Introducción

© Siemens AG 2011
Productos y funciones para
un mantenimiento eficiente
en la automatización de procesos
Folleto · Octubre 2011
Maintenance System
Answers for industry.
© Siemens AG 2011
Introducción
Mantenimiento inteligente: mayor productividad
¿Cómo se puede aumentar más la productividad de una
planta con elevado grado de automatización?
Operadores de plantas de todos los sectores consideran
que para aumentar la productividad lo mejor es aumentar
la disponibilidad y disminuir los períodos de inactividad.
Los estudios demuestran que los períodos de inactividad a
menudo están motivados por un mantenimiento no óptimo, pese a que éste ya representa una parte significativa
de los costes del ciclo de vida.
Estrategias de mantenimiento inteligentes pueden contribuir
de forma significativa a aumentar la productividad:
• Aplicando técnicas de monitoreo de condición de la planta
es posible prevenir averías.
• El mantenimiento se hace planificable. En efecto, no reacciona cuando ya se ha presentado un fallo, sino que actúa
anticipadamente para prevenir anomalías. Estas actuaciones pueden planificarse de forma que se aprovechen al máximo los recursos disponibles.
• Las innovadoras estrategias de mantenimiento salen a
cuenta por duplicado: la seguridad de planificación y la aplicación puntual de recursos reducen los costes de mantenimiento directos.
• Al mismo tiempo, aumenta la disponibilidad de la planta.
Esto significa que también se reducen los costes derivados,
como defectos de calidad o pérdida de imagen.
Totally Integrated Automation soporta las estrategias de mantenimiento inteligentes. SIMATIC Maintenance Station juega
aquí un papel preponderante, ya que visualiza uniforme y claramente las informaciones de todos los componentes de automatización relevantes para el mantenimiento y, por lo tanto,
ofrece valiosos datos que facilitan las decisiones.
Ventajas del mantenimiento inteligente
La monitorización continua de la planta
■
■
reduce el riesgo de fallos y aumenta la disponibilidad
convierte el mantenimiento en un proceso planificable
La aplicación optimizada de recursos de mantenimiento
■
■
aumenta la calidad del mantenimiento
aporta ahorro de costes
El ahorro de costes resulta
■
■
del propio mantenimiento y
porque se evitan costes derivados
Monitorización de condición, esto significa observar el estado con el objetivo de detectar a tiempo posible fallos. La monitorización de condición proporciona información sobre la
vida útil restante. En el mantenimiento condicional no se inician las actividades de mantenimiento hasta que no haya
transcurrido la vida útil.
En la práctica se ha acreditado que se pueden conseguir resultados óptimos usando una combinación inteligente de las distintas estrategias.
Mantenimiento
Mantenimiento
correctivo
Mantenimiento
preventivo
Estrategias de mantenimiento
El objetivo de las estrategias preventivas es lanzar actividades de mantenimiento antes de que se produzcan fallos, a
fin de evitar las paradas que éstos provocan. Esta estrategia
se puede implementar con actividades que dependen del
tiempo de funcionamiento y de la carga. Los trabajos periódicos de mantenimiento son un ejemplo de actividades cronológicas. La condición resultante de la carga se computa a partir
del número de ciclos de maniobra, las horas de servicio o los
picos de carga.
2
Introducción
En función del tiempo
En función de la carga
En función del estado
Estrategias de mantenimiento
G_ST80_XX_00410
En las estrategias de mantenimiento se diferencia si se reacciona a averías o si se actúa preventivamente. En caso del mantenimiento correctivo, las actuaciones no se inician hasta que
se ha producido un fallo, es decir, se corre el riesgo de que se
produzcan fallos y, dado el caso, se minimizan sus efectos por
medio de una configuración redundante de equipos o instalaciones.
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Contenido
text
Introducción
Mantenimiento inteligente:
mayor productividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Asset Management a nivel de planta
como tarea de mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Mantenimiento inteligente
en la industria de procesos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
SIMATIC PCS 7 Maintenance Station
Mayor productividad
con Totally Integrated Automation . . . . . . . . . . . . . . . 7
Visualización de información
para el mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Maintenance Station:
interfaz gráfica de usuario para el mantenimiento . . . 9
Add-ons como opción para SIMATIC PCS 7
Maintenance Station . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Vigilancia y diagnóstico
de PC industriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
de redes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
de instrumentación y analítica de procesos . . . . . . . 16
de posicionadores y válvulas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
de derivaciones a cargas de 24 V . . . . . . . . . . . . . . . . 22
del desgaste en entornos de motores . . . . . . . . . . . . 22
de componentes de accionamiento . . . . . . . . . . . . . . 25
Asset Management a nivel de planta con
componentes de Totally Integrated Automation . . . 27
Introducción
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Asset Management a nivel de planta como tarea de mantenimiento
Generalidades
En la fase de explotación u operación de una planta se presentan diferentes tareas de las que se encargan diferentes grupos
de personas.
El personal de producción controla y supervisa la planta y asegura que los productos deseados se fabriquen con la correspondiente calidad, en la cantidad especificada, en el momento definido y con los mínimos recursos relativos a personal,
materia prima, energía, costes, etc.
Los mantenedores se encargan de
• asegurar una elevada disponibilidad de la planta,
• asegurar ésta a largo plazo mediante actividades de optimización y
• llevar a cabo actividades de mantenimiento con mínimos
recursos de personal, material, energía, costes, etc.
Como desarrollan diferentes tareas, los dos grupos de personas tienen distintas necesidades de información.
