OEE en Industria Farmaceuitca

Your Industrial Automation Resource

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NÚMERO 2 – 2007

Eficiencia totaldel equipo (OEE)Mejor utilización y reutilización de los activos de

software La ventaja de las soluciones escalables

Las ventajas de las mejoras continuas

¿Qué puede ofrecer la tecnología más avanzada?

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AUTOMATION TODAY • NÚMERO 2-2007AUTOMATION TODAY • NÚMERO 2-2007

NÚMERO 2 – 2007

LA RAPIDEZ CON QUE SUCEDEN CAMBIOS EN EL SECTOR DE FABRICACIÓN se

refleja en nuestra vida profesional. En unos estudios que encargamos recientemente,

los responsables de producción identificaron la demanda de los clientes como el

primer elemento de presión que se veían obligados a satisfacer y, sin embargo,

enumeraron “la reducción de costes, la mejora del rendimiento y la calidad",

en este orden, como las prioridades internas urgentes diarias.

En este número le explicaremos de qué modo se enfrentan a estos retos los

diversos sectores industriales al implementar las últimas tecnologías de

automatización para asegurarse de que todo el personal tenga acceso a la información

crítica, tanto si trabaja en la sala de juntas como si lo hace en la planta de producción.

Esta edición de Automation Today muestra cómo una empresa farmacéutica

consiguió mejorar la eficacia global de sus equipos al perfeccionar su línea de

producción (página 8), explica la historia de un fabricante de máquinas que logró

reducir los plazos de una nueva construcción (página 12) y el modo en que un

fabricante de maquinaria (OEM) ayudó a incrementar la productividad de su cliente

en más de 3 millones de gofres al día (página 10).

Rockwell Automation sigue trabajando para responder en todo momento a

las necesidades del sector y del mercado en este entorno en continuo cambio.

Como parte de nuestro compromiso constante con nuestros clientes, me

complace informarles que Rockwell Automation acaba de abrir unas nuevas

instalaciones en Polonia con servicios de atención al cliente, departamento

de investigación y desarrollo de software y planta de fabricación que nos

permitirá atender mejor a nuestros clientes locales.

Ante la gran rapidez con la que crece el sector de fabricación, esperamos

que encuentre útil esta publicación.

Bienvenido a esta edición deAutomation Today

Automation Today es una publicación de

Rockwell Automation EHQ SA/NV

Vorstlaan/Boulevard du Souverain 36-BP 3A/B

1170 Bruselas, BélgicaTeléfono +32-2-663-0600

Fax +32-2-663-0640

Equipo de redacción Tine Friis

Nadine Heier Nigel Hitchings Jennie Holmes

Warren Ibbotson Anja Kaupschäfer Antonella Natale

Christine Beck-Sablonski

DifusiónTine Friis

PublicidadNadine Vanderstraeten

ProducciónTine Friis

Para obtener más información, póngaseen contacto con su gerente de cuentas o

envíe un mensaje de correo electrónico a automationtoday@

ra.rockwell.com

© 2007 Rockwell International Corporation

Todos los derechos reservados. Elcontenido de esta publicación no puedereproducirse total ni parcialmente sin el

consentimiento del propietario de losderechos de autor.

Jordi AndreuPresidente – Europa,Oriente Medio y ÁfricaRockwell Automation

NOVEDADES YACONTECIMIENTOS 4

• Colaboración para la integración de lafabricación y las tecnologías de lainformación

• Asociación estratégica conEndress+Hauser

• El acontecimiento apropiado parausted…

• Agenda de eventos

• El estudio avala la integración

ARTÍCULO PRINCIPAL 6Solución de visualización escalable

Junto con la conectividad y lamodularidad, la escalabilidad es uno delos aspectos más importantes que debeadoptar cualquier ingeniero de diseño.

CASOS PRÁCTICOS

Fabricación farmacéutica 8

Cuando una importante farmacéuticaeuropea decidió mejorar su línea deproducción, se puso en contacto connosotros para que le ayudáramos aimplementar una nueva solución demonitorización de línea y eficacia totaldel equipo (OEE).

Acemal 10

Las líneas de cocción automáticas ysemiautomáticas se benefician de latecnología más avanzada.

Fluxys LNG 12

Gracias a la utilización de la tecnologíaPowerFlex 7000 Direct-to-Drive, FluxysLNG ha conseguido una reducción del37% en el gasto energético de susbombas de alta presión.

Todas las tecnologías y los productosque se mencionan en Automation Todaytienen derechos de autor o son marcas

comerciales de sus propietarios.

Deco 14

Un fabricante de productos de limpieza saca partido de los mejoressistemas de automatización disponibleshoy en día.

TECNOLOGÍA

Mejora continua del rendimiento 17

Independientemente de la producti-vidad de una máquina, sus clientessiempre quieren que sea más rápida,más pequeña y más flexible.

Los principios de EtherNet/IP 18

¿Cuál es el secreto de este protocolo queha conseguido una aceptación masiva entantos mercados?

Seguridad verdaderamente

integrada... 20

El desarrollo de la normativa deseguridad y los avances tecnológicosdescubren posibilidades muy atractivaspara la implantación de redes deseguridad.

La media tensión y su gran

popularidad 22

La popularidad de los variadores de CAde media tensión (VM) crece día a díagracias a un ahorro energético potencialdel 30-35%, menor coste de propiedad ymayor fiabilidad.

Simplificación del diseño, la

configuración y la instalación

con ayuda de herramientas

de sitio web 23

Un nuevo sitio web ofrece una valiosacolección de recursos e informaciónsobre nuestro sistema ArquitecturaIntegrada.

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AUTOMATION TODAY • NÚMERO 2-2007 AUTOMATION TODAY • NÚMERO 2-2007

ADEMÁS DE LOS GRANDESEVENTOS como la AutomationUniversity, reconocemos que tambiénrequieren soporte las cuestiones de losnichos de mercado y de los sectoresindustriales verticales, al igual que losdiversos niveles de administración quesupervisan estas actividades. Por ellohemos desarrollado un acercamientoformalizado para nuestros eventos,de forma que los invitados puedancomprobar que los eventos a los quehan sido invitados son pertinentes

para su sector, para la tecnología queutilizan o para su nivel dentro de laempresa para la que trabajan.

Nuestros eventos se engloban encuatro tipos distintos:• Automation University EMEA: es

nuestro evento más grande, de dosdías de duración, y hace hincapié enuna amplia gama de productos ysoluciones mediante talleres técnicos,seminarios, un centro de exhibicióny enseñanza individualizada. Esteevento atrae a más de 400 clientes dediversos puntos de Europa, OrienteMedio y África, y normalmente tomalugar en el idioma local.

• Automation University Special: es unaversión local más pequeña, pero nomenos informativa, de AutomationUniversity, que se centra en temasconcretos mediante talleres y sesionesprácticas.

• Seminarios de soluciones: soneventos que se centran en unasolución o ini-ciativa concreta comosoluciones de procesamiento porlotes, seguridad y máquinascompactas

• Foros ejecutivos: se trata de eventosa nivel de administración sobretemas empresariales y necesidadesespecíficas del sector, en los quetambién se abordan herramientasde nivel superior como sistemas deejecucción de fabricación (MES), elvínculo entre la planta y el sistemade planificación de recursosempresariales (ERP).

Al tratar cuestiones tecnológicas,sectoriales y administrativas en la regiónde Europa, Oriente Medio y África(EMEA) de un modo tan formalizado,nos aseguramos de transmitir el mensajecorrecto a la persona correcta, al nivelcorrecto, en el momento correcto y de

El evento apropiadopara usted…

Eventos

interoperación garantizada.• Gestión integrada de activos: Un

flujo transparente de informaciónentre componentes clave delproceso de fabricación, desdeel dispositivo de campo hasta lossistemas empresariales, mejora latoma de decisiones y laoptimización global de los equipos.

• Servicios de ingenieríacoordinados: Rockwell Automationy Endress+Hauser permiten ofreceruna amplia gama de solucionesde automatización, medición einformación previamente integradasy ensayadas, basadas en estándares,que ayudan a los fabricantes a reducirlos costes de integración, a mejorar la

DURANTE MUCHOS AÑOS laautomatización de procesos y laautomatización discreta han convergido;nuestro sistema Integrated Architectureofrece una plataforma que integra laautomatización de procesos con el restode áreas de la planta o instalacionesde fabricación. Las ventajas de estaintegración se tratan y se validan enun reciente estudio independiente.

El informe oficial con el título“Rockwell Automation ProcessIndustry Strategies”, el resultado delestudio que se llevó a cabo en octubrede 2006 por ARC Advisory Group,3 Allied Drive, Dedham, MA, 02026,EE.UU., está ahora disponibleen nuestro sitio web(www.rockwellautomation.com/literature) introduciendo PROCES-ES002A-EN-E como término debúsqueda en la barra de búsquedadel lateral derecho.

