un bucle. Este bucle se llama "bucle de realimentación". En un sistema de control, éste tiene entradas y salidas del sistema; cuando parte de la señal de salida del sistema, vuelve de nuevo al sistema como parte de su entrada, a esto se le llama "realimentación" o retroalimentación. La realimentación y la autorregulación están íntimamente relacionadas. La realimentación negativa, que es la más común, ayuda a mantener estabilidad en un sistema a pesar de los cambios externos. Se relaciona con la homeostasis 1. La realimentación positiva amplifica las posibilidades creativas (evolución, cambio de metas); es la condición necesaria para incrementar los cambios, la evolución, o el crecimiento. Da al sistema la capacidad de tener acceso a nuevos puntos del equilibrio. Por ejemplo, en un organismo vivo, la más potente realimentación positiva, es la proporcionada por la autoexcitación rápida de elementos del sistema endocrino y nervioso (particularmente, como respuesta a condiciones de estrés) y desempeña un papel dominante en la regulación de la morfogénesis, del crecimiento, y del desarrollo de los órganos. Todos estos procesos son con el fin de salir rápidamente del estado inicial. La homeostasis es especialmente visible en los sistemas nerviosos y endocrinos, cuando se considera esto a un nivel orgánico. - Realimentación negativa: la cual tiende a reducir la señal de salida o a reducir la actividad. - Realimentación positiva: La cual tiende a aumentar la señal de salida, o actividad - Realimentación bipolar: La cual puede aumentar o disminuir la señal o actividad de salida. La realimentación bipolar está presente en muchos sistemas naturales y humanos. De hecho generalmente la realimentación es bipolar es decir, positivo y negativo según las 1 Homeostasis.- Autorregulación de la constancia de las propiedades de otros sistemas influidos por agentes exteriores. ~ 4 ~

5 condiciones medioambientales, que, por su diversidad, producen respuestas sinérgicas y antagónicas como respuesta adaptativa de cualquier sistema. Es la más utilizada en sistemas de control Se dice que un sistema está retroalimentado negativamente cuando tiende a estabilizarse, es decir cuando nos vamos acercando a la orden de consigna hasta llegar a ella. - Un automóvil conducido por una persona en principio es un sistema realimentado negativamente; ya que si la velocidad excede la deseada, como por ejemplo en una bajada, se reduce la presión sobre el pedal, y si es inferior a ella, como por ejemplo en una subida, aumenta la presión, aumentando por lo tanto la velocidad del automóvil. - Un sistema de calefacción está realimentado negativamente, ya que si la temperatura excede la deseada la calefacción se apagará o bajará de potencia, mientras que si no la alcanza aumentará de fuerza o seguirá funcionando. Realimentación positiva Es un mecanismo de realimentación por el cual una variación en la salida produce un efecto dentro del sistema, que refuerza esa tasa de cambio. Por lo general esto hace que el sistema no llegue a un punto de equilibrio SI-NO mas bien a uno de saturación. Es un estímulo constante. - En un sistema electrónico. Los dispositivos semiconductores conducen mejor la corriente cuanto mayor sea su temperatura. Si éstos se calientan en exceso, conducirán mejor, por lo que la corriente que los atraviese será mayor porque se seguirán calentando hasta su destrucción si no se evita con algún otro dispositivo que limite o impida el paso de corriente. - Si intercambiamos conectándose una caldera (calentador) a un sistema preparado para aire acondicionado (frío), cuando la temperatura suba, el sistema intentará bajarla (se activará) a fin de llegar a la temperatura de consigna, que es más baja, pero encenderá la caldera en lugar del aire acondicionado, por lo que la temperatura subirá aún más en vez de estabilizarse, lo que volverá a provocar que la caldera siga funcionando cada vez con más fuerza. ~ 5 ~

6 Comprende todas aquellas soluciones de aplicación para referirse a la captura de información de un proceso o planta, no necesariamente industrial, para que, con esta información, sea posible realizar una serie de análisis o estudios con los que se pueden obtener valiosos indicadores que permitan una retroalimentación sobre un operador o sobre el propio proceso, tales como: Indicadores sin retroalimentación inherente (no afectan al proceso, si no sólo al operador): o Estado actual del proceso. Valores instantáneos; o Desviación del proceso. Evolución histórica y acumulada; Indicadores con retroalimentación inherente (afectan al proceso, después al operador): o Generación de alarmas; o HMI Human Machine Interface (Interfaces hombre-máquina); o Toma de decisiones: Mediante operatoria humana; Automática (mediante la utilización de sistemas basados en el conocimiento o sistemas expertos). 3. ESQUEMA DE UN SISTEMA TÍPICO DEL SCADA: ~ 6 ~

7 Este esquema es un ejemplo de la aplicación del sistema SCADA en áreas industriales. Estas áreas pueden ser: Monitorizar procesos químicos, físicos o de transporte en sistemas de suministro de agua, para controlar la generación y distribución de energía eléctrica, de gas o en oleoductos y otros procesos de distribución. Gestión de la producción (facilita la programación de la fabricación). Mantenimiento (proporciona magnitudes de interés tales para evaluar y determinar modos de fallo, MTBF, índices de fiabilidad, entre otros). Control de Calidad (proporciona de manera automatizada los datos necesarios para calcular índices de estabilidad de la producción CP y CPk, tolerancias, índice de piezas NOK/OK, etc. Administración (actualmente pueden enlazarse estos datos del SCADA con un servidor ERP (Enterprise Resource Planning o sistema de planificación de recursos empresariales), e integrarse como un módulo más). Tratamiento histórico de información (mediante su incorporación en bases de datos). 4. DEFINICIONES DEL SISTEMA SCADA: Supervisión: acto de observar el trabajo o tareas de otro (individuo o máquina) que puede no conocer el tema en profundidad, supervisar no significa el control sobre el otro, sino el guiarlo en un contexto de trabajo, profesional o personal, es decir con fines correctivos y/o de modificación. Automática: ciencia tecnológica que busca la incorporación de elementos de ejecución autónoma que emulan el comportamiento humano o incluso superior. Principales familias: autómatas, robots, controles de movimiento, adquisición de datos, visión artificial, etc. PLC: Programmable Logic Controller, Controlador Lógico Programable. PAC: Programmable Automation Controller, Controlador de Automatización Programable. Un sistema SCADA incluye un hardware de señal de entrada y salida, controladores, interfaz hombre-máquina (HMI), redes, comunicaciones, base de datos y software. ~ 7 ~

8 El término SCADA usualmente se refiere a un sistema central que monitoriza y controla un sitio completo o una parte de un sitio que nos interesa controlar (el control puede ser sobre máquinas en general, depósitos, bombas, etc.) o finalmente un sistema que se extiende sobre una gran distancia (kilómetros / millas). La mayor parte del control del sitio es en realidad realizada automáticamente por una Unidad Terminal Remota (UTR), por un Controlador Lógico Programable (PLC) y más actualmente por un Controlador Automático Programable (PAC). Las funciones de control del servidor están casi siempre restringidas a reajustes básicos del sitio o capacidades de nivel de supervisión. Por ejemplo un PLC puede controlar el flujo de agua fría a través de un proceso, pero un sistema SCADA puede permitirle a un operador cambiar el punto de consigna (set point) de control para el flujo, y permitirá grabar y mostrar cualquier condición de alarma como la pérdida de un flujo o una alta temperatura. La realimentación del lazo de control es cerrada a través del RTU o el PLC; el sistema SCADA monitoriza el desempeño general de dicho lazo. El sistema SCADA también puede mostrar gráficas con historial (de los eventos que han sido realizados con anterioridad), tablas con alarmas y eventos, permisos y accesos de los usuarios... Necesidades de la supervisión de procesos: - Limitaciones de la visualización de los sistemas de adquisición y control. - Control software. Cierre de lazo del control. - Recoger, almacenar y visualizar la información. 5. INTERFAZ HUMANO-MAQUINA PARA LOS SCADA: Una interfaz Hombre - Máquina o HMI ("Human Machine Interface") es el aparato que presenta los datos a un operador (humano) y a través del cual éste controla el proceso. Los sistemas HMI podemos pensarlos como una "ventana de un proceso". Esta ventana puede estar en dispositivos especiales como paneles de operador o en un ordenador. Los sistemas HMI en ordenadores se los conoce también como software HMI o de monitorización y control de supervisión. Las señales del proceso son conducidas al HMI por medio de dispositivos como tarjetas de entrada/salida en el ordenador, PLC's (Controladores lógicos programables), PACs (Controlador de automatización ~ 8 ~