Distintas necesidades de información en la planta
Operador de planta
Información sobre el proceso; por ejemplo:
• Parámetros de recetas
• Curvas de temperatura
• Valores de presión
• Existencias de materias primas
• Rendimiento
Mantenedores
Información sobre el estado de las máquinas de producción;
por ejemplo:
• Componentes en buen estado
• Mantenimiento necesario
• Avería
• Control de funciones
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Introducción
El operador de la planta dispone de información sobre las
variables de proceso medidas. Además del propio valor
medido y de su estado, la información puede ser, por ejemplo,
de si el valor medido aún es válido.
El punto de interés esencial del operario de mantenimiento es
el estado de la unidad de producción que se refleja en los estados de los equipos y componentes utilizados (es decir, especialmente en los estados de los dispositivos de campo). En
este caso, los estados típicos son "Componente correcto", "Necesidad de mantenimiento", "Avería" o "Control de funciones".
SIMATIC PCS 7 permite una división clara de la información en
función de si es para operadores de planta o para operarios de
mantenimiento.
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Asset Management en la producción
Beneficios de la Asset Management a nivel de planta
El término Asset Management "gestión de activos" procede del
ámbito de la economía y sirve para designar la Asset Management fijos y circulantes de una empresa. A ellos pertenecen las
unidades de producción con sus componentes tales como
aparatos, máquinas, tuberías, etc., y los dispositivos y equipos
para su automatización. Reciben el nombre de activos. En un
contexto de producción, la Asset Management comprende todas las actividades y medidas que sirven para conservar o aumentar el valor de una planta. En este caso se trata de Asset
Management a nivel de planta.
La Asset Management a nivel de planta permite al operario de
mantenimiento
• identificar y evaluar de forma unívoca los activos, es decir,
la unidad de producción y sus componentes,
• tomar las medidas adecuadas en caso de que se produzcan
desviaciones del estado o condición deseado o esperado.
Gracias a la monitorización, es decir, el registro y la evaluación
de magnitudes de estado, se puede determinar la condición
de un componente o de un equipo.
En este caso se detecta, por ejemplo, que no se dispone de señales del sensor, lo que provoca el diagnóstico "Rotura de
cable". Este diagnóstico activa una demanda de mantenimiento que tiene como consecuencia una reparación, es decir, la
sustitución del cable roto.
Esta actividad, en este ejemplo la sustitución del cable defectuoso, hace que el componente vuelva al estado deseado y
cierra el circuito de mantenimiento. De este modo, la Asset
Management a nivel de planta constituye la base para incrementar la productividad.
Actividad de
mantenimiento
Solicitud de
mantenimiento
Vigilancia
Diagnóstico
Introducción
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Mantenimiento inteligente en la industria de procesos
A pesar de que las tareas del operador y del mantenedor
son muy distintas, es conveniente y necesario facilitar la
información para ambos dentro del sistema de control de
procesos, no con sistemas distintos.
Para ello existen diferentes motivos:
• Visualización homogénea de todos los componentes y
equipos.
• Ninguna limitación al seleccionar los dispositivos de
campo.
• Tanto para la automatización como para el mantenimiento
son relevantes las mismas fuentes de información (dispositivos de campo).
• Existe una estrecha interacción entre las funciones de automatización y las de Asset Management, p. ej., porque la
forma de operar la planta en un momento dado es importante para evaluar la condición de un componente.
• Los datos de ingeniería destinados a la automatización
también pueden ser utilizados para el mantenimiento.
• Simplificación a la hora de manejar el sistema, ya que los
usuarios sólo tienen que dominar las herramientas de ingeniería, manejo y visualización de un único sistema.
La Agrupación Sistemas de Control de Procesos de la Industria
Química y Farmacéutica Alemana (NAMUR) ha formulado los
requisitos esenciales (NE 91) desde el punto de vista del usuario. Ella concede gran importancia a la integración de la Asset
Management a nivel de planta en el sistema de control.
Además se desea (NE 107) que todos los dispositivos de campo entreguen mensajes uniformes sobre su estado; a saber:
• Correcto
No se conocen limitaciones funcionales
• Inseguro
Funcionamiento fuera del rango especificado
• Fallo del equipo
Es necesario un mantenimiento
• Necesidad de mantenimiento
Control de funciones (valor de proceso manipulado)
• Control de funciones, manejo local
Fallo (valor de proceso no válido)
Las unidades de planta de procesos controladas y reguladas
con SIMATIC PCS 7 y componentes de la gama Totally Integrated Automation satisfacen los requisitos de los usuarios formuladas por NAMUR.
Para evitar saturar con información a los distintos grupos de
usuarios, es decir, operadores de planta y mantenedores, la información generada se divide. Para ello, la estación de operador (OS) se ve complementada con una Maintenance Station
(MS). La información relevante para el mantenimiento no aparece en la estación de operador. Ésta se presenta agrupada en
la estación al efecto. En la estación de operador y en la de
mantenimiento, se utilizan las mismas herramientas de interfaz hombre-máquina, y su filosofía es totalmente idéntica.
• La Asset Management a nivel de planta es parte integrante
del sistema de control de procesos
• Registro y evaluación del estado de los activos
• Integración de todos los activos (equipos de control de procesos y componentes de la planta)
• Separación de la información relevante para el mantenimiento y de la información de proceso
• Visualización homogénea de todos los activos
• Ninguna limitación al seleccionar los dispositivos de campo
Asset Management a nivel de planta con SIMATIC PCS 7
■
■
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Introducción
Las unidades de planta controladas con SIMATIC PCS 7 y
los componentes de la gama Totally Integrated Automation satisfacen los requisitos de NAMUR.
La automatización y la Asset Management a nivel de
planta se ejecutan en el mismo sistema.
La información para los operadores de la planta y los
mantenedores se dividen entre la estación de operador
y la Maintenance Station.