COLABORAMOS SOBRE LA BASEDE nuestra visión tecnológica común,creamos arquitecturas de referenciautilizando tecnologías estándar de trabajoen red como EtherNet/IP y ofrecemosformación con el objetivo de capacitar alas personas y optimizar los procesos.También trabajamos juntos sobre la basede arquitecturas de referencia ydirectrices detalladas de construcción

para el uso de tecnologías comunes detrabajo en red a lo largo de la redempresarial y de producción,enfrentándonos a dos viejos retos delsector: mayor eficacia y visibi-lidad. Lasarquitecturas validadas y ensayadas enlaboratorio, parte de la solución de Cisco“Ethernet to the Factory”, permitirán laimplementación satisfactoria de redes deproducción basadas en Ethernet ygarantizar la integración con el resto de laempresa.

La colaboración ayudará a aprovecharla tecnología abierta común conseguridad y fiabilidad, al mismo tiempoque se satisfacen diversos requisitos endiversas funciones para obtener unasolución optimizada de trabajo en red,

deseo expresado reiteradamente porlos clientes comunes de las empresas.

La integración de estándares de redrequiere tecnología avanzada y buenacomprensión de los problemas y de losretos a los que se enfrentan losentornos de TI y de fabricación. Segúnlos comentarios de los clientes, eldiálogo entre los dos departamentos esclave para comprender mejor losriesgos potenciales de cada uno y parael éxito de la integración en red.Basándose en sus conocimientosrespectivos de las culturas defabricación y de TI, RockwellAutomation y Cisco ofrecerán unaserie de seminarios de formación cuyoobjetivo es ayudar a las organizacionesa implementar los cambiosestableciendo prácticas recomendadasentre los departamentos de TI y defabricación.

eficacia del funcionamiento y delmantenimiento, y a optimizar losactivos de la planta.

Sin embargo, esto no es todo:seguiremos fortaleciendo nuestrarelación mediante la integración de lainstrumentación de procesosde Endress+Hauser con el sistemaIntegrated Architecture deRockwell Automation.

Para obtener más información:www.rockwellautomation.com/solutions/process/integration.html

Asociación estratégica con Endress+HauserNos hemos asociado con Endress+Hauser para satisfaceruna demanda creciente de soluciones de procesopreviamente integradas a lo largo de sectores diversos.Esta asociación ofrece conocimientos y experiencia enla integración de procesos, desde sensores y redes deproceso hasta gestión de activos y proyectos deautomatización completa de procesos.

Rockwell Automation trabaja con Cisco, proveedor global de soluciones de conexión en red paraInternet. El objetivo de esta colaboración es ayudar a los fabricantes a conseguir visibilidad,flexibilidad y colaboración mediante la integración en red optimizada en la planta y en toda laempresa, utilizando tecnología estándar de Ethernet.

Todos los acontecimientos celebrados en Europa, MedioOriente y África han tenido un seguimiento excepcionalentre la comunidad internacional de la automatizaciónindustrial. Estos acontecimientos gratuitos ponende relieve lo mejor que podemos ofrecer junto con lainformación y las prácticas más recientes, y constituyenun referente a la hora de proporcionar a los interesadosdel sector la información que necesitan.

Al tratar cuestionestecnológicas,sectoriales y

administrativas en laregión de Europa,

Oriente Medio yÁfrica (EMEA) de

un modo tanformalizado, nos

aseguramos defacilitar la

información correcta al público

apropiado.

AUTOMATION UNIVERSITYAnote en su calendario el eventode fabricación europeo del año.

Las siguientes ubicaciones y fechasestán confirmadas:

24-25 de octubre, Francia.Lugar por determinar

Todas las sesiones en francés.

Para obtener más información, envíeun mensaje de correo electrónico a:

[email protected]

ITMA 13 - 20 de septiembreMúnich, Alemania

ISPE Conference19 - 20 de septiembreBerlín, Alemania

SPS/IPC/Drive show27 - 29 de noviembreNúremberg, Alemania

Para obtener más información sobretodos los eventos, visite:

www.rockwellautomation.com/events/emea/

COMO RESULTADO DE estaasociación hemos establecido tresiniciativas de cooperación estratégica:• Innovación tecnológica: Al favorecer la

integración entre los instrumentos deproceso de Endress+Hauser y nuestrosistema Integrated Architecture, losfabricantes pueden reducir los riesgos,reducir los costes de integracióny proteger la inversión gracias a la

El estudio avalala integración

Colaboración para la integraciónde la fabricación y lastecnologías de la información

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aplicación final. La gran ventaja de esta estrategia es que los ingenieros solamente necesitan aprender yentender una plataforma, y pueden estar seguros de que será aplicable a una enorme variedad de máquinas o instalaciones, grandes o pequeñas.

VENTAJAS OBVIASPara un constructor de máquinas o integrador desistemas, las ventajas son claras. Se eliminará la variedad de construcciones de máquinas que implica la contratación de un proveedor limitado o de múltiples proveedores y, al mismo tiempo, los ingenierosganarán confianza, pues podrán trabajar con un únicoentorno de aplicación. Esto puede ayudar a reducir loserrores y además ofrece la capacidad de acelerarsignificativamente los períodos de diseño, fabricación ypuesta en servicio. También cabe tener en cuenta que esposible aplicar el mismo sistema a rutinas y prácticas demantenimiento, agilizándolas y mejorando su eficacia alo largo de la vida de la máquina.

La tecnología View de Rockwell Automation ofrece muchas ventajas esenciales que se ocupan de lasrestricciones de tiempo y tecnológicas. Además de unnúmero de medios de visualización físicos, la tecnologíatambién aplica nuestra filosofía Integrated Architectureincluso a la aplicación más pequeña. Podemos describirnuestra estrategia View como "una estrategia devisualización escalable, común y totalmente integrada a toda la empresa de fabricación”.

En la etapa de diseño, la principal ventaja es lafamiliaridad. Cualquier aplicación de View aplicada

Junto a la conectividad y la modularidad, laescalabilidad es uno de los aspectos más importantespara cualquier ingeniero de diseño.Las solucionesescalables permiten a los ingenieros adoptar unareferencia común para cualquier tamaño de máquinay aplicaciones, eliminando muchas de las dificultadesque presentan las instalaciones a medida. Es cierto queotra área en la que pueden surgir complicacionesproviene del uso de múltiples proveedores de hardware,especialmente cuando se trabaja con proveedores quesolamente ofrecen equipos o experiencia para un área en concreto. Una de las áreas en que esto sucede másabiertamente es el campo de las interfaces visuales demáquinas, donde operadores, supervisores y directoresquieren tener visibilidad del mismo proceso pero deformas diferentes, a niveles diferentes y en plataformasdiferentes.

Al aprovechar las capacidades de su sistemaArquitectura Integrada, Rockwell Automation es capaz de ofrecer una solución de visualización escalable

basada en la misma tecnología universalindependientemente de la magnitud de la

Solución de visualizaciónescalable centrada en laflexibilidad del diseñoEl tiempo es uno de los elementos centrales de cualquier proceso de diseño, desarrolloy puesta en servicio de un producto. Los fabricantes trasladan a los integradores desistemas y a los fabricantes de máquinas las demandas del mercado para la reducciónde los tiempos de entrega. La gran pregunta es cómo pueden reducirse los plazos entodas las etapas del proceso sin que se vea afectada la calidad del producto final o delservicio que recibe el cliente

"View ofrece a los usuarios lo mejor de ambosmundos: las capacidades de un sistema hecho

a la medida y la flexibilidad de un entornode plataformas múltiples."

Al aprovechar lascapacidades denuestro sistemaArquitecturaIntegrada,podemos ofreceruna solución devisualizaciónescalable basadaen la mismatecnologíauniversal

La tecnología Viewde Rockwell

Automation ofrecemuchas ventajas

esenciales quepretenden resolver

restriccionestemporales ytecnológicas

a una máquina puede aplicarse de un modo similar a otra máquina, sin ningún impacto o penalización en cuanto al tamaño o al tipo de operación. El ingeniero simplemente utiliza el mejor hardware devisualización, medio físico y protocolo de comunicaciónpara la aplicación, y reutiliza pantallas gráficas yconfiguraciones de terminales desarrolladasanteriormente.

En la fase de puesta en servicio, estas ventajas tambiénse hacen evidentes cuando la máquina se prepara para elservicio. La resolución de problemas puede mejorarsey agilizarse con cubiertas prediseñadas específicas parael dispositivo. El uso de etiquetas en todo el sistemapermite simplificar la programación in situ. El usuariofinal también sale favorecido gracias a un único entornode programación y al soporte de la red mundial deservicio técnico de Rockwell Automation.

View ofrece a los usuarios lo mejor de ambos mundos:las capacidades de un sistema hecho a la medida y laflexibilidad de un entorno de plataformas múltiples.El acercamiento la Arquitectura Integrada garantiza quetodo lo que se aplica a una instalación pequeña puedeescalarse y aplicarse también con la misma facilidada una instalación voluminosa. Cabe destacar que estotambién funciona al revés, de modo que el tamaño yano supone ningún obstáculo para el proceso deconstrucción y puesta en servicio. Sea cual sea el tamaño,el ingeniero tiene la familiaridad de su parte.

