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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180
canales
TITULACIÓN: Enginyeria Tècnica Industrial, especialitat en Electrònica Industrial
AUTOR: Joan Castro Vallverdú
DIRECTOR: José Ramón López López
FECHA: 18 de septiembre de 2014
18 de septiembre de 2014 Página 2
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
ÍNDICE GENERAL
Índice general
MEMORIA ................................................................................................................. 9
1 Objeto .......................................................................................................... 15
1.1 Objeto del proyecto ...................................................................................... 15
2 Alcance ........................................................................................................ 16
3 Antecedentes ............................................................................................... 17
4 Normas y referencias ................................................................................. 18
4.1 Disposiciones legales y normas aplicadas ................................................... 18
4.1.1 Normativa relativa a electricidad ..................................................... 18
4.1.2 Normativa relativa a maquinaria ...................................................... 18
4.1.3 Normativa relativa a seguridad ........................................................ 18
4.1.4 Normativa sobre materiales y equipos ............................................. 19
4.1.5 Normativa para redacción de proyectos ........................................... 19
4.1.6 Normativa para redacción de referencias bibliográficas .................. 19
4.2 Referencias bibliográficas ............................................................................ 20
4.3 Programas de cálculo ................................................................................... 22
4.4 Plan de gestión de calidad ............................................................................ 24
4.5 Otras referencias .......................................................................................... 24
5 Definiciones y abreviaturas ....................................................................... 25
6 Requisitos de diseño ................................................................................... 28
6.1 Descripción básica del sistema .................................................................... 28
6.2 Descripción global del sistema .................................................................... 29
6.3 Actuadores de Rotork .................................................................................. 30
6.4 Protocolo de comunicaciones Pakscan ........................................................ 32
6.4.1 El bus de campo ............................................................................... 32
6.4.2 Estación Maestra .............................................................................. 33
6.4.3 Unidades de campo en actuadores ................................................... 34
6.4.4 Unidades de campo de propósito general......................................... 36
6.4.5 Paquete de control para actuadores neumáticos ............................... 37
6.5 SCADA / HMI ............................................................................................. 38
6.6 In-Vision ...................................................................................................... 38
6.6.1 Requisitos del sistema de comunicaciones entre In-Vision y la
Estación Maestra.......................................................................................................... 39
6.6.2 Requisitos de hardware para In-Vision ............................................ 40
6.6.3 Requisitos de la aplicación ............................................................... 41
7 Análisis de soluciones ................................................................................. 43
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ÍNDICE GENERAL
7.1 Diseño de la aplicación ................................................................................ 43
7.1.1 Driver de comunicaciones Modbus .................................................. 44
7.1.2 Histórico de datos ............................................................................. 44
7.1.3 Histórico de alarmas ......................................................................... 47
7.1.4 Control Remoto ................................................................................ 48
7.1.5 Niveles de seguridad ........................................................................ 51
7.1.6 Interfaz gráfica ................................................................................. 51
7.1.7 Base de datos .................................................................................... 52
8 Resultados finales ....................................................................................... 53
8.1 Driver de comunicaciones............................................................................ 53
8.2 Histórico de datos ........................................................................................ 54
8.2.1 Histórico de par motor ..................................................................... 54
8.2.2 Histórico de posiciones del lazo ....................................................... 54
8.2.3 Histórico de fallos en la unidad de campo ....................................... 54
8.2.4 Monitorización del tiempo de vida .................................................. 54
8.3 Histórico de alarmas .................................................................................... 54
8.4 Interfaz grafica ............................................................................................. 56
8.4.1 Panel de resumen de unidades de campo ......................................... 56
8.4.2 Panel de unidad de campo ................................................................ 57
8.4.3 Panel de reporte de par ..................................................................... 62
8.4.4 Panel de Estación Maestra ............................................................... 63
8.4.5 Panel de diagnóstico de lazo Pakscan .............................................. 63
8.4.6 Control remoto ................................................................................. 64
8.5 Niveles de Seguridad ................................................................................... 66
9 Planificación ............................................................................................... 67
10 Orden de prioridad entre los documentos básicos .................................. 68
ANEXO 1: ANEJO DE CÁLCULOS ..................................................................... 69
1 Aplicación cliente final. ............................................................................. 72
1.1 Objetivo del cliente ...................................................................................... 72
1.2 Requisitos del cliente ................................................................................... 72
1.3 Requisitos del lazo Pakscan ......................................................................... 72
1.4 Resultado final ............................................................................................. 73
1.4.1 Driver de comunicaciones ................................................................ 73
1.4.2 Interfaz gráfica ................................................................................. 73
1.4.3 Histórico de datos ............................................................................. 78
2 Cálculo de direcciones en el mapa del lazo y errores de comunicación.79
PLANOS ................................................................................................................... 81
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ÍNDICE GENERAL
1 Panel de unidad de campo Tipo IQ/IQT/CVA/CMA ............................. 83
2 Panel de unidad de campo tipo FLOWPak ............................................. 84
3 Panel de unidad de campo de propósito general ..................................... 85
4 Panel de unidad de campo de propósito general (Modo actuador) ....... 86
5 Panel de unidad de campo tipo Skilmatic ................................................ 87
6 Panel de resumen página 1 ........................................................................ 88
7 Panel de resumen página 2 ........................................................................ 89
8 Panel de resumen página 3 ........................................................................ 90
9 Panel de resumen página 4 ........................................................................ 91
10 Panel de resumen página 5 ........................................................................ 92
11 Panel de resumen página 6 ........................................................................ 93
12 Panel de Estación Maestra ........................................................................ 94
13 Panel de diagnóstico del lazo FCU001-FCU060 ...................................... 95
14 Panel de diagnóstico del lazo FCU061-FCU120 ...................................... 96
15 Panel de diagnóstico del lazo FCU121-FCU180 ...................................... 97
PLIEGO DE CONDICIONES ................................................................................ 99
1 Pliego de condiciones generales .............................................................. 101
2 Reglamentos y normas ............................................................................. 101
3 Ejecución del programa .......................................................................... 101
3.1 Inicio .......................................................................................................... 101
3.2 Plazo de ejecución...................................................................................... 101
4 Interpretación y desarrollo del programa ............................................. 101
5 Trabajos complementarios ...................................................................... 102
6 Modificaciones .......................................................................................... 102
7 Programa defectuoso ............................................................................... 102
8 Medios auxiliares ..................................................................................... 102
9 Conservación del programa .................................................................... 103
10 Recepción del Programa.......................................................................... 103
10.1 Recepción provisional .................................................................... 103
10.2 Licencia y derechos ........................................................................ 103
10.3 Plazo de garantía ............................................................................ 103
10.4 Recepción definitiva....................................................................... 103
11 Contratación del empleado programador ............................................. 103
11.1 Modo de contratación ..................................................................... 103
12 Fianza ........................................................................................................ 103
13 Condiciones económicas .......................................................................... 104
13.1 Abono del programa ....................................................................... 104
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ÍNDICE GENERAL
13.2 Precios ............................................................................................ 104
13.3 Contrato .......................................................................................... 104
13.4 Responsabilidades .......................................................................... 104
13.5 Rescisión de contrato ..................................................................... 104
13.5.1 Causas de rescisión ........................................................................ 104
13.6 Liquidación en el caso de rescisión del contrato ............................ 104
14 Conclusiones ............................................................................................. 105
ESTADO DE MEDICIONES ............................................................................... 106
PRESUPUESTO ..................................................................................................... 109
15 Precios unitarios ....................................................................................... 111
16 Precios descompuestos ............................................................................. 111
17 Presupuesto ............................................................................................... 111
18 Resumen del presupuesto ........................................................................ 111
ESTUDIOS CON ENTIDAD PROPIA ................................................................ 112
1 Estudio básico de seguridad y salud ....................................................... 115
1.1 Objetivo...................................................................................................... 115
1.1.1 Establecimiento Posterior de un Plan de Seguridad y Salud.......... 115
1.2 Datos .......................................................................................................... 116
1.2.1 Identificación de la obra ................................................................. 116
1.2.2 Autor .............................................................................................. 116
1.2.3 Coordinador ................................................................................... 116
1.2.4 Presupuesto del proyecto................................................................ 116
1.2.5 Plazo de ejecución .......................................................................... 116
1.2.6 Número de trabajadores ................................................................. 116
1.2.7 Relación resumida de trabajos a realizar ........................................ 116
1.3 Riesgos en trabajos de oficina .................................................................... 117
1.3.1 Riesgos identificados y medidas preventivas ................................. 117
1.4 Riesgo en operaciones con herramientas manuales comunes .................... 130
1.4.1 Herramientas manuales .................................................................. 130
1.5 Riesgo eléctrico en las operaciones electrónicas ....................................... 132
1.5.1 Técnicas informativas .................................................................... 133
1.5.2 Seguridad en los trabajos sin tensión ............................................. 133
1.5.3 Seguridad en los trabajos con tensión ............................................ 134
1.5.4 Protección contra contactos eléctricos directos.............................. 135
1.5.5 Protección contra contactos eléctricos indirectos .......................... 135
1.5.6 El riesgo eléctrico en el trabajo con herramientas portátiles.......... 135
1.5.7 Equipos de protección personal ..................................................... 136
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ÍNDICE GENERAL
1.5.8 Riesgo de incendio ......................................................................... 138
1.6 Referencias legales..................................................................................... 139
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PREÁMBULO INFORMATIVO DE INFORMACIÓN
CONFIDENCIAL
Se hace constar mediante este preámbulo que en el presente documento como
proyecto final de carrera, siendo de acceso público, se ha retirado la información
confidencial definida como tal por la empresa colaboradora del proyecto Rotork Controls
Iberia.
Rotork Controls Iberia, S.L.
Larrondo Beheko Etorbidea, Edificio 2
48180 Loiu (Bizkaia) Spain
Tel: +34 94 676 60 11
Fax: +34 94 676 60 18
Correo: [email protected]
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canales
MEMORIA
TITULACIÓN: Enginyeria Tècnica Industrial, especialitat en Electrònica Industrial
AUTOR: Joan Castro Vallverdú
DIRECTOR: José Ramón López López
FECHA: 18 de septiembre de 2014
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MEMORIA
Hoja de identificación
Título del proyecto: Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
Emplazamiento: Los recursos necesarios para el desarrollo del proyecto se
encuentran en las instalaciones que Rotork Controls Iberia tiene en Loiu (Bizkaia)
Coordenadas: 43° 17' 32.25" N, 2° 54' 51.57" W
Peticionario: Rotork Controls Iberia S.L.
C.I.F: B-48128.094
Dirección: Larrondo Beheko Etorbidea, 2, 48180 Loiu (Bizkaia)
Teléfono: 946766011
Fax: 946766018
Correo electrónico: [email protected]
Autor y desarrollador del proyecto:
Nombre: Joan Castro Vallverdú
Titulación: Enginyer Técnic Industrial
Especialidad: Electrònica Industrial
Correo electrónico: [email protected]
Fecha:
18 de septiembre de 2014
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
MEMORIA
Índice
1 Objeto ............................................................................................................... 15
1.1 Objeto del proyecto ................................................................................. 15
2 Alcance ............................................................................................................. 16
3 Antecedentes .................................................................................................... 17
4 Normas y referencias ...................................................................................... 18
4.1 Disposiciones legales y normas aplicadas ............................................... 18
4.1.1 Normativa relativa a electricidad ............................................................ 18
4.1.2 Normativa relativa a maquinaria ............................................................. 18
4.1.3 Normativa relativa a seguridad ............................................................... 18
4.1.4 Normativa sobre materiales y equipos .................................................... 19
4.1.5 Normativa para redacción de proyectos .................................................. 19
4.1.6 Normativa para redacción de referencias bibliográficas ......................... 19
4.2 Referencias bibliográficas ....................................................................... 20
4.3 Programas de cálculo .............................................................................. 22
4.4 Plan de gestión de calidad ....................................................................... 24
4.5 Otras referencias ...................................................................................... 24
5 Definiciones y abreviaturas ............................................................................ 25
6 Requisitos de diseño ........................................................................................ 28
6.1 Descripción básica del sistema ................................................................ 28
6.2 Descripción global del sistema ................................................................ 29
6.3 Actuadores de Rotork .............................................................................. 30
6.4 Protocolo de comunicaciones Pakscan .................................................... 32
6.4.1 El bus de campo ...................................................................................... 32
6.4.2 Estación Maestra ..................................................................................... 33
6.4.3 Unidades de campo en actuadores .......................................................... 34
6.4.4 Unidades de campo de propósito general ................................................ 36
6.4.5 Paquete de control para actuadores neumáticos ...................................... 37
6.5 SCADA / HMI ........................................................................................ 38
6.6 In-Vision ................................................................................................. 38
6.6.1 Requisitos del sistema de comunicaciones entre In-Vision y la Estación
Maestra .................................................................................................... 39
6.6.2 Requisitos de hardware para In-Vision ................................................... 40
6.6.3 Requisitos de la aplicación ...................................................................... 40
7 Análisis de soluciones ...................................................................................... 43
7.1 Diseño de la aplicación ........................................................................... 43
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MEMORIA
7.1.1 Driver de comunicaciones Modbus ......................................................... 44
7.1.2 Histórico de datos .................................................................................... 44
7.1.3 Histórico de alarmas ................................................................................ 47
7.1.4 Control Remoto ....................................................................................... 48
7.1.5 Niveles de seguridad ............................................................................... 51
7.1.6 Interfaz gráfica ........................................................................................ 51
7.1.7 Base de datos ........................................................................................... 52
8 Resultados finales ............................................................................................ 53
8.1 Driver de comunicaciones ....................................................................... 53
8.2 Histórico de datos .................................................................................... 54
8.2.1 Histórico de par motor ............................................................................ 54
8.2.2 Histórico de posiciones del lazo .............................................................. 54
8.2.3 Histórico de fallos en la unidad de campo .............................................. 54
8.2.4 Monitorización del tiempo de vida ......................................................... 54
8.3 Histórico de alarmas ................................................................................ 54
8.4 Interfaz grafica ........................................................................................ 55
8.4.1 Panel de resumen de unidades de campo ................................................ 55
8.4.2 Panel de unidad de campo ....................................................................... 56
8.4.3 Panel de reporte de par ............................................................................ 57
8.4.4 Panel de Estación Maestra ...................................................................... 58
8.4.5 Panel de diagnóstico de lazo Pakscan ..................................................... 58
8.4.6 Control remoto ........................................................................................ 59
8.5 Niveles de Seguridad ............................................................................... 61
9 Planificación..................................................................................................... 62
10 Orden de prioridad entre los documentos básicos ....................................... 63
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MEMORIA
Índice de ilustraciones
Ilustración 1. Descripción básica de la estructura del sistema .............................................................. 28 Ilustración 2. Descripción global del sistema ....................................................................................... 29 Ilustración 3. Esquema de diseño de la Estación Maestra .................................................................... 33 Ilustración 4. Funcionamiento del lazo Pakscan en una situación normal y en fallo ........................... 34 Ilustración 5. Relé de desviación de la corriente del lazo .................................................................... 35 Ilustración 6. Logotipo de In-Vision .................................................................................................... 38 Ilustración 7. Distribución de direcciones Modbus en bloques de 60 .................................................. 40 Ilustración 8. Bloques de diseño de la aplicación ................................................................................. 43 Ilustración 9. Estructura del driver de comunicaciones Modbus ......................................................... 44 Ilustración 10. Reporte de par de un recorrido entero .......................................................................... 45 Ilustración 11. Mapa del lazo Pakscan ................................................................................................. 46 Ilustración 12. Señal de límite de apertura en la pantalla de un actuador ............................................. 48 Ilustración 13. Señal de límite de apertura en la pantalla de un actuador ............................................. 48 Ilustración 14. Posición intermedia en la pantalla de un actuador ....................................................... 49 Ilustración 15. Estructura de la interfaz gráfica de la aplicación .......................................................... 51 Ilustración 16. Estructura del Driver Modbus ...................................................................................... 53 Ilustración 17. Panel de histórico de alarmas ....................................................................................... 54 Ilustración 18. Panel de resumen de equipos ........................................................................................ 55 Ilustración 19. Panel de unidad de campo IQ/IQT/CVA/CMA final ................................................... 56 Ilustración 25. Panel de unidad de propósito general ........................................................................... 57 Ilustración 26. Panel de reporte de par en actuadores IQ/IQT/CVA/CMA .......................................... 57 Ilustración 27. Panel de la Estación Maestra ........................................................................................ 58 Ilustración 28. Panel de diagnóstico del lazo ....................................................................................... 58 Ilustración 29. Diagrama de control remoto de los actuadores ............................................................ 59 Ilustración 30. Ventanas de confirmación de órdenes sobre equipos ................................................... 59 Ilustración 31. Ventana de introducción del valor deseado de posicionamiento porcentual ................ 60 Ilustración 32. Diagrama de control remoto de la Estación Maestra .................................................... 60 Ilustración 33. Ventana de confirmación de reset del lazo ................................................................... 60 Ilustración 34. Botones con usuario de nivel 6 o más .......................................................................... 61 Ilustración 35. Botones con usuario de nivel 5 o menos ...................................................................... 61
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
MEMORIA
Índice de tablas Tabla 1. Tabla descriptiva del software utilizado para la edición del código fuente ............................ 22 Tabla 2. Tabla descriptiva del software utilizado para los test de protocolo Modbus .......................... 22 Tabla 3. Tabla descriptiva del software utilizado para las copias de seguridad ................................... 23 Tabla 4. Tabla descriptiva del software utilizado para compartir y redactar documentos.................... 23 Tabla 5. Tabla descriptiva de software utilizado para generación de diagramas de Grantt .................. 23 Tabla 6. Gama de actuadores Rotork clasificados según su fuerza motriz ........................................... 30 Tabla 7. Descripción de los actuadores compatibles con Pakscan ....................................................... 31 Tabla 8. Información reportada por las unidades de campo a la Estación Maestra .............................. 35 Tabla 10. Base de datos de la unidad de propósito general (GPFCU).................................................. 36 Tabla 11. Base de datos de paquete de control neumático (Flowpak) .................................................. 37 Tabla 12. Estructura de base de datos en la Estación Maestra ............................................................. 39 Tabla 13. Niveles de prioridad de las alarmas por defecto ................................................................... 47 Tabla 14. Parámetros de las alarmas .................................................................................................... 54 Tabla 15. Código de colores de las alarmas ......................................................................................... 54 Tabla 16. Niveles de seguridad de objetos con restricciones ............................................................... 61 Tabla 17. Usuarios y niveles de seguridad de los mismos en In-Vision .............................................. 61
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MEMORIA
1 Objeto
1.1 Objeto del proyecto
El objetivo principal de este proyecto es el desarrollo de un SCADA genérico basado
en In-Vision y que sirva de base de trabajo para desarrollar aplicaciones SCADA para el
cliente final.