Una configuración común y unas interfaces unificadas
minimizan el trabajo para conseguir una Asset Management eficaz a nivel de planta.
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SIMATIC PCS 7 Maintenance Station
Mayor productividad con Totally Integrated Automation
Mantenimiento integral de planta y sistemas
La Asset Management a nivel de planta sólo es realmente productiva si el mantenedor puede captar la información de diagnóstico de toda la cadena de procesos. En la práctica esto significa: procesos aguas arriba y abajo, como la logística de almacén y las líneas de envasado y empaquetado deben ser
también asistidos por el mismo equipo de mantenimiento encargado también del proceso propiamente dicho sin necesidad de aprender mucho know-how adicional. Si el sistema de
control de procesos y los controladores de los sistemas aguas
arriba y aguas abajo proceden de diferentes fabricantes, entonces los diferentes sistemas de aviso pueden suponer gastos
considerablemente mayores.
Si una planta está automatizada con SIMATIC PCS 7, para su
propietario es ventajoso optar por máquinas e instalaciones
automatizadas con SIMATIC y visualizadas con SIMATIC WinCC
para procesos aguas arriba y abajo, ya que así puede aprovechar plenamente todas las ventajas de Totally Integrated
Automation. En caso de que las máquinas e instalaciones para
procesos aguas arriba y abajo sean controladas y supervisadas
mediante SIMATIC WinCC, la mejor solución para la información para mantenimiento es la SIMATIC Maintenance Station,
una opción de SIMATIC WinCC.
Gracias a la homogeneidad de Totally Integrated Automation
es posible vigilar con la SIMATIC PCS 7 Maintenance Station, a
través de un cliente, por ejemplo, también las líneas de empaquetado y envasado. La representación, la lógica y la gestión
de avisos son idénticas. La apariencia y el comportamiento
idénticos induce un ahorro de costes y gran aceptación por
parte del equipo de mantenimiento. La SIMATIC Maintenance
Station para SIMATIC PCS 7 y SIMATIC WinCC contribuye en
gran medida a incrementar la productividad del mantenimiento y, por lo tanto, de la disponibilidad de toda la planta.
Optimizar en lugar de reparar
No sólo evitar interrupciones imprevistas de la producción es
una de las tareas de mantenimiento, sino que también optimizar la planta. Quién puede analizar operaciones reproducibles
puede optimizar. La Maintenance Station proporciona la base
de datos para una análisis de puntos críticos general. Dentro
de un mismo sistema de control de procesos esto no es inusual. Pero en procesos aguas arriba y abajo, hasta el momento el
diagnóstico se limitaba a menudo a notificar un fallo y a olvidar éste tan pronto como se había eliminado. Con la homogeneidad de Totally Integrated Automation la Maintenance
Station se usa como base para Total Productive Maintenance.
Control central con resumen de mantenimiento en toda la planta
Maintenance
Station Client
,QWHUQHW
Maintenance
Station Client
+ Web Server
Proceso aguas arriba
Maintenance Station
Server SIMATIC PCS 7
Proceso de producción
Maintenance Station
Server (WinCC)
Proceso aguas abajo
G_ST80_XX_00337
Maintenance Station
Server (WinCC)
SIMATIC Maintenance Station: para recopilar a nivel central la información de diagnóstico de toda la cadena de procesos, también vía web
Para ello es necesario tomar medidas de seguridad apropiadas (entre otras, IT-Security, p. ej. segmentación de la red), con el fin de garantizar un
funcionamiento seguro de la planta. Para más información sobre el tema Industrial Security consulte la página de Internet
www.siemens.com/industrialsecurity.
SIMATIC PCS 7 Maintenance Station
7
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Visualización de información para el mantenimiento
Para poder evaluar de forma clara los estados de equipos
y componentes individuales, se ha usado una representación uniforme de símbolos.
Por eso, se dispone de símbolos para el propio estado del
equipo y para el grado de importancia de una demanda de
mantenimiento. Asimismo, se representa el estado de una actividad de mantenimiento. La representación uniforme de
símbolos permite reproducir el estado de todos los equipos y
dispositivos de automatización y de los componentes de la
planta.
2N
0DQWHQLPLHQWR
QHFHVDULR
HVFDVR
3HGLGRGHPDQWH
QLPLHQWRGHVF
QRVROLFLWDGR
6LPXODFLµQ
0DQWHQLPLHQWR
VROLFLWDGR
PHGLR
3HGLGRGHPDQWH
QLPLHQWR
VROLFLWDGR
0DQHMRORFDO
$ODUPD
GHPDQWHQL
PLHQWR DOWD
3HGLGRGHPDQWH
QLPLHQWR
HQWU£PLWH
En el sinóptico general aparece con símbolos unificados el estado de un componente propiamente dicho sí y, como información agrupada, los estados de todos los dispositivos de las
jerarquías subordinadas.
El aviso de estado agrupado muestra el estado correcto o bien
la gravedad de un posible problema con los colores rojo, ámbar y verde, de forma análoga a un semáforo. Mediante un
botón, se puede acceder paso a paso a todos los niveles de jerarquía subordinados hasta llegar al nivel más bajo de dispositivos.
También existen otras vistas de la información de mantenimiento para que el operario de mantenimiento tenga una visión de conjunto completa sobre toda la información actual
relevante para el mantenimiento del activo. Esto permite evaluar de un vistazo el estado de una planta.
Estado de diagnóstico
Estado de demanda
Estado de mentenimiento
Símbolos unificados del estado de componentes y equipos
Además de la representación con símbolos unificados, otro aspecto fundamental para la claridad es la estructura jerárquica
de la información en la que el operario de mantenimiento parte de un sinóptico general (vista de planta) desde el que accede a todos los detalles de los componentes y equipos si resulta
necesario.