Una de las ventajas más importantes es que laplataforma de control Logix y todos los auxiliares

asociados se integran con lasolución View y ofrecen unentorno de construcción común,uso de etiquetas en todo el sistemay varias cubiertas prediseñadaspara múltiples disciplinas.

Además, la conectividad no es exclusiva de RockwellAutomation. Ofrecemosconectividad integrada (sin costes adicionales) para unaamplia variedad de controladoresde otros fabricantes. AunqueLogix es la vía de integraciónpreferente, Rockwell Automationestá consciente de las necesidadesde los clientes y ofrececonectividad con otros sistemas,ya sean sistemas de legado o partede una nueva instalación.

Los productos compatibles conView incluyen FactoryTalk ViewMachine Edition y PanelViewPlus Operator Interface. Ofrecen

un componente a nivel de máquina de FactoryTalk Viewpara supervisar y controlar una única máquina o unproceso pequeño.Gracias al uso de software de desarrollocomún (FactoryTalk View Studio Edition) presenta unaelevada escalabilidad y funcionalidad para dispositivosHMI a nivel de máquina como terminales de operador

PanelView Plus y ordenadores industriales VersaView.En cuanto a aplicaciones de supervisión, Rockwell

Automation también ofrece FactoryTalk View SiteEdition, una solución escalable distribuida o autónoma desupervisión. Ofrece una integración preferente conla plataforma de control Logix y proporciona redundanciade servidor y HMI, así como funcionamiento multi-servidor/multi-cliente para la supervisión y el seguimientode datos continuados, autenticación del operador y firmaelectrónica. De nuevo utiliza View Studio, con lo que lafamiliarización vuelve a estar de parte del ingeniero.

Más de 200.000 plataformas utilizan la tecnología Viewen todo el mundo en diversos sectores, lo que pone demanifiesto la capacidad de aquella. ■

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cualquier punto de la línea de envasado, así como unbúfer entre la planta de producción y la solución desupervisión de la línea y de la eficacia total del equipo(OEE) para generar información de tendencias de extremoa extremo. Con la definición de métodos de adquisición dedatos en la línea de envasado, Rockwell Automation pudointegrar datos generales en una única interfaz deinformación presentando los cálculos de OEE por salida,por rendimiento efectivo y por máquina para los procesos yproductos.

Rockwell Automation demostró la facilidad con que elsistema de ejecución de fabricación (MES) RS PMXpuede integrar el sistema de ejecución de fabricación conlos datos históricos para aprovechar este flujo de datos.La funcionalidad estándar del sistema de ejecución defabricación (MES) RS PMX satisface la mayoría de losrequisitos locales y evita tener que desarrollar unaherramienta de análisis de datos a la medida.

La solución de datos integrada implementada porRockwell Automation permitió adquirir datos generalesdel sistema de automatización y visualizarlos en tiempo

real a través del existente repositorio de basede datos centralizado. El análisis de los datosgenerales ayudó a identificar el rendimientoreal de la línea de envasado.

OEE AYUDA A PRIORIZAR LA RESOLUCIÓNDE INCIDENTESEl entorno OEE permite volver a poner enmarcha la línea de envasado más rápidamentegracias a una lista predefinida de motivos de ladetención en la fase de adquisición de datos.En ese caso, el operador de la línea asigna elmotivo de una detención corta/ prolongada dela lista, que se actualiza automáticamente parapresentar una visualización en tiempo real del

funcionamiento y de la eficacia de la línea. Estaclasificación del motivo de la parada de la línea de formaoperativa en lugar de confiar en la información de lossensores del interior de la máquina, por ejemplo, permiteregistrar datos más precisos y puntuales.

Al registrar una imagen de información real frentea un conjunto de variables previamente definidas,pueden efectuarse análisis históricos para identificar lastendencias en puntos de avería habituales, averiguar laduración de la detención y las causas del tiempoimproductivo. Las implicaciones para la eficacia global ylos resultados también pueden calcularse fácilmentesegún el estándar de OEE para cada detención de línea,permitiendo priorizar la resolución de errores.

Una vez resueltos los problemas relativos a lasdetenciones de línea más prolongadas, OEE tambiénpermite tratar las detenciones más breves. Si bien deforma aislada son menos significativos para la eficacia delos resultados, es posible acumular diversos incidentesbreves de tiempo de improductivo de línea durante eldía. La clasificación de los datos de la línea con lasolución del sistema de ejecución de fabricación (MES)RS PMX según la metodología OEE es la clave paraeliminar las pérdidas de efectividad provocadas porpequeñas detenciones regulares de la línea y evitar losperíodos más prolongados de tiempo improductivo.

VENTAJAS EMPRESARIALES DE OEELa introducción de estadísticas de OEE ha permitido al fabricante estandarizar las estadísticas de rendimientode la línea de envasado, lote por lote y entre sedes deenvasado nacionales e internacionales.

El jefe del Grupo de Resultados Industriales delfabricante señala: “La adopción de OEE ha transformadonuestra capacidad de enfrentarnos a los problemas deparada de la línea y mejorar la contribución de nuestras

instalaciones de envasado al rendimiento global de laempresa. El registro y el análisis más eficaces de los datosde la línea nos ha permitido alinear nuestras prioridadespara centrarnos en las operaciones que ofrecen lasmayores ventajas empresariales y productivas. Laintegración de la solución del sistema de ejecución defabricación (MES) RS PMX de Rockwell Automation ennuestra arquitectura existente ha resultado sencilla, y lacalidad y la puntualidad de los datos de salida influyedirectamente en la eficacia total del equipo de todanuestra instalación de envasado.”

ROCKWELL AUTOMATION SE OCUPA DEL PRINCIPIO Y DELFINAL DEL PROCESO DE FABRICACIÓN SECUNDARIAEn este entorno de fabricación, Rockwell Automationgestiona el peso y la preparación, la primera fase delproceso de fabricación secundaria, y el envasado, la fasefinal de este ciclo, junto con una solución de adminis-tración de la capacitación del empleado basada en elsistema de ejecución de fabricación (MES) RS PMX.

Jamy Michel, gerente global de cuentas deldepartamento de ciencias biológicas de RockwellAutomation, explica: “Esta farmacéutica ocupa unaposición de liderazgo mundial, y estamos muy satisfechosde haber implantado una solución flexible basada en lainformación. Las soluciones del departamento de cienciasbiológicas de Rockwell Automation fueron seleccionadaspara las fases críticas de peso y preparación, y para la fase deenvasado, debido a la fuerza de nuestros productos encomparación con la oferta de la competencia”. ■

Cuando el actual sistema de administraciónde producción de la farmacéutica llegó al final de su vidaútil, la organización decidió mejorar la rentabilidad en el envasado de sus fármacos y comprobar las perspectivasde futuro de su estructura de la información.

La eficacia total del equipo (OEE) se basa en elrendimiento ideal de la línea. Al documentar el nivel de rendimiento óptimo de cada elemento de laalimentación de la línea, del proceso de envasado y de la salida, multiplicados por el tiempo de ejecuciónóptimo de la línea, es posible calcular el estándar deeficacia total. Establecer el estándar de eficacia superiorpermite medir el rendimiento de cada área en relacióncon esta referencia de comparación.

Los sistemas históricos de administración de laproducción del fabricante estaban conectadosdirectamente a la línea de producción y no ofrecían elanálisis de tendencias necesario para mejorar la eficacia

y, en definitiva, los resultados. Laempresa necesitaba información entiempo real sobre eventos en

Mejora de la eficiencia totaldel equipo (OEE)Una importante empresa farmacéutica europea se puso en contacto con Rockwell Automationpara mejorar su línea de producción. Le ayudamos a implementar una nueva solución desupervisión de la línea y de la eficiencia total del equipo (OEE) para sacar partido de lainformación en línea y mejorar la eficacia del proceso de envasado

El entorno OEEpermite volver aponer enfuncionamiento lalínea de envasadomás rápidamente.

"Hemos demostrado la facilidad con que RS PMX permite integrar el sistema

de ejecución de fabricación con el historial de datos.”

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La solución OEE parte delescenario de rendimiento

ideal de la línea.

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sin embargo, el uso de EtherNet/IP también haceposible el mantenimiento a larga distancia contecnología web.

Acemal produce líneas de cocción automáticasy semiautomáticas para todo tipo de gofres. Ademásde producir la masa, las máquinas elaboran el productocompleto, donde el horno constituye el elementoprincipal de este proceso. El horno tiene un sistemaautomatizado de correas transportadoras que puedeincluir hasta 400 planchas de gofres de entre 4 y 12,5metros de longitud, según el tiempo de cocción. Loshornos a gas están equipados con quemadorescontrolados por sensores de infrarrojos para regular ymantener la temperatura dentro de un margen de 0,5 °C.Acemal también produce instalaciones semiautomáticasequipadas con este sistema transportador. Normalmente,la capacidad de estas líneas es inferior (entre 1.000 y8.000 gofres por hora). Los operarios pueden utilizarestos hornos para todo tipo de gofres utilizando una solalínea de cocción.