El objetivo de este proyecto forma parte la estrategia de Rotork Controls Iberia para
ofrecer un mejor y más eficiente servicio de mantenimiento a los clientes, utilizando In-
Vision (SCADA) como herramienta de monitorización y diagnóstico de sus equipos con su
sistema de comunicaciones propietario, Pakscan.
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MEMORIA
2 Alcance
El desarrollo de un In-Vision que pueda integrar hasta 180 equipos, tiene como
objetivo principal conseguir la flexibilidad necesaria para que su adaptación a una
aplicación final para el cliente sea rápida y eficaz en tiempo y calidad. Para tal fin se
pretende estandarizar el bloque de comunicaciones y sus variables internas para dejar la
personalización como una capa externa de visualización totalmente separada de los
bloques de gestión de comunicación del sistema SCADA con el servidor de datos.
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3 Antecedentes
Rotork añade valor a su protocolo de comunicaciones Pakscan dándole capacidad de
reporte de una gran cantidad de datos de los equipos integrados en el sistema que lo
diferencian de otros protocolos también compatibles con dichos equipos.
La necesidad de un SCADA propio de Rotork (In-Vision) se debe a la gestión básica
que los sistemas de control (PLC, DCS) hacen de la información que es capaz de
concentrar el protocolo Pakscan. Debido a esto, queda mucha cantidad de información en
desuso que es de gran utilidad para la gestión del mantenimiento de los equipos Rotork.
In-Vision es una herramienta que desde sus inicios fue pensada para dar un acceso
práctico a dicha información.
Con la implantación de In-Vision el cliente tiene la opción de acceder a la
información que su sistema de control deshecha, y si lo requiere, un SCADA de control
remoto primario o secundario sobre sus equipos Rotork integrados en un lazo Pakscan.
Rotork como delegación en la península Ibérica creyó oportuno la creación de un
Departamento de Mantenimiento específico, para proponer al cliente una gestión completa
de los datos. Dicha información requiere un trato profundo por parte de personal con altos
conocimientos de equipos Rotork, para que una vez cruzada dicha información con un
mantenimiento presencial en campo, se pueda entregar al cliente un informe del estado de
sus equipos y una propuesta de mejora preventiva y predictiva.
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MEMORIA
4 Normas y referencias
4.1 Disposiciones legales y normas aplicadas
Se incluye a continuación un listado de normativas aplicables al presente proyecto.
4.1.1 Normativa relativa a electricidad
Real decreto 842/2002, de 2 de agosto, por el que se aprueba el reglamento
electrotécnico para baja tensión, incluye el suplemento aparte con el reglamento
electrotécnico para baja tensión y sus instrucciones técnicas complementarias.
4.1.2 Normativa relativa a maquinaria
Real Decreto 1644/2008, de 10 de octubre, por el que se establecen las normas para
la comercialización y puesta en servicio de las máquinas.
Directiva 2006/42/ce del parlamento europeo y del consejo de 17 de mayo de 2006
relativa a las máquinas y por la que se modifica la Directiva 95/16/CE.
Real Decreto 1644/2008, de 10 de octubre, por el que se establecen las normas para
la comercialización y puesta en servicio de las máquinas,
Real decreto 734/1985, de 20 de febrero de 1985, que modifica el real decreto
2584/1981, de 18 de septiembre de 1981 por el que se aprueba el Reglamento
General de las Actuaciones del Ministerio de Industria y Energía en el campo de la
normalización y homologación.
Real decreto 105/1988, de 12 de febrero de 1988, que modifica el real decreto
2584/1981, de 18 de septiembre de 1981; por el que se aprueba el Reglamento
General de las actuaciones del Ministerio de Industria y Energía en el campo de la
normalización y homologación.
Real decreto 2200/1995, de 28 de diciembre de 1995, que aprueba el Reglamento
de la Infraestructura para la Calidad y la Seguridad Industrial, que complementa al
real decreto 2584/1981, de 18 de septiembre de 1981.
Reglamento (CEE) n21836/93 del Consejo, de 29 de junio de 1993, por el que se
permite que las empresas del sector industrial se adhieran con carácter voluntario a
un sistema comunitario de gestión y auditoría medioambientales.
4.1.3 Normativa relativa a seguridad
Real decreto 1338/1994 del 4 de julio sobre medidas de seguridad y
establecimientos públicos y privados.
Ordenanza de seguridad e higiene en el trabajo (aprobada por o.m. el 9 de marzo de
1971).
Real Decreto 486/1997, de 14 de abril, por el que se establecen las disposiciones
mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo.
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4.1.4 Normativa sobre materiales y equipos
Los materiales y equipos utilizados en este proyecto deberán tener como referencia
las normas UNE o estándares internacionales en vigor que se describen a continuación:
UNE 20.324. Grados de protección de los envolventes del material eléctrico de baja
tensión.
UNE 20.111. Máquinas eléctricas rotativas. Grado de protección proporcionado por
envolventes.
UNE 20.113, Máquinas eléctricas rotativas. Valores nominales y características de
funcionamiento
UNE 20.333. Diámetros de roscas y conductos y sus accesorios para instalaciones
eléctricas.
UNE 20.334. Conductos para instalaciones eléctricas.
UNE 21.401. Conductores eléctricos aislados.
UNE 21.402. Conductores eléctricos aislados y desnudos.
La normativa de obligatorio cumplimiento para la directiva de baja tensión será la
señalada a continuación:
Interruptores automáticos de baja tensión para circuitos de distribución, según
código PNE 20.103.
Paramenta de maniobra de baja tensión. Contactores según código PNE 20.109.
Auxiliares de mando de baja tensión. Pulsadores y auxiliares de mando análogos.
Según código PNE 20.119/2.
Auxiliares de mando de baja tensión. Contactores auxiliares automáticos de
mando. Según código PNE 20.119/4.
Conductos para instalaciones eléctricas. Condiciones generales. Según código PNE
20.334/1.
Equipo eléctrico para las máquinas industriales. Reglas generales. Según norma
ONE 20416/1
4.1.5 Normativa para redacción de proyectos
Los capítulos de este documento deberán cumplir con la norma UNE en vigor y de
obligado cumplimiento:
UNE 157001 de febrero de 2002 “Criterios generales para la elaboración de
proyectos”.
4.1.6 Normativa para redacción de referencias bibliográficas
La redacción de las referencias bibliográficas de este documento deberá cumplir con
la siguiente norma internacional:
Para la redacción de las referencias bibliográficas se ha utilizado la norma ISO
690:2010.
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
MEMORIA
4.2 Referencias bibliográficas
King Saud University, Chemical Engineering Department. Process Control in the
Chemical Industries [En línea] [Riyadh, Arabia Saudí]: 2002 [Consultado en Julio de
2014].
Disponible en formato PDF:
<http://faculty.ksu.edu.sa/Emad.Ali/mylib/Workshop/DCS.pdf>.
MasterMagazine, Ethernet [En línea] [Consultado en Marzo 2014]. Disponible en
formato WEB: <http://www.mastermagazine.info/termino/4930.php>
PCMag, Definition of HMI [En línea] 2014 [Consultado en Julio de 2014].
Disponible en formato WEB: <http://www.pcmag.com/encyclopedia/term/44300/hmi> .
PCMag, Definition of MOdbus [En línea] 2014 [Consultado en Julio de 2014].
Disponible en formato WEB:
<http://www.pcmag.com/encyclopedia/term/47156/modbus>.
Rotork. PUB000-002 Group Product Portfolio [En línea] [Bath, Reino Unido]:
Marzo de 2014 [Consultado en Marzo 2014]. Disponible en formato PDF: <
http://www.rotork.com/doc-dl/15423>.
Rotork. PUB002-003-00_1011 IQ Pro Installation and Maintenance Manual [En
línea] [Bath, Reino Unido]: Octubre de 2011 [Consultado en Marzo 2014]. Disponible en
formato PDF: <http://www.rotork.com/doc-dl/353>.
Rotork. PUB059-002 Pakscan P3 Master Station Technical Manual [En línea] [Bath,
Reino Unido]: Abril de 2013 [Consultado en Marzo 2014]. Disponible en formato PDF:
<http://www.rotork.com/doc-dl/12353>.
Rotork. PUB059-003 P3 Modbus Protocol Manual [En línea] [Bath, Reino Unido]:
Agosto de 2009 [Consultado en Marzo 2014]. Disponible en formato PDF:
<http://www.rotork.com/doc-dl/2423>.
Rotork. PUB059-011 Pakscan Cables, Distances and Speed Data [En línea] [Bath,
Reino Unido]: Noviembre de 1996 [Consultado en Marzo 2014]. Disponible en formato
PDF: <http://www.rotork.com/doc-dl/4333>.
Rotork. PUB059-019 Pakscan IQ FCU (Field Control Unit) Technical Manual [En
línea] [Bath, Reino Unido]: Junio de 1995 [Consultado en Marzo 2014]. Disponible en
formato PDF: <http://www.rotork.com/doc-dl/4423>.
Rotork. PUB059-021 Pakscan General Purpose Field Control Unit Technical Manual
[En línea] [Bath, Reino Unido]: Febrero de 1995 [Consultado en Marzo 2014]. Disponible
en formato PDF: <http://www.rotork.com/doc-dl/4453>.
18 de septiembre de 2014 Página 21
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
MEMORIA
Rotork. PUB059-027 Specification for 2 wire electric valve actuator remote control
system [En línea] [Bath, Reino Unido]: Marzo de 2009 [Consultado en Marzo 2014].
Disponible en formato PDF: <http://www.rotork.com/doc-dl/8523>.
Rotork. PUB059-028 Pakscan Lightning and Surge Protection Brochure [En línea]
[Bath, Reino Unido]: Agosto de 2011 [Consultado en Marzo 2014]. Disponible en formato
PDF: <http://www.rotork.com/doc-dl/9083>.
Rotork. PUB059-030 Pakscan P3 System Network Control [En línea] [Bath, Reino
Unido]: Agosto de 2012 [Consultado en Marzo 2014]. Disponible en formato PDF:
<http://www.rotork.com/doc-dl/11373>
Rotork Fluid System. Manual de instalación y mantenimiento de Flowpak Neumático
[Bilbao, España]: 2006.
Sistemas SCADA. Alquilino Rodríguez Penin. 2ª Edición. Barcelona: Marcombo
Ediciones Técnicas, 2007. ISBN: 978-84-267-1450-3.
18 de septiembre de 2014 Página 22
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
MEMORIA
4.3 Programas de cálculo
Se han utilizado los siguientes programas con el fin de facilitar la edición del código
fuente, la generación de módulos repetitivos y reemplazos masivos en los mismos.
Software: Notepad++
Fabricante Notepad plus plus team
Versión 6.5.2
Descripción: Software de edición de texto preparado para programación con elementos
de control de versiones.
Software: A.F.9 Replace some bytes
Fabricante Alex Fauland
Versión 1.2
Descripción: Software para el reemplazo masivo de texto.
Software: Microsoft Office Excel 2010
Fabricante Microsoft Corporation
Versión 14.0.6123.5001 (32 bits)
Descripción: Software de hojas de cálculo.
Tabla 1. Tabla descriptiva del software utilizado para la edición del código fuente
Para el control de calidad del software, pruebas preliminares y correcto desarrollo se
ha utilizado el siguiente software.
Software: Mod_RSSim
Fabricante Embedded Intelligence Limited
Versión 8.20
Descripción: Software para testeo de protocolo Modbus.