Identificatión del componente
Vista de la planta
Vista detallada de un componente
La información se estructura de forma coherente y se divide
jerárquicamente. El operario de mantenimiento siempre tiene
visible la información representada en cada una de las vistas
de pantalla, aunque en todo momento tiene un acceso sencillo a toda la información.
Sinopsis Sistema
de automatización
(AS)
Bastidor AS
2...n
Subred
Vista detallada
Componentes/
Equipo
Extracto de una visualización estructurada jerárquicamente de la
información de mantenimiento
8
SIMATIC PCS 7 Maintenance Station
G_ST70_XX_00413
Bastidor AS
1
G_ST80_XX_00421
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Maintenance Station: interfaz gráfica de usuario para el mantenimiento
Para implementar la Asset Management a nivel de planta
se dispone del paquete de software SIMATIC PCS 7 Maintenance Station como opción de SIMATIC PCS 7. Este software permite transformar una estación de operador en
una Maintenance Station.
El mantenedor puede procesar en la Maintenance Station los
mensajes de diagnóstico y las solicitudes de mantenimiento de
los activos. A través de la Maintenance Station tiene acceso a:
• Componentes electrónicos del sistema de control de procesos:
dispositivos de campo inteligentes y módulos de E/S, buses de
campo, controladores, componentes de red y bus de planta, así
como servidores y clientes de los sistemas de operador.
• Componentes mecánicos que no pertenecen directamente al
sistema de control de procesos, como bombas, motores, centrifugadoras, intercambiadores de calor o lazos de regulación
(activos pasivos o indirectos). Estos se representan mediante
objetos sustitutos que contienen las reglas de diagnóstico.
Las violaciones de los límites del rango de trabajo nominal de la
bomba y las desviaciones de la característica esperada le son notificadas al usuario en forma de alarma de mantenimiento a través del bloque PumpMon. Las salidas del bloque están disponibles al mismo tiempo para su postprocesamiento. De este modo,
el usuario tiene la posibilidad de intervenir de forma preventiva
para evitar daños en las bombas, lo que contribuye a reducir las
parados de la planta e incrementar su disponibilidad. Además,
también se puede optimizar el dimensionado de la bomba.
Vigilancia y diagnóstico de componentes mecánicos
Bloque PumpMon: Característica con el punto de trabajo actual
Monitorización de válvulas con el bloque ValveMon:
Abrasión, cavitación, corrosión de los asientos de válvula,
apelmazamientos así como depósitos de material son los síntomas más conocidos del desgaste de válvulas. ValveMon monitoriza el estado de las válvulas en base a determinados valores de proceso. Con ello permite detectar prematuramente anomalías de funcionamiento así como averías.
Para componentes mecánicos que no disponen de autodiagnóstico (bombas, intercambiadores de calor, válvulas, compresores,
etc.) existe la posibilidad de captar, por medio de bloques especiales al efecto, estados de funcionamiento inadmisibles a partir de
diferentes valores medidos normalmente en un sistema de control de procesos. Para ello, por ejemplo, se pueden tomar como
referencia las desviaciones respecto a un estado normal definido.
Monitorización de bombas con el bloque PumpMon
El bloque de diagnóstico PumpMon sirve para
• avisar de daños en la bomba debido a bloqueo, marcha en
seco, extracción acompañada de gas, cavitación, sobrecarga o marcha incorrecta
• detectar a tiempo próximos daños en la bomba como desgaste o reducción de su rendimiento
• y, a largo plazo, para dimensionar la bomba mediante análisis estadístico de los datos de servicio; por ejemplo, determinación de la carga colectiva.
Monitorización y diagnóstico de cambiadores de calor con
el bloque HeatXchMon
El principal problema asociado a los cambiadores de calor es su
ensuciamiento. Se trata de residuos del fluido de proceso que se
depositan en las superficies de transferencia y que disminuyen la
eficiencia del cambiador. HeatXchMon detecta cuánto se desvía
el flujo de calor actual del flujo de referencia en estado limpio. De
esta forma es posible calcular y visualizar exactamente el grado
de ensuciamiento actual así como las pérdidas de energía al día.
El bloque HeatXchMon no solo informa de la eficiencia actual el cambiador
de calor, también calcula las pérdidas diarias de energía debidas a su ensuciamiento.
SIMATIC PCS 7 Maintenance Station
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© Siemens AG 2011
Monitorización del rendimiento de turbocompresores con
el bloque CompMon:
El tipo de fluido impulsado puede empeorar el rendimiento
aerodinámico de un turbocompresor debido a fenómenos de
ensuciamiento, apelmazamiento o abrasión. Sin embargo, el
punto de trabajo del turbocompresor también se puede desplazar debido a cambios en la temperatura, presión o composición del fluido impulsado o por cambios en las pérdidas por
fricción en el lado de carga. El bloque CompMon calcula variables representativas del rendimiento (p.ej. trabajo de impulsión o eficiencia) y avisa si los correspondientes valores con
síntomas de daños en el compresor, de depósitos de partículas
de suciedad en el rotor o de erosión de los álabes debido a impacto de líquido.
Funciones estándar de diagnóstico
Se pueden ofrecer la siguiente información:
• Es estado de diagnóstico determinado por el sistema
• Datos asociados como nombre del punto de I&C, fabricante
o número de serie
• Mensajes de diagnóstico de un componente
• Tipo y la situación actual en que se encuentra la actividad
de mantenimiento iniciada
Diseño de una Maintenance Station
SIMATIC PCS 7 Maintenance Station tiene estructura modular.