La mayoría de líneas incluyen inyectoresperfectamente sincronizados con el movimiento de lacorrea que depositan la masa en las planchas. En el otroextremo, los gofres se descargan mediante unmecanismo que consiste en un tambor sincronizadoprovisto de agujas que se deslizan entre las grúas paraelevar los gofres. A continuación, los gofres se colocansobre la correa transportadora que los transporta hacia lasiguiente sección, la máquina envasadora.

Debido a la complejidad del proceso, en 1998 seintrodujo un sistema de PLC. Para Acemal supuso unimportante paso hacia delante, pues su proceso defabricación había permanecido prácticamente inalteradodurante casi 25 años. El pedido canadiense supuso unaoportunidad de oro para introducir esta adaptación.

La máquina sigue siendoprácticamente la misma, pero ahoralos elementos móviles se controlanmediante módulos de engranajes ytodas las operaciones pasan por el PLC.

El cliente, al igual que con todas las líneas nuevasintroducidas desde la fase de construcción de la máquinaen adelante, pensó en nuestro equipo de automatización.Por eso se puso en contacto con la filial de RockwellAutomation en Bélgica, que propuso un sistemaconsistente en dos módulos de engranajes Powerflex700S (maestro y esclavo). El módulo maestro contieneun módulo Logix integrado y sirve como dispositivo

central de comando, mientras que los módulos deengranaje se comunican entre sí mediante EtherNet/IP.Es preciso que la comunicación sea muy rápida, puestodas las operaciones deben estar sincronizadas y no haylugar para ningún tipo de desplazamiento, por pequeñoque sea. La comunicación entre el maestro y la HMI,una Allen Bradley PanelView Plus 1000 con pantallatáctil, también utiliza EtherNet/IP.

Los diseñadores aprovecharon las nuevas oportuni-dades técnicas para simplificar el control de la línea decocción, y ahora todos los dispositivos de seguridad

están integrados en el panel de control. Actualmentepueden verse las funciones de la máquina, y se hanincorporado numerosas alarmas para ofrecer unmantenimiento de alto nivel. La regulación de todo elsistema es ahora muy flexible, y se han cuidado todos losdetalles para permitir un ajuste óptimo en el momentoen que arranca la línea y controlar la producción con losmismos parámetros día tras día.

Puesto que EtherNet/IP es compatible con TCP/IP, lared puede utilizar equipo estándar de Ethernet. Gracias aesta compatibilidad, supervisar el proceso a distancia através de la red local de la empresa nunca ha sido tansencillo, con lo que los usuarios pueden controlar laproducción y ofrecer mantenimiento a través de Internet.Aunque todavía no forma parte del pedido canadiense, enel futuro se incorporará la posibilidad de ofrecermantenimiento a larga distancia.

El nuevo dispositivo automatizado se ensayóa conciencia antes de enviar las instalaciones al clientey configurarlas en su sede operativa. El objetivo esgarantizar que todas las líneas de cocción que se entreguenen el futuro tengan el mismo nivel de automatización eincluyan las tecnologías más recientes. El nuevo sistemasimplifica la máquina y ofrece mayor fiabilidad. Pocodespués de finalizar el pedido canadiense se construyó unamáquina nueva para otro fabricante de ese país quenecesitaba una línea de cocción para la fabricaciónautomática de crêpes en serie. ■

Autor: Alfons Calders, "Industrie Technique &Management"

Ésta podría haber sido una entrega de lo másnormal si Acemal no hubiera producido por primera vezuna línea totalmente automatizada equipada con unsistema electrónico integrado y un PLC. En realidad, lacaracterística más impactante de esta nueva línea es unsistema eléctrico de engranajes con velocidad variablesincronizado y controlado por PLC.

Esta línea tiene una flexibilidad máxima de ajuste ycontiene múltiples alarmas con visualización de erroresde funcionamiento. Además, ofrece más posibilidades delas que el cliente exigió en un principio, en relación conla funcionalidad y el mantenimiento. En un principio, elfabricante canadiense de gofres solamente necesitaba unsistema automatizado basado en nuestros componentes;

Tres millones degofres al díaLa empresa belga Acemal envió recientemente tres líneas de cocción de gofresa una empresa canadiense que forma parte de su cartera clientes desde 1990.Gracias a la incorporación de estas nuevas líneas, la capacidad de producción dedicha empresa ha aumentado en más de tres millones de gofres al día

De izquierdaa derecha: Hervé Jamin(Acemal), Alfons Calders(IndustrieTechnique &Management),Herman Ertveldt(Acemal), Patrick Clément(RockwellAutomation) yEmmanuel Moriau(Acemal)

Para automatizarlas máquinas,

Acemal escogió un sistema con

dos unidadesAllen-Bradley

Powerflex 700S(maestra y esclavo)

Gracias a su amplia gama de productos,Acemal puede suministrar instalacionesa empresas de todos los tamaños.

”Los diseñadores aprovecharon las nuevas oportunidades técnicas para

simplificar el control de la línea de cocción, yahora todos los dispositivos de seguridadestán integrados en el panel de control.”

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barg. A continuación se vaporiza en evaporadores queelevan su temperatura de -150 a 3°C. El calor necesario paraeste proceso procede inicialmente de quemadoressumergidos en el baño de agua de cada evaporador y,finalmente, de una planta de cogeneración consistente enuna turbina de gas de 40 MW con recuperación de calor de72 MW. El agua caliente generada mediante este procesovuelve a inyectarse en el baño de agua del evaporador.

Como parte del programa de actualizaciones, quepretende mejorar la eficacia de la planta y reducir los costesde mantenimiento, Fluxys decidió examinar la viabilidad deutilizar un variador de media tensión en una de las bombasde alta presión. El objetivo era obtener el régimen de flujodeseado controlando la velocidad de la bomba en lugar delmétodo existente de regulación de válvulas. El uso de unavelocidad de accionamiento variable repercutiría enconsiderables ahorros energéticos y, gracias al menordesgaste de la bomba, reduciría los costes de mantenimiento.Por lo tanto, se puso en marcha un plan de implementaciónpara sustituir la ineficaz "válvula de regulación/control de lapresión" por un variador de voltaje medio de 6 kV y 1,4MW para controlar directamente la velocidad de la bomba.

Un estudio de mercado efectuado como parte del procesode licitación reveló que la mayoría de variadores utiliza undescenso/aumento de la tensión del variador y requiere untransformador de 6 kV en la entrada y salida. Lostransformadores ocupan más espacio que el propio variadory requieren un capital y costes de operación adicionales deaire acondicionado a causa de las pérdidas caloríficas. Sinembargo, un proveedor pudo ofrecer una alternativa; graciasa los últimos desarrollos tecnológicos, nuestro variadorAllen-Bradley PowerFlex 7000 con tecnología Direct-to-Drive no requiere transformadores de entrada o de salida,con lo que permite mayor eficacia operativa y ocupa muchomenos espacio.

Con el objetivo de prevenir peligros medioambientalesfue necesario instalar un transformador de aislamiento paralimitar la contaminación en la red. Sin embargo, puesto quesolamente se necesitó un transformador, el coste total de lasolución PowerFlex es comparable al de los variadores"tradicionales" menos avanzados. En 2004 se completó lainstalación del primer variador PowerFlex 7000 de 18impulsos, diseñado para la supresión de armónicos (5º, 7º y11º), lo que convirtió a Fluxys en una de las primerasempresas en implantar un variador de frecuencia en unabomba de GNL de alta presión.

Cuando se amplió el terminal de GNL de Zeebrugge en2005, se decidió extender el uso de variadores de voltaje

medio para incluir compresores de gas que envían el gas deretorno a las cisternas de los buques. Los mismoscompresores se utilizan también para tratar el gas de lostanques contenedores en el terminal. El sistema dereglamiento existente proporcionaba control de flujo entre10.000 y 24.000 m3/hora y, por lo tanto, su sustitución poruna solución de variador de voltaje medio era una opciónlógica. De nuevo, tras el estudio de mercado, se eligió latecnología de media tensión Direct-to-Drive del PowerFlex

7000 como primera opción.La función Direct-to-Drive

del PowerFlex 7000 combina tresinnovaciones diseñadas paraeliminar los transformadores deaislamiento, utilizando motoresnuevos o los ya existentes. Laprimera consiste en el uso de untiristor de potencia simétricode media tensión de compuertaSGCT (Symmetrical Gate

Commutated Thyristor), quereemplaza el tiristor presente en el puente rectificador de unvariador tradicional. Gracias al voltaje nominal más alto y ala posibilidad de conexión en serie, el SGCT permite alvariador PowerFlex 7000 ofrecer 6,6 kV sin agregar mayorcomplejidad. El rectificador final de frente activo delPowerFlex 7000 utiliza la conmutación activa y el filtro dearmónica para reducir la distorsión armónica total a menosdel 5% y cumple con las normas IEEE 519, EN61000-2-4 yG5/4.

