Estándares Abiertos y
Gestión de Activos de Planta
03/24/2008
Holger Knau
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Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Endress + Hauser
 Proveedor global de soluciones con una completa oferta de instrumentación
para producción y logística de procesos industriales
 Consultoría y servicios para nuestros clientes
en 85 países
 Una de las más grandes compañías privadas en la industria de
automatización
 Oficinas centrales en Reinach (Suiza)
 CEO: Klaus Endress
 Figuras claves 2006
 Ventas netas
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985 Mio. Euro
 Ganancias
86 Mio. Euro
 Equity capital ratio
56.5 %
 Empleados
7.045
Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Presencia alrededor de todo el mundo
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Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Nuestro ofrecimiento: de Sensores a Soluciones Completos
Ingeniería de Aplicación
Personalizada
Sistemas de Control
del Proceso de Producción
Sistemas de Gestión
de Activos de Planta
Integración de Sistema
de Fieldbus
Instrumentos
de Campo
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Control de
Existencias
Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Tendencias Tecnológicas
Imagine que esta escuchando una
tendencias
Para el colega a su lado, que no habla
fluidamente, tiene que
el contenido
presentación sobre
tecnológicas, que se hace en inglés.
inglés tan
traducir simultáneamente
al Español.
De vuelta en la oficina usted necesita escribir un resumen de la presentación para una edición
de prensa en Portugués para sus clientes Brasileños.
Al fin en la fiesta de navidad de su compañía
su jefe tiene la divertida
idea de que presente
los mensajes clave en un juego de pantomima.
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Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Tendencias Tecnológicas
En nuestro mundo industrial enfrentamos la misma situación:
Por ejemplo: en procesos industriales una línea de producción consiste en sensores, actuadores,
motores, etc de 10 diferente fabricantes. Los diferentes dispositivos necesitan ser configurados y
mantenidos mientras todos tienen formas de comunicación distintas y diferentes interfaces con
diferentes lógicas internas.
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Tendencias Tecnológicas
En una encuesta en-línea de ZVEI (Instituto para evaluación de tecnología y estudios futuros,
Alemania) estándares abiertos e interoperabilidad evalúan al 45 % de los usuarios y de los
desarrolladores encuestados de los sistemas de automatización como un desafío estratégico para
la industria de la automatización. Por lo tanto el tópico “estándares abiertos” esta directamente
en segundo lugar después de la petición para el desarrollo de “rutinas de operación seguras e
intuitivas”. La estandarización se considera como una precondición central para la extensión
futura de soluciones innovadoras de automatización. Y, desde el punto de vista de usuarios, !
La demanda es urgente!
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www.ZVEI.de
Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Tendencias Tecnológicas
Qué significa estándar abierto:
Accesible fácilmente, desarrollable posteriormente y disponible para todos los participantes del
mercado.
Los sistemas abiertos ofrecen a sus usuarios la única forma para explotar el potencial completo
de los dispositivos inteligentes de hoy en día.
Además: permiten seleccionar los dispositivos que encajan con la aplicación de mejor manera,
no con el sistema.
Pero los fabricantes de automatización tienen un conflicto especifico entre la estandarización
por un lado y por el otro las soluciones privadas para asegurar su “know-how” y la lealtad del
cliente, ej.: entre cooperación y competición.
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Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Tendencias Tecnológicas
Un número de estándares abiertos ya hace nuestras vidas mas fáciles, ej.:
Comunicación con sistema de bus: HART, Profibus, Foundation Fieldbus, etc.
Configuración de dispositivos y PAM (gestión de activo de planta): EDDL, FDT/DTM
Transmisión de información: GSM/GPRS, WirelessHART (inalámbrica)
Interfase de información: OPC
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Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Tendencias Tecnológicas
WirelessHART es una de las especificaciones más recientemente aprobadas (Sep. 2007), que
tiene gran impacto en la disponibilidad de información de proceso especialmente para áreas que
eran difíciles de monitorear por ser inviables en términos económicos o por las dificultades
técnicas con sistemas cableados.
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Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Tendencias Tecnológicas
Los sistemas abiertos entregan en todos los niveles:
Disponibilidad de información de proceso y de planta en cualquier lugar del sistema, sin ser
restringido por algún protocolo privado.
La integración de sistema
es simple y fácil.
Nivel de control
Nivel de automatización
Nivel de comunicación
con sistema de bus
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Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Tendencias Tecnológicas
Ahora queremos dar una mirada a como pueden usarse estos sistemas para reducir costos de mantenimiento mientras
incrementamos la disponibilidad de la planta.