En plantas pequeñas, la estación de operador y la de mantenimiento pueden funcionar en el mismo PC. Al igual que la estación de operador, la Maintenance Station se puede ampliar a
una aplicación cliente/servidor que permite utilizar varios clientes. En el servidor de la aplicación cliente/servidor se recogen y archivan las señales y los avisos relevantes para el mantenimiento de los componentes y equipos. El cliente los visualiza.
SIMATIC PCS 7 Maintenance Station se basa en productos estándar SIMATIC:
• SIMATIC PCS 7 ES/OS
para configuración, manejo y la supervisión
• SIMATIC PDM
para conexión de dispositivos de campo
• Servidor OPC SNMP SIMATIC
para conexión de componentes de red
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SIMATIC PCS 7 Maintenance Station
Configuración de una Maintenance Station
Para la configuración de una Maintenance Station, el usuario
sólo debe asignar el correspondiente atributo una vez al realizar la configuración. Con ello, se crea automáticamente una
jerarquía tecnológica de las pantallas de diagnóstico. Las pantallas de diagnóstico se pueden complementar posteriormente con contenidos específicos del proyecto.
Vista tecnológica de la planta
Maintenance
Station
Transferencia de la
información relevante
para el mantenimiento a
la Maintenance Station
Operator
Station
G_ST70_XX_00414
Para informarse sobre el estado de diagnóstico de áreas o
componentes concretos de la planta, el mantenedor puede,
partiendo del sinóptico general, pasar al sinóptico de diagnóstico del nivel inferior de hardware. Si se señaliza un fallo en
el sinóptico general, vía "Loop in Alarm" el usuario llega rápidamente al faceplate de diagnóstico del componente afectado. La información se filtra según el ámbito de responsabilidad del usuario.
Al configurar el PCS 7, se obtiene automáticamente un área de
mantenimiento propia partiendo de la vista tecnológica de la planta
Visualización en la Maintenance Station
En el estado operativo, el cliente de la Maintenance Station solicita cíclicamente los datos del servidor asociado. Además,
puede acceder de forma directa a los componentes de hardware y dispositivos de campo mediante una conexión en línea, de manera que el operario de mantenimiento dispone de
toda la información relevante en cualquier momento. Con
SIMATIC PCS 7 se utilizan componentes diferentes con capacidades de diagnóstico muy distintas. No obstante, desde el
punto de vista del mantenimiento, todos los componentes deben visualizarse de la misma manera. Por eso, los estados de
mantenimiento y diagnóstico de los componentes se visualizan mediante símbolos homogéneos.
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guarda en un registro y se señaliza en los símbolos. Para cada
demanda de trabajo se puede introducir un número de instrucción de trabajo y un comentario. El número de instrucción
de trabajo no tiene ningún efecto en la Maintenance Station y
se aplica solamente al registro. Puede utilizarse para la transmisión a la planificación del mantenimiento.
Simbolo
Bloque gráfico
Faceplate, vista de mantenimiento
G_ST80_X_00422
Sinóptico general de componentes en una línea PROFIBUS con símbolos
Símbolos y módulos gráficos de componentes
En las pantallas de diagnóstico, el
estado de los componentes o de
los componentes subordinados
se visualiza con símbolos estandarizados. Los símbolos de los
componentes incluyen:
•
•
•
•
Mapa de bits del componente Símbolo e iconos un componente
Tag del componente
Indicador de estado de mantenimiento
Indicador agrupado de avisos de mantenimiento de los
componentes subordinados
Haciendo clic sobre un elemento del símbolo, o bien se abre el
nivel de la jerarquía subordinada, o bien se abre un bloque
gráfico de componentes. Este bloque gráfico contiene diferentes vistas del correspondiente componente, en las que se
muestra información adicional específica de los dispositivos.
Se dispone de tres vistas estándar.
Process Device Management
En función de la capacidad de diagnóstico de un dispositivo se
dispone de más vistas. Así pues, en la pantalla de manejo de
componentes para dispositivos de campo inteligentes (DP, PA,
HART) se muestra información adicional que proporciona la aplicación Process Device Management (PDM). Las modificaciones
en la parametrización se gestionan en un libro de registro de modificaciones y pueden consultarse desde la Maintenance Station.
Al hacerlo, se muestran el momento y el usuario responsable.
También se pueden mostrar modificaciones de configuración.
Con la gestión de dispositivos de procesos, la información de diagnóstico de dispositivos de campo inteligentes se determina
conforme a la EDD de un dispositivo de campo. En la EDD, el fabricante del dispositivo, entre otros, describe adicionalmente la
información complementaria que se proporciona en caso de
que se produzcan fallos. En este caso se puede indicar la causa,
la tendencia e instrucciones para eliminar el fallo. Además, se
puede acceder a PDM directamente desde el bloque gráfico.
Mediante este acceso, para los dispositivos de campo inteligentes se dispone de toda la información específica del fabricante
y de toda la documentación que ha integrado el fabricante.
Identificación
En la vista Identificación se visualiza toda la información disponible de la configuración del hardware o sobre SIMATIC
PDM en la descripción de dispositivos electrónicos (Electronic
Device Description, EDD), en función del componente.
Además se visualiza el estado de mantenimiento y, si se dispone de él, el estado de un componente redundante.
Avisos
En la vista Avisos se muestran los mensajes para diagnóstico, las
intervenciones del operador y las demandas de mantenimiento.
Mantenimiento
En la vista de mantenimiento tiene lugar la reacción del operador/usuario a una demanda de mantenimiento del componente. Se pueden exigir trabajos de mantenimiento. Además,
también se puede indicar el estado del trabajo. Esta acción se
Faceplate de la vista detallada de un componente
SIMATIC PCS 7 Maintenance Station
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Add-ons como opción para SIMATIC PCS 7 Maintenance Station
Sistema de gestión de alarmas Alarm Control Center
El sistema de gestión de alarmas Alarm Control Center (ACC)
envía avisos de sistemas de visualización y control de procesos
a destinatarios móviles, como teléfonos móviles o buscapersonas.