PowerFlex también incluye la tecnología de proteccióndel voltaje en modo común (Common Mode VoltageProtection) diseñada para mitigar el esfuerzo de voltaje enmodo común generado por variadores de frecuencia variablesin utilizar un transformador de aislamiento. Puesto que nose genera ningún esfuerzo de voltaje de onda reflejada en elmotor, el PowerFlex 7000 puede utilizarse con motoresanteriores y, por lo tanto, es ideal para aplicaciones en lasque se aprovechan equipos antiguos. Gracias a la alta calidaddel voltaje sinusoidal y a la corriente en la salida del variador,el motor y el variador pueden estar alejados entre sí hasta 15km sin necesidad de aislamiento adicional de cable y motor.

Con el uso de la tecnología Direct-to-Drive delPowerFlex 7000, Fluxys LNG ha conseguido una reducciónen el gasto energético de sus bombas de alta presión y haminimizado los costes de instalación gracias a la capacidadde utilizar el motor y el cableado existentes, con lo que seelimina la necesidad de transformadores y de infraestructurarelacionada. ■

Autor: Alfons Calders, "Industrie Technique &Management"

Fluxys transporta gas de Noruega a Zeebruggea través de un oleoducto submarino, donde se une a unenlace de interconexión con el Reino Unido que permitecomercializar gas natural a través del centro “Huberator”.Hay otras dos plantas de gas natural licuado en la ubicaciónde Zeebrugge de neutralización de picos (peak-shaving), quefuncionan como reserva y cuya tarea consiste en equilibrarlos picos de consumo invernales.

El terminal de almacenamiento de GNL recibe gasnatural licuado del buque cisterna a -160 °C y a una presiónoperativa de 110-150 mbarg. Actualmente, el terminalrecibe unas 60 entregas anuales por buque, pero según laexpansión planificada se llegará a los 110 buques. El GNL sebombea desde los buques cisterna a una de las tres cisternasde almacenamiento, con una capacidad de 87.000 m3 cadauna. Actualmente se está construyendo una cuarta cisternacon una capacidad de 140.000 m3. Mientras se bombea, elgas de retorno o el volumen de gas desplazado se envía a lacisterna para equilibrar la presión en las cisternas dealmacenamiento y en las cisternas del buque.

El GNL se extrae de las cisternas de baja presión con laayuda de bombas de alta presión, que elevan la presión a 80

Ahorro energético demedia tensiónFluxys LNG de Zeebrugge (Bélgica) es un importante centro europeo para el transportey el almacenamiento de gas natural licuado (LNG). Aprovechando la nueva tecnologíade variadores de Rockwell Automation, Fluxys LNG se ha convertido en una de lasprimeras plantas de LNG en utilizar un variador de velocidad variable para controlaruna bomba de LNG de alta presión

Tras la obtención de resultadossatisfactorios se decidió equipar dos delas cinco bombas de instalación con unvariador de media tensión e instalar unvariador de media tensión en elcompresor que suministrará el gas deretorno a las cisternas de los buques. Enel centro de la fotografía se aprecia elcompresor y el hielo en la unidad.

“Fluxys LNG consiguió una reducción del 37% en el gasto energético de sus

bombas de alta presión y logró minimizar los costes de la instalación.”

El GNL se extrae de las cisternas de

baja presiónmediante bombas

de alta presión

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Los sistemas tradicionales no soportan tales cifras deproducción. Por este motivo Deco decidió automatizarel proceso de producción con software personalizado.Aunque esta decisión mejoró la productividad de laempresa, poco a poco fue revelando sus limitaciones.Con el tiempo se decidió abandonar la vía de adquirirsoftware personalizado a favor de adoptar un nuevoestándar para la producción por lotes, prácticamentesin personal y capaz de ocuparse automáticamente detodas las fases de producción y de almacenamiento.

Se seleccionó a Rockwell Automation paraintroducir los cambios. Campri explica que estadecisión estaba basada en diversos factores, entre ellos larelación de colaboración y confianza establecida conSapi, el integrador de sistemas, que ha colaboradodurante años en la automatización de las plantas deDeco; la empresa acogió satisfactoriamente la propuestade utilizar nuestras soluciones FactoryTalk View,

FactoryTalk Batch y Archiver. “Decosiempre nos ha ofrecido un alto nivelde calidad", subraya Campri.“Además, para permanecer en lo másalto debemos utilizar las tecnologíasmás innovadoras”.

“El producto anterior habíaalcanzado un nivel inaceptable deentrada personal incluso en lasmodificaciones parciales, y exigía unaserie de competencias muy específicasque complicaban demasiado lasoperaciones en una planta tandinámica como la de Bagnacavallo",explica Antonio Lanfredini, directortécnico de Sapi.

Otro factor que contribuyó a la

decisión final fue la capacidad de Rockwell Automationde ofrecer productos que se mejoran regularmentemediante nuevas versiones, capaces de llevar a cabooperaciones dotadas de la técnica más moderna enproducción por lotes y, lo más importante, compatiblescon las normas y con las certificaciones ISA88.

“En realidad", admite Campri, "las verificaciones en elproceso de mezcla se llevan a cabo para todas lasmaterias primas que influyen en la calidad del producto,y una pequeña parte de la dosificación sigue siendoresponsabilidad del personal. El motivo es la absolutapersonalización de los productos en el mercado. Enalgunos casos, para 10.000 kg de detergente se añadenúnicamente 15 g de colorante. Se trata de un porcentajeinsignificante en cuanto a cantidad, pero indispensablepara la producción.”

Campri sigue: “Realizamos más de 300 verificaciones,además de las 110 controladas automáticamente por elpropio sistema. Por este motivo resultaría demasiadocaro instalar todos los sistemas de ingeniería necesarios

para agregarlas automáticamente.” Por lo tanto, losaditivos se introducen de forma manual, aunque toda laoperación se coordina mediante software.

Todo el proceso, a excepción de las dosis manuales, segestiona desde la sala de control en la que se ha instaladoel servidor y conectado con los dos PC industriales.La red escogida aceptará cualquier desarrollo futuro y seutiliza para la gestión de las 170 válvulas y motores, asícomo para la transmisión de información desde lossensores. Sin embargo, para el intercambio de datosse utiliza EtherNet/IP.

La decisión de utilizar Ethernet ofrece muchasimplicaciones positivas para toda la producción deDeco, incluyendo el uso de inteligencia de planta. Enrealidad, ya se intercambia mucha información entre losniveles de producción y administración, aprovechandolas nuevas posibilidades de comunicación. El siguientepaso será recolectar y procesar automáticamente todoslos datos de producción, para ofrecer informaciónestructurada a los encargados de la administración y alpersonal que trabaja con el sistema a diario. También seprevén nuevos refuerzos de la producción gracias a lacapacidad de FactoryTalk View. Es capaz de administrarhasta tres lotes de producción en paralelo, ayudando amaximizar la productividad de toda la planta. Encomparación con el sistema anterior, la producción hasubido en un 35% y la calidad de los productos tambiénha mejorado.

Todos estos factores permiten al personal de Decoadministrar cientos de productos al introducir lasfórmulas en el PC y dejar que el sistema agregueautomáticamente los componentes individuales en elorden correcto y con las verificaciones necesarias de

La nueva solucióncumple con lasnormas y con lascertificacionesISA88 de losorganismosinternacionales

Durante los dosúltimos años Decoha utilizado unnuevo estándarpara la producciónpor lotes sinpersonal, conla ayuda de Sapiy RockwellAutomationEn la mayoría de casos, puesto que se trata de

sustancias químicas, es necesario realizar las mezclas en elorden correcto, y evitar combinaciones que puedandesencadenar reacciones incontrolables. Se trata de unatarea muy delicada, que además se ve complicada por lanecesidad de añadir fragancias o agentes colorantes. Estosson problemas que Antonio Campri, responsable deproducción de detergentes de Deco, conoce bien gracias asus veinte años de experiencia en el Grupo Ravenna. Laempresa, afincada en Italia, está en continuo crecimiento,hasta el punto que en los últimos diez años el volumen denegocios ha crecido en un 70%. De hecho, solamente laplanta de Bagnacavallo produce 35 millones de envasesanuales, a los que cabe añadir los productos de la marcaScala fabricados en la planta de Castrocielo, en laprovincia de Frosinone. Según revelan las estadísticas, portérmino medio, un italiano abre un producto fabricadopor Deco cada cinco minutos.

La producción en lotes ayudaa “ordenar” la empresaLos estantes de cualquier supermercado están llenos de productos para la limpieza delhogar y el aseo personal, entre los que se cuentan diferentes soluciones elaboradas coningredientes activos específicos. Normalmente, estas soluciones se crean tras laboriososestudios que pretenden identificar la composición ideal, y determinar y controlar lasecuencia en la que se mezclan los productos y la mejor forma de llevarlo a cabo

“Deco siempre ha ofrecido un alto nivel de calidad y, para permanecer en

lo más alto, debemos utilizar las tecnologías más innovadoras".