Tabla 2. Tabla descriptiva del software utilizado para los test de protocolo Modbus
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MEMORIA
Para las copias de seguridad de los diferentes archivos se ha utilizado el siguiente
software:
Software: SpiderOAK
Fabricante SpiderOAK
Versión 5.1.1
Descripción: Software gestión de copias de seguridad con alto nivel de encriptación.
Tabla 3. Tabla descriptiva del software utilizado para las copias de seguridad
Para redactar y compartir el proyecto y su memoria se ha utilizado el siguiente
software:
Software: Microsoft Office Word 2010
Fabricante Microsoft Corporation
Versión 14.0.6123.5001 (32 bits)
Descripción: Software para la edición de documentos.
Software: Microsoft Office Outlook 2010
Fabricante Microsoft Corporation
Versión 14.0.6123.5001 (32 bits)
Descripción: Software para gestión de correo electrónico.
Software: Microsoft Office Visio 2010
Fabricante Microsoft Corporation
Versión 14.0.6123.5001 (32 bits)
Descripción: Software para diseño.
Tabla 4. Tabla descriptiva del software utilizado para compartir y redactar documentos
Para la planificación y control del desarrollo del proyecto se ha utilizado el siguiente
software:
Software: GranttProject
Fabricante GranttProject
Versión 2.6.5 Brno (build 1638)
Descripción: Software para la generación de diagramas de Grantt.
Tabla 5. Tabla descriptiva de software utilizado para generación de diagramas de Grantt
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MEMORIA
4.4 Plan de gestión de calidad
Para llevar a cabo un control de calidad del proyecto durante su redacción y
desarrollo se determinan los siguientes controles:
Se establecerá una estrategia de control de versiones, copias de seguridad y
compartición de toda la documentación relacionada con el proyecto.
Se utilizará una herramienta de copias de seguridad en la nube con alto nivel de
encriptación llamado SpiderOAK. Dicha herramienta sincroniza cada cambio en los
archivos del proyecto de forma inmediata con los servidores de almacenamiento.
Para la edición del código se utilizará el software Notepad++, el cual incorpora un
control de versiones con autoguardado.
Se implementará una estrategia de validación de modificaciones, el cual
incorporará los test realizados y resultados obtenidos. Los test y los resultados
serán controlados por el Departamento de Sistemas juntamente con el encargado
del desarrollo. Los test incorporarán las pruebas necesarias para validar una
respuesta óptima en un entorno real.
Se documentará el proyecto y actualizará la bibliografía al mismo tiempo que se
ejecuta el mismo.
Se redactará el proyecto en base a la Norma UNE 157001, sobre redacción de
proyectos.
4.5 Otras referencias
Existen además, requisitos que incluyen algunos fabricantes y que deben ser tenidos
en cuenta igualmente.
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MEMORIA
5 Definiciones y abreviaturas
Actuador: Un actuador es un dispositivo mecánico cuya función es proporcionar
movimiento para actuar otro dispositivo mecánico. Los actuadores de Rotork tienen como
finalidad la automatización de válvulas. Las diferentes fuerzas motrices que proporcionan
movimiento en los actuadores determinan su clasificación.
DCS (Distributed Control System): Sistema de control distribuido. El concepto de
control automático incluye llevar a cabo dos operaciones principales; la transmisión de
señales (flujo de información) de ida y vuelta y el cálculo de medidas de control (toma de
decisiones). La realización de estas operaciones en la planta requiere de un conjunto de
hardware e instrumentación que sirven de plataforma para estas tareas1. Este sistema está
estructurado con grandes procesadores centrales, que proporcionan un control supervisado
y una adquisición de datos. Comunican vía redes locales con numerosos controladores,
instrumentos, sensores y actuadores repartidos por la planta.
Estación Maestra: La Estación Maestra realiza las tareas de maestro de bus,
colector de datos, concentrador de datos, interfaz de operador, convertidor de protocolo y
esclavo del sistema de control
Ethernet: Ethernet2 es un estándar de redes que emplea el método CSMA/CD
(Acceso Múltiple por Detección de Portadora con Detector de Colisiones) que mejora
notoriamente el rendimiento de la conectividad.
Se trata de un estándar que define no solo las características de los cables que deben
utilizarse para establecer una conexión de red, sino también todo lo relativo a los niveles
físicos de dicha conectividad, además de brindar los formatos necesarios para las tramas de
datos de cada nivel.
El estándar que rige las conexiones Ethernet originales es el IEEE 802.3, de alcance
a nivel internacional, teniendo como una de las ventajas principales que alcanzar una
conexión de hasta 1024 nodos a una velocidad de 10 MBps (Megabits Por Segundo) y
pudiendo utilizar desde un Cable Coaxial hasta la tecnología de Fibra Óptica para
establecer un enlace.
FCU (Pakscan Field Control Unit)3: La unidad de comunicación de campo Pakscan
forma parte integrante del actuador y se encuentra dentro de la cubierta electrónica de
doble sellado del actuador. La unidad de campo realiza las tareas de comunicación de
interfaz Pakscan (2 hilos), la recopilación de datos del actuador y la emisión de órdenes
sobre actuadores.
1 Chemical Engineering Department, Process Control in the Chemical Industries, 2002, p 1. 2 MasterMagazine, Ethernet 3 Rotork. PUB059-019 Pakscan IQ FCU (Field Control Unit) Technical Manual, 1995, p 4.
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MEMORIA
HMI (Human - Machine Interface)4: La interfaz de usuario con un sistema de
control de procesos proporciona una visualización basada en gráficos de un control
industrial y sistema de monitorización. Un panel de operador normalmente reside en un
equipo que se comunica con una computadora especializada en la planta, como un
controlador lógico programable (PLC) o un sistema de control distribuido (DCS).
In-Vision: In-Vision es un software de interface humano-máquina (HMI),
supervisión, control y adquisición de datos (SCADA) pensado para la automatización
industrial.
Lazo: El lazo de corriente Pakscan, forma una parte esencial del sistema, siendo el
encargado de la distribución en campo de las comunicaciones. El lazo tiene dos estados
principales:
Lazo cerrado: Situación segura donde la comunicación sale y llega a la estación
maestra sin ningún corte.
Lazo abierto: Situación de riesgo donde la comunicación se ve cortada en un punto
intermedio, obligando a la Estación Maestra a invertir el sentido la comunicación
por uno de los lados del lazo para aislar el corte. Se corre el peligro de producir otro
corte que dejaría asilados todos los equipos comprendidos entre los dos cortes.
Loopback: Estado de la unidad de campo que se activa cuando la comunicación
Pakscan se corta en el lazo en un punto intermedio. La unidad de campo con el estado de
Loopback activo es la última unidad de campo con comunicación.
Modbus5: Protocolo abierto de alto nivel para redes industriales desarrollado en
1979 por Modicon (actualmente Schneider Automation Inc.). Proporciona servicios en la
capa 7 del modelo OSI (Open System Interconnection), que define una estructura de
mensaje de petición/respuesta para un entorno cliente/servidor. Modbus se ejecuta sobre
varios enlaces de datos, incluyendo su propia red Modbus+, enlaces serie tales como RS-
232 y RS-485 (Modbus RTU) o Ethernet (Modbus TCP). Modbus se rige por la
Organización Modbus-IDA (www.modbus.org).
Pakscan: Sistema de monitorización y control propietario de Rotork y basado en un
lazo de corriente de 20 mA, con capacidad de comunicación con hasta 240 esclavos.
Aporta redundancia implícita y capacidad de aislamiento de averías. Consta de tres
elementos principales: las unidades de campo, el bus de campo y la Estación Maestra.
Físicamente es un cable de un solo par trenzado y apantallado que inicia el lazo en la
Estación maestra, conectando todas las unidades de campo en serie hasta volver a ella.
4 PCMag, Definition of HMI, 2014. 5 PCMag, Definition of Modbus, 2014
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MEMORIA
SCADA (Supervisory Control And Data Adquisition): Se da el nombre “Control
con Supervisión y Adquisición de Datos” a cualquier software que permita el acceso a
datos remotos de un proceso y permita utilizando las herramientas de comunicación
necesarias en cada caso, el control del mismo.
Serie: En telecomunicaciones, la comunicación serie es el proceso de envío de datos
de bit en bit, secuencialmente sobre un canal o bus de comunicación. Contrasta con la
comunicación paralela, donde se permite el envío de bytes completos.
La comunicación serie es utilizada en muchos sistemas de comunicaciones debido a
los bajos costes de los cables y las dificultades de sincronización que hacen a la
comunicación paralela poco práctica.
Algunos ejemplos de tecnologías de comunicaciones serie son el código Morse en
telegrafía o los protocolos RS-232, RS-422 y RS-485 en entornos industriales.
TAG: Nombre que el cliente le proporciona a cada equipo dentro de su sistema. Este
nombre va relacionado con la dirección de la unidad de campo o la Estación Maestra.
Unidad de campo: Para que cualquier equipo pueda estar conectado al sistema
Pakscan debe ser equipado, ya sea integrado o conectado a una unidad de control de campo
(Field Control Unit; FCU).
La unidad de campo actúa como un dispositivo de traducción entre el equipo de la
Estación Maestra y campo y se identifica en el lazo por tener una dirección única y propia,
además de la velocidad de comunicación que deberá ser común en todos los equipos
pertenecientes a un mismo lazo.
La unidad de campo puede estar situada dentro de la carcasa del actuador o montado
externamente.
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MEMORIA
6 Requisitos de diseño
En el presente capítulo se pretende describir los bloques principales del desarrollo
del proyecto, incluyendo el resultado de este en el conjunto del sistema, empezando por los
actuadores, el sistema de control y la comunicación con el mismo.
6.1 Descripción básica del sistema
El proyecto se divide en tres grandes bloques interdependientes, los cuales
conforman el proceso de desarrollo del SCADA desde la capa de interacción con el
operador hasta la capa de comunicación con el sistema Pakscan, pasando por la
exportación de datos monitorizados.
In-VisionINTERFAZ GRÁFICA
EXPORTACIÓN DE DATOS
BLOQUE DE COMUNICACIONES
SISTEMA PAKSCAN
MO
DB
US
TC
P
MO
DB
US
RTU
Ilustración 1. Descripción básica de la estructura del sistema
Interfaz gráfica: Entorno de interacción con el operador. Espacio diseñado para
representar todos los datos de forma visualmente práctica. Es en esta capa donde tendrá
lugar gran parte del trabajo posterior de desarrollo de una aplicación final partiendo de la
plantilla con la información que aporta el cliente sobre sus equipos.
Exportación de datos: Procesos automáticos y manuales de extracción de los datos
almacenados por In-Vision como son las alarmas, los pares motores, y el diagnóstico del
sistema Pakscan. La extracción se realiza en formato de texto de valores separados por
coma (formato CSV), para que puedan ser trasladados e importados en sistemas externos
de gestión de datos.
Bloque de comunicaciones: Driver de comunicaciones encargado de trasladar la
información desde el sistema Pakscan hasta las variables definidas en él. Estas variables
serán utilizadas a posteriori para representar la información mediante la interfaz gráfica y
para ser exportadas y almacenadas externamente.
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
MEMORIA
6.2 Descripción global del sistema
Para tener una visión global del sistema es necesario empezar por los propios
actuadores en campo que comunican mediante protocolo Pakscan con la Estación Maestra,
y esta a su vez mediante protocolo Modbus TCP o RTU con el sistema de control
distribuido e In-Vision.
In-Vision
Software SCADA/HMI de control y monitorización.
Instalado en una estación PC y con comunicación Ethernet
o serie con la Estación Maestra Pakscan.
Comunicación DCS/In-Vision con la Estación Maestra
Comunicación mediante protocolo Modbus. Modbus RTU
para comunicación RS-485 / RS-232 y Modbus TCP para
comunicación Ethernet.
Estación Maestra Pakscan:
Equipo pasivo que realiza las funciones de concentrador
de la información de los equipos de campo y transmite los
comandos remotos que se envían desde cualquiera de los
sistemas de control.
Bus de campo Pakscan
Protocolo de comunicaciones propietario de Rotork, para
la monitorización y el control, basado en un lazo de
corriente de 20 mA, con capacidad de comunicación con
hasta 240 esclavos.
Unidades de campo
Se entiende como unidad de campo cualquier tarjeta de
comunicaciones compatible con Pakscan, ya sea en un
actuador eléctrico, neumático, electrohidráulico o tarjetas
genéricas de adquisición de datos.
Ilustración 2. Descripción global del sistema
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6.3 Actuadores de Rotork
Un actuador es un dispositivo mecánico cuya función es proporcionar movimiento
para actuar otro dispositivo mecánico. Los actuadores de Rotork tienen como finalidad la
automatización de válvulas. Las diferentes fuerzas motrices que proporcionan movimiento
en los actuadores determinan su clasificación:
Eléctricos,
Neumáticos
Hidráulicos
Electrohidráulicos
En el desarrollo del proyecto sólo se ven involucrados aquellos actuadores que sean
compatibles con el protocolo de comunicaciones Pakscan.
Gama Fuerza motriz
A
Eléctricos IQ
IQT
ROMPak
CVA Eléctricos de regulación
CMA
Skilmatik Pro Electrohidráulicos
Tabla 6. Gama de actuadores Rotork clasificados según su fuerza motriz
Dentro de la gama de actuadores eléctricos de Rotork compatibles con el protocolo
de comunicaciones Pakscan, existen los siguientes modelos:
ELÉCTRICOS
Actuador de regulación multivuelta o cuarto
de vuelta con la ayuda de elementos
reductores. Dispone de motor de jaula de
ardilla y proporciona hasta 3000 Nm. Pantalla
multilingüe con tecnología Bluetooth.
Control remoto y reporte de estado digital
analógico o por bus de campo. Registro de
eventos y alarmas con sensor de par motor,
vibraciones y temperatura.
Actuador con recorrido de cuarto de vuelta y
motor de corriente continua que proporciona
hasta 2000 Nm, pensado para accionamiento
directo. Disponible en suministros de
corriente continua, monofásico o trifásico.
Velocidad de salida variable con salida
segura de cierre auto bloqueable para
válvulas de mariposa y amortiguadores sin
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MEMORIA
uso de frenos adicionales. Pantalla
multilingüe con tecnología infrarrojos.
Control remoto y reporte de estado digital,
analógico o por bus de campo. Registro de
eventos y alarmas con sensor de par motor.
Actuador sencillo y ligero de cuarto de vuelta
con motor de corriente continua que
proporciona hasta 650 Nm. Funciona con una
amplia gama de voltajes de alimentación así
como corriente continua, monofásica o
trifásica. Control remoto y reporte de estado
digital, analógico o por bus de campo.
ELÉCTRICOS DE REGULACIÓN
Actuador para movimientos lineales y
rotatorios de modulación continúa sin
restricciones con alto nivel de resolución y
repetitividad. Puede ofrecer hasta 271 Nm en
movimiento rotatorio y 22242 N en
movimientos lineales. Control remoto y
reporte de estado digital, analógico o por bus
de campo. Configuración y diagnóstico
mediante tecnología Bluetooth.