Los mensajes se envían automáticamente a la persona responsable o grupos de personas. Si no hay respuesta de la persona
notificada (p. ej. respuesta vía SMS) dentro de un tiempo parametrizable, se avisa a otras personas. En combinación con el
sistema de escalado pueden implementarse supuestos de
alarma para numerosos requisitos.
En el paquete básico ya está incluida una administración de
turnos, que permite una asignación de personal según el horario y el día de la semana.
La transferencia para envío de SMS se realiza por RDSI, módem analógico o módem GSM. Para otros requisitos se ofrecen, entre otros, canales de emisión para VOIP, voz y equipos
telefónicos. La configuración y el manejo basados en web
pueden realizarse a través de LAN/Wireless LAN.
Planificación preventiva con ayuda de información sobre prestaciones y
cronológica
Administración de información adicional
Para los objetos de mantenimiento pueden añadirse datos necesarios para un mantenimiento efectivo. Además de datos de
componentes, del fabricante y sobre proveedores también
pueden vincularse documentos electrónicos a objetos y tareas. De este modo, el mantenedor tiene acceso directo, por
ejemplo a instrucciones de reparación, esquemas de circuitos,
fotografías, manuales o documentos similares.
Con otras opciones puede adaptarse el Alarm Control Center a
necesidades específicas. La opción Replicación posibilita sistemas de alta disponibilidad y redundantes. El módulo de diálogo posibilita la toma de contacto activa con estaciones, por
ejemplo, para dar de baja una estación vía configuración remota o consultar valores de proceso. La función de evaluación
avanzada de archivo de llamada permite crear informes de
gran alcance y soporta más actuaciones para asegurar la calidad.
Más información:
www.siemens.com/alarmcc
Gestión inteligente del mantenimiento PM-MAINT
El add-on PM-MAINT completa la SIMATIC Maintenance Station con las siguientes funciones:
Planificación de mantenimiento
En base a parámetros de prestaciones o intervalos de tiempo
PM-MAINT permite una planificación preventiva que aclara
cuándo y qué tareas de mantenimiento se deben realizar. Mediante avisos de daños y peticiones de mantenimiento de la
SIMATIC Maintenance Station también pueden planificarse tareas de mantenimiento imprevistas.
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SIMATIC PCS 7 Maintenance Station
Ventana de estado de PM-MAINT
Registro histórico de datos de mantenimiento
Todas las actividades de mantenimiento se guardan en un registro histórico. La evaluación del histórico permite una valoración exacta y, por lo tanto, un perfeccionamiento continuo
del mantenimiento.
Más información:
www.siemens.com/pm-maint
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Vigilancia y diagnóstico
de PC industriales
SIMATIC IPCs son robustos PCs industriales para soluciones de
automatización profesionales en servicio de 24 h. Gracias a su
alta disponibilidad, se utilizan en PCS 7 a modo de estación de
operador o de mantenimiento, pero también como estación
de ingeniería o servidor OPC.
El software de vigilancia y señalización SIMATIC IPC DiagMonitor
detecta a tiempo posibles fallos de hardware y software, y prepara
los mensajes correspondientes para la Maintenance Station. En
un grupo formado por varios SIMATIC IPCs se puede crear una topología de red cliente-servidor vía LAN; además, todos los
SIMATIC IPCs de una planta de fabricación se pueden vigilar de
forma centralizada con ayuda de DiagMonitor. El servidor web integrado permite consultar y gestionar los datos a través de un navegador de Internet. Integrando vías de comunicación automatizadas, por ejemplo vía Ethernet, e-mail o SMS (teléfono), se pueden crear estructuras de servicio muy eficientes.
Con DiagMonitor, los datos de funcionamiento de los PC vigilados
se amplían con mensajes de texto, se transmiten a través del servidor SNMP-OPC y se muestran en la pantalla de manejo de activos correspondiente:
• La vista "Monitoring 1" muestra las horas de servicio del
SIMATIC IPC, así como la temperatura interior del equipo medida en diferentes puntos del mismo (por ejemplo, en el procesador y en la placa base).
• En otras dos vistas se muestran las velocidades de los ventiladores o datos de diagnóstico e información sobre el estado de
las unidades. De esta forma, el usuario tiene la posibilidad, por
ejemplo, de cambiar los discos duros de forma preventiva sin
que se produzca una pérdida de datos (mantenimiento preventivo). (www.siemens.com/diagmonitor)
Además, se le advertirá oportunamente de fallos de los ventiladores o discos duros (mantenimiento predictivo). En caso de
alarma, DiagMonitor también puede iniciar programas de forma independiente, como herramientas de PC especiales o aplicaciones específicas de usuario para reaccionar individualmente a los avisos de alarma.
Vigilar
Avisar
• Funciones de hardware
de PC
• Temperatura interior del
equipo
• Ventilador
• Estado de la unidad
• Estados del sistema
• Contador de horas de
funcionamiento
• Rebase del límite superior o inferior de la temperatura de empleo
admisible
• Fallo o avería del ventilador
• Problemas en el disco duro
• Interrupción del programa tras ejecución del
temporizador de vigilancia (watchdog)
• Intervalos de mantenimiento (de libre elección)
Horas de funcionamiento y temperaturas internas de dispositivos en la vista
Monitoring 1
Prevención de potenciales fallos
• Funciones de diagnóstico y señalización para temperatura en
PC, ventilador, unidades, estado del sistema (watchdog)
• Contador de horas de funcionamiento para mantenimiento
preventivo
• Registro de datos operativos y posibilidad de evaluación
• Función de registro integrada, detallados avisos textuales y ayuda en pantalla en alemán e inglés.