Para tener un entendimiento común debemos regresar a un estándar abierto que fue desarrollado en los 50s : la transmisión de
señal de 4 a 20 mA y compararla con la transmisión de información digital.
 menos conversiones de análogo-a-digital => valores mas exactos
 más valores
control del proceso
 información del estado del equipo
 etiqueta del instrumento
D
A
CPU
A
D
mA análogo
D
A
CPU
 información de diagnostico
 flujo de información bi-direccional
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D
A
CPU
digital
CPU
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Ventajas De Fieldbus
 ¿Cuáles son las metas de un Fieldbus?
 reduzca los cables
 comunicación rápida y confiable
 instalación fácil en área peligrosa
 Comunicación bidireccional
 ¿Cuáles son las ventajas que resultan?
 Planeamiento simple
 Menos componentes de I/O
 simple y menos cableado
 más y una información mejor
del dispositivo del campo
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 documentación mas simple
 mantenimiento predectivo
Profibus
conventional 4..20 mA
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Beneficio del cliente - Costos de operación
El costo total del operación es mucho mayor que el costo inicial del proyecto!
100 %
Puesta en servicio
Promedio de costo total
75 %
50 %
Costos totales de
operación
25 %
0%
Costos del
proyecto
Tiempo
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...la mayoría de los costos de operación se relacionan con mantenimiento
Fuente:
Automation Research Corporation
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Beneficio del cliente - Mantenimiento
Dónde se gasta el dinero en mantenimiento?
60%
Costo relativo de mantenimiento
30%
60%
0
Correctivo
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Preventivo
Predictivo
Fuente: ARC
Source: ARC Research
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Monitoreo de condiciones
 Detección de corrosión o recubrimiento del diapason
 Un piezo hace vibrar el tenedor (acción)
mientras se mide el cambio de frecuencia (reacción)
 La frecuencia baja es un indicador de recubrimiento
indicador de
corrosión
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mientras la frecuencia alta es un
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Situación para el usario definitivo
Podemos comenzar con la parametrización
y eso sólo para una planta?
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Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
El grupo FDT
Saudi Aramco
VACON
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Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
FDT/DTM basado en tecnología Windows
FDT- Field Device Tool, DTM – Device Type Manager
El driver de la impresora incluye la configuración, el diagnóstico y
otras funcionalidades dentro de WINDOWS
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Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Integración vertical con Comm DTMs
Topología de red construída con
DTMs
1
CommDTM 1
Ethernet
2
CommDTM 2
Fieldbus
CommDTM 3
7
3
5
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6
4
Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Ej.: Rockwell Control-/CompactLogix + SpectrumControls
• via HCF OPC Server
+ OPC Client CommDTM
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Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Resumen: Características de FieldCare
 Configuración de red y navegación
 Configuración de dispositivo y diagnóstico
 Admite incluso dispositivos que no tienen comunicaciones
 DTMs genérico y perfil
 Administración de documentos
 Administración de informes
 Listado de inventario
 Arquitectura de la red
 Estructura de la planta de acuerdo a ISA 88
 Administración de usuarios
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 Conectividad con [email protected]
Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
[email protected]
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Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Tecnología inalámbrica: Aplicaciones
Redes inalámbricas de area local (WLAN)
• Alta velocidad (x Mb/s)
• Alto consumo de Energía
• Conexiones PLC, DCS, PC, etc.
:
Redes inalámbricas globales: WAN
• Aquisición de información, transmisión y monitoreo
inalámbrico global
• Poca energía
• Energía de baterías
• GSM
• GPRS
• UMTS
Internet Hosting
Redes de area personal
operación de moviles inalámbricos locales(PAN)
• e.g. inalámbrico en mano
Classification:
INTERNAL
01/11/2006
03/24/2008
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Redes sensores industriales inalámbricas
• Adquisición de información, transmisión y monitoreo
inalámbrico local
• Bajo consumo de energía
• Energía de baterías
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Aplicaciones, ejemplos
Monitoreo de Estanques
Monitoreo temporal y registro
Proceso no-óptimo
SupplyCare,
Enterprise
agregar sensores y monitorear
la optimización
remover sensores
Acceso móvil y estacionario
a dispositivos
FieldCare
Monitoreo de condiciones para activos
de planta
agregar sensores
PLC
03/24/2008
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activos criticos
Estándares abiertos y Gestión de activos de planta
Endress+ Hauser - Tecnología inalámbrica - Topología
Ethernet TCP/IP
Wireless LAN
WirelessHART
conector
Conexión entre redes a nivel de
Sistemas y redes a nivel de dispositivos
Red inalámbrica local:
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• se auto-configura
• se re-configura en caso de falla
• ruteo de red redundante
• Topologías de estrella, mesh, otras.
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