ELECTRO-HIDRÁULICOS
Actuadores electro-hidráulicos de auto-
contenido. Disponible para cuarto de vuelta o
lineal. Empuje lineal de hasta 5500 kN y
cuarto de vuelta de hasta 600000 Nm. Puede
ser alimentado con fuente trifásica,
monofásica o 24 V DC. Control remoto y
reporte de estado digital, analógico o por bus
de campo. Registro de eventos y alarmas.
Tabla 7. Descripción de los actuadores compatibles con Pakscan
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
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6.4 Protocolo de comunicaciones Pakscan
El sistema de monitorización y control de datos Pakscan consta de tres elementos
principales: las unidades de campo, el bus de campo y la Estación Maestra. Además, se
considera indispensable un sistema de control que completaría la estructura del sistema.
La Estación Maestra proporciona un único punto de recolección de datos sobre todos
los actuadores y también proporciona una interfaz de operador para permitir el control y el
seguimiento de las unidades de campo. La Estación Maestra supervisa constantemente el
lazo y proporciona diagnósticos detallados de los posibles fallos y/o eventos.
Pakscan incorpora implícitamente redundancia en su sistema, ya que si por algún
motivo la comunicación sufriera algún corte, la Estación Maestra es capaz de reconfigurar
el lazo y aislar el problema.
6.4.1 El bus de campo
El sistema es capaz de operar con hasta 240 unidades de campo por lazo de
comunicaciones, sobre un cable de par trenzado y apantallado de una longitud de hasta 20
kilómetros sin repetidores u otros dispositivos adicionales. El cable se conecta desde la
Estación Maestra a cada unidad de campo en serie y de nuevo a la Estación Maestra.
El bucle de 2 hilos utiliza una corriente de 20 mA para la transmisión de datos con un
voltaje aplicado máximo de 17V.
El sistema sondea continuamente y cíclicamente cada unidad de campo conectada y
reporta cualquier cambio en el estado o fallo de comunicación de las unidades de campo.
Tras la recepción de un comando procedente del teclado de la Estación Maestra o del
sistema de control, este tendrá prioridad sobre la recopilación de datos. El sistema de
encuesta cesa y el comando es transferido de inmediato a la unidad de campo.
La falta o la pérdida de alimentación de una o más unidades de campo que forman
parte del lazo, no causa la pérdida de control o de comunicación con los demás dispositivos
conectados. Cuando una unidad de campo recupera la alimentación, este restablece la
comunicación automáticamente.
El sistema tolera un solo punto abierto, cortocircuito o derivación a tierra en el lazo
sin perder la capacidad de comunicarse y controlar cualquier otra unidad de campo
conectada. La alarma “Loopback” indica entre qué equipos se ha producido el fallo.
Cuando se produzcan varios fallos en un mismo lazo, las unidades de campo que queden
entre ellos quedan aisladas de la comunicación.
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6.4.2 Estación Maestra
La Estación Maestra realiza las tareas de maestro de bus, colector de datos,
concentrador de datos, interfaz de operador, convertidor de protocolo y esclavo del sistema
de control.
Ilustración 3. Esquema de diseño de la Estación Maestra
Durante el proceso de configuración de un lazo Pakscan, la Estación Maestra es la
encargada de detectar todos los esclavos que tiene conectados, enumerarlos y listarlos en lo
que se denomina el mapa del lazo y en el que se relacionan la dirección de cada unidad de
campo con su posición en orden de conexión a la Estación Maestra.
La Estación Maestra facilita la comunicación de datos con un sistema de control
externo, como es un Sistema de Control Distribuido (DCS), PLC o SCADA a través de
puertos de datos, ya sea utilizando protocolo Modbus RTU o Modbus TCP. Dispone de
cuatro puertos de comunicación, dos de ellos serie, configurables como RS232 o RS485 y
dos más Ethernet. Todos los puertos de comunicaciones son independientes para garantizar
una manipulación correcta del reconocimiento de alarmas (los puertos Ethernet se
comportan como un único puerto).
Sistemas redundantes - Hot Standby
Existe la posibilidad de incluir un módulo redundante “Hot-Standby” que asuma el
control automáticamente si la unidad principal falla. Esta transferencia de control es
transparente para el usuario, sin interrupciones. La información del estado de los módulos
principal y redundante es accesible desde ambos módulos, que comparten siempre el
estado mutuamente.
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6.4.3 Unidades de campo en actuadores
La unidad de campo forma parte de los componentes del propio actuador y va
conectada al circuito de control. La configuración básica se puede realizar de forma local y
la configuración de parámetros avanzados se puede realizar desde herramientas de test
propias de Rotork o desde la Estación Maestra.
La misma tarjeta de comunicaciones detecta si existe continuidad en el cable de
comunicaciones. Si el cable no es capaz de transportar los 20 mA establecidos (circuito
abierto, cortocircuito o derivación a tierra), pasado un tiempo la unidad de campo cierra el
circuito a través del otro cable y reporta a la Estación Maestra su estado de “Loopback”. La
Estación Maestra recibe la información e intenta comunicar con el resto de equipos
mediante la otra punta del lazo hasta aislar el corte en el cable de comunicaciones.
Funcionamiento normal Funcionamiento con el cable cortado
Ilustración 4. Funcionamiento del lazo Pakscan en una situación normal y en fallo
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La tarjeta de comunicación se alimenta mediante un transformador independiente del
circuito de control, y si pierde la alimentación, automáticamente desvía las comunicaciones
para evitar que se corten las mismas.
Ilustración 5. Relé de desviación de la corriente del lazo
Existen unidades de campo para todas las gamas de actuadores compatibles con
Pakscan. En función del tipo de actuador, las señales reportadas pueden ser diferentes e
incluso de menor cantidad, aunque a nivel general las tarjetas de comunicaciones reportan
las siguientes señales a la Estación Maestra:
Estados Alarmas Ordenes Datos
Límite de apertura
y cierre o posición
en tanto por ciento
Actuador en
movimiento
Actuador en
movimiento
Selector local en
paro
Lazo abierto en
este actuador
Alarma presente o
nueva
Estado de la
batería bajo
Entradas digitales
auxiliares
Fallo de la memoria de la
tarjeta
Fallo de comunicaciones
Encendido tras pérdida de
alimentación
Fallo de watchdog
Estado del Termostato del
motor
Fallo al arrancar
Válvula clava u obstruida
Cambio en las entradas
digitales auxiliares
Superado el tiempo del
recorrido de la válvula
Movimiento manual
mediante volante del
actuador
Actuador no disponible
para control remoto, ya
sea con el selector en
control local o en paro
Apertura
Cierre
Paro
Posicionamiento
de emergencia
(ESD)
Posicionamiento
analógico mediante
tanto por ciento.
Posición
porcentual.
Par
instantáneo
del motor.
Histórico de
par de la
última carrera
completa
Tabla 8. Información reportada por las unidades de campo a la Estación Maestra
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6.4.4 Unidades de campo de propósito general
Existen unidades de campo de propósito general que no van integradas en el actuador
y que su función es incorporar al lazo Pakscan información externa o controlar elementos
no compatibles directamente con Pakscan mediante sus entradas o salidas digitales y
analógicas:
Las unidades de propósito general tienen dos modos de trabajo pensados para
adaptarse a las necesidades de los elementos que se quieran incorporar a Pakscan. Por un
lado, existe el modo actuador y por otro el de propósito general. En función del modo, la
información que se reporte tendrá diferentes interpretaciones:
Estados Alarmas Ordenes Datos
Entradas digitales
(8 bits, uno por
entrada) En modo
actuador cada bit
es una alarma o
estado)
Lazo abierto en la
tarjeta
Alarma presente o
nueva
Fallo de la memoria
de la tarjeta
Fallo de
comunicaciones
Encendido tras
pérdida de
alimentación
Fallo de watchdog
4 relés de salidas
digitales. En modo
actuador, ordenes
de abrir, cerrar, stop
y posición de
emergencia.
Valor en tanto por
ciento de las dos
entradas
analógicas. En
modo actuador,
reporte de la
posición y en par
motor.
Tabla 9. Base de datos de la unidad de propósito general (GPFCU)
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6.4.5 Paquete de control para actuadores neumáticos
Los actuadores neumáticos, hidráulicos o de gas que no son directamente
compatibles con Pakscan pueden incorporar un paquete de control propio de Rotork
compatible con dicho protocolo de comunicaciones. El paquete de control en cuestión se
denomina Flowpak y está diseñado para controlar estos actuadores y al mismo tiempo
reportar toda la información mediante bus de campo o señales digitales.
En la siguiente tabla se observan los reportes de estos paquetes de control:
Estados Alarmas Ordenes Datos
Finales de carrera
Sentido de
movimiento
Estado del lazo
Pakscan.
Fallo de la memoria
de la tarjeta
Fallo de
comunicaciones
Encendido tras
pérdida de
alimentación
Fallo de watchdog
Control local o
selector en OFF.
Baja presión.
Válvula clavada u
obstruida
Movimiento manual
Posicionamiento
porcentual.
Abrir
Cerrar
Parar
Posición de
emergencia
Posición
porcentual.
Valor en tanto por
ciento de las dos
entradas
analógicas. En
modo actuador,
reporte de la
posición y en par
motor.
Tabla 10. Base de datos de paquete de control neumático (Flowpak)
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MEMORIA
6.5 SCADA / HMI
Se da el nombre de SCADA (Supervisory Control And Data Adquisition o Control
con Supervisión y Adquisición de Datos) a cualquier software que permita el acceso a
datos remotos de un proceso y permita, utilizando las herramientas de comunicación
necesarias en cada caso, el control del mismo.
Un sistema SCADA tiene como objetivo:
Minimizar los costes de monitorización y mantenimiento de la instalación.
Dar accesibilidad inmediata al estado de los equipos y sus parámetros.
Almacenar datos de forma histórica permite realizar un mantenimiento
mucho más eficiente y programado.
Una gestión más completa de la instalación al disponer de datos, estadísticas,
gráficas, etc., que mejoren el rendimiento de la planta.
Mucho más flexible que los sistemas cableados, es escalable por naturaleza a
un coste reducido.
Congregar datos de diferentes fuentes con una conectividad completa.
Permite interconexionar sistemas evitando huecos de información que puedan
causar fallos de funcionamiento o seguridad.
Cualquier software que esté orientado a cumplir los puntos anteriores, se podría
denominar de Interface Humano-Máquina (HMI o Human Machine Interface).
6.6 In-Vision
In-Vision es un software diseñado exclusivamente para sistemas de comunicación
Pakscan Es un software de interface humano-máquina (HMI), supervisión, control y
adquisición de datos (SCADA) pensado para la automatización industrial.
Ilustración 6. Logotipo de In-Vision
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6.6.1 Requisitos del sistema de comunicaciones entre In-Vision y la Estación Maestra
La Estación Maestra es capaz de comunicar mediante Modbus TCP (estándar de
comunicación Ethernet) o Modbus RTU (estándar de comunicaciones RS-232 o RS-485).
Para ello dispone de 4 puertos de comunicaciones conectados a 3 bases de datos6, como se
refleja en la siguiente ilustración:
Puerto Serie 1
Generic Modbus
Base de datos 1
Información
de red y
sistema
Honeywell EPLCG
Yokogawa
Honeywell SI
Puerto Serie 2
Generic Modbus
Base de datos 2
Honeywell EPLCG
Yokogawa
Honeywell SI
Puerto Ethernet 1
Puerto Ethernet 2
Generic Modbus
Base de datos 3
Honeywell EPLCG
Yokogawa
Honeywell SI
Tabla 11. Estructura de base de datos en la Estación Maestra
Cada base de datos de la Estación Maestra se puede estructurar de dos formas en
función de la configuración que se desee. Cada opción engloba dos lenguajes de
comunicación Modbus: Generic Modbus y Honeywell ELCG (Enhanced Programmable
Logic Controller Gateway) por un lado y Yokogawa o Honeywell SI (Serial Interface) por
el otro.
In-Vision sólo puede comunicar mediante Generic Modbus, ya sea mediante puerto
serie o Ethernet, por lo que será necesario que uno de los puertos esté debidamente
configurado para tal fin.
La Estación Maestra estructura la base de datos en bloques de 60 unidades de campo
hasta 240, y a cada uno de ellos le asigna una dirección Modbus7, que la determina la
dirección Modbus base de la Estación Maestra.
6 Rotork. PUB059-003 P3 Modbus Protocol Manual, 2009, p 29. 7 Rotork. PUB059-003 P3 Modbus Protocol Manual, 2009, p 30.
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MEMORIA
BASE DE DATOS
Estación MaestraDirección Base
60 unidades de campo
Puertos de comunicaciones
BASE DE DATOS
Estación MaestraBase +1
60 unidades de campo
BASE DE DATOS
Estación MaestraBase + 2
60 unidades de campo
BASE DE DATOS
Estación MaestraBase + 3
60 unidades de campo
Lazo Pakscan de 240 unidades de campo
Info FCU 1 - 60 Info FCU 61 - 120 Info FCU 121 – 180 Info FCU 181 - 240
Redes Modbus
Ilustración 7. Distribución de direcciones Modbus en bloques de 60
El primer bloque tendrá la dirección base, el siguiente base+1, hasta llegar al bloque
de 180 a 240 unidades de campo que tendrá la dirección base+3. La información sobre el
lazo, la Estación Maestra y del sistema en general, así como el reconocimiento de alarmas
y reconfiguración del lazo, se pueden consultar en la dirección base.
6.6.2 Requisitos de hardware para In-Vision
Los requerimientos mínimos son los siguientes:
Procesador: Pentium 3 como mínimo, Pentium 4 recomendado.
Memoria RAM: 256 como mínimo, 512 Mb recomendado.
Memoria no volátil: 1 Gb mínimo de espacio libre, 1,5 Gb recomendado.
Sistema operativo: Windows 7/Vista, Windows XP Service Pack 2,
Windows 2000 Service Pack 4, Windows Server 2003 R2 (32-bit), o
Windows Server 2008 R2 (64-bit).
Internet Explorer 6 Service Pack 1 o mayor
Resolución de pantalla: Mínima resolución de 800 × 600 pixeles. 1,024 ×
768 pixeles recomendado.
In-Vision requiere una comunicación Ethernet o serie y será necesaria una tarjeta de
interfaz de red o convertidores para comunicación RS-232 o RS-485 soportados por la
Estación Maestra.
6.6.3 Requisitos de la aplicación
En el presente apartado se pretende describir con detalle los requisitos básicos que
deberá de tener la plantilla para el desarrollo de aplicaciones para clientes finales basadas
en In-Vision.
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6.6.3.1 Requisitos de visualización
Los requisitos de visualización definirán el entorno gráfico del programa. La
principal necesidad es el mantenimiento de los equipos Rotork mediante In-Vision por lo
que los requisitos gráficos serán los siguientes:
Resumen gráfico de las unidades de campo con indicadores de estado
compactos y fáciles de interpretar.
Información ampliada de cada unidad de campo con todas las alarmas y
estados posibles, así como detalles del modelo, ubicación y servicio del
equipo.
Visualización de los pares motores de cada unidad de campo si corresponden
en función de la tipología.
Información detallada del estado de la Estación Maestra con todos los estados
que proporciona.