Posibilidades para minimizar los tiempos de parada de los PC:
• Product Equipment Data: herramienta de servicio en línea
para obtener información de forma rápida y sencilla sobre el
equipamiento de los equipos en el estado de suministro. La información permite, entre otras cosas, la adquisición de nuevos
componentes (www.siemens.com/ped).
• El sistema de información del servicio postventa para SIMATIC
IPC/PG facilita en Internet información sobre los productos y
datos de contacto, todo ello desde un punto central
(www.siemens.com/asis).
Transmitir
alarmas
• LAN
• SMS al teléfono móvil
• Mail al encargado de
recibir las alarmas
• OPC y/o SNMP al software de usuario
Visualizar
• LEDs de diagnóstico en
el equipo
• A nivel local en el
monitor
• Vía LAN en el servidor
central
• Presentación gráfica de
los datos de medida
• Servidor web
• SIMATIC Maintenance
Station
Actuar y
registrar
• Activa el reseteo
(watchdog)
• Ejecuta programas automáticamente
(batch/ejecutables)
• Registra eventos
(archivo log)
SIMATIC IPC DiagMonitor permite detectar rápidamente y evitar de forma eficaz posibles fallos en los sistemas
Vigilancia y diagnóstico
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Vigilancia y diagnóstico de redes
SIMATIC PCS 7 se comunica con los componentes subordinados de Totally Integrated Automation vía Industrial
Ethernet y PROFIBUS utilizando componentes de red y procesadores de comunicaciones (CPs) de SIMATIC NET.
Además de una comunicación fiable, estos componentes
ofrecen la posibilidad de emitir diagnósticos sobre la red
durante el funcionamiento.
Vigilancia de PROFINET/Industrial Ethernet
Componentes de red
Los componentes de red son SCALANCE X (Industrial Ethernet
Switches), SCALANCE W (Industrial WLAN) y SCALANCE S (Industrial Security).
SCALANCE X-200 managed
De uso universal, desde aplicaciones a pie de máquina hasta
unidades de proceso interconectadas. La configuración y el diagnóstico remoto están integrados en la herramienta de ingeniería STEP 7. De este modo aumenta la disponibilidad de la
instalación. Los equipos con un grado de protección elevado
permiten un montaje sin armario de distribución. Para el uso
en redes de unidades de proceso con requisitos estrictos de
tiempo real y máxima disponibilidad también se ofrecen switches adecuados (SCALANCE X-200IRT).
SCALANCE X-300 managed
Conexión en red de unidades de proceso o áreas de la instalación, así como para la conexión a la red corporativa. La línea
de productos SCALANCE X-300 managed combina la funcionalidad del firmware de SCALANCE X-400 con el diseño compacto de SCALANCE X-200. Con ello, los switches SCALANCE
X-300 disponen de funciones de gestión avanzadas y de una
funcionalidad de firmware ampliada en comparación con los
switches SCALANCE X-200. Además se ofrecen puertos Gigabit Ethernet eléctricos y ópticos, así como switches XR-300 en
bastidor a modo de variantes de 19".
SCALANCE X-400 managed (Layer 3)
Para el empleo en redes de planta de alto rendimiento (p. ej.
con redundancia de alta velocidad). La estructura modular
permite adaptar los switches a la tarea concreta. La compatibilidad con estándares de TI (p. ej. VLAN, IGMP, RSTP) permite
integrar perfectamente redes de automatización en redes de
oficina ya existentes. Las funciones de routing en la capa 3 hacen posible la comunicación entre diversas subredes IP.
SCALANCE W
Gracias a la comunicación inalámbrica se alcanza un mayor
grado de flexibilidad en toda la instalación, al tiempo que se
simplifican las tareas de mantenimiento y se reducen los paros
de producción y la intervención del servicio técnico. La solución IWLAN de Siemens Industry permite aprovechar todas estas ventajas gracias a su amplia gama de dispositivos WLAN
para uso industrial, que son plenamente compatibles entre sí
y que incluso ofrecen comunicación segura en el marco de la
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Vigilancia y diagnóstico
Selección de componentes de red con capacidad de diagnóstico
protección de personas y máquinas. Entre ellos figuran puntos
de acceso IWLAN y módulos cliente (SCALANCE W), conexiones inalámbricas para PROFIBUS y periféricos descentralizados, paneles de mando portátiles, software de configuración
y gran cantidad de accesorios.
SCALANCE S
Los módulos de seguridad SCALANCE S permiten registrar los
datos de acceso en un archivo log (registro del sistema). Estos
datos revelan cómo, cuándo y quién accedió a la red. Los
ataques malintencionados se detectan a tiempo, lo que permite tomar las medidas preventivas necesarias.
Gestión de red
La gestión de red integrada con el estándar SNMP (Simple Network Management Protocol) en SCALANCE X y W facilita información sobre el diagnóstico de los equipos.
Los productos para gestión de red SINEMA E (SIMATIC Network Manager Engineering), SINEMA Server (Management) y
el servidor OPC SNMP son una gran ayuda tanto para la configuración y simulación como para la vigilancia y el diagnóstico
de redes inalámbricas y por cable en el ámbito industrial.
SINEMA Server se utiliza para redes de gran tamaño y gestión
de red de gran envergadura. El servidor OPC SMNP OPC sirve
únicamente para procesar telegramas SMNP y transferirlos a
otros sistemas en los que son visualizados.
Gestión de red SINEMA Server
SINEMA Server (Simatic Network Manager) es un software
para gestión de red que diagnostica y visualiza redes Ethernet.