9 programable), RTU (Unidades remotas de I/O) o DRIVER's (Variadores de velocidad de motores). Todos estos dispositivos deben tener una comunicación que entienda el HMI. La industria de HMI nació esencialmente de la necesidad de estandarizar la manera de monitorizar y de controlar múltiples sistemas remotos, PLCs y otros mecanismos de control. Aunque un PLC realiza automáticamente un control pre-programado sobre un proceso, normalmente se distribuyen a lo largo de toda la planta, haciendo difícil recoger los datos de manera manual, los sistemas SCADA lo hacen de manera automática. Históricamente los PLC no tienen una manera estándar de presentar la información al operador. La obtención de los datos por el sistema SCADA parte desde el PLC o desde otros controladores y se realiza por medio de algún tipo de red, posteriormente esta información es combinada y formateada. Un HMI puede tener también vínculos con una base de datos para proporcionar las tendencias, los datos de diagnóstico y manejo de la información así como un cronograma de procedimientos de mantenimiento, información logística, esquemas detallados para un sensor o máquina en particular, incluso sistemas expertos con guía de resolución de problemas. Desde cerca de 1998, virtualmente todos los productores principales de PLC ofrecen integración con sistemas HMI/SCADA, muchos de ellos usan protocolos de comunicaciones abiertos y no propietarios. Numerosos paquetes de HMI/SCADA de terceros ofrecen compatibilidad incorporada con la mayoría de PLCs, incluyendo la entrada al mercado de ingenieros mecánicos, eléctricos y técnicos para configurar estas interfaces por sí mismos, sin la necesidad de un programa hecho a medida escrito por un desarrollador de software. SCADA es popular debido a esta compatibilidad y seguridad. Ésta se usa desde aplicaciones pequeñas, como controladores de temperatura en un espacio, hasta aplicaciones muy grandes como el control de plantas nucleares. 6. COMPONENTES DEL SISTEMA: Los tres componentes de un sistema SCADA son: o Múltiples Unidades de Terminal Remota (también conocida como UTR, RTU o Estaciones Externas). o Estación Maestra y Computador con HMI. Características ~ 9 ~

10 Filosofía Operacional o Infraestructura de Comunicación Unidad de Terminal Remota (UTR) La UTR se conecta al equipo físicamente y lee los datos de estado como los estados abierto/cerrado desde una válvula o un interruptor, lee las medidas como presión, flujo, voltaje o corriente. Por el equipo el UTR puede enviar señales que pueden controlarlo: abrirlo, cerrarlo, intercambiar la válvula o configurar la velocidad de la bomba, ponerla en marcha, pararla. La UTR puede leer el estado de los datos digitales o medidas de datos analógicos y envía comandos digitales de salida o puntos de ajuste analógicos. Una de las partes más importantes de la implementación de SCADA son las alarmas. Una alarma es un punto de estado digital que tiene cada valor NORMAL o ALARMA. La alarma se puede crear en cada paso que los requerimientos lo necesiten. Un ejemplo de un alarma es la luz de "tanque de combustible vacío" del automóvil. El operador de SCADA pone atención a la parte del sistema que lo requiera, por la alarma. Pueden enviarse por correo electrónico o mensajes de texto con la activación de una alarma, alertando al administrador o incluso al operador de SCADA Estación Maestra El término "Estación Maestra" se refiere a los servidores y al software responsable para comunicarse con el equipo del campo (UTRs, PLCs, etc) en estos se encuentra el software HMI corriendo para las estaciones de trabajo en el cuarto de control, o en cualquier otro lado. En un sistema SCADA pequeño, la estación maestra puede estar en un solo computador, a gran escala, en los sistemas SCADA la estación maestra puede incluir muchos servidores, aplicaciones de software distribuido, y sitios de recuperación de desastres. El sistema SCADA usualmente presenta la información al personal operativo de manera gráfica, en forma de un diagrama de representación. Esto significa que el operador ~ 10 ~

11 puede ver un esquema que representa la planta que está siendo controlada. Por ejemplo un dibujo de una bomba conectada a la tubería puede mostrar al operador cuanto fluido está siendo bombeado desde la bomba a través de la tubería en un momento dado o bien el nivel de líquido de un tanque o si la válvula está abierta o cerrada. Los diagramas de representación pueden consistir en gráficos de líneas y símbolos esquemáticos para representar los elementos del proceso, o pueden consistir en fotografías digitales de los equipos sobre los cuales se animan las secuencias. Los bloques software de un SCADA (módulos), permiten actividades de adquisición, supervisión y control Características Configuración: permite definir el entorno de trabajo del SCADA, adaptándolo a la aplicación particular que se desea desarrollar. Interfaz gráfico del operador: proporciona al operador las funciones de control y supervisión de la planta. El proceso se representa mediante sinópticos gráficos almacenados en el ordenador de proceso y generados desde el editor incorporado en el SCADA o importados desde otra aplicación durante la configuración del paquete. Módulo de proceso: ejecuta las acciones de mando pre-programadas a partir de los valores actuales de variables leídas. Gestión y archivo de datos: almacenamiento y procesado ordenado de datos, de forma que otra aplicación o dispositivo pueda tener acceso a ellos. Comunicaciones: transferencia de información entre la planta y la arquitectura hardware que soporta el SCADA, y también entre ésta y el resto de elementos informáticos de gestión. El paquete HMI para el sistema SCADA típicamente incluye un programa de dibujo con el cual los operadores o el personal de mantenimiento del sistema pueden cambiar la apariencia de la interfaz. Estas representaciones pueden ser tan simples como unas luces de tráfico en pantalla, las cuales representan el estado actual de un campo en el tráfico actual, o tan complejas como una pantalla de multiproyector representando posiciones de todos los elevadores en un rascacielos o todos los trenes de una vía ~ 11 ~

12 férrea. Plataformas abiertas como GNU/Linux que no eran ampliamente utilizados inicialmente, se usan debido al ambiente de desarrollo altamente dinámico y porque un cliente que tiene la capacidad de acomodarse en el campo del hardware y mecanismos a ser controlados que usualmente se venden UNIX o con licencias OpenVMS. Hoy todos los grandes sistemas son usados en los servidores de la estación maestra así como en las estaciones de trabajo HMI Filosofía Operacional En vez de confiar en la intervención del operador o en la automatización de la estación maestra los RTU pueden ahora ser requeridos para operar ellos mismos, realizando su propio control sobre todo por temas de seguridad. El software de la estación maestra requiere hacer más análisis de datos antes de ser presentados a los operadores, incluyendo análisis históricos y análisis asociados con los requerimientos de la industria particular. Los requerimientos de seguridad están siendo aplicados en los sistemas como un todo e incluso el software de la estación maestra debe implementar los estándares más fuertes de seguridad en ciertos mercados. Para algunas instalaciones, los costos que pueden derivar de los fallos de un sistema de control es extremadamente alto, es posible que incluso haya riesgo de herir a las personas. El hardware del sistema SCADA es generalmente lo suficientemente robusto para resistir condiciones de temperatura, humedad, vibración y voltajes extremos pero en estas instalaciones es común aumentar la fiabilidad mediante hardware redundante y varios canales de comunicación. Una parte que falla puede ser fácilmente identificada y su funcionalidad puede ser automáticamente desarrollada por un hardware de backup (o de respaldo). Una parte que falle puede ser reemplazada sin interrumpir el proceso. La confianza en cada sistema puede ser calculado estadísticamente y este estado es el significado de tiempo medio entre fallos, el cual es una variable que acumula tiempos entre fallas. El resultado calculado significa que el tiempo medio entre fallos de sistemas de alta fiabilidad puede ser de siglos. ~ 12 ~