Diagnóstico del lazo de comunicaciones Pakscan con toda la información que
proporciona la Estación Maestra.
6.6.3.2 Requisitos de utilización
Los requisitos de utilización determinarán la manera en que se maneja el software ya
sea con un ordenador accesible mediante teclado y ratón o una pantalla táctil. Por este
motivo se entiende que los requisitos son:
Aspecto simple y ligeramente engrandecido para manejo táctil de los objetos,
los botones y las ventanas.
En función de las necesidades del cliente final se pueden requerir botones de
control de los actuadores y el lazo de comunicaciones mediante botones de
accionamiento los cuales deberán de cumplir con las condiciones de aspectos
descritas anteriormente.
6.6.3.3 Requisitos de control remoto
Los requisitos de control remoto determinan las posibles necesidades del cliente de
controlar remotamente los actuadores desde In-Vision. Para este fin se requiere:
Pulsadores con órdenes de abrir, cerrar, parar, posición de emergencia y
posicionamiento porcentual para actuadores.
Pulsador de reconocimiento de alarmas.
Pulsador de reconfiguración del lazo.
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6.6.3.4 Requisitos de monitorización de datos
Desde el punto de vista del mantenimiento, se requiere almacenar información que
permita ser transportada y exportada para su tratamiento. En el caso del sistema de
comunicaciones Pakscan y los actuadores se requiere la monitorización de los siguientes
datos:
Histórico de pares
Histórico de alarmas
Monitorización del tiempo de vida
Histórico de configuración de lazo
Histórico de acumulación de fallos de comunicación de cada unidad de
campo.
6.6.3.5 Niveles de usuario y privilegios
El programa final para el cliente puede requerir niveles de usuarios que limiten el
accionamiento de botones con acciones asociadas al control remoto.
Niveles de usuarios con nombre de usuario y contraseña asociada.
Se debe poder asignar un nivel de privilegios a cada usuario que tendrá que ir
relacionado con los límites de uso del mismo.
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7 Análisis de soluciones
En el presente documento se pretende describir las diferentes opciones analizadas
durante el proceso de diseño y recalcar la opción final escogida para el desarrollo. Debido
a la naturaleza del proyecto en algunos aspectos del diseño no se han podido encontrar
diferentes alternativas. Esto se debe a la particularidad del software de desarrollo de la
aplicación la cual limita ciertos aspectos, los cuales vienen detallados a continuación.
7.1 Diseño de la aplicación
El diseño de la aplicación se divide en cuatro bloques básicos:
INTERFAZ GRÁFICA
COMUNICACIONES MODBUS
HISTÓRICOS DE DATOS
CONTROL Y SEGURIDAD
Ilustración 8. Bloques de diseño de la aplicación
Bloque de comunicaciones: Vía de entrada y salida de la información.
Bloque de interfaz gráfica: Pasarela entre la máquina y el operador.
Dónde y cómo se plasma la información.
Bloque de control y seguridad: Control de órdenes sobre el sistema y
seguridad con niveles de privilegios sobre
dichos controles.
Bloque de histórico de datos: Acumulación y extracción de información
en línea de tiempo para su posterior trato y
análisis.
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7.1.1 Driver de comunicaciones Modbus
El driver de comunicaciones Modbus es el bloque que gestiona las comunicaciones
de In-Vision con la Estación Maestra, de la cual se extrae toda la información para el
sistema. Se va a utilizar un driver que proporciona el software de desarrollo, el cual
permite seleccionar entre comunicaciones serie y Ethernet sin tener que modificar más que
los parámetros propios de cada protocolo.
El Driver va a comunicar con toda la base de datos de la Estación Maestra,
recaudando información se forma continuada y con la posibilidad de mandar comandos en
función de las necesidades del operador.
Entradas para unidad de campo
Salidas para unidad de campo
Entradas de Estación Maestra
Salidas de Estación Maestra
Ethernet
Serie
Estación Maestra Pakscan
Ilustración 9. Estructura del driver de comunicaciones Modbus
7.1.2 Histórico de datos
En este apartado se debate la gestión de los datos históricos almacenados. Los datos
que se requieren son:
Par motor de los actuadores en los dos sentidos de marcha.
Mapa de equipos en el lazo.
Acumulado de fallo de comunicación de cada unidad de campo.
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7.1.2.1 Histórico de par motor
Los actuadores de la gama IQ/IQT/CVA/CMA reportan el par instantáneo que
realizan mientras están en movimiento y además, reportan el par realizado en una carrera
completa para los dos sentidos de giro. No se requiere almacenamiento del reporte de par
instantáneo, ya que el reporte de carrera completa ofrece una visión lo suficientemente
representativa para analizar el estado del equipo y el conjunto válvula-actuador.
El histórico de par del motor8 mostrado en el panel de reporte de par, se obtiene de la
Estación Maestra, la cual recibe esta información de los actuadores cada vez que estos
realizan un recorrido completo de apertura a cierre de la válvula (en desplazamientos entre
posiciones intermedias no se reporta el par del recorrido completo).
0 1 2 3 4 5 6 7
6% 19% 31% 44% 56% 69% 81% 94%
0% 100%
Posición mínima configurada Posición máxima configurada
PUNTOS DE PAR MOTOR REPORTADO
Posición reportada
CERRADO ABIERTO
RECORRIDO DE LA VÁLVULA
Ilustración 10. Reporte de par de un recorrido entero
Se reportan 8 puntos de lectura de par por cada sentido de giro, evitando la lectura de
par en el límite de cierre y apertura (en el propio actuador no se guardan históricos de par
durante los primeros 100 ms de actuación en cualquiera de los dos sentidos de arranque).
8 Rotork. PUB059-019 Pakscan IQ FCU (Field Control Unit) Technical Manual, 1995, p 20.
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7.1.2.2 Histórico de posiciones del lazo
La Estación Maestra Pakscan crea un mapa del lazo9 una vez finalizada la
configuración del mismo. Este mapa del lazo contiene una relación de direcciones de los
equipos con su posición en orden de ubicación a lo largo del bus de campo e indicando el
puerto por el cual comunican (normalmente en un estado de lazo cerrado comunicarán por
el puerto A, en caso de que el lazo esté abierto en un punto intermedio puede haber
actuadores comunicando por el puerto B un vez intercambiado el sentido de la
comunicación en este puerto).
Mapa del lazo
Posición Dirección Puerto
1 1 A
2 3 A
3 5 A
n 2 A
Ilustración 11. Mapa del lazo Pakscan
7.1.2.3 Histórico de fallos en la unidades de campo
La Estación Maestra reporta el resultado de un contador de errores de comunicación
con las unidades de campo. Este valor va asociado a la dirección del equipo y puede
indicar una mala calidad de las comunicaciones si los errores están generalizados en todos
los equipos o un posible fallo en una tarjeta de comunicaciones en concreto si el fallo es
particular.
9 Rotork. PUB059-002 Pakscan P3 Master Station Technical Manual, 2013, p 67.
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7.1.3 Histórico de alarmas
In-Vision proporciona una ventana de alarmas y eventos. Dichas alarmas pueden ser
reconocidas una vez han sido activadas y si ya no permanecen activas desaparecerán del
listado visual, aunque no de la base de datos de alarmas y eventos.
Se puede sacar manualmente el listado de alarmas y exportarlo a un archivo .CSV.
Durante el proceso se pueden aplicar filtros para concretar el tipo de alarma o el grupo de
alarmas que interese exportar.
Desde el punto de vista del desarrollo se diferencian las alarmas por nivel de
prioridad. El nivel de prioridad puede utilizarse para desencadenar avisos o subprocesos.
7.1.3.1 Listado de alarmas y nivel de prioridad
Seguidamente se muestra el listado de alarmas y su nivel de prioridad preestablecido
siguiendo criterios de seguridad.
UNIDADES DE CAMPO ESTACIÓN MAESTRA
Alarma Nivel de
Prioridad Alarma
Nivel de
Prioridad
Any alarm present on this FCU 8 P3 Master Station ‘A’ OK (main unit, left side) 2
Battery Low 7 Auto-Loopback Occurred 1
Comms fail 1 Duplicate addres found 1
Motor running end of travel 1 ESD Mode 1
Loopback on 6 Loopback in Progress 1
Start/stop fail 1 Failure On Start-up(P3) / RAM Test Fail (IIE) 1
Thermostat trip 1 ROM Test Fail (Only in IIE) 1
Valve jammed 1 Address Too High found 1
Valve obstructed 1 Zero Addresss found 1
Specified valve travel time exceeded 1 P3 Master Station ‘B’ OK (standby unit, right side) 2
Actuator not in remote control 2 Common Field Unit Alarm 6
Local stop operated 2 Loopback in use 1
Monitor relay 2 Power On Reset 4
Actuator stopped in mid travel 2 Watchdog Fail 5
RAM/ROM failure 3
Manual valve movement 4
Power on reset 5
Field unit watchdog alarm 6
Actuator auxiliary remote controls activated 7
Tabla 12. Niveles de prioridad de las alarmas por defecto
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7.1.4 Control Remoto
El control remoto de los equipos se realiza mediante escrituras de protocolo Modbus
en la base de datos de la Estación Maestra. Desde este punto de vista sólo se puede adoptar
una sola solución, ya que las especificaciones del sistema restringen otras opciones.
A continuación se detallan los diferentes controles remotos requeridos, diferenciando
entre control sobre los equipos actuadores y los equipos de control del lazo Pakscan.
7.1.4.1 Control sobre actuadores
Los actuadores admiten cinco tipos de órdenes remotas, las cuales son prioritarias
para el sistema Modbus y para el sistema Pakscan, lo que significa que el sistema deja de
realizar las tareas de recopilación de datos para mandar las órdenes de manera inmediata.
Las cinco órdenes de dividen en dos categorías:
Órdenes digitales: Necesitan un cambio binario para ejecutarse.
Órdenes analógicas: Se producen mediante un valor proporcional dentro de
un rango.
Abrir: Orden digital de apertura, que se activa escribiendo un valor diferente de 0
en el registro base 319610 en la base de datos de la Estación Maestra (no es necesario
resetear el valor del registro, ya que la propia Estación Maestra devuelve el valor a 0 a la
espera de la próxima orden). Siempre que el selector del equipo permita el control remoto,
esta orden ejecutará el arranque del motor en sentido de apertura hasta conseguir el límite
configurado.
Ilustración 12. Señal de límite de apertura en la pantalla de un actuador
Cerrar: Orden digital de cierre, que se activa escribiendo un valor diferente de 0 en
el registro base 3316 en la base de datos de la Estación Maestra (no es necesario resetear el
valor del registro, ya que la propia Estación Maestra devuelve el valor a 0 a la espera de la
próxima orden). Siempre que el selector del equipo permita el control remoto, esta orden
ejecutará el arranque del motor en sentido de cierre hasta conseguir el límite configurado.
Ilustración 13. Señal de límite de apertura en la pantalla de un actuador
10 Registro base para el equipo con dirección 1. Es necesario sumar un offset a este registro en función
de la dirección del equipo sobre la que se quiere actuar. Rotork. PUB059-003 P3 Modbus Protocol Manual,
2009, p 50.
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Stop: Orden digital de paro, que se activa escribiendo un valor diferente de 0 en el
registro base 3256 en la base de datos de la Estación Maestra (no es necesario resetear el
valor del registro, ya que la propia Estación Maestra devuelve el valor a 0 a la espera de la
próxima orden). Siempre que el selector del equipo permita el control remoto, esta orden
provocará el paro del motor indiferentemente de la posición en la que se encuentre.
Ilustración 14. Posición intermedia en la pantalla de un actuador
ESD: Orden digital de posicionamiento de emergencia, se activa escribiendo un
valor diferente de 0 en el registro base 3376 en la base de datos de la Estación Maestra (no
es necesario resetear el valor del registro, ya que la propia Estación Maestra devuelve el
valor a 0 a la espera de la próxima orden). Siempre que el selector del equipo permita el
control remoto o local, esta orden provocará el posicionamiento del actuador en la posición
previamente configurada como “Emergency Shut Down”11.
Posicionamiento: Orden analógica de posición deseada, se activa escribiendo un
valor entre 0 y 100 (0x0000 = 0%, 0x7FFF = 100%) en el registro base 2716 en la base de
datos de la Estación Maestra. Siempre que el selector del equipo permita el control remoto,
esta orden provocará el posicionamiento del actuador en la posición indicada por la
consigna.
Cabe especificar, que en un actuador una orden de posicionamiento de 0% o de
100% no significa que los actuadores consigan el límite configurado de cierre o apertura.
Para que el control remoto pueda ser implementado completamente mediante órdenes
analógicas es necesario activar la opción “DV Converter” en la Estación Maestra
Pakscan12. Esta opción convertirá las órdenes de 0% y 100% en órdenes reales de cierre y
apertura, indiferentemente de si estos están configurados como cierre por par o cierre por
límite13.
7.1.4.2 Control sobre el lazo Pakscan y la Estación Maestra
Reconfiguración del lazo: La Estación Maestra permite tener control sobre el lazo
Pakscan de forma remota. Se permite realizar un reset de la configuración del lazo, en caso
de que este se haya visto cortado o se necesite actualizar la información tras trabajos de
mantenimiento, como puede ser el mapa del lazo.
Para provocar un reset en el lazo Pakscan, se requiere la escritura de un valor
diferente de 0 en el registro 3 de la base de datos de la Estación Maestra.
Reconocimiento de alarmas: El reconocimiento de alarmas obliga a refrescar el
estado de las alarmas de forma continuada.
11 Rotork. PUB002-003-00_1011 IQ Pro Installation and Maintenance Manual, 2011, p 36. 12 Rotork. PUB059-002 Pakscan P3 Master Station Technical Manual, 2013, p 99. 13 Rotork. PUB002-003-00_1011 IQ Pro Installation and Maintenance Manual, 2011, p 25.
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Tener las alarmas reconocidas permite tener una visión real de la situación y control
completo del sistema. Cuando se genera una alarma nueva, el bit correspondiente a dicha
alarma cambia su estado a 1, una vez reconocidas las alarmas, si la alarma sigue activa el
bit de la alarma permanecerá a 1 y si ya no está presente volverá a su estado original o 0.
Para aceptar las alarmas, se requiere la escritura de un valor diferente de 0 en el
registro 5 de la base de datos de la Estación Maestra.
Se disponen dos opciones para realizar este tipo de control:
Solución a:
Por excepción: Se reconocen las alarmas cuando aparece una nueva alarma, de esta
manera se obliga al operario a visualizar el estado del sistema y monitorizar si dicha
alarma sigue activa o no.
Solución b:
Cíclico: En cada ciclo de lectura de estado y alarmas del sistema se incorpora un
comando de aceptación de alarmas, de tal manera que cuando aparece una alarma nueva el
sistema la lee primero y seguidamente la reconoce, generando un listado de alarmas para
poder monitorizarlas. En este caso, siempre se tiene una visión real e instantánea de la
situación aunque el reconocimiento de las alarmas y en consecuencia el sistema de
comunicaciones no estén optimizados.