Antonio Campri Gerente de producción de detergentes, Deco

Planta deBagnacavallo,

que produce35 millones de

productos anuales

velocidad, tiempo y temperatura de la mezcla. Para estatarea, Deco utiliza uno de nuestros PLC SLC 500 paramanipular 600 E/S digitales y analógicas. Aprovechandolos mejores sistemas de automatización disponibles hoyen día, es posible optimizar el sistema de producciónpara crear productos que satisfagan la necesidad delmercado de una enorme diversidad de productos delimpieza. ■

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AUTOMATION TODAY • NÚMERO 2-2007

plug-and-play e inteligencia interna.El segundo método para conseguir

máquinas de dimensiones máspequeñas es integrar múltiplesdisciplinas de control. Una únicaplataforma, como Allen-Bradley Logix, puede ocuparse del controlindependientemente del tamaño o de lacomplejidad de la aplicación. Otraventaja adicional de los sistemas decontrol integrados en componentes de lamáquina es la reducción del tiempo de instalación enhasta un 30%.

Los tiempos de conmutación son otro factorimportante en los costes de los clientes. Si puedeofrecerles máquinas más flexibles, les estáproporcionando una verdadera ventaja competitiva. Eneste sentido, las soluciones electrónicas pueden reducir eltiempo de conmutación significativamente. El controlelectrónico de la máquina puede reducir el conteo de laspartes de un 30 a un 70% y, en consecuencia, tambiénpuede reducir el tiempo de ensamblado. La integraciónde servo-control multieje y control de lógica proporcionavelocidad con versatilidad, mientras que con una simpleinterfaz de usuario gráfica, cambiar los parámetros de lamáquina puede ser tan rápido y sencillo como pulsar unbotón. En consecuencia pueden obtenerse reduccionessorprendentes del tiempo de conmutación. ■

Aumentar la velocidad sin ampliar el espacioocupado es más fácil si se maximiza el contenidoelectrónico de la máquina. Por ejemplo, es posible operar la lógica de la máquina y el movimiento, el control deprocesos y de variadores, con una misma plataforma.

De este modo no sólo se mejora el rendimiento, sinoque también se mejora la precisión y se reduce el conteode partes, con la reacción en cadena de un diseño ymantenimiento simplificados.

Los componentes de existencias permiten reducirhasta el 40% del tiempo que se dedica a diseñar elsistema de control, sin renunciar a la personalización nial alto rendimiento. Sin embargo, en ocasiones susclientes le piden aún más: no solamente utilizar elmismo espacio de planta, sino también reducir el espacio ocupado. Existen dos formas de conseguirlo.

La primera es la tecnología en la máquina, condispositivos de automatización y componentes montadosdirectamente en la máquina. Pueden ser arrancadores demotor, variadores de velocidad, detectores, contactores eHMI, siempre que estén adecuadamente clasificados desdeel punto de vista medioambiental y tengan capacidades de

DETERMINACIÓN DEL POTENCIAL DE MEJORA DESUS MÁQUINAS¿Sería posible mejorar sus máquinas para permitir elaumento de la productividad y de la flexibilidad quesus clientes exigen constantemente? Si responde "Sí"a cualquiera de las preguntas siguientes, tiene laoportunidad de introducir cambios.

• ¿El contenido mecánico de sus máquinas es superioral contenido eléctrico?

• ¿Ha maximizado el uso de controles en la máquina?

• ¿El sistema de control ocupa un partedesproporcionada del tiempo de diseño?

DESARROLLOS RECIENTESLos recientes desarrollos tecnológicos de Rockwell Automation han ayudadoa los constructores a diseñar máquinas más rápidas, capaces de asumirmayores volúmenes, de dimensiones más reducidas y con mayor flexibilidad.Los avances de este tipo redefinen lo que puede conseguirse con unamáquina y diferencian a un constructor de máquinas de otro.

Mejora continua delrendimientoMantener al cliente satisfecho es una tarea interminable.Independientemente de la productividad de una máquina, los clientessiempre quieren que sea más rápida, más pequeña y más flexible

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prácticamente idénticas. Sin embargo la verdadera cuestiónaquí es el estándar en que ambos se basan".

“El PC se basa en una arquitectura que se ha idodesarrollando constantemente a lo largo de los últimos 30años”, prosigue, “mientras que una consola de videojuegos esde propiedad y 'cerrada'". Las consolas de videojuegossolamente recibirán soporte técnico mientras estén 'de moda',y el aparato más reciente y novedoso puede pasar en pocosaños de Cenicienta a la hermanastra fea, y dejar de recibirsoporte técnico establecido.”

Y llegamos a la pregunta crucial: ¿Por qué un fabricantequerría escoger EtherNet/IP? Otras redes tienen sus propiospuntos fuertes y puntos débiles, pero EtherNet/IP tienesuficientes prestaciones y funcionalidad para trabajar con unaamplia variedad de aplicaciones. Como resultado, es muchomás versátil que la mayoría. Puesto que EtherNet/IPproporciona al mismo tiempo capacidades de controle información, ofrece a las empresas la posibilidad deconsolidar su arquitectura de comunicaciones.

El motivo principal por el que los fabricantes eligenEtherNet/IP no es su similitud con fieldbus, sino las nuevascapacidades que ofrece, muchas de las cuales son exclusivas delas redes basadas en Ethernet. Incluyen: capacidad de voz y devídeo, topologías variables, integración de TI, administraciónremota, conectividad de Internet y seguridad flexible, ademásde las capacidades de control de automatización y proceso entiempo real.

LA TECNOLOGÍACuando se oye hablar de Ethernet y/o IEEE 802.3 se habla decable, formato de paquete fundamental y cuándo puedentransmitirse los paquetes en la red, nada más. Este estándar se

recolección de datos, reguladorentre dispositivos similares,enclavamiento, y control devariadores y E/S en tiempo real.Todos ellos son puntos críticos para laimplementación de sistemasde automatización.

En los últimos años han aparecidoaproximadamente una docena de redesindustriales basadas en Ethernet, perosolamente algunas satisfacen todos estosestándares. Algunas utilizan Ethernet estándar,pero no cumplen con TCP/UDP/IP. Aunqueestas redes utilizan el cable Ethernet estándar,usted deberá utilizar conmutadores especiales/de propiedad exclusiva y quizás no pueda utilizarherramientas de resolución de problemas oherramientas de administración de red estándar.

Además, algunas redes son compatibles conTCP/UDP/IP pero utilizan otros protocolos depropiedad exclusiva. Aunque funcionen algunosprotocolos de capa de aplicación, como correoelectrónico o web, las comunicaciones TCP/IPcomparten tiempo con el protocolo de propiedad exclusivay quizá no funcionen correctamente o no funcionen sinrequisitos de configuración especiales. También es muypoco probable que pueda utilizar conmutadores estándar,encaminadores o cortafuegos con estas soluciones. Sin elcumplimiento de todos estos estándares no podrá acceder aventajas importantes y quizá no pueda combinar el tráficoindustrial, profesional y comercial en el mismo hilo osubred.

Aunque existen aproximadamente una docena de redesindustriales basadas en Ethernet, sólo una satisface todosestos estándares: EtherNet/IP, que utiliza Ethernet 802.3estándar, sin modificar, y TCP/IP/UDP/IP. Su protocolode capa de aplicaciones es el protocolo industrial comúno CIP (siglas inglesas de Common Industrial Protocol),el mismo protocolo utilizado por DeviceNet y ControlNet,que ofrece configuración de dispositivos, recolección dedatos, enclavamiento entre dispositivos similares, E/S entiempo real, control de variador y reticulación de controlde movimiento. Es perfectamente compatible con otrosprotocolos de capa de aplicaciones como correoelectrónico, voice-over-IP, video-over-IP y web. ■

refiere a las dos capas inferiores del modelo de siete capas. Lasprimeras implementaciones abarcaban 10base5 y 10base2,opciones que hace tiempo que se han abandonado a favor de10baseT, 100baseT y 1000baseT, el cable de par trenzadoCAT5 y CAT6 utilizado en oficinas y entornos domésticos.

También oirá hablar de TCP/IP, o en realidad, deTCP/IP/UDP/IP, para ser técnicamente correctos. Estascapas intermedias (tres y cuatro) del modelo de siete capasconstituyen el protocolo utilizado por Internet y por su redempresarial. El uso de las capas TCP/IP/UDP/IP estándar escrítico. Son las capas utilizadas por numerosos protocolos decapa de aplicaciones muy útiles:http para web; ftp paratransferencia de ficheros; snmp para productos deadministración de redes; VoIP para voz y vídeo; smtp paracorreo electrónico, y muchas otras.

Las topologías de Ethernet también incluyenconmutadores, muchos con características especialesdesarrolladas durante muchos años. Entre estas característicasespeciales se cuentan las siguientes: calidad de servicio (QoS,siglas inglesas de Quality of Service), que permite priorizar las

Desde el principio, Ethernet ha visto uncrecimiento prácticamente exponencial, ayudado por lapopularización de Internet. La necesidad de un protocolocomún al que pudiera acceder todo el mundo ha sido unimportante impulsor, y podemos afirmar que EtherNet esactualmente la principal tecnología que sostiene la eramoderna de la información.

Una de las ventajas principales de EtherNet/IP frentea otras redes es que "es estándar, y no está basado enestándares”. Este sistema utiliza hardware estándar basadoen conmutadores estándar con herramientas deadministración estándar. Otros protocolos empleantecnología estandarizada, pero cuanto más se baja en la

infraestructura, menos estándar es y máspropiedades exclusivas encontramos.