13 6.3. Infraestructura y Métodos de Comunicación Los sistemas SCADA tienen tradicionalmente una combinación de radios y señales directas seriales o conexiones de módem para conocer los requerimientos de comunicaciones, incluso Ethernet e IP sobre SONET (fibra óptica) es también frecuentemente usada en sitios muy grandes como ferrocarriles y estaciones de energía eléctrica. Es más, los métodos de conexión entre sistemas pueden incluso que sea a través de comunicación wireless (por ejemplo si queremos enviar la señal a una PDA, a un teléfono móvil,...) y así no tener que emplear cables. Para que la instalación de un SCADA sea perfectamente aprovechada, debe de cumplir varios objetivos: Deben ser sistemas de arquitectura abierta (capaces de adaptarse según las necesidades de la empresa). Deben comunicarse con facilidad al usuario con el equipo de planta y resto de la empresa (redes locales y de gestión). Deben ser programas sencillos de instalar, sin excesivas exigencias de hardware. También tienen que ser de utilización fácil. 7. APLICACIONES SCADA: Para desarrollar un sistema SCADA es necesario un IDE en el cual diseñar, entre otras cosas: el aspecto que va a tener el SCADA las funciones y eventos que debe ejecutar cuando se interactúa con su interfaz HMI las operaciones y cálculos que debe realizar con los datos adquiridos Así pues, una de las soluciones en el control SCADA es utilizar la aplicación creada junto con un programa para monitorizar, controlar y automatizar señales analógicas y digitales, capturadas a través de tarjetas de adquisición de datos. Uno de los programas más utilizados para este fin es el LabView (National Instruments). pvbrowser - Aplicación "GPL" para monitorización SCADA con interfaz web. FreeSCADA - Aplicación "Open source" para proyectos SCADA Likindoy Profesional free GPL Scada system - Centrologic ~ 13 ~

14 FAST/TOOLS - Yokogawa FAST/TOOLS SCADA Acimut Scada Monitoriza - Creación de proyectos SCADA funcionales mediante "pinchar y arrastrar" Scada Argos - Proyecto de SCADA para linux ~ 14 ~

15 CAPITULO II APLICACIÓN DEL SISTEMA SCADA AL PROYECTO SISTEMA INTEGRADO DE TRANSPORTE MASIVO DE CUENCA, TERMINAL DE INTEGRACIÓN, TERMINAL TERRESTRE, EN EL PERIODO SISTEMA SCADA PARA EL PROYECTO DEL TERMINAL TERRESTRE DE LA CIUDAD DE CUENCA Ubicación. La Ilustre Municipalidad de Cuenca, a través de la Unidad Municipal de Tránsito, se encuentra empeñada en la implementación del Sistema de Transporte Masivo de Cuenca. Dentro de este sistema está prevista la construcción de un Terminal de Integración denominado Terminal Terrestre, el mismo que estará emplazado en la zona posterior del actual Terminal Terrestre de Transporte de Cuenca, ubicado entre las Avenidas: España, Gil Ramírez Dávalos, Sebastián de Benalcázar y Calles del Chorro y Chapetones. (Ver Anexo 1). El Edificio tendrá un área de construcción de 3.753,70 m², dividida en cuatro construcciones: (Ver Anexo 1 y Anexo 2) Construcción Andenes Edificio Principal Patio Operacional, Taller y Área de Descanso Patio y Locales de Comidas TOTAL: Área 1.915,00 m². 435,00 m². 490,00 m². 913,70 m² ,70 m². Entre las obras de infraestructura que requiere el Edificio se encuentra la construcción de las Instalaciones de Cableado Estructurado, para lo cual, previamente, deberá realizarse el diseño de Cableado Estructurado respectivo. El presente trabajo tiene como objetivo realizar el diseño de la aplicación de un Sistema Scada que darán servicio al Terminal de Integración Terminal Terrestre del Sistema Integrado de Transporte Masivo de Cuenca. (Ver anexo 2) OBTENCIÓN DE LAS VARIABLES, EN EL TERMINAL TERRESTRE A SER REGISTRADAS DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA.- Para el cálculo de la demanda telefónica del Edificio y a efectos de determinar la demanda inicial Do, se han hecho las siguientes consideraciones: (ver anexo 3) Todas las oficinas dispondrán de servicio telefónico a través de extensiones de la centralilla telefónica Algunas oficinas como Gerencia, Secretaría, Centro de Cómputodispondrán adicionalmente de servicio telefónico a través de un teléfono directo Se ha previsto la instalación de dos teléfonos monederos en el Vestíbulo Principal. ~ 15 ~

16 En resumen, los requerimientos iniciales, cuyo detalle se presenta en el siguiente cuadro: LOCAL Datos Teléfono Directo: Extensión Centralilla - Centro de Cómputo Centro de Control Operacional Ventanillas Atención Usuario Ventanillas Atención Público Ventanillas Atención Flota Contabilidad Gerencia Secretaría Sala Sesiones Vestíbulo Principal Vestíbulo hacia Andenes 2 - Vestíbulo Alimentadores 3 - Andenes Alimentadores/Troncales 3 - Andenes Troncales 3 - Garita Norte Garita Sur Garita Este Patio Operacional 3 3 TOTAL: Donde: Do = Nld + Nlt Nld = Número de líneas directas = 5 Nlt = Número de líneas troncales = 5 Do = 10 Una vez determinada la demanda inicial, ésta se proyecta para expansiones futuras, considerando un período de 10 años, con una tasa de crecimiento del 3%: m² D10 = Do (1 + t) 10 : D10 = 10 (1 + 0,03) 10 = 14 Por último, se considera un factor de reserva de 20% para mantenimiento correctivo o traslados, por lo que la demanda final será: Df = 1,2 * D14 = 1,2 * 40 = 17 líneas telefónicas Por lo tanto, de acuerdo a estos resultados se ha previsto servir al Edificio mediante una acometida telefónica de 20 pares. ~ 16 ~

17 SISTEMA TELEFÓNICO.- La necesidad de mantener una comunicación interpersonal: ágil, eficiente que incluya un paquete de servicios que permita una mayor productividad a la par de disponer tecnología de última generación y prestaciones en un entorno digital nos lleva a proponer un sistema de telefónica EQUIPOS DE CONECTIVIDAD.- La robustez, seguridad, fiabilidad en el manejo de la información y el soporte de alto tráfico a alta velocidad son los principales aspectos considerados para el diseño de los equipos activos, de los que destacamos lo siguiente: SWITCH PRINCIPAL.- A este equipo se conectaran los servidores de datos, Central Telefónica, Sistema de Seguridad, Correo Electrónico, Internet, servidor de Video vigilancia y los switches secundarios SWITCH SECUNDARIO.- Los usuarios y cámaras IP s se conectan a este equipo, permitiendo la interacción con el resto de usuarios en la LAN o WAN VIDEO VIGILANCIA.- Se propone la instalación de cámaras IP con PoE para energizarlas a través del mismo cable de red desde los Switches SEGURIDAD SISTEMA DE ALARMA CONTRA INCENDIOS SISTEMA DE ALARMA CONTRA ROBO 2. DISEÑO DE LA TOPOLOGÍA DEL SISTEMA SCADA La topología que se le dará al sistema Scada se lo puede apreciar en el siguiente diagrama de flujo: ~ 17 ~