Solución adoptada:
Aunque el control cíclico aporte una visión real siempre que se mire en el SCADA,
puede propiciar la pérdida de información importante si no se controla en todo momento el
listado de alarmas. Se pueden producir alarmas que desaparezcan rápidamente y sino
obstaculizan el proceso del operario este puede no darle la importancia necesaria. En un
control por excepción, el control sobre lo que está pasando es más completo con el añadido
de que el flujo de comunicaciones está más optimizado.
En el caso de In-Vision, se ha optado por un reconocimiento de alarmas totalmente
manual, provocando un control por excepción. Se implantará un botón de reconocimiento
de alarmas en el panel principal, que deberá ser pulsado por el operario, siempre que este
detecte una alarma nueva en el listado de alarmas.
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7.1.5 Niveles de seguridad
In-Vision dispone de diferentes usuarios configurables con distintos niveles de
acceso. Aunque estos parámetros los marca el cliente final, de forma genérica se establecen
dos niveles de acceso para diferenciar los usuarios con acceso completo sobre los controles
remotos y los usuarios con únicamente privilegios de visualización.
En In-Vision cada objeto dispone de un parámetro para determinar el nivel de
privilegios necesarios para actuar sobre dicho elemento. Con esta configuración se puede
limitar el acceso de los usuarios descritos anteriormente.
Solución adoptada:
Con la finalidad de restringir los poderes de actuación en los controles remotos, los
objetos botones relacionados tendrán un nivel de privilegios mínimo de 5.
Existirán dos usuarios:
Control – Nivel: 10 – Acceso al control remoto de equipos
Visual – Nivel: 5 – Privilegios de visualización
7.1.6 Interfaz gráfica
La interfaz gráfica permite diseñar la manera y el lugar donde plasmar la información
y los controles. Se han analizado los siguientes paneles con diferentes diseños para cada
uno de ellos con el fin de analizar las ventajas y las desventajas de las diferentes opciones
y determinar cuál de ellas es la más adecuada.
.
PANEL DE NAVEGACIÓN Y
RESUMEN
PANEL DE UNIDAD DE
CAMPO
PANEL DE REPORTE DE
PAR
PANEL DE ESTACIÓN MAESTRA
PANEL DE DIAGNOSTICO
DE LAZO
Ilustración 15. Estructura de la interfaz gráfica de la aplicación
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7.1.6.1 Panel de resumen de unidades de campo
El panel resumen es el espacio principal que va a permitir navegar por las diferentes
ventanas y donde se va a tener, con un simple barrido visual, una idea del estado del
sistema en general.
Desde el panel resumen se podrá abrir cada uno de los paneles de las diferentes
unidades de campo, así como el panel resumen de la Estación Maestra y el panel de
diagnóstico de lazo. Así mismo, teniendo en cuenta que se está diseñando una plantilla se
va a necesitar espacio para la ubicación de botones que lleven a posibles sinópticos que
requiera cada cliente en particular.
7.1.6.2 Panel de unidad de campo
El panel de unidad de campo es el que va a permitir acceder a la información
detallada de cada equipo y tener control sobre él. Desde este panel se pueden dar cinco
tipos de órdenes sobre el equipo al mismo tiempo que da el acceso al panel de
visualización del reporte de par motor.
7.1.6.3 Panel de reporte de par
El panel de reporte de par, accesible solamente desde el panel de unidad de campo,
permite visualizar el reporte de par de un recorrido completo del conjunto actuador –
válvula. Está destinado a labores de mantenimiento y diagnóstico de problemas mecánicos
en actuadores de las gamas IQ/IQT/CVA/CMA.
7.1.6.4 Panel de Estación maestra
El panel de la Estación Maestra muestra de forma gráfica el estado de la
comunicación con la Estación Maestra, información referente al lazo y a su configuración
básica, los estados y alarmas generales del equipo y el sistema.
7.1.6.5 Panel de diagnóstico de lazo Pakscan.
El panel de diagnóstico compone uno de los pilares desde el punto de vista del
mantenimiento y diagnóstico de averías. En él se puede, por una parte, visualizar el mapa
del lazo y el número de fallos que lleva acumulado cada equipo, y por otra parte, ver de
forma rápida si el lazo está abierto o cerrado, el número de equipos que comunican por
cada puerto, la razón del último reset, el proceso de configuración del lazo e información
del motivo por el que se pueda dar un reset o provocar que el lazo quede abierto.
7.1.7 Base de datos
La base de datos de In-Vision permite almacenar los datos que sean susceptibles de
tener una utilidad desde el punto de vista del mantenimiento de los equipos y el sistema de
comunicaciones.
Se requiere el registro de todas las alarmas de las unidades de campo y la Estación
Maestra, así como los estados más relevantes.
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8 Resultados finales
8.1 Driver de comunicaciones
La Estación Maestra estructura la base de datos en bloques de 60 unidades de campo,
cada bloque tiene una dirección Modbus, en consecuencia se necesitan dos modelos de
Driver, ya que cada Driver podrá comunicar solamente con una dirección Modbus.
El Driver de comunicaciones Modbus con dirección base, se ha dividido en los
siguientes bloques. Cada uno de ellos enfocado a consultar información relacionada con
los siguientes puntos.
ALARMAS DEL ACTUADOR
ESTADOS DEL ACTUADOR
DR
IVER
MO
DB
US
UN
IDA
D D
E CA
MP
OSI
STEM
A P
AK
SCA
N
DIAGNÓSTICO DEL LAZO
ESTADO DE LA ESTACIÓN MAESTRA
MAPA DEL LAZO
CONTADOR DE ERRORES DE COMUNICACIÓN
ORDENES SOBRE EL LAZO Y LA ESTACIÓN MAESTRA
REPORTE DE PAR Y POSICIÓN
ÓRDENES SOBRE EL ACTUADOR
Ilustración 16. Estructura del Driver Modbus
El Driver con dirección base más offset para los bloques de 60 que engloben las
unidades de campo de la 120 a 240, incluirán únicamente el bloque de “Unidades de
campo”, ya que la información del sistema Pakscan se leerá desde la dirección base.
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8.2 Histórico de datos
Seguidamente, se describen los diferentes reportes en archivos CSV de los datos
almacenados.
8.2.1 Histórico de par motor
8.2.2 Histórico de posiciones del lazo
8.2.3 Histórico de fallos en la unidad de campo
8.2.4 Monitorización del tiempo de vida
Con el fin de controlar el tiempo de vida del equipo, se ha precisado la necesidad de
saber el tiempo que el actuador ha estado en marcha, especialmente en los modelos
eléctricos y el número de arrancadas en cualquiera de los sentidos de la marcha.
8.3 Histórico de alarmas
El histórico de alarmas es una funcionalidad implícita en el propio software. Las
alarmas se almacenan en la base de datos y se muestran en una ventana en el propio
entorno del SCADA.
Ilustración 17. Panel de histórico de alarmas
Cada línea de alarma está compuesta de los siguientes campos.
Hora: Con formato “dd/mm/aa hh:mm:ss.s” es la hora en la que se ha activado la alarma.
Proceso: Nombre del In-Vision. Genéricamente “InVision” y en una aplicación cliente llevaría el
nombre del Lazo de comunicaciones que el cliente le tenga asignado.
Área:
Áreas de clasificación de las alarmas. “Citadel” para las alarmas reportadas por la
Estación Maestra. “comm” y “SerialPorts” para alarmas de comunicación de In-Vision
con la Estación Maestra.
Prioridad: Prioridad de la alarma de 1 al 9.
Objeto: Objeto descrito en el Driver, sobre el que se produce el cambio de estado que provoca la
alarma.
Descripción: Descripción del objeto, definido en el Driver. Tabla 13. Parámetros de las alarmas
Una alarma puede pasar por 3 estados.
1. Set: Estado en el que la alarma se activa.
2. Reset: Estado en el que la alarma ya no está presente.
3. Ack: Estado en el que la alarma se ha reconocido.
Cada estado tiene su código de colores:
Alarma activa (Set) y sin reconocer
Alarma activa (set) y reconocida
Alarma no activa (reset) sin reconocer
Una alarma no activa y reconocida desaparece del listado. Tabla 14. Código de colores de las alarmas
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MEMORIA
8.4 Interfaz grafica
En este capítulo se detalla el diseño gráfico final de la aplicación con todos los
paneles necesarios, donde se muestran los objetos implementados y las variables descritas
con anterioridad que determinan el estado de dichos objetos visuales.
8.4.1 Panel de resumen de unidades de campo
El panel de resumen está formado por una matriz de 30 pequeños paneles de equipo
con las 3 alarmas más significativas y el posicionamiento del actuador según los finales de
carrera. En el panel de resumen también se encuentran los botones de navegación hacia
otros paneles resumen y hacía los paneles de la Estación Maestra y el Diagnóstico del lazo.
Por último, se encuentra el botón de reconocimiento de alarmas.
Ilustración 18. Panel de resumen de equipos
18 de septiembre de 2014 Página 56
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MEMORIA
8.4.2 Panel de unidad de campo
El panel de unidad de campo se muestra toda la información referente al equipo, el
control remoto sobre él, la monitorización del tiempo de vida y el acceso al panel de
reporte de par del recorrido entero mediante el botón en forma de símbolo de válvula con
actuador, situado en la esquina superior derecha.
Ilustración 19. Panel de unidad de campo IQ/IQT/CVA/CMA final
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MEMORIA
8.4.2.1 Panel de unidad de campo tipo Unidad de propósito general
El panel de unidad de campo de propósito general muestra toda la información de
entradas y salidas (digitales y analógicas) de esta gama de tarjetas.
Ilustración 20. Panel de unidad de propósito general
8.4.3 Panel de reporte de par
El panel de reporte de par existe exclusivamente en actuadores tipo
IQ/IQT/CVA/CMA y muestran los 8 valores (rango de 0% a 120%) de par motor del
último recorrido entero que ha hecho el actuador en cualquiera de los dos sentidos de la
marcha. Además, permite siempre que exista configurada una impresora, sacar impresa la
gráfica. También se permite, mediante un botón, realizar un guardado manual de los
valores que se muestran en el mismo instante en los archivos CSV correspondiente al
equipo.
Ilustración 21. Panel de reporte de par en actuadores IQ/IQT/CVA/CMA
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
MEMORIA
8.4.4 Panel de Estación Maestra
En panel de la Estación Maestra se muestran los estados de la misma (mediante
mensajes de texto y código de colores), añadiendo dos de los parámetros de configuración
más importantes como son la velocidad y la dirección más alta permitida en el lazo. Se
muestra también el contaje de escaneos, que proporciona de forma visual el correcto
funcionamiento del lazo Pakscan.
Ilustración 22. Panel de la Estación Maestra
8.4.5 Panel de diagnóstico de lazo Pakscan
El Panel de diagnóstico de lazo es una las principales ventanas desde el punto de
vista del mantenimiento, ya que ofrece el mapa del lazo (relación de posición y dirección
de los equipos en campo), los errores de comunicación y todo tipo de información del
estado actual del lazo.
Ilustración 23. Panel de diagnóstico del lazo
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MEMORIA
8.4.6 Control remoto
La representación gráfica de los controles remotos se divide en dos bloques, por un
lado el control remoto sobre actuadores, representado en los paneles de las respectivas
unidades de campo y por el otro el control remoto sobre la Estación Maestra y el lazo
Pakscan que se muestran en el panel de Diagnóstico de lazo y en el Panel de resumen.
8.4.6.1 Control remoto en actuadores
En el Panel de unidad de campo se representan los botones que mandan una señal de
pulso o un valor porcentual entre 0 y 100%:
Ilustración 24. Diagrama de control remoto de los actuadores
Una vez pulsado cualquiera de los anteriores botones, se realiza una pregunta de
seguridad para asegurar que la orden que se quiere mandar realmente es voluntaria y el
operador es consciente de las consecuencias de mandar el comando remoto:
Ilustración 25. Ventanas de confirmación de órdenes sobre equipos
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
MEMORIA
Una vez confirmado el comando, este es lanzado por el Driver a la Estación Maestra
y este a su vez al equipo al que vaya dirigido en campo mediante Pakscan. En el caso del
posicionamiento porcentual, aparecerá la siguiente ventana para poder introducir el valor
que se desee entre el rango de 0% a 100%:
Ilustración 26. Ventana de introducción del valor deseado de posicionamiento porcentual
8.4.6.2 Control remoto de la Estación Maestra
El control remoto de la Estación Maestra se divide en dos comandos, el primero
sobre el reconocimiento de alarmas y el segundo sobre la reconfiguración del lazo, los dos
se representan con botones.
El reconocimiento de alarmas se puede encontrar en el Panel Resumen y en el Panel
de diagnóstico del lazo.
Ilustración 27. Diagrama de control remoto de la Estación Maestra
El botón de reset de lazo, se puede encontrar en el Panel de diagnóstico de lazo, ya
que es en esta interfaz donde se puede observar todo el proceso de reconfiguración y el
resultado final del mapa del lazo. Una vez pulsado el botón de reset, aparecerá una ventana
de confirmación, para asegurar que el operador es consciente de las consecuencias.
Ilustración 28. Ventana de confirmación de reset del lazo
Una vez pulsada la confirmación, se manda un pulso de escritura a la Estación
Maestra y esta empezará la reconfiguración del lazo.
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
MEMORIA
8.5 Niveles de Seguridad
Los niveles de seguridad son un parámetro de los objetos de In-Vision, que permiten
restringir el accionamiento o visualización de los mismos en función del nivel de seguridad
que el usuario conectado en aquella sesión tenga.
8.5.1.1 Botones de control
Hay 10 niveles de seguridad, y se han utilizado dos para limitar el accionamiento de
los botones de control remoto, estos objetos son los que van a tener un nivel de seguridad
más elevado.
Se ha seleccionado nivel de seguridad 6 para los objetos siguientes:
Función Nivel de seguridad
Botón orden de Abrir 6
Botón orden de Cerrar 6
Botón orden de ESD 6
Botón orden de Paro 6
Botón orden de posicionamiento 6
Tabla 15. Niveles de seguridad de objetos con restricciones
Un usuario con un nivel de seguridad de 6 o más, tendrá acceso total a los botones,
mientras que un usuario con nivel 5 o inferior aunque podrá visualizar los botones, le
aparecerá un cursor con la señal de prohibido:
Ilustración 29. Botones con usuario de nivel 6 o más
Ilustración 30. Botones con usuario de nivel 5 o menos
8.5.1.2 Usuarios
Por defecto se van a instalar dos usuarios con los siguientes parámetros:
Nombre: Administrator Guest
Nivel de seguridad 10 5
Tabla 16. Usuarios y niveles de seguridad de los mismos en In-Vision
Posteriormente, en una aplicación final, es el cliente el que determina el número de
usuarios y contraseñas con sus niveles de seguridad.
