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Pro@ctec 2016Programa de Actualización Técnica
Extienda su Control
Confidential Property of Schneider Electric
Alejandro de la FuenteSr. Telemetry Solution Architect - Desarrollo de Negocios
Telemetria e intrumentación Inalámbrica
Property of Schneider Electric 2
Temario:• Conociendo el mundo de la instrumentación inalámbrica.
• Componentes Principales y Arquitecturas.
• Selección del sistema de comunicación.
• Link descarga información.
• Ronda de preguntas y respuestas.
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- Telecomunicación, Tele-medición, Telecontrol ….
- Recepción y/o envío de información sin cables …
- Extensión de las redes de monitoreo y/o control..
Porque utilizar telemetría?
- Las distancias entre equipos es muy grande
- El costo de conectar por cables es muy elevado
- Uno o mas de los equipos son móviles
IntroducciónQue se entiende por TELEMETRIA ?
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- Adecuar el dato para ser transmitido por radio
- Existen posibles retardos en la comunicación
- El medio de transmisión es el aire ( Interferencias )
Cuando NO utilizar telemetría?
- Lectura de información en tiempo real
- Lazos de control crítico ( Microsegundos )
- Sistemas o enclavamientos de seguridad
IntroducciónConsideraciones en Telemetría
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Arquitectura
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- Instrumentación de campo
- Unidades Terminales Remotas - RTU
- Radios de largo alcance
- Sistemas SCADA
Accesorios:
- Antenas, conectores
- Cables Coaxiales
- Baterías, Torres,
Componentes y ArquitecturasComponentes
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- Que distancia debo cubrir con el enlace de radio?
- Como es el terreno entre los enlaces ? Obstrucciones ?
Selección del sistema de comunicaciónPreguntas básicas
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- Que distancia debo cubrir con el enlace de radio?
- Como es el terreno entre los enlaces ? Obstrucciones ?
- Si son mas de 2 locaciones, cómo están distribuidas?
Selección del sistema de comunicaciónPreguntas básicas
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- Que distancia debo cubrir con el enlace de radio?
- Como es el terreno entre los enlaces ? Obstrucciones ?
- Si son mas de 2 locaciones, cómo están distribuidas?
- Que tipo de datos son los que necesito intercambiar?
- Que cantidad de datos necesito intercambiar?
- Con que frecuencia ( Velocidad ) necesito esos datos?
Selección del sistema de comunicaciónPreguntas básicas
Distancia de enlace
Anch
ode
Ban
da
Lento pero lejos
Ráp
ido
pero
cerc
a
Area = Cost
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- Que distancia debo cubrir con el enlace de radio?
- Como es el terreno entre los enlaces ? Obstrucciones ?
- Si son mas de 2 locaciones, cómo están distribuidas?
- Que tipo de datos son los que necesito intercambiar?
- Que cantidad de datos necesito intercambiar?
- Con que frecuencia ( Velocidad ) necesito esos datos?
- Que protocolo necesito o debo utilizar?
- Que debo hacer con los datos que recibo?