18 Inicio INGRESO -Usuario -Contraseña ALARMA CONTRA INTRUSOS ALARMA CONTRA INCENDIOS SELECCIÓN DE CAMARA ALARMA ACTIVA NO SI NO CONTACTO MAGNETICO NO Detector Foto térmico NO Accionami ento doble Falsa Alarma CÁMARA 1 CÁMARA 2 CÁMARA 3 BOTÓN DE PÁNICO ACT. CÁMARA 4 CÁMARA 5 NO ACT. BOTÓN DE PÁNICO CÁMARA 6 CÁMARA 7 NO CÁMARA 8 ACT. CÁMARA 9 CÁMARA 10 NO DETECTOR DE MOVIMIENT O SI CÁMARA 11 CÁMARA 12 CÁMARA 13 SI ACT. CÁMARA 14 CÁMARA 15 CÁMARA 16 CÁMARA 17 CÁMARA 18 CÁMARA 19 SI CÁMARA 20 -Activar Sirena y Luz Estroboscópica -Almacenar en Registro -Activar Sirena Contra Incendios -Almacenar en Registro ADQUISICIÓ N DE LA IMAGEN FIN ~ 18 ~

19 3. PROPUESTA DE LOS EQUIPOS A UTILIZAR EN EL SISTEMA SCADA A continuación los equipos propuestos, la cantidad, precio unitario: EQUIPOS CÓDIGO DESCRIPCIÓN CANTIDAD UNIDAD UNITARIO TOTAL OXO Sistema Telefónico con capacidad para: 8 líneas externas con identificador de llamadas, 4 extensiones digitales, 24 extensiones analógicas, 3 teléfonos propietarios, 24 teléfonos analógicos, Vice mail, Mensajería Unificada, baterías CISCO Catalyst /100/1000T + 4 SFP Standard Image CISCO Catalyst /100 PoE + 2 T/SFP LAN Base Image CISCO SFP, LC connector SX transceiver 1 pc 5, , pc 2, , pc 1, , pc , CÁMARAS VIDEO VIGILANCIA DESCRIPCIÓN CANTIDAD UNIDAD UNITARIO TOTAL Axis 215PTZ-E NETWORK CAMERA 60HZ CORNER BRACKET FOR AXIS 215 PTZ-E POLE BRACKET FOR AXIS 215 PTZ-E AXIS 221 DAY AND NIGHT NETWORK CAMERA POE 10/100BT Videolarm Outdoor housing with integrated heater/blower for fixed network cameras Videolarm Aluminum pole mount bracket with female inserts AXIS 216FD NETWORK CAMERA DOME FIXED DOME CAMERA W 2-WAY AUDIO XPEBL.- Licencia Base de Xprotect Enterprise, Incluye Instalación XPECL.- Xprotect Enterprise licencia por cámara 3 pc 1, , pc pc pc , pc , pc , pc , pk 3, , u , EQUIPOS DE SISTEMA DE ALARMA CONTRAINCENDIOS CÓDIGO DESCRIPCIÓN CANTIDAD UNIDAD UNITARIO TOTAL PC 4020 CI PC 4116 CI SISTEM 1 CENTRAL MAXSSIS DSC CONTRAINCENDIOS TARJETA EXPANSORA DSC 8/16 ZONAS CENTRAL DE MONITOREO 1 pc pc pc , ~ 19 ~

20 SUDLR3IP TARJETA IP PARA MONITOREO VIA IP`. 1 pc , FUENTE DE PODER 2 pc AMP. BATERÍA 12V. 7AMP/H 3 pc TRANSFORMADOR 3 pc VAC. SENSORES DE HUMO 24 pc , FOTO TÉRMICO BOCINA ALARMA 5 pc CONTRAINCENDIOS LUZ DE SEÑAL ESTROBOSCÓPICA 8 pc EQUIPOS DE SISTEMA DE ALARMA CONTRA ROBO CÓDIGO DESCRIPCIÓN CANTIDAD UNIDAD UNITARIO TOTAL PC 4020 CR PC 4116 CR SUDLR3IP CENTRAL MAXSSIS CONTRA ROBO 1 pc TARJETA EXPANSORA 4 pc DSC 8/16 ZONAS TARJETA IP PARA 1 pc , MONITORES VIA IP`. FUENTE DE PODER 2 pc AMP. BATERÍA 12V. 7AMP/H 3 pc TRANSFORMADOR 3 pc VAC. SENSOR DETECTOR DE 13 pc MOVIMIENTO PULSANTE DE 13 pc SEGURIDAD SENSOR 19 pc ELECTROMAGNÉTICO BOCINA ALARMA 3 pc CONTRA ROBO 4. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y DIRECTRICES 4.1. COMUNICACIÓN DEL SISTEMA SCADA Para la comunicación del Sistema Scada utilizaremos el cableado estructurado que se ha propuesto para el proyecto del SISTEMA INTEGRADO DE TRANSPORTE MASIVO DE CUENCA, TERMINAL DE INTEGRACIÓN, TERMINAL TERRESTRE, EN EL PERIODO (Ver Anexos 4 y 5). Sobre este sistema de cableado se soporta e integran los demás sistemas siendo esta red la base. Se considera un cableado Categoría 6 de acuerdo a los estándares existentes y vigentes, TIA/EIA -568-B. El cableado propuesto consta de dos partes: cableado horizontal y cableado vertical en un estructura compuesta por un distribuidor principal R0 donde llegan los servicios externos, se integran los equipos de comunicación principales y se distribuye los servicios hacia los usuarios internos y externos interconectados a través de sub distribuidores R1 y R2, ver figura 1 o el anexo 6. CABLEADO HORIZONTAL Comprende el cableado (topología: estrella) entre las tomas de usuario hasta el distribuidor de zona como R0, R1 y R2 (ver figura o el anexo 6). Este cableado en ningún ~ 20 ~

21 caso supera los 90 metros. Compréndase como USUARIO PRINCIPAL el SCADA y USUARIO a: cámara IP, teléfono, u otro dispositivo que se conecta a la toma RJ45 montada en la pared en una ubicación cercana. El cable a utilizarse es de tipo UTP Categoría 6 mínimo CMR, de 4 pares, retardante al fuego, con separador de pares. Figura 1 Para la interconexión de equipos en el escritorio del usuario se sugiere latiguillos de conexión (Patchcords) RJ45-RJ45 Categoría 6 de mínimo 2 metros, cuando la interconexión de los equipos este junto a la toma RJ45 se sugiere patchcords RJ45-RJ45 Categoría 6 de mínimo 60cms. Todos los componentes en esta parte del cableado es: Patchpanels, cable horizontal, jacks RJ45 (toma de usuario) y patchcords, estos cumplirán con los requerimientos de las normas ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1 e ISO da.E. Class E. Se considera una toma doble Universal categoría 6 RJ45 por estación de trabajo, y tomas simples para usos dedicados y específicos. CABLEADO VERTICAL La interconexión entre los sub distribuidores R1 y R2 (ver figura 1 o el anexo 6), con RO ubicado en el edificio principal, comprenden esta parte del cableado compuesto por cables de fibra óptica de 6 hilos 50/125µm Multimodo para exteriores, cables multipar del tipo ELAL 20 pares y cables UTP categoría 6, 4 pares. La siguiente tabla detalla la interconexión entre armarios: ~ 21 ~