Gracias a estaarquitecturaestándar,

EtherNet/IPfacilita la combinación de

controles industriales comerciales, empresariales y entiempo real en la misma red, y resuelve problemas concomponentes estándar cuando otras soluciones imponensilicona personalizada.

Paul Brooks, gerente de producto de RockwellAutomation para Europa, ofrece una analogía interesante:“En efecto, otros productos pueden ofrecer funcionesy funcionalidades similares, pero en realidad son muydiferentes. Existe un buen ejemplo en el mundoinformático. Si se compara un PC con una consola devideojuegos de gama superior en cuanto a salida, son muysimilares: gráficos y sonido estupendos y experiencias

Los principios deEtherNet/IPTras el anuncio realizado por la ODVA recientemente sobre la instalación del nodonúmero 1 millón, puede afirmarse que EtherNet/IP está bien establecido. ¿Cuál esel secreto de este protocolo que ha conseguido una aceptación masiva en tantosmercados? ¿Se debe a que está basado en un estándar mundial verificado? ¿Es por subase de usuarios masiva? Quizá sea porque ofrece mucho más que otros fieldbuses depropiedad exclusiva. En realidad, lo que ha convertido a EtherNet/IP en un estándarindustrial mundial de facto es una combinación de esas tres razones

Una de las ventajas principales de EtherNet/IP frente a otras redes es que

"es estándar, y no está basado en estándares."

comunicaciones; réplica de puertos, que permite a losusuarios resolver problemas en un puerto de conmutaciónal conectar herramientas de resolución de problemas a otropuerto para supervisar el tráfico; características deprotección; IGMP snooping, que encamina el tráfico dedifusión múltiple solamente a los nodos que lo necesitan, yun gran número de características adicionales.

Finalmente, una red industrial necesita un protocoloindustrial utilizado en la capa (de aplicaciones) superiorjunto con otros protocolos de capa de aplicaciones, comocorreo electrónico o web. El protocolo industrial debegarantizar que el tráfico en tiempo real tenga mayorprioridad que otras tareas de EtherNet, como elmantenimiento y la reparación de impresoras. El protocolodebe ser capaz de manejar todo aquello que necesita hacercon la red industrial, como configuración de dispositivos,

El motivo principalque impulsa a losfabricantes a elegirEtherNet/IP no es susimilitud confieldbus, sino lascapacidades nuevasque ofrece

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Aparecen nuevos sistemas sofisticados más fáciles de entendere implementar.

Las redes de seguridad han evolucionado muy rápidamente.En las primeras implementaciones, la red de seguridad semantenía totalmente separada de la red de control estándar; es cierto que hoy en día hay algunas empresas que sigueninsistiendo en que esta estrategia es la única forma degarantizar la seguridad funcional. Sin embargo, la necesidad de implementar una red de seguridad separada, diferenciaday con frecuencia no relacionada junto con la red de controlestándar tiene claros inconvenientes. Instalar y ofrecer soportepara dos arquitecturas de red totalmente diferentes se alejamucho de la situación ideal. Es preferible implementar la redde seguridad como extensión real de la red de controlestándar, con dispositivos de seguridad y dispositivos decontrol estándar conectados al mismo hilo.

Los últimos avances tecnológicos hacen realidad estaestrategia sin menoscabo de los estándares de seguridad másestrictos. En concreto, existe la posibilidad de implementarredes de seguridad como extensiones de redes abiertas basadasen fieldbus como DeviceNet y EtherNet/IP.

¿Cómo es posible? La clave radica en el protocolo industrial común (CIP), la capa de aplicaciones comúny abierta compartida por DeviceNet y EtherNet/IP, así comootras redes CIP que incluyen ControlNet. En 2005 se publicóla especificación CIP Safety que ofrecía extensiones deseguridad funcionales, redes CIP y ampliaba la cobertura deaplicaciones de CIP incluyendo comunicaciones de seguridadintegrada según IEC 61508 SIL 3 y EN 954-1 Categoría 4.

La primera implementación práctica de CIP Safety seaplicó a DeviceNet, incluyendo todas las ventajas derivadas dela mejora de los diagnósticos y la facilidad de puesta en servicioa las que los usuarios estaban acostumbrados con DeviceNet

Cuándo utilizar EtherNet/IP o DeviceNet para garantizar laseguridad dependerá en gran parte de los mismos requisitosque regulan el uso de las comunicaciones estándar a través deEtherNet/IP y DeviceNet. Factores como las distancias, lalongitud del paquete, el tiempo de respuesta, el coste de losdispositivos y los requisitos de potencia del dispositivodeterminarán qué red es más apropiada para una aplicacióndeterminada. Para una aplicación en la que las distancias songrandes, los tamaños de paquetes de seguridad voluminosos ose requiere mayor rendimiento efectivo, probablemente seamás apropiado utilizar CIP Safety sobre EtherNet/IP queDeviceNet. En cambio, para aquellas aplicaciones en las quebasta con el ancho de banda de DeviceNet o se requierepotencia a través de la red, quizá sea más aconsejable utilizarDeviceNet en lugar de EtherNet/IP.

En ambos casos, cada vez salen al mercado más productos de seguridad y con mayor compatibilidad. RockwellAutomation ya tiene un conjunto completo de productosdisponibles para DeviceNet Safety, como bloques deentrada/salida de seguridad, interruptores de seguridad conenclavamiento, cortinas de luz de seguridad, variadores deseguridad y PCL de seguridad; además, la empresa introduceprogresivamente un conjunto similar de productos ysoluciones para EtherNet/ IP Safety.

En general, las ventajas para los fabricantes derivadas de laadopción de soluciones de seguridad realmente integradas sonmuchas. Los costos de hardware también se minimizan, pues es posible utilizar los mismos componentes para la secciónestándar del sistema y para la de seguridad. Los fabricantestambién pueden reducir los costes del software y del servicio de soporte técnico, ya que puede utilizarse el mismo softwareen toda la planta y los operadores solamente necesitan conocer una arquitectura. Aunque el sistema integrado sigueevolucionando en respuesta a las necesidades de los usuarios,ofrece la posibilidad de un escalado sencillo agregando nuevoscomponentes de seguridad o segmentos de red totalmentenuevos. Según los requisitos del sistema, los ingenieros puedenimplementar y distribuir el hardware necesario para satisfacerlas demandas de las aplicaciones, ya sea en una máquinaindividual o en una instalación completa. ■

estándar. El resultado, DeviceNet Safety, no sólo tenía elmismo aspecto y se utilizaba del mismo modo que elprotocolo DeviceNet estándar, sino que permitía unaverdadera integración con el protocolo DeviceNet estándar,y ofrecía a los usuarios la posibilidad de conectar dispositivosseguros y dispositivos de control estándar en el mismo hiloo red, con o sin un PCL o controlador de seguridad dedicado.Más reciente es el anuncio de CIP Safety sobre EtherNet/IP,la especificación de Ethernet industrial predominante, queofrece un modo sencillo de integrar redes de seguridadexactamente en la misma arquitectura de Ethernet queutilizan los dispositivos de control estándar, el resto dela empresa e incluso Internet.

CIP Safety proporciona integridad mediante el uso de unamplio conjunto de medidas de protección aprobadas por elorganismo alemán TÜV. Garantiza la integridad de latransmisión al detectar errores de comunicación y permite laintegridad de las aplicaciones al permitir a los dispositivostomar las medidas apropiadas. En la mayoría de aplicaciones,cuando se detecta un error el dispositivo entra en un estado deausencia de energía, normalmente denominado estado deseguridad. El código de seguridad de cada dispositivo es elencargado de detectar estos errores de comunicación y seejecuta en una sección de alta integridad de dispositivos deseguridad que normalmente emplea hardware redundante,con la aprobación de una agencia de certificación.

Aunque lo más importante es ayudar a garantizar laseguridad, DeviceNet Safety y EtherNet/IP Safety tambiénreportan interesantes ventajas de integración y ofrecen lasmismas capacidades de conexión en puente y encaminamientotransparente que las redes CIP estándar. Un nodo deseguridad en un segmento de red DeviceNet Safety puedecomunicarse con transparencia con otro nodo de seguridad enun segmento distinto de la red DeviceNet Safety, incluso através de múltiples capas de redes CIP. Del mismo modo, unnodo en un segmento de red EtherNet/IP Safety puedecomunicarse con transparencia con otros nodos en capasy segmentos de red diferentes.

CIP Safety sobre EtherNet/IP no sustituye a CIP Safetysobre DeviceNet. Se utilizan para aplicaciones diferentes.

Parece que fuera ayer cuando decíamos que el paso de los sistemas cableados a las arquitecturas de redrepresentaba un cambio fundamental para la seguridad de lossistemas. Pero la aceptación de la llamada red de seguridad hasido tan grande que es fácil olvidar la corta edad del cambio dela legislación de seguridad de los equipos y especialmente laintroducción de la IEC 61508, que lo ha hecho posible.Ahora el reto no consiste en implementar una red deseguridad, sino en integrar ese aspecto crucial en laarquitectura de red global.