Selección del sistema de comunicaciónPreguntas básicas Master RTU
Non-critical message
Standard protocol response
Standard protocol response
Critical Message
Authentication response
Authentication challenge
Authenticate & perform
operation
Perform
operation
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Factibilidad económicaComparativa contra sistemas cableados
Costos Wireless
- Instrumento
- Cables alimentación y comunicaciones
- Cañero antiexplosivo
- Fuente Alimentación sensor
- Conexionado, verificación
- Ingeniería
- Montaje , instalación
Costos Cableado
- Instrumento
- Cables alimentación y comunicaciones
- Cañero antiexplosivo
- Fuente Alimentación sensor
- Conexionado, verificación
- Ingeniería
- Montaje , instalación
d
Property of Schneider Electric 12
Oferta Telemetría :
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Oferta de TelemetríaInstrumentación Inalámbrica
Unidades de campo:
• Comunicación en estrella
• Auto detección de unidades
• Programación desde el frente LCD
• 3 pasos, alimentar , # red , # unidad
• Indicación de nivel de señal
• Medición de la calidad de comunicación
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Oferta de TelemetríaInstrumentación Inalámbrica
Unidades de campo:
• Clasificación ATEX, Class 1, Div1
• CE, ATEX/IECEx (Intrínsecamente seguros)
• -40 a +70°C (-40 to +158°F)
• Autoalimentados batería Lithium Thionyl
• Duración de la batería de 7 a 10 años
• Medición de tensión de batería y aviso de cambio
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Oferta de TelemetríaRadios spread spectrum largo alcance
Licensed UHF
License Free 915/2.4GHz
Serial InterfaceEthernet & Serial Interfaces
J-Series
M-Series
O&K-Series
Q-Series
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Oferta de TelemetríaArquitecturas radios Trio
ClearSCADA Server(SCADA)
Repetidor
Sitio Remotow/RTU
Sitio Remotow/PLC
Sitio RemotoAccutech
Base
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Oferta de TelemetríaTrio Serie J – Banda Libre
RF Port• Dual RF ports support dual antenna LinkXTend
technology• 915MHz or 2.4GHz ISM Band models• Up to 1 Watt of transmitter output power • Over-temperature and high VSWR protection
Data Ports• Dual RS-232 data ports • Supports 3-wire• RSSI Output on Port B for easy Yagi
antenna alignment
General• Wide temperature range:
-40 to +70⁰C • Rugged Die-Cast Metal
enclosure• DIN Rail Mounting
Options
Ethernet• Dual Ethernet Ports 10/100Mbps
DC Power Port• 10-30v DC• Reverse Polarity
Tolerant (does not blow fuse)
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• Ladder Logic y IEC 61131-3
• Configuraciones precargadas para O&G , AIB/PCP
• Protocolos Modbus , serial y TCP/IP (DNP3 nivel 4 )
• Sincronización con GPS, estampa de tiempo ms
• Computador de caudal con cálculo AGA
• Integración con ClearSCADA
• Radio de largo alcance TRIO integrada
• Bajo consumo , de 10 a 30 Vcc , - 40 a +70 C
Oferta de TelemetríaScadaPack RTU
Property of Schneider Electric 19
Ejemplo :
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• Tenemos que incorporar 10 mediciones entre caudal, nivel y presión de agua en nuestra red de comunicaciones de planta para que el PLC verifique alarmas de nivel de tanques y el SCADA realice históricos de las presiones y caudales.
• Los puntos de medición se encuentran en un radio de menos de 2 Km, pero uno de ellos está a 5 km de la planta.
• El costo de cablear los instrumentos desde los puntos de medición hasta la planta es muy alto, dado que hay que tender cañerías requiriendo trabajo de obra civil.