22 INTERCONEXIÓN R0-R1 R0-R2 MEDIOS 1 Cable FO 6 hilos 50/125µm Multimodo para exteriores + 1 cable multipar ELALC 20 pares 1 Cable FO 6 hilos 50/125µm Multimodo para exteriores + 1 cable multipar ELALC 20 pares DISTANCIA (mts.) APLICACIONES Datos, Voz, Video Vigilancia y Seguridad en garita 3 Datos, Voz, Video Vigilancia Seguridad en oficinas de mantenimiento Todos los componentes en esta parte del cableado es: patchpanels, fibra óptica, conectores fibra óptica y patchcords. La fibra óptica cumplirá con los requerimientos de la ANSI/TIA/EIA-568-B.3 La siguiente Tabla detalla la ubicación y tipo de distribuidor sugerido a utilizarse: ARMARIO UBICACIÓN TIPO R0 R1 R2 Edificio Principal, Cuarto de Telecomunicaciones Oficina Garita 3 bajo el tumbado Oficina Principal de Mantenimiento 4.2. COMUNICACIÓN CON LOS EQUIPOS A UTILIZARSE Tablero Principal de Comunicaciones (TPC) Rack Metálico de piso abierto 45 HU (1HU = 4.44cms) h=2.14cms, a=51.43cms, p=38.1cms Armario Metálico con rack 14 HU con puerta de vidrio laminado y marco metálico, h=68.4cms, a=52.5cms, p=59cms, p=60kg Armario Metálico con rack 14 HU con puerta de vidrio laminado y marco metálico, h=68.4cms, a=52.5cms, p=59cms, p=60kg En el Cuarto de Equipos se instalará el Tablero Principal de Telecomunicaciones (TPC), al cual llegará la acometida telefónica desde las redes de ETAPA. Este tablero estará conformado por dos racks de 84 x 19 que contendrá el switch principal, los bloques de conexión para las salidas de voz y datos al edificio, además un UPS y la centralilla telefónica. Todos los materiales a utilizarse serán los normalizados para cableado estructurado. Desde el TPC, luego de la centralilla telefónica, mediante cables tipo EKKX, del número de pares señalados en el diagrama respetivo que se presenta en Anexo 5 partirán las acometidas telefónicas al Tablero de Comunicación. De acuerdo a las actividades a desarrollarse en el edificio se ha previsto instalar una centralilla telefónica que sea capaz de asumir la demanda de todos los locales. El equipo contendrá una central telefónica para 5 teléfonos troncales y 29 extensiones, (3 digitales y 24 analógicas), rectificador y cargador de banco de baterías, consola de operación. ~ 22 ~

23 Tablero de Comunicación (TC) Para las comunicaciones de voz y datos en las diferentes oficinas y dependencias del edificio, se instalará un Tablero de Comunicación (TC) que se ubicará en el Cuarto de Equipos. En el TC se instalarán racks normalizados para cableado estructurado. Para la transmisión de datos se instalará en el Cuarto de Equipos, un switch principal desde el cual, mediante dos cables UTP categoría 6 se interconectará cada switch ubicados en el TC. (Ver anexos 3, 4 y 5) Para la transmisión de voz desde la centralilla ubicada en el Cuarto de Equipos, se llevará a cada tablero un cable EKKX del número de pares señalado en el diagrama y los planos. Para esto, en el tablero se utilizarán paneles 110 de los pares necesarios. Distribución Interna Desde el TC se realizará la distribución horizontal a cada uno de los locales que dispondrán este servicio. Se utilizará cable UTP categoría 5, los que, de acuerdo a su número, irán protegidos dentro de tubería EMT o canaletas de hierro tool. Los cables partirán desde los patch panel y llegarán a los jacks instalados en cada salida REDES (DIRECCIONAMIENTO IP) El direccionamiento IP, lo puede analizar en el tema Propuestas del Software para el Scada ya que dicho direccionamiento es realizado por cada uno de los proveedores de los software s propuestos, en algunos casos el mismo programa se encarga de dar un direccionamiento IP automático. 5. PROPUESTA DEL HARDWARE PARA EL SCADA 5.1. SISTEMA TELEFÓNICO.- La necesidad de mantener una comunicación interpersonal ágil, eficiente que incluya un paquete de servicios que permita una mayor productividad a la par de disponer tecnología de última generación y prestaciones en un entorno digital, nos lleva a proponer un sistema de telefonía con las siguientes características destacables: MODELO: CX Office A Instalarse en el cuarto de telecomunicaciones en R Capacidad mínima con posibilidades de crecimiento, de 28 extensiones de las cuales 4 son de tipo ejecutivo y 24 de tipo analógico, que permiten la interconexión de teléfonos convencional, equipos de fax, modem, etc Capacidad mínima con posibilidades de ampliación de 8 líneas troncales con identificador de llamadas Facilidad de configuración de estación o estaciones de operadora Sistema operativo Equipo físico rackeable, esto permite el montaje en racks estándar Posibilidad de banco de baterías que permite una autonomía de hasta 8 horas en ausencia de energía eléctrica pública Administración en entorno LAN y bajo Windows. Multiusuario Soporte nativo para telefonía IP SIP, H Paquete básico de servicios telefónicos (desvíos, transferencias, consulta, espera, intercomunicación, candado, conferencia, etc.) Correo de voz(mensajería) y operadora automática, Integrados ~ 23 ~

24 Aplicaciones CTI PIMphony básico para 60 usuarios (software para interactuar con el teléfono en entorno Windows) Mensajería Unificada (envío de mensajes de voz por ) Plan de numeración flexible y configurable Trabajo con protocolos estándar: TAPI, IP, XML, HTTP, etc Facilidad de integrar aplicaciones de Softphone Posibilidad de integrar telefonía móvil DECT o IPWiFi Posibilidad de Integración con otros equipos de comunicación o servidores en ambientes LAN o WAN Software de administración NMC de ambiente amigable e intuitivo bajo Windows Registro de llamadas en ambientes LAN o serial (opcional) Hardware modular y robusto HotSwap de fácil mantenimiento, reposición o ampliación No requiere de una caja de conexiones o reflejo telefónico, salidas frontales en conector RJ45. No se requieren materiales de instalación Incluye Protecciones de línea externa de reacción rápida PANAMAX EQUIPOS DE CONECTIVIDAD.- La robustez, seguridad, fiabilidad en el manejo de la información y el soporte de alto tráfico a alta velocidad son los principales aspectos considerados para el diseño de los equipos activos, de los que destacamos lo siguiente: SWITCH PRINCIPAL.- A este equipo se conectaran los servidores de datos, Central Telefónica, Sistema de Seguridad, Correo Electrónico, Internet y servidor de Video Vigilancia y los switches secundarios. A continuación características destacables: MODELO: CANTIDAD REQUERIDA: A montarse en R0, cuarto de Telecomunicaciones Capacidad: 24 puertos RJ45 10/100/1000T + 4 SFT Equipado con 2 módulos GE SFP, Con conector LC FO (puertos para fibra óptica) Altura de rack: 1 HU Administrable Soporta IBNS (Servicios de red basado en la identidad) Administración Dinámica, Soporta 802.1x y ACS Soporte para Vlan o ACL Restricción de acceso, por MAC, Direcciones IP, o puertos TCP/UDP Soporte a protocolos PIM, IGMP, OSPF, EIGRP, DTP Auto QoS (Administrable) Soporte a PoE, 802.3af Puertos AutoSens SWITCH SECUNDARIO.- Los usuarios y cámaras IP s se conectan a este equipo, permitiendo la interacción con el resto de usuarios en la LAN o WAN. A continuación características destacables: ~ 24 ~

25 MARCA: CISCO MODELO: Catalyst CAPACIDAD: 24 prts 10/100 con PoE +2 prts T/SFP CANTIDAD REQUERIDA: A montarse uno en cada rack o armario Equipado con 1 o 2 módulos GE SFP, con conector LC FO según el caso (puertos para fibra óptica) Altura de rack: 1 HU Administrable Soporta IBNS (Servicios de red basado en la identidad) Administración Dinámica, Soporta 802.1x y ACS Soporta VLAN Restricción de acceso, por MAC, Direcciones IP, o puertos TCP/UDP Auto QoS (Administrable) Soporte a PoE, 802.3af Puertos AutoSens. No se han considerado equipos de Ruteo, Firewall u otros que deberán elegirse en función de los servicios que se contraten y servidores que se adquieran VIDEO VIGILANCIA.- Se propone la instalación de cámaras IP con PoE para energizarlas a través del mismo cable de red desde los Switches CISCO 2960 equipados con esta capacidad. La siguiente tabla muestra el listado de cámaras, su ubicación, tipo y requerimiento especial: IDENTIFICACI ÓN UBICACIÓN TIPO REQUERIMIENTO D0-27 Exterior Ed. Principal Frente a IP Fija Int. Torniquetes D0-28 Edificio Principal Sobre Torniquetes IP Fija Int. D0-29 Edificio Principal Ingreso Principal IP PTZ Toma Eléctrica pol. UPS D0-30 Anden de entrada por garita 1 IP Fija Ext. D0-31 Anden de entrada por garita 1 IP Fija Ext. D0-32 Anden de entrada por garita 1 IP Fija Ext. D0-36 Garita 1 IP Fija Ext. D0-37 Garita 2 IP Fija Ext. D0-38 Anden de entrada por garita 2 IP Fija Ext. D0-39 Anden de entrada por garita 2 IP Fija Ext. D0-40 Anden de entrada por garita 2 IP Fija Ext. D1-03 Garita 3 lado izquierdo IP Fija Ext. D1-04 Garita 3 lado derecho IP Fija Ext. D1-05 Anden Principal dir. Garita 3 IP Fija Ext. D1-06 Anden Principal dir. Garita 3 IP Fija Ext. D1-07 Anden Principal dir. Garita 3 IP PTZ Toma Eléctrica pol. UPS ~ 25 ~