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MEMORIA
9 Planificación
18 de septiembre de 2014 Página 63
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MEMORIA
10 Orden de prioridad entre los documentos básicos
1 Anejo de cálculos
2 Memoria
3 Anexos
4 Planos
5 Estado de mediciones
6 Pliego de condiciones
7 Presupuesto
8 Estudios con entidad propia
Fecha:
18 de septiembre de 2014
Firmado:
Joan Castro Vallverdú
Enginyer Tècnic Industrial especialista en Electrónica Industrial
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180
canales
ANEXO 1: ANEJO DE CÁLCULOS
TITULACIÓN: Enginyeria Tècnica Industrial, especialitat en Electrònica Industrial
AUTOR: Joan Castro Vallverdú
DIRECTOR: José Ramón López López
FECHA: 18 de septiembre de 2014
18 de septiembre de 2014 Página 65
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ANEXOS
Índice
1 Aplicación cliente final. .............................................................................................. 67
1.1 Objetivo del cliente ...................................................................................... 67
1.2 Requisitos del cliente ................................................................................... 67
1.3 Requisitos del lazo Pakscan ......................................................................... 67
1.4 Resultado final ............................................................................................. 68
1.4.1 Driver de comunicaciones ...................................................................... 68
1.4.2 Interfaz gráfica ....................................................................................... 68
1.4.2.1 Panel de resumen de actuadores .................................................... 69
1.4.2.2 Panel de sinóptico del lazo ............................................................ 70
1.4.2.3 Panel de la Estación Maestra ......................................................... 71
1.4.2.4 Panel de diagnóstico del lazo ........................................................ 71
1.4.2.5 Panel de unidad de campo ............................................................. 72
1.4.2.6 Panel de reporte de par .................................................................. 73
1.4.3 Histórico de datos ................................................................................... 73
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ANEXOS
Índice de ilustraciones
Ilustración 1. Flujo de navegación en In-Vision .................................................................................. 68 Ilustración 2. Aplicación cliente - Panel de resumen ........................................................................... 69 Ilustración 3. Aplicación cliente – Panel de sinóptico del lazo ............................................................ 70 Ilustración 4. Aplicación cliente - Panel de la Estación Maestra ......................................................... 71 Ilustración 5. Aplicación cliente - Panel de diagnóstico del lazo ......................................................... 71 Ilustración 6. Aplicación cliente - Panel de unidad de campo .............................................................. 72 Ilustración 7. Aplicación cliente - Panel de reporte de par ................................................................... 73 Ilustración 8. Archivos .CSV de histórico de par motor ....................... ¡Error! Marcador no definido. Ilustración 9. Archivos .CSV de histórico del mapa de lazo y errores e comunicación. ............. ¡Error!
Marcador no definido. Ilustración 10. Cálculo de direcciones y errores ................................... ¡Error! Marcador no definido.
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
ANEXOS
1 Aplicación cliente final.
Como ejemplo de aplicación directa del presente proyecto en una aplicación para el
cliente final se muestra a continuación un In-Vision preparado para la instalación.
1.1 Objetivo del cliente
En este caso, el cliente tiene la necesidad de tener un control permanente sobre los
datos de par de los actuadores. El objetivo es detectar con antelación posibles averías en
válvulas y actuadores, ya que por el tipo de producción las válvulas del proceso sufren un
envejecimiento prematuro que provoca agarrotamiento y en consecuencia un aumento de la
demanda de par motor al actuador.
1.2 Requisitos del cliente
El lazo Pakscan se encuentra en una zona de alta seguridad y se requiere que el In-
Vision no tenga la posibilidad de mandar ninguna orden a los actuadores.
También se requiere un sinóptico del mapa del lazo con la situación de los
actuadores en el orden en que se encuentran conectados en campo.
El ordenador en el que irá instalado In-Vision cumple con las especificaciones del
software. La interfaz gráfica tendrá que tener una resolución máxima de 1280 x 800
píxeles.
1.3 Requisitos del lazo Pakscan
El lazo Pakscan se encuentra controlado por una Estación Maestra de 60 canales con
34 equipos conectados a 1200 baudios de velocidad de comunicación. Los 34 actuadores
son de la gama IQ.
La comunicación con la Estación Maestra se realizará mediante ethernet con red de
fibra óptica en protocolo Modbus TCP.
Rotork mantiene un contrato de mantenimiento con el cliente, por lo que dispone de
documentación necesaria para cumplimentar los datos y diseñar un sinóptico de mapa del
lazo.
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ANEXOS
1.4 Resultado final
En este capítulo se mostrará el resultado final de la aplicación cliente para el lazo
descrito anteriormente.
1.4.1 Driver de comunicaciones
Se ha optimizado el Driver de comunicaciones, eliminando todas las variables que
comunicaban con registros relacionados con órdenes remotas sobre los actuadores o sobre
el lazo Pakscan a excepción de la Aceptación de Alarmas. Con esta modificación se
asegura al cliente que no existe ninguna manera de mandar una orden remota sobre el
sistema desde In-Vision.
1.4.2 Interfaz gráfica
La interfaz gráfica final se divide en los siguientes paneles mostrados en el diagrama
de navegación siguiente:
Panel Resumen de actuadores
Panel deSinóptico del
lazo
Panel deLa Estación
Maestra
Panel deDiagnóstico
del lazo
Panel deUnidad de
campo
Panel deReporte de
par
Ilustración 1. Flujo de navegación en In-Vision
18 de septiembre de 2014 Página 69
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
ANEXOS
1.4.2.1 Panel de resumen de actuadores
En el Panel de Resumen del lazo Pakscan se muestran 34 bloques, pertenecientes
cada uno al estado de un actuador, ordenados por direcciones.
Cada bloque de los actuadores muestra los 3 estados generales del actuador que
cambian de color según se activan las señales.
Fallo de comunicación
Alarma genérica del actuador
Estado de “Loopback”
Estado de la válvula (abierta, cerrada o intermedia)
Ilustración 2. Aplicación cliente - Panel de resumen
Desde este panel se puede acceder al Panel de la Estación Maestra, al sinóptico del
lazo, al diagnóstico del lazo y a los panales de cada una de las unidades de campo.
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
ANEXOS
1.4.2.2 Panel de sinóptico del lazo
Por petición del cliente se ha desarrollado el sinóptico del lazo, el cual no forma
parte de la plantilla de In-Vision.
En este panel podemos ver el orden en que se encuentran cableados en campo los
actuadores. Cada actuador está representado con su simbología que cambia de color en
función del estado en el que se encuentra la válvula, además de la inclusión del estado de
“Loopback” que aparecerá en forma de texto encima del actuador en el que esté activo,
indicando de forma muy gráfica el punto en el que el lazo está abierto.
Ilustración 3. Aplicación cliente – Panel de sinóptico del lazo
Desde este panel se puede acceder al Panel de la Estación Maestra, al sinóptico del
lazo, al diagnóstico del lazo y a los Panales de cada una de las unidades de campo.
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
ANEXOS
1.4.2.3 Panel de la Estación Maestra
En el panel de la Estación Maestra podemos observar la velocidad de comunicación
de los actuadores con la Estación Maestra, la dirección más alta configurada con la que
esta podrá comunicar y el contaje de escaneo que proporciona de forma visual y rápida el
correcto funcionamiento del lazo:
Ilustración 4. Aplicación cliente - Panel de la Estación Maestra
1.4.2.4 Panel de diagnóstico del lazo
En el Panel de diagnóstico del lazo se visualiza el mapa del lazo real con la relación
de dirección y posición de los actuadores y los errores de comunicación que han podido
sufrir cada uno de ellos. En el bloque de la derecha, se presenta información para el
diagnóstico del lazo.
En la parte inferior tenemos los botones para salvar en archivos .CSV el mapa del
lazo y los errores de comunicación. Nótese que se ha eliminado el botón de “Reset del
lazo”, ya que el cliente no quiere que sea posible mandar ningún tipo de orden sobre el
sistema.
Ilustración 5. Aplicación cliente - Panel de diagnóstico del lazo
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
ANEXOS
1.4.2.5 Panel de unidad de campo
El panel de la unidad de campo muestra.
Información sobre el equipo.
Simbología con código de colores en función del estado de la válvula.
Reporte porcentual de posición y par instantáneos.
Alarmas y estados de los equipos.
Monitorización del tiempo de vida.
En este caso se han eliminado los botones que permitían enviar órdenes remotas a los
actuadores, ya que el cliente los exigía como requisito indispensable.
Ilustración 6. Aplicación cliente - Panel de unidad de campo
Desde el Panel de unidad de campo podemos acceder al Panel de reporte de par,
concretamente pulsando sobre el símbolo de válvula con actuador de la esquina superior
derecha.
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
ANEXOS
1.4.2.6 Panel de reporte de par
En el panel de reporte de par podemos consultar el par que ha realizado el actuador
en cualquiera de los dos sentidos de la marcha, en el último recorrido entero. Se reporta el
par de 8 puntos para tener una visión global de la curva de par.
Ilustración 7. Aplicación cliente - Panel de reporte de par
También se permite mediante un botón realizar un guardado manual de los valores
que se muestran en el mismo instante en los archivos .CSV correspondiente al equipo.
A parte del TAG del equipo como título del Panel, este no presenta cambios respecto
a la plantilla.
1.4.3 Histórico de datos
Una vez realizada la puesta en marcha de In-Vision, empiezan a almacenarse los
históricos de datos:
Históricos de par motor
Ruta: C:\Program Files\In-Vision\2014
Histórico del mapa del lazo y errores de comunicación
Ruta: C:\Program Files\In-Vision\2014\julio
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ANEXOS
Fecha:
18 de septiembre de 2014
Firmado:
Joan Castro Vallverdú
Enginyer Tècnic Industrial especialista en Electrónica Industrial
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180
canales
PLANOS
TITULACIÓN: Enginyeria Tècnica Industrial, especialitat en Electrònica Industrial
AUTOR: Joan Castro Vallverdú
DIRECTOR: José Ramón López López
FECHA: 18 de septiembre de 2014
18 de septiembre de 2014 Página 76
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
PLANOS
Índice
1 Panel de unidad de campo Tipo IQ/IQT/CVA/CMA .................................. 77
2 Panel de unidad de campo tipo FLOWPak .................................................. 78
3 Panel de unidad de campo de propósito general .......................................... 79
4 Panel de unidad de campo de propósito general (Modo actuador) ............ 80
5 Panel de unidad de campo tipo Skilmatic ..................................................... 81
6 Panel de resumen página 1 ............................................................................. 82
7 Panel de resumen página 2 ............................................................................. 83
8 Panel de resumen página 3 ............................................................................. 84
9 Panel de resumen página 4 ............................................................................. 85
10 Panel de resumen página 5 ............................................................................. 86
11 Panel de resumen página 6 ............................................................................. 87
12 Panel de Estación Maestra ............................................................................. 88
13 Panel de diagnóstico del lazo FCU001-FCU060 ........................................... 89
14 Panel de diagnóstico del lazo FCU061-FCU120 ........................................... 90
15 Panel de diagnóstico del lazo FCU121-FCU180 ........................................... 91
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
PLANOS
Fecha:
18 de septiembre de 2014
Firmado:
Joan Castro Vallverdú
Enginyer Tècnic Industrial especialista en Electrónica Industrial
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180
canales
PLIEGO DE CONDICIONES
TITULACIÓN: Enginyeria Tècnica Industrial, especialitat en Electrònica Industrial
AUTOR: Joan Castro Vallverdú
DIRECTOR: José Ramón López López
FECHA: 18 de septiembre de 2014
18 de septiembre de 2014 Página 94
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
PLIEGO DE CONDICIONES
Índice
PLIEGO DE CONDICIONES ................................................................................ 93
1 Pliego de condiciones generales ...................................................................... 95
2 Reglamentos y normas .................................................................................... 95
3 Ejecución del programa .................................................................................. 95
3.1 Inicio .......................................................................................................... 95
3.2 Plazo de ejecución ..................................................................................... 95
4 Interpretación y desarrollo del programa .................................................... 95
5 Trabajos complementarios ............................................................................. 96
6 Modificaciones ................................................................................................. 96
7 Programa defectuoso....................................................................................... 96
8 Medios auxiliares ............................................................................................. 96
9 Conservación del programa ........................................................................... 97
10 Recepción del Programa ................................................................................. 97
10.1 Recepción provisional ................................................................................ 97
10.2 Licencia y derechos ................................................................................... 97
10.3 Plazo de garantía ........................................................................................ 97
10.4 Recepción definitiva .................................................................................. 97
11 Contratación del empleado programador..................................................... 97
11.1 Modo de contratación ................................................................................ 97
12 Fianza ............................................................................................................... 97
13 Condiciones económicas ................................................................................. 98
13.1 Abono del programa .................................................................................. 98
13.2 Precios ........................................................................................................ 98
13.3 Contrato ..................................................................................................... 98
13.4 Responsabilidades ...................................................................................... 98
13.5 Rescisión de contrato ................................................................................. 98
13.5.1 Causas de rescisión ............................................................................... 98
13.6 Liquidación en el caso de rescisión del contrato ....................................... 98
14 Conclusiones .................................................................................................... 99
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Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
PLIEGO DE CONDICIONES
1 Pliego de condiciones generales
El presente pliego de condiciones tiene como objetivo definir al empleado
programador el alcance del trabajo y la ejecución cualitativa del mismo.
El trabajo informático consiste en la creación del programa y todas las
pruebas oportunas para asegurar la fiabilidad del mismo.
El alcance del trabajo del empleado programador incluye el diseño y
preparación de todo el material necesario para la instalación del programa.
2 Reglamentos y normas
El programa se ejecutará cumpliendo las prescripciones indicadas en los
Reglamentos y Normas técnicas de obligado cumplimiento para este tipo de proyectos,
tanto de ámbito nacional, autonómico como municipal, así como, todas las otras que se
establezcan en la memoria descriptiva.
Se adaptarán además, a las presentes condiciones particulares que complementarán
las indicadas por los Reglamentos y Normas Citadas.
3 Ejecución del programa
3.1 Inicio
El empleado programador empezará a crear el programa en el término que la
empresa le gestione el tiempo necesario para el desarrollo del mismo, entendiendo que el
empleado ya tiene un contrato laboral con la empresa destinataria del proyecto.
El empleado programador está obligado a notificar por escrito o personalmente de
forma directa la fecha de comienzo de la realización del programa.
3.2 Plazo de ejecución
El programa se ejecutará en el término que se estipule en el documento de
planificación. El proceso puede pararse temporalmente por condiciones ajenas al proyecto
debido a la gestión del tiempo que la empresa realice de su empleado programador.
Cuando el empleado programador, de acuerdo con alguno de los extremos
contenidos en el presente Pliego de Condiciones, o bien en el contrato establecido con la
empresa, solicite una inspección para poder realizar algún trabajo que esté condicionado
por la misma, vendrá obligada a tener preparada para dicha inspección, una cantidad de
obra que corresponda a un ritmo normal de trabajo.
Cuando el ritmo de trabajo establecido por la empresa, no sea normal, o bien a
petición de una de las partes, se podrá convenir una programación de inspecciones
obligatorias de acuerdo con la planificación.
4 Interpretación y desarrollo del programa
La interpretación técnica del programa corresponde al Senior Systems Engineer. El
empleado programador está obligado a someter a éste a cualquier duda, aclaración o
18 de septiembre de 2014 Página 96
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
PLIEGO DE CONDICIONES
contradicción que surja durante la ejecución del programa por causa de una mala
interpretación, o circunstancias ajenas, siempre con la suficiente antelación en función de
la importancia del asunto.