• Como la lectura de los datos se puede realizar cada 10 segundos y no hay sistemas de seguridad involucrados , se decide analizar la opción de utilizar telemetría para monitorear los datos
Ejemplo práctico:Datos
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- Que distancia debo cubrir con el enlace de radio? 2 Km excepto 1 a 5 Km
- Como es el terreno entre los enlaces ? Obstrucciones ? Llano sin obstrucciones
- Si son mas de 2 locaciones, cómo están distribuidas? 10 RTU en Estrella . Uno muy lejos
- Que tipo de datos son los que necesito intercambiar? Registros Modbus
- Que cantidad de datos necesito intercambiar? 10 doble palabra ( 16 bits)
- Con que frecuencia ( Velocidad ) necesito esos datos? 10 segundos
- Que protocolo necesito o debo utilizar? Modbus serie
- Que debo hacer con los datos que recibo? Monitorear Visualizar y guardar
Ejemplo práctico :Datos
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Ejemplo prácticoCálculo simple de enlace
2 Km excepto 1 a 5 Km 5 RTU en Estrella . Uno muy lejos
2,4GHz < 1Km < 900MHz
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Ejemplo prácticoCálculo simple de enlace
2 Km excepto 1 a 5 Km 5 RTU en Estrella . Uno muy lejos
2,4GHz < 1Km < 900MHz
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Ejemplo prácticoCálculo simple de enlace
2 Km excepto 1 a 5 Km 5 RTU en Estrella . Uno muy lejos
2,4GHz < 1Km < 900MHz
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Ejemplo prácticoEstudio detallado del enlace – Siempre Verificar el terreno
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Ejemplo prácticoPeríodo de encuesta , tiempos
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10 s
Lectura de los instrumentos desde la base
Lectura de la tabla completa de la base desde el PLC
1 encuesta por segundo por equipo a 4800 bps
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Ejemplo prácticoPeríodo de encuesta , tiempos
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10 s
Lectura de los instrumentos desde la base
Lectura de la tabla completa de la base desde el PLC
1 encuesta por segundo por equipo a 9600 bps
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- 10 Registros Modbus por equipo
- Cada Registro doble palabra ( 2x16 bits)
- Leer todos los datos cada 10 segundos
- 10 equipos x 10 palabras x 32 bits = 3200 bits
- Overhead aprox 100% = 3200 bits
- Por instrumento = 640 bits
- TOTAL = 6.400 bit cada 10 segundos
- Velocidad mínima = 0,64 kbit/s
Ejemplo prácticoVerificamos la velocidad de comunicación Debo leer 640 bits en 0,5 seg = 1.280 bps
Data Rates del fabricante :4,800, 19,200 or 76,800bps
4,800, 19,200 or 76,800bps
100 registros en 1 seg = 6.400 bps
Comm ports: 4.800, 9.600, 14.400, 19.200, 38.400, 64.200, 115.200 bps
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- 10 Registros Modbus por equipo
- Cada Registro doble palabra ( 2x16 bits)
- Leer todos los datos cada 10 segundos
- 10 equipos x 10 palabras x 32 bits = 3200 bits
- Overhead aprox 100% = 3200 bits
- Por instrumento = 640 bits
- TOTAL = 6.400 bit cada 10 segundos
- Velocidad mínima = 0,64 kbit/s
Ejemplo prácticoVerificamos la velocidad de comunicación Debo leer 640 bits en 0,5 seg = 1.280 bps
Data Rates del fabricante :4,800, 19,200 or 76,800bps
4,800, 19,200 or 76,800bps
100 registros en 1 seg = 6.400 bps
Comm ports: 4.800, 9.600, 14.400, 19.200, 38.400, 64.200, 115.200 bps
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Resultado
5 Km
PLC SCADA
Antena 10 db
19.200 bps
4,800 bps
Property of Schneider Electric
Telemetría
Catálogos, manuales, Guías y Documentos> http://www.schneider-electric.com/en/product-category/6000-telemetry---remote-scada-systems/?filter=business-1-
industrial-automation---control
TVDA> https://schneider-electric.box.com/s/t4y84yrxcpd76mftulijnlx80gmj2miw
Videos> https://www.youtube.com/watch?v=KGxVPwKmIr4
> https://www.youtube.com/watch?v=kUrkJpZeUys
> https://www.youtube.com/user/SchneiderElecTRSS
Link Descarga Información:
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Ronda de Preguntas y Respuestas
El Centro de Formación Técnica de Schneider Electric Argentina
… Y en Schneider University: www.myenergyuniversity.com
con acceso libre a mas de 200 formaciones en línea
Para Saber MasNuestro sitio Web: www.schneider-electric.com.ar
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Conclusiones Finales
Es una solución transparente al proceso o al operador
Productos estándar y preparados para ambientes agresivos
Reduce los costos de ingeniería, instalación, operación y mantenimiento.
Usted mantiene el control de sus redes de comunicación fuera de planta
Maximiza el retorno de la inversión.
La expansión de las redes utilizando Telemetría es parte de PlantStruxure ...
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¡ Muchas Gracias !
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