26 D2-04 En bloque de mant. Ingreso Principal IP Fija Ext. D2-05 En bloque de mant. Cubre patio central IP PTZ D2-06 Exterior Edif. Talleres IP Fija Ext. D2-07 Interior Talleres IP Fija Int. Toma Eléctrica pol. UPS En resumen, se plantea el requerimiento de 20 cámaras IP, de las cuales 3 son PTZ, 3 son fijas para interiores y 14 fijas para exteriores, esta últimas equipadas con visión nocturna, además de carcasa de protección y dispositivos de seguridad contra intrusos SEGURIDAD SISTEMA DE ALARMA CONTRA INCENDIOS CÓDIGO: SAC I DESCRIPCIÓN: Está definido por los siguientes componentes: SACI Salida 12VCC para detectores de incendio SACI Salida de estaciones manuales SACI Salida PGM para luz estroboscópica con sirena. SACI Salida IP para central de monitoreo. SACI Equipo diseñado para sistema contraincendios, central inteligente direccional, con capacidad de 128 detectores y controlar 16 módulos de expansión con detectores foto térmicos, compatible con tarjeta IP SUDLR3IP para monitorio vía LAN. SACI Detector foto térmico el cual cuenta con base, con direccionamiento individual, a prueba de suciedad e insectos, indicador local de funcionamiento, cobertura 9 metros cuadrados o más. SACI Estación manual de incendio, con accionador doble para evitar falsas alarmas, color rojo y blanco. SACI Luz estroboscópica, con sirena individual de 12vcc 15 watios. Todos los rubros del sistema comprenden el suministro del equipamiento, accesorios correspondientes y la mano de obra de montaje hasta la comprobación de su funcionamiento aprobada por fiscalización. SACI Salida de detectores de incendio SACI Salida de estaciones manuales SACI Salida de luz estroboscópica con sirena SACI Salida de Central de Incendios INSTALACIÓN: Se realizará íntegramente con tubería EMT de 1/2", pintada de color ROJO para identificación, cajas de paso, conectores, accesorios, caja conduit galvanizada octagonal 4" para la salida de la conexión al detector sobre el cielo falso, cableado sólido multipar 3p EKKX con chaqueta de PVC, la tubería se dirigirá a las canaletas o ducto del cableado estructurado los cuales al centro de mando. Para conexiones o empalmes las puntas del cable se retirarán el aislamiento con las dimensiones apropiadas al calibre. ~ 26 ~

27 La instalación horizontal estará compuesta de: una central interconectada a través de una canaleta, tuberías EMT de 1/2",3/4, 1, con sus respectivas uniones, conectores, cabe anotar que cada cable será perfectamente etiquetado de acuerdo a la señal, ZONA 1, ZONA 2, LUCES ESTROBOSCÓPICAS, SIRENAS, la tubería será pintada de color rojo para identificación del sistema. Los empalmes y conexiones serán realizados únicamente en cajas de conexión, no habrá empalmes al interior de tuberías. El aislamiento de los empalmes se realizará mediante capuchones de calibre correspondiente. Se tendrá en cuenta finalizar la tubería: en una caja octogonal. El cableado terminará en un chicote de aproximadamente ½ m., tal que permita la posterior conexión del respectivo dispositivo. Esta salida formará loops o lazos con otras de su misma naturaleza, con el fin de poder determinar más fácilmente, en la central la zona afectada en el caso de un evento. CALIDAD, REFERENCIAS NORMATIVAS Y APROBACIONES Requerimientos previos: Se da por hecho que todos los medios a través de los cuales se llevará el cable se encuentran previa y correctamente instalados, según como se detalla en su descripción. Colocación de piezas: Los dispositivos estarán correctamente empotrados y sus salidas correctamente identificadas mediante una etiqueta. Las etiquetas harán referencia a la salida del tablero al que corresponda y el número de zona asignada. CÓDIGO: SACI Equipo diseñado para sistema contraincendios, central inteligente direccional, con capacidad de 128 detectores y controlar 16 módulos de expansión con detectores foto térmicos, compatible con tarjeta IP SUDLR3IP para monitorio vía LAN. Central inteligente direccionable, con capacidad de 128 zonas direcciones y al menos un 50% de reserva para crecimiento tanto de detectores como de módulos expansores. Compatibilidad con detectores: Iónicos, foto eléctricos y térmicos. La central viene incorporado reloj/calendario en tiempo real, teclados con pantalla LCD de tipo alfanumérico para indicación de mensajes de alarma, indicaciones de estado y programación manual. La central permite la programación de al menos 50 zonas virtuales (definidas por software) La central dispone de memoria para almacenar como mínimo 500 eventos ocurridos. También dispone de un puerto RS/232 para impresora y un puerto RS/485 RS/232, ETERNETH, USB para interfaz con un PC para la programación y monitoreo de la central de incendios. La central permite ajustar la sensibilidad de todos los detectores de incendio, reportar el estado de suciedad y necesidad de mantenimiento de los mismos. La central tiene incorporado 2 salidas PGM de relé para manejo de alarmas locales como sirenas, luces estroboscópicas. La central tiene su propio gabinete, el mismo que incluye todos los accesorios para el montaje total de sus componentes internos: tarjetas ~ 27 ~

28 batería, transformador, interfaces de comunicación, display, teclado, así como tapas para espacios no usados en caso de existir. La central opera con alimentación de 120 VAC/60 Hz, e incluye baterías y cargador para garantizar una autonomía de funcionamiento de mínimo 8 horas en condición de NO ALARMA. La central dispone de todos los manuales de instalación, programación y operación, así como el protocolo de comunicación para el monitoreo desde un PC. Programa de software para PC, bajo Windows.- Para cargar y descargar la programación de la central de incendios. El software permite la visualización en pantalla de cada planta arquitectónica del edificio, con la ubicación de cada dispositivo y su estado real de funcionamiento. CÓDIGO: SACI DETECTOR FOTO TÉRMICO Consiste en todas las actividades para la provisión e instalación de un dispositivo DETECTOR FOTO TÉRMICO, electrónica de tecnología micro procesada que incluye el módulo de monitoreo direccionable, para trabajar en temperaturas máxima y mínima entre 55 C y -20 C. Las estaciones manuales de alarma temprana de incendios son aptas para instalarse en pared a la salida de las rutas de evacuación, a una altura adecuada, para lo cual contará con su base de anclaje. De aspecto decorativo con leyenda en sistema español, deberá tener aprobación NFPA, UL, CSA. Cobertura de 9.0 m 2 o más. Rango de temperatura hasta 60ºC Rango de Humedad 10 a 93 % Aprobado por UL Voltaje de Operación 12vcc CÓDIGO: SACI Estación manual de incendio, con accionador doble para evitar falsas alarmas, color rojo y blanco. Consiste en todas las actividades para la provisión e instalación de un dispositivo estación manual de incendios, electrónica de tecnología micro procesada que incluya el módulo de monitoreo direccionable, para trabajar en temperaturas máxima y mínima entre 55 C y -20 C. Las estaciones manuales de alarma temprana de incendios son aptas para instalarse en pared a la salida de las rutas de evacuación, a una altura adecuada, para lo cual contará con su base de anclaje. De aspecto decorativo con leyenda en sistema español, deberá tener aprobación NFPA, UL, CSA. Son de doble accionamiento para evitar falsas alarmas, tiene un letrero que lo identifique claramente su identificación. CÓDIGO: SACI LUZ ESTROBOSCÓPICA CON SIRENA Control módulos direccionamiento Direccionamiento individual en el mismo dispositivo. Alta inmunidad contra ruidos debidos a interferencias Salida con contacto N.O. o N.C. ~ 28 ~