El empleado programador se hace responsable de cualquier error de la ejecución
motivada por la omisión de esta obligación y consecuentemente, deberá rehacer a su costa
los trabajos que correspondan a la correcta interpretación del Proyecto.
El empleado programador notificará por escrito o personalmente de forma directa al
Senior Systems Engineer y con suficiente antelación las fechas en que quedarán preparadas
para inspección de cada una de las partes del programa para las cuales se ha indicado la
necesidad o conveniencia de las mismas.
5 Trabajos complementarios
El empleado programador tiene la obligación de realizar todos los trabajos
complementarios que sean indispensables para ejecutar cualquier parte del programa
especificado en cualquiera de los documentos del proyecto, aunque en él, no figuren
explícitamente mencionadas dichos trabajos complementarios.
6 Modificaciones
El empleado programador está obligado a realizar los trabajos que se le encarguen
resultantes de modificaciones del programa, tanto en aumento como disminución o
simplemente variación, siempre y cuando se le proporcione tiempo para llevarlas a cabo.
El Senior Systems Engineer está facultado para introducir las modificaciones de
acuerdo con su criterio, en cualquier parte del programa, durante la creación, siempre que
cumplan las condiciones técnicas referidas en el proyecto.
7 Programa defectuoso
Cuando el empleado programador halle cualquier parte del programa defectuoso que
no se ajuste a lo especificado en el proyecto o en este pliego de condiciones, el Senior
Systems Engineer podrá aceptarlo o rechazarlo; en el primer caso, éste fijará el tiempo que
crea justo con arreglo a las diferencias que hubiera, estando obligado el empleado
programador a aceptar dicha valoración, en el otro caso, se reconstruirá a expensas del
empleado programador la parte mal ejecutada sin que sea motivo de reclamación
económica o de ampliación del plazo de ejecución.
8 Medios auxiliares
Sean de la empresa destinataria todos los medios y máquinas auxiliares que sean
necesarios para la ejecución del programa.
18 de septiembre de 2014 Página 97
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
PLIEGO DE CONDICIONES
9 Conservación del programa
Es obligación del empleado programador la conservación en perfecto estado del
programa hasta la fecha de recepción definitiva por la empresa destinataria, corriendo a su
cargo los gastos derivados de ello.
10 Recepción del Programa
10.1 Recepción provisional
Una vez terminado el programa, tendrá lugar la recepción provisional y para ello
practicará en ellas un detenido reconocimiento por el Senior Systems Engineer y la
empresa destinataria en presencia del empleado programador, levantando acta y
empezando a correr desde ese día el plazo de garantía si se halla en estado de ser admitido.
De no ser admitido se hará constar en acta y se darán instrucciones al empleado
programador para subsanar los defectos observados, fijándose un plazo para ello, expirado
el cual se procederá a un nuevo reconocimiento a fin de proceder a la recepción
provisional.
10.2 Licencia y derechos
Se entiende que el empleado programador es asalariado de la empresa destinataria y
por lo consiguiente esta tiene todos los derechos de utilización, instalación y modificación
que requiera.
10.3 Plazo de garantía
El plazo de garantía será de cómo mínimo un año, contado desde la fecha de la
recepción provisional. Durante este período queda a cargo del empleado programador la
conservación del programa y el arreglo de los errores observados.
10.4 Recepción definitiva
Se realizará después que haya transcurrido el plazo de garantía, de igual forma que la
provisional. A partir de esta fecha cesará la obligación del empleado programador de
conservar y reparar a su cargo los defectos observados.
11 Contratación del empleado programador
11.1 Modo de contratación
El conjunto del programa lo realizará el empleado programador como miembro del
departamento de sistema de la empresa destinataria.
12 Fianza
Se entiende que el empleado programador al pertenecer a la empresa destinataria no
está obligado a depositar ninguna fianza económica, entendiéndose como tal el puesto de
trabajo.
18 de septiembre de 2014 Página 98
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
PLIEGO DE CONDICIONES
13 Condiciones económicas
13.1 Abono del programa
El programa no tendrá un valor propio, ya que su desarrollo se llevará a cabo en
horario laboral del empleado programador.
13.2 Precios
Los precios van sujetos al valor de la hora trabajada por el empleado programador
que establece su contrato con la empresa destinataria.
13.3 Contrato
El contrato se formalizará mediante documento privado, que podrá elevarse a
escritura pública a petición de cualquiera de las partes. Comprenderá la puesta en
disposición de todos los materiales, transporte, mano de obra, medios auxiliares para la
ejecución del programa proyectado en el plazo estipulado, así como la reconstrucción de
las unidades defectuosas, la realización de las partes complementarias y las derivadas de
las modificaciones que se introduzcan durante la ejecución, estas últimas en los términos
previstos.
La totalidad de los documentos que componen el proyecto técnico del programa
serán incorporados al contrato y tanto el empleado como la empresa destinataria deberán
firmarlos en testimonio de que los conocen y aceptan.
13.4 Responsabilidades
La empresa destinataria es la responsable de la ejecución del programa en las
condiciones establecidas en el proyecto y en el contrato. Como consecuencia de ello
vendrá obligado a la eliminación de lo mal ejecutado y a su reconstrucción correctamente
sin que sirva de excusa el que el Senior Systems Engineer haya examinado y reconocido el
programa.
La empresa destinataria es la única responsable del incumplimiento de las
disposiciones vigentes en la materia laboral respecto de su personal.
13.5 Rescisión de contrato
13.5.1 Causas de rescisión
Muerte del empleado programador.
Quiebra de la empresa destinataria.
La no iniciación de la programación en el plazo estipulado cuando sea por
causas ajenas al empleado programador.
Incumplimiento de las condiciones del contrato cuando implique mala fe.
Actuación de mala fe en la ejecución de los trabajos.
Destajar o subcontratar la totalidad o parte del programa a terceros sin la
autorización del Senior Systems Engineer.
13.6 Liquidación en el caso de rescisión del contrato
Siempre que se rescinda el contrato por causas anteriores o bien por acuerdo de
ambas partes, se abonará al empleado programador las unidades del programa ya
terminadas.
18 de septiembre de 2014 Página 99
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
PLIEGO DE CONDICIONES
El empleado programador queda libre de cualquier garantía o posibles gastos de
conservación.
14 Conclusiones
Las partes interesadas manifiestan que conocen los términos de este pliego de
condiciones y el proyecto técnico que se adjunta.
Fecha:
18 de septiembre de 2014
Firmado:
Joan Castro Vallverdú
Enginyer Tècnic Industrial especialista en Electrónica Industrial
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180
canales
ESTADO DE MEDICIONES
TITULACIÓN: Enginyeria Tècnica Industrial, especialitat en Electrònica Industrial
AUTOR: Joan Castro Vallverdú
DIRECTOR: José Ramón López López
FECHA: 18 de septiembre de 2014
18 de septiembre de 2014 Página 101
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ESTADO DE MEDICIONES
Índice
1 Estudio de viabilidad comercial ................................................................... 102
18 de septiembre de 2014 Página 102
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ESTADO DE MEDICIONES
1 Estudio de viabilidad comercial
Fecha:
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Firmado:
Joan Castro Vallverdú
Enginyer Tècnic Industrial especialista en Electrónica Industrial
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180
canales
PRESUPUESTO
TITULACIÓN: Enginyeria Tècnica Industrial, especialitat en Electrònica Industrial
AUTOR: Joan Castro Vallverdú.
DIRECTOR: José Ramón López López
FECHA: 18 de septiembre de 2014
18 de septiembre de 2014 Página 104
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
PRESUPUESTO
Índice
1 Precios unitarios ............................................................................................ 105
2 Precios descompuestos .................................................................................. 105
3 Presupuesto .................................................................................................... 105
4 Resumen del presupuesto ............................................................................. 105
18 de septiembre de 2014 Página 105
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
PRESUPUESTO
1 Precios unitarios
2 Precios descompuestos
3 Presupuesto
4 Resumen del presupuesto
Fecha:
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Firmado:
Joan Castro Vallverdú
Enginyer Tècnic Industrial especialista en Electrónica Industrial
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ESTUDIOS CON ENTIDAD PROPIA
TITULACIÓN: Enginyeria Tècnica Industrial, especialitat en Electrònica Industrial
AUTOR: Joan Castro Vallverdú
DIRECTOR: José Ramón López López
FECHA: 18 de septiembre de 2014
18 de septiembre de 2014 Página 107
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ESTUDIOS CON ENTIDAD PROPIA
Índice
1 Estudio básico de seguridad y salud ....................................................... 108
1.1 Objetivo...................................................................................................... 108
1.1.1 Establecimiento Posterior de un Plan de Seguridad y Salud.......... 108
1.2 Datos .......................................................................................................... 109
1.2.1 Identificación de la obra ................................................................. 109
1.2.2 Autor .............................................................................................. 109
1.2.3 Coordinador ................................................................................... 109
1.2.4 Plazo de ejecución .......................................................................... 109
1.2.5 Número de trabajadores ................................................................. 109
1.2.6 Relación resumida de trabajos a realizar ........................................ 109
1.3 Riesgos en trabajos de oficina .................................................................... 110
1.4 Riesgo en operaciones con herramientas manuales comunes .................... 110
1.5 Referencias legales..................................................................................... 111
18 de septiembre de 2014 Página 108
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
ESTUDIOS CON ENTIDAD PROPIA
1 Estudio básico de seguridad y salud
1.1 Objetivo
El presente Estudio Básico de Seguridad y salud (E.B.S.S.) tiene como objeto servir
de base para que las empresas Contratistas y cualquier trabajador que participen en la
ejecución de los trabajos que se hace referencia el proyecto en el que se encuentra incluido
este Estudio, las traigan a efecto en las mejores condiciones que puedan abarcar respecto a
garantizar el mantenimiento de la salud, la integridad física y la vida de los trabajadores de
las mismas, cumpliendo así lo ordena en el artículo el R.D. 1627/97del 24 de Octubre
(B.O.E de 25/1097).
1.1.1 Establecimiento Posterior de un Plan de Seguridad y Salud
El estudio de Seguridad y Salud, tiene que servir también de base para que los
trabajadores que participen en los trabajos, antes del comienzo de la actividad en las
mismas, pueden elaborar un Plan de Seguridad y Salud tal y como indica el articulado del
Real decreto denominado en el punto anterior.
En este Plan Podrán modificarse algunos de los aspectos señalados al Estudio con los
requisitos que establece la mencionada normativa. El mencionado Plan de Seguridad y
Salud sea lo que en definitiva, permitirá conseguir y mantener las condiciones de trabajo
necesarias para proteger la salud y la vida de los trabajadores mediante el desarrollo de las
obras que contempla este E.B.S.S.
18 de septiembre de 2014 Página 109
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
ESTUDIOS CON ENTIDAD PROPIA
1.2 Datos
1.2.1 Identificación de la obra
La obra objeto de este E.B.S.S. consiste en la ejecución de las diferentes fases de
desarrollo y puesta en marcha para desarrollar posteriormente la actividad de: Desarrollo
de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales.
1.2.2 Autor
Nombre y apellidos: Joan Castro Vallverdú
Titulación: Enginyer Tècnic Industrial especialista en Electrónica Industrial.
Dirección: Larrondo Beheko Etorbidea, nº2
Ciudad: Loiu (Bizkaia)
Código Postal: 48180
Teléfono: +34 946 76 60 11
1.2.3 Coordinador
El promotor de la obra, de acuerdo con lo ordenado por el R.D. 1627/07, ha
designado como coordinador de Seguridad y Salud en la fase de proyecto:
Nombre y apellidos: Joan Castro Vallverdú
Titulación: Enginyer Tècnic Industrial especialista en Electrónica Industrial.
Dirección: Larrondo Beheko Etorbidea, nº2
Ciudad: Loiu (Bizkaia)
Codigo Postal: 48180
Teléfono: +34 946 76 60 11
1.2.4 Plazo de ejecución
El plazo de ejecución estimado para el total es de 9 semanas.
1.2.5 Número de trabajadores
El máximo de trabajadores es de 3.
1.2.6 Relación resumida de trabajos a realizar
Desarrollo de una plantilla para In-Vision (software).
Pruebas de funcionamiento.
Desarrollo de una aplicación cliente.
Puesta en marcha.
18 de septiembre de 2014 Página 110
Desarrollo de In-Vision para un lazo Pakscan de 180 canales
ESTUDIOS CON ENTIDAD PROPIA
1.3 Riesgos en trabajos de oficina
En la mayoría de las empresas, independientemente del sector de actividad, existen
oficinas donde se desarrollan tareas administrativas que conllevan el tratamiento de
información a través de soporte escrito o electrónico.
La introducción de nuevas tecnologías ha hecho que, en prácticamente la totalidad de
las oficinas, se utilicen ordenadores, y en muchos casos, durante largos periodos de tiempo.
Es por ello, que en esta publicación se mostrarán los riesgos y las patologías asociadas al
uso de pantallas de visualización de datos, las condiciones ergonómicas más adecuadas y
las medidas preventivas a adoptar por los trabajadores.
Además, se tratarán otros riesgos del trabajo en oficinas, derivados del propio lugar
de trabajo y de otras tareas asociadas al puesto (manipulación de material de oficina, etc.).
1.4 Riesgo en operaciones con herramientas manuales comunes
Muchas actividades laborales que se llevaran a cabo en la realización del presente
proyecto, se hallan expuestas a riesgos mecánicos derivados del uso de herramientas
manuales.
Algunas de tales actividades se realizan en talleres de mantenimiento y laboratorios.
El uso de herramientas puede provocar riesgos de diversa consideración para los usuarios,
si no se conocen adecuadamente sus condiciones de funcionamiento.
De acuerdo con estas consideraciones, conocer los riesgos que la manipulación de
estos aparatos y equipos pueden originar es un derecho y una obligación, cuyo
cumplimiento constituye, sin duda, uno de los mejores medios para lograr unas
condiciones de trabajo seguras en el ámbito laboral.
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ESTUDIOS CON ENTIDAD PROPIA
1.5 Referencias legales
Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales.
Real Decreto 39/1997, de 17 de enero, por el que se aprueba el Reglamento de los
Servicios de Prevención
Real Decreto 39/1997, de 17 de enero, por el que se aprueba el Reglamento de los
Servicios de Prevención.
Real Decreto 486/1997, de 14 de abril, por el que se establecen las disposiciones
mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo.
Real Decreto 485/1997, de 14 de abril, sobre disposiciones mínimas en materia de
señalización de seguridad y salud en el trabajo.
Real Decreto 363/1995, de 10 de marzo, por el que se aprueba el Reglamento sobre
declaración de sustancias nuevas y clasificación, envasado y etiquetado de
sustancias peligrosas.
Real Decreto 99/2003, de 24 de enero, por el que se modifica el anterior.
Real Decreto 255/2003, de 28 de febrero por el que se aprueba el Reglamento sobre
clasificación, envasado y etiquetado de preparados peligrosos.
Real Decreto 614/2001, de 8 de junio, sobre disposiciones mínimas para la
protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico.
Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto, por el que se aprueba el Reglamento
electrotécnico para baja tensión.
Fecha:
18 de septiembre de 2014
Firmado:
Joan Castro Vallverdú
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