La IEC 61508 redefinió la forma de evaluar los sistemas deseguridad, pasando de un enfoque prescriptivo basadoen reglas a un enfoque basado en metas. Esto permitió a losfabricantes alejarse de los sistemas de seguridad cableadosy sacar partido de los controles y y de las redes de seguridad. La

Seguridad verdaderamenteintegradaEl desarrollo de la normativa de seguridad y los avances tecnológicos descubrenposibilidades muy tentadoras para la implantación de redes de seguridad: lacapacidad de unir los dispositivos de control de seguridad junto con dispositivos decontrol estándar en el mismo hilo o la misma red. El Dr. Richard Piggin de RockwellAutomation, experto del Reino Unido y enlace entre la ODVA y la IEC SC65C/WG12,quien actualmente participa en el desarrollo de IEC 61784-3, Comunicación SeguraFuncional, describe el paradigma de la seguridad verdaderamente integrada

“El mejor enfoque consiste enimplementar la red de seguridad como

extensión real de la red de controlestándar.”

En función de losrequisitos delsistema, losingenieros puedenimplantar ydistribuir elhardware necesariopara satisfacer lasdemandas de lasaplicaciones, ya seaen una máquinaindividual o en unainstalacióncompleta.

sensación de déjà vu era palpable, recordaba los cambios deveinte años antes en el entorno de control estándar, cuando sepasó de relés a PLC y de cableado en paralelo a fieldbus.

Las ventajas también son similares. Es posible reducirdrásticamente los tiempos de instalación y, por lo tanto,también los costes, y la flexibilidad global del sistema deseguridad aumenta para dar cabida a los cambios. La mejorade los diagnósticos, la facilidad de la verificación y lamodularidad logran que la red de seguridad sea fácil demantener y ayudan a reducir el tiempo improductivo.

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Puesto que los fabricantes siempre buscan la formade reducir el tiempo que se dedica a configurar e instalarsistemas de control, la capacidad de obtener acceso aherramientas y recursos que ahorren tiempo en una únicaubicación resulta extremadamente útil. El sitio web deherramientas de Integrated Architecture ha sido diseñado paraofrecer a los clientes una forma rápida y eficaz de obteneracceso a la información y obtener respuestas a las preguntasrelacionadas con el sistema Integrated Architecture, y con eldiseño, la configuración y la instalación del sistema de control.

Sus principales características son las siguientes:• La guía de inicio rápido del sistema CompactLogix: una guía

fácil de entender diseñada para ayudar a reducir el tiempoy los costes asociados con el diseño, la configuración y lainstalación de un sistema de control de tamaño medio.Incluye una explicación del proceso de configuración delsistema CompactLogix y ayuda a simplificar la instalacióncon consejos importantes para elegir e implementar losproductos apropiados para la aplicación, así como técnicas deconfiguración y todas las herramientas necesarias para cadapaso.

• Biblioteca de código de muestra: incluye código paraaplicaciones comunes de sistemas de control. Los clientespueden incorporar código en su sistema y reducir de estemodo el tiempo de instalación y configuración. El códigopuede modificarse según los requisitos de la aplicación delcliente.

• Recursos de prestaciones y capacidades de CompactLogix:incluye esquemas que muestran las configuraciones máshabituales de CompactLogix para EtherNet/IP, DeviceNet

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y máquinas autónomas. Los recursos de prestacionesy capacidades ayudan a los clientes a determinar quéconfiguración del sistema de control satisface las necesidadesde su aplicación. Los clientes con poca o ninguna experienciaen controladores de tamaño mediano pueden ver y entenderclaramente la capacidad de estos controladores, así comomaximizar sus prestaciones.

• Vídeos de Arquitectura Integrada: incluyen comparacionescon la competencia y ejemplos de clientes. Estos vídeosofrecen a los usuarios la oportunidad de conocer de primeramano el valor subyacente del entorno de ArquitecturaIntegrada.

• Herramienta de generación de etiquetas de DeviceNet: ayudaa simplificar aún más la configuración de DeviceNet algenerar automáticamente etiquetas descriptivas paradispositivos DeviceNet asociados con la plataforma decontrol Logix. Al eliminar las direcciones no descriptivas, losbit de palabras y el conteo, las etiquetas ayudan a simplificarla configuración y el uso del sistema de control.

El sitio web de herramientas de Arquitectura Integrada y sudocumentación está disponible en ocho idiomas, incluyendodialectos europeos y asiáticos. Tanto los usuarios principiantescomo los veteranos han descubierto la utilidad de lasherramientas, en sólo 10 meses se han descargado 19.000segmentos de código muestra y 10.000 manuales de iniciorápido. ■

Para obtener más información sobre Arquitectura Integraday/o los recursos nuevos, visite:www.rockwellautomation.com/go/iatools.

Las herramientas del sitio webayudan a simplificar el diseño, la configuración y la instalaciónDiseñado para ayudar a reducir la complejidad de seleccionar, diseñar y configurar los sistemas de control, un nuevo sitio web alojado porRockwell Automation proporciona una valiosa colección de recursos e información sobre la Arquitectura Integrada de la empresapermite reducir el tamaño de muchos otros componentes o

eliminarlos por completo.El rectificador con sección de entrada activa (AFE), basado

en la tecnología Direct-to-Drive PowerFlex 7000, utiliza laconmutación de semiconductores para reducir los armónicosdel lado de la línea a niveles que satisfacen las normas dearmónicos más aceptadas del mundo. El rectificador AFEutiliza SGCT para producir un patrón de conmutación PWMque evita que el variador produzca armónicos de corriente delínea elevados. El enlace DC especial proporciona protección devoltaje de modo común, reduciendo el esfuerzo del motor almismo tiempo que evita el uso de un transformador deaislamiento.

En el lado de carga, la sección del inversor produce voltaje dealta calidad y formas de onda de la corriente con contenido dearmónicos muy bajo. A frecuencias más altas, PWM funciona

junto con un pequeño condensador integral para reducir losarmónicos de mayor orden y proporcionar una forma de ondasinusoidal casi perfecta. El control de flujo sensorless vectorofrece mejor rendimiento en comparación con los variadores devoltios por Hz y permite cambiar rápidamente el par de motor.

La actualización a una solución sin transformador MV es aúnmás sencilla gracias al sofisticado firmware de PowerFlex, quepuede programarse en fábrica con parámetros específicos paralas aplicaciones. Un asistente de arranque contribuye al procesode puesta en servicio al solicitar la información necesaria y aladvertir al usuario cuando faltan parámetros o cuando se hanintroducido de forma incorrecta. Estas características,combinadas con la función de autoajuste, permiten la puesta enservicio más rápidamente. ■

Con un ahorro energético potencial del 30 al 35%,menores costes de propiedad y fiabilidad mejorada, lapopularidad de los variadores CA de media tensión (MV) creceen las aplicaciones de motor para la gama de 400 kW a 2 MW.

Los variadores de media tensión entre 2,4 y 6,6 kV permitenun funcionamiento de velocidad variable en procesos de altapotencia como los relacionados con la pulpa y papel, el acero, laminería, la petroquímica, el procesamiento de alimentos, el aguay las aguas residuales. Las aplicaciones más habituales son lasgrandes bombas, los ventiladores, los compresores, lostransportadores, los mezcladores y las extrusoras. Debido a laalimentación sinusoidal del motor, también son ideales paraaquellas aplicaciones en las que las tiradas de cable extensas y lasconsecuentes caídas de voltaje podrían suponer un problema:en aplicaciones mar adentro, sumergibles o remotas.

Evitar la dependencia de transformadores ineficaces parasubir y bajar la tensión mejora la capacidad de control y el usodel espacio. Los variadores MV también ofrecen un alto gradode control del motor y pueden limitar la corriente de arranquesin hacer concesiones en cuanto al par nominal sobre el rangode velocidad completo. Por ello son ideales para el arranque demotores grandes con alimentaciones "débiles", en los quecorrientes de arranque elevadas podrían conllevar reduccionesimportantes del voltaje.

La gama de variadores de velocidad MV PowerFlex incluyetiristores de potencia simétricos de media tensión de compuertaSGCT en un rectificador de sección de entrada activa parareducir armónicos y protección de voltaje de modo común sintransformadores. Los SGCT tienen un variador de compuertaintegrado para una activación periódica más eficaz y uniforme.Son más apropiados para el manejo de voltajes y corrientesfluctuantes mientras se encienden y apagan durante laactivación periódica. Los SGCT están conmutados porcompuertas (accionados) en lugar de conmutados por carga,por lo que resultan ideales para ser usados en inversores deorigen de corriente con anchura de impulso modulada (PWM),ya que producen un variador inherentemente regenerativo. Esto

La media tensión y sugran popularidadJan Van Den Bossche, gerente del departamento de variadores de alta potencia en RockwellAutomation, describe los variadores y motores de media tensión en profundidad: qué son,qué ventajas presentan y qué oportunidades de aplicaciones ofrecen

Los principalesmotivos para

utilizar losvariadores MV son

el considerableahorro energético

que conllevay su rápida

amortización

“En comparación con modelosanteriores, el moderno variador MV tiene

un tamaño mucho menor.”

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