29 SISTEMA DE ALARMA CONTRA ROBO CÓDIGO: SACR DESCRIPCIÓN: Está definido por los siguientes componentes: SACR Salida Contacto Magnético SACR Salida de 12vcc para detectores de movimiento SACR Salida para central de alarma SACR Salida para teclado de alarma SACR Salida de Sirena de Alarma SACR Salida para botones de Pánico SACR Contacto Magnético Puerta, polo simple, contacto simple normalmente cerrado SACR Detector de Movimiento SACR Pulsante de Seguridad. SACR SACR Teclado de alarma. Central de Alarma DSC, 4020, accesorios, tarjetas de comunicación, teclado de pantalla LCD, sirena, fuentes y batería de respaldo INSTALACIÓN La construcción partirá desde la unidad PC 4020 ubicada en el centro de control a través de tubería metálica tipo EMT de ½, para continuar su trayectoria por canaleta metálica y nuevamente a través de tubería metálica tipo EMT de ½ hasta llegar al punto de censado de cada uno de los dispositivos según planos de diseño. SACR SACR SACR SACR SACR SACR Salida Contacto Magnético Salida de detectores de movimiento Salida para central de alarma Salida para teclado de alarma Salida de Sirena de Alarma Salida para botones de Pánico Se realizará íntegramente con tubería EMT de 1/2", pintada de color VERDE para identificación, cajas de paso, conectores, accesorios, caja conduit galvanizada octagonal 4" para la salida de conexión al detector sobre el cielo falso, cableado sólido multipar 3p EKKX para contactos, sensores de movimiento, pulsantes de seguridad sirenas, teclado con chaqueta de PVC y código de colores del aislamiento, el cableado se dirigirá desde cada uno de los dispositivos por la canaleta del cableado estructurado hasta el cuarto de control. Para conexiones o empalmes, a las puntas del cable se retirara su aislamiento mediante instrumento pelacables, de dimensión apropiada al calibre, no se admitirá alicates o playos para retirar el aislamiento. Los empalmes y conexiones se realizaran únicamente en cajas de conexión, no empalmes al interior de tuberías. El aislamiento de los empalmes se realizará mediante capuchones de calibre correspondiente. Se tendrá en cuenta finalizar la tubería: en una caja octogonal. El cableado terminará en un chicote de aproximadamente ½ m., tal que permita la posterior conexión del respectivo dispositivo. Esta salida formará loops o lazos con otras de su misma naturaleza, con el fin de poder determinar más fácilmente, en la central, la zona afectada en el caso de un evento. ~ 29 ~

30 CALIDAD, REFERENCIAS NORMATIVAS Y APROBACIONES. Requerimientos previos: Todos los medios a través de los cuales se llevará el cable se encontraran previa y correctamente instalados. En el caso de tubería tendrá ya un segmento de alambre galvanizado como guía. Durante la ejecución: El proceso de retirar el cable de Seguridad de su bobina o carrete se cumplirá con mucho cuidado, a fin de mantener curvas no menores a 90º. Adicionalmente se tomara muy en cuenta la regla de la media pulgada al momento de conectar los extremos de los cables de Seguridad. Durante el tendido propiamente dicho no se ejercerá sobre el cable tensiones elevadas. Colocación de piezas: Los dispositivos estarán correctamente empotrados y sus salidas correctamente identificadas mediante una etiqueta. Las etiquetas harán referencia a la salida del tablero que corresponde y a la zona asignada a cada dispositivo. Materiales mínimos: Para la provisión de materiales se considerará cable para Incendios, amarras plásticas de 25 cm, cinta adhesiva blanca para la identificación provisional de los cables, La construcción partirá desde la unidad PC 4020 ubicada en el centro de control a través de tubería metálica tipo EMT de ½, para continuar su trayectoria por canaleta metálica y nuevamente a través de tubería metálica tipo EMT de ½ hasta llegar al punto de censado de cada uno de los dispositivos según planos de diseño. CÓDIGO: SACR CONTACTOS MAGNÉTICOS PARA PUERTAS. Simple polo, simple contacto, tipo SPST, normalmente cerrados Para instalación en puertas de vidrio, madera o aluminio. Voltaje de Operación 30 VAC/VDC máx. Corriente 250 ma máx. Empotrable (en el caso de puertas / marcos de madera) La construcción partirá desde la unidad PC 4020 ubicada en el centro de control a través de tubería metálica tipo EMT de ½, para continuar su trayectoria por canaleta metálica y nuevamente a través de tubería metálica tipo EMT de ½ hasta llegar al punto de censado de cada uno de los dispositivos según planos de diseño. CÓDIGO: SACR BOTÓN DE PÁNICO Contacto normalmente cerrado o abierto Para montaje en pared en cafetín rectangular Voltaje de operación 12 vcc, 30 ma. La construcción partirá desde la unidad PC 4020 ubicada en el centro de control a través de tubería metálica tipo EMT de ½, para continuar su trayectoria por canaleta metálica y nuevamente a través de tubería metálica tipo EMT de ½ hasta llegar al punto de censado de cada uno de los dispositivos según planos de diseño. CÓDIGO: SACR DETECTOR DE MOVIMIENTO ~ 30 ~

31 Alcance (mín.): 15 m Radio de acción (mín.): 180º Tamper Switch Voltaje de alimentación 12 Vcc Aprobado por UL. CÓDIGO: SACR Central de Alarma DSC, 4020, accesorios, tarjetas de comunicación, teclado de pantalla LCD, sirena, fuentes y batería de respaldo Provisión, Instalación y programación de central de alarma DSC, modelo, PC4020 versión de software 2.4. con capacidad de 8 zonas mínimo expacibles a 128 y con expansión de hasta 16 módulos. Incluye teclado digital con pantalla LCD tipo DSC con capacidad para 2 zonas adicionales Incluye sirena de 30W para uso exterior con su respectiva caja de protección Incluye fuente de alimentación y batería de respaldo de 4Ah mínimo Las fuentes de poder serán instaladas en gabinetes independientes estás serán un respaldo para la carga de los dispositivos que llevan alimentación de 12vcc. La construcción partirá desde la unidad PC 4020 ubicada en el centro de control a través de tubería metálica tipo EMT de ½, para continuar su trayectoria por canaleta metálica y nuevamente a través de tubería metálica tipo EMT de ½ hasta llegar al punto de censado de cada uno de los dispositivos según planos de diseño. En lo que se refiere al monitoreo de los sistemas, estos se controlaran por medio de una central de monitoreo SISTEM 1, la cual detectara todos y cada uno de los eventos que surjan en el local con cualquiera de los sistemas, robo e incendio; para el monitoreo se conectará a la LAN del mediante una tarjeta SUDLR3IP, de esta manera el monitoreo podrá ser local o remoto VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas Como se puede apreciar en las características de cada equipo se han escogido los ideales para a las necesidades del sistema scada y con las sugerencias para la instalación de cada uno de ellos estos nos podrán brindar un funcionamiento óptimo, con una gran velocidad de transmisión, fidelidad, rendimiento, utilidad, eficiencia Algunos de estos equipos soportan una actualización de su software y adaptaciones en el hardware lo cual nos permitirá una mayor durabilidad Desventajas La mayor desventaja es que, con el pasar del tiempo estos equipos que por el momento son de última generación tenderán a deteriorarse, si no se les brinda un adecuado mantenimiento. ~ 31 ~

32 6. PROPUESTA DEL SOFTWARE PARA EL SCADA EMPRESA ACIMUT SCADA MONITORIZA SCADA más moderno y económico del mercado. Un desarrollo completo de ACIMUT S.L. implantado ya en numerosas empresas. La nueva versión 3.1 incorpora la tecnología "CodeBinding" para un mejor desarrollo y extensibilidad de los proyectos Su funcionamiento distribuido en servidores (Monitoriza, servidor comunicaciones, servidor base datos, clientes, etc.) y PC's situados en redes diferentes o a través de internet, le confieren una versatilidad de instalación inusitada. Otra característica importante de Acimut Monitoriza es su escalabilidad, puede funcionar en un solo PC en modo monopuesto y posteriormente ir aumentando los clientes y se puede empezar un proyecto con pocas variables y a medida que aumenta su complejidad ir incrementando el número de variables. CARACTERÍSTICAS GENERALES Instalación sencilla e inmediata del producto. Fácil configuración, incluso cuando se trata de una instalación con puestos remotos (WAN) ya que las comunicaciones entre los equipos cliente y el servidor se basan en los estándares de internet (protocolo HTTP). Incluye comunicaciones nativas ModBUS, Ethernet S7 para S7-300 y conectividad OPC. No precisa programación para la creación de proyectos completamente funcionales, basta pinchar y arrastrar los objetos SCADA sobre la superficie de los formularios y establecer las propiedades correspondientes para obtener una solución operativa. Si se requiere una funcionalidad avanzada que no esté contemplada en los objetos SCADA definidos en Monitoriza no hay problema ya que Monitoriza es extensible mediante programación en C# o VB.Net. También es posible la utilización de librerías de terceros desarrolladas para el.net Framework de Windows. La creación de la interfaz gráfica de usuarios está basada en la tecnología de Windows Forms Designer de Microsoft lo que facilita enormemente el diseño. A nivel de proyecto podemos definir los usuarios y los permisos asignados a cada uno ellos. Por ejemplo si solo se tiene permiso de lectura en un determinado formulario o si se tiene acceso total a este. Definición inmediata de alarmas. Control efectivo de operaciones. Incremento instantáneo de información. Fácil seguimiento de variables. Datos en formatos accesibles. Monitoriza permite almacenar las variables que se monitorizan en bases de datos estándar del mercado (Microsoft SQL Server, Microsoft Access, Oracle, etc.) Inversión mínima amortizable inmediatamente. Definición de recetas mediante plantillas, control de usuario para utilización de recetas. Funciones Batch para la carga de recetas por evento. ~ 32 ~

33 El servidor de Monitoriza ofrece las variables definidas mediante servicios OPC, así aplicaciones externas pueden conectarse a Monitoriza y acceder a las variables para su uso. (Este servicio solo está disponible en la versión Profesional y superiores de Monitoriza) Para nuestro caso nos convendría realizar el contrato de paquete de Monitoriza Professional, el cual nos permite utilizar 5 clientes y 1500 variables de autómata. Un año de soporte gratuito, el costo de este sistema está en los 3100 euros, más el IVA. Ver EMPRESA NATIONAL INSTRUMENTS SCADA LABVIEW El sistema se puede desarrollar en Labview 8.6 que para ser instalado en el ordenador necesita los siguientes requerimientos: Requerimientos para instalar Labview Fuente: (http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/es/nid/2441) National Instruments, Labview National Instruments es una empresa líder en la tecnología de la instrumentación virtual, un concepto revolucionario que ha cambiado la forma en que ingenieros y científicos abordan las aplicaciones de medición y automatización. Aprovechando el poder de la PC y sus tecnologías relacionadas, la instrumentación virtual aumenta la productividad y reduce los costos por medio de software de fácil integración (como el ambiente de desarrollo gráfico LabVIEW de NI) y hardware modular (como los módulos PXI para adquisición de datos, control de instrumentos y visión artificial). National Instruments fabrica hardware y software que se utilizan en la construcción de sistemas integrados para una amplia variedad de aplicaciones de inspección, manufactura y automatización. LabVIEW Es un entorno de programación gráfica usado por miles de ingenieros e investigadores para desarrollar sistemas sofisticados de medida, pruebas y control usando íconos gráficos e intuitivos y cables que parecen un diagrama de flujo. LabVIEW ofrece una integración incomparable con miles de dispositivos de hardware y brinda cientos de bibliotecas integradas para análisis avanzado y visualización de datos. ~ 33 ~

34 La plataforma LabVIEW es escalable a través de múltiples objetivos y sistemas operativos, desde su introducción en 1986 se ha vuelto un líder en la industria. Interface Lenguaje G Labview. Fuente: (http://www.ni.com/labview/whatis/esa/) Procesador digital de señal Un procesador digital de señales o DSP (sigla en inglés de digital signal processor) es un sistema basado en un procesador o microprocesador que posee un set de instrucciones, un hardware y un software optimizados para aplicaciones que requieran operaciones numéricas a muy alta velocidad. Debido a esto es especialmente útil para el procesado y representación de señales analógicas en tiempo real: en un sistema que trabaje de esta forma (tiempo real) se reciben muestras, normalmente provenientes de un conversor analógico/digital (ADC). Se ha dicho que puede trabajar con señales analógicas, pero es un sistema digital, por lo tanto necesitará un conversor analógico/digital a su entrada y digital/analógico en la salida. Como todo sistema basado en procesador programable necesita una memoria donde almacenar los datos y el programa que ejecuta. Si se tiene en cuenta que un DSP puede trabajar con varios datos en paralelo y un diseño e instrucciones específicas para el procesado digital, se puede dar una idea de su enorme potencia para este tipo de aplicaciones. Estas características constituyen la principal diferencia de un DSP y otros tipos de procesadores. Para entender su funcionamiento se pondrá el ejemplo de un filtro: el DSP recibirá valores digitales (muestras) procedentes de la señal de entrada, calcula qué salida se obtendrá para esos valores con el filtro que se le ha programado y saca esa salida. Un posible sistema basado en un DSP puede ser el siguiente: ~ 34 ~

35 Procesador Digital de Señal La señal entrante va directamente al filtro antialiasing para evitar frecuencias superiores a la de muestreo del conversor analógico-digital. Después se lleva a cabo el procesado digital en el módulo DSP, para después volverse a convertir en analógico y dar paso a la salida. Un DSP se puede programar tanto en ensamblador como en C. Cada familia de DSP tiene su propio lenguaje ensamblador y sus propias herramientas suministradas por el fabricante. Gracias a la colaboración entre fabricantes, existen lenguajes de más alto nivel (y por lo tanto, más sencillos y rápidos de usar) que incorporan la capacidad de programar los DSP, en general pasando por un pre compilado automático en C. Son los casos de LabVIEW y Matlab. EMPRESA NÚCLEO CC NÚCLEO CC El nuevo GRUPO, NÚCLEO, en el que GALA CAPITAL es accionista mayoritario, tiene los valores: Apuesta por el crecimiento y la complementariedad para potenciar el sustrato tecnológico español. Sólido departamento de I+D y apuesta por la innovación tecnológica. Fiabilidad, fidelidad y compromiso con nuestros clientes Compromiso con la calidad, la excelencia y la sostenibilidad. Posición consolidada en mercados estratégicos nacionales e internacionales con elevado potencial de crecimiento. Solvencia económica y estabilidad financiera con accionariado estable Armonización del desarrollo humano, profesional y social de sus empleados. Como consecuencia de la integración de PAGE y ELIOP, el GRUPO NÚCLEO resultante presenta la siguiente dimensión actual en cifras: Contratación: 150 MM Ventas: 120 MM Exportación: 50 MM Inversiones en I+D: 6,4 MM Recursos Humanos: 520 empleados ~ 35 ~

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