El software registra constantemente las actividades de la red
con diversos protocolos como SNMP, DCP o LLDP poniéndolas
a disposición de los usuarios y otros sistemas de la red (por
ejemplo, software HMI como WinCC) para su evaluación y procesamiento. Por medio de Autodiscovery se detectan tanto los
equipos como sus propiedades y topología y se elaboran estadísticas de red.
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Éstas se pueden representar de forma gráfica y, si se desea,
también se pueden complementar con sinópticos de diagnóstico propios. Además, durante el tiempo de ejecución se realiza una consulta cíclica de los datos de las estaciones Ethernet
y se señalizan alarmas procedentes de la red. La información
se visualiza y transfiere en páginas web. El software dispone
asimismo de un cliente de correo electrónico y un servidor
OPC para transferir a otros sistemas datos de la red y alarmas.
SINEMA Server se integra fácilmente en sistemas HMI (Humane Machine Interface) y de visualización, como SIMATIC
WinCC. También los cambios en la red quedan registradas y archivadas en una base de datos. Para analizar los errores ocurridos en la red o para demostrar la disponibilidad de la misma,
la información registrada en la base de datos se puede editar
y documentar a modo de informes durante un período de libre
elección. A la interfaz de usuario de SINEMA y a las funciones
que ofrece se puede acceder desde cualquier PC de la red con
ayuda del navegador web.
Vigilancia de PROFIBUS
Diagnóstico online con repetidor al efecto
Cuando los esfuerzos son más intensos de lo normal (por
ejemplo, con cables para servicios móviles o cuando hay fuertes vibraciones), se recomienda comprobar constantemente
el estado de los cables a fin de reducir los fallos a un mínimo.
Para tal finalidad se ofrece el repetidor de diagnóstico, que se
integra en la red PROFIBUS como repetidor RS 485 y que dispone de potentes funciones para diagnosticar fallos en los
cables.
El repetidor de diagnóstico detecta la topología del sistema de
bus. En caso de avería envía automáticamente un mensaje de
diagnóstico estándar al maestro.
De esta manera, se pueden detectar también fallos esporádicos de cable, los cuales se señalizan como diagnóstico. Así, incluso un mantenedor no es experto en PROFIBUS puede localizar y eliminar de forma rápida y segura cualquier fallo que se
produzca en el cable de bus.
Diagnóstico de tramos PROFIBUS ópticos con OLM
Para establecer conexiones PROFIBUS ópticas, se utilizan Optical Link Modules (OLMs), que ofrecen las siguientes posibilidades de diagnóstico:
• Vigilancia de funcionamiento a través de contacto de señalización
• Señalización de la calidad de los tramos de FO por medio de
LED para vigilancia de canal
• Señalización de la calidad del tramo óptico mediante valor
analógico, análisis con voltímetro a través de bornes de
medición o lectura en PLC a través de módulo analógico
Componentes que se pueden diagnosticar:
• Componentes de red SCALANCE X, W y S
• CPs Industrial Ethernet de SIMATIC NET
• SIMATIC S7 con interfaz PROFINET integrada
• Dispositivos PROFINET IO (p. ej. ET 200)
• Otros dispositivos Ethernet
Servidor OPC SNMP
El servidor OCP SNMP permite leer datos de diagnóstico y de
configuración de cualquier dispositivo Ethernet y visualizarlos
en la Maintenance Station. Con ayuda de este software se
pueden detectar rápida y fácilmente no sólo los datos de mantenimiento convencionales, sino también problemas sencillos
de la red en una instalación (por ejemplo, el fallo de un cable).
Ventajas de la vigilancia y el diagnóstico de la red
• Alta disponibilidad de la red gracias a la localización rápida
y directa de averías
• Documentación de las actividades de la red para fines de
análisis y para demostrar la disponibilidad de la misma
• Vigilancia y mejora de la capacidad que soporta la red
• Reconocimiento automático de nuevas estaciones o de estaciones que presentan algún fallo
• Integración de los datos de diagnóstico en sistemas de automatización y visualización
• Representación gráfica de la red con todo detalle y claridad
La configuración de los equipos está integrada en STEP 7. Aquí
se pueden leer dispositivos Ethernet de un proyecto STEP 7 o,
con ayuda de la función Autodiscovery, directamente de la red
activa. El usuario puede agregar a la lista correspondiente todos los equipos detectados para que sean vigilados en el servidor OPC. Acto seguido se exportan estos datos de configuración a la Maintenance Station. En ella se crean automáticamente etiquetas, avisos de alarma y faceplates para dichos
equipos.
Vigilancia y diagnóstico
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Vigilancia y diagnóstico de instrumentación y analítica de procesos
Mensajes de diagnóstico homogéneos y significativos
componen la descripción de dispositivos electrónicos
(Electronic Device Description). SIMATIC PCS 7 utiliza la
EDD y transfiere automáticamente el mensaje a la Maintenance Station. El usuario no sólo recibe la información de
qué fallo se trata, sino que también de cómo puede resolver éste.
La especificación del perfil 3.01 para PROFIBUS proporciona
una actualización caracterizada ahora como "Condensed Status" del byte de estado. El objetivo del "Condensed Status" es
reducir el número de mensajes y aumentar la comodidad para
el usuario. Además, el usuario tiene la posibilidad de cambiar
en cada mensaje de diagnóstico el nivel de prioridad y, por
consiguiente, determinar lo qué es relevante para su proceso.
Actualmente se están reprogramando numerosas EDD para
obtener Enhanced EDD. Éstas tienen las siguientes ventajas:
• apariencia y comportamiento nuevo e idéntico para todos
los equipos de Siemens
• asistentes Quick Start para rápida puesta en marcha
• mejor representación gráfica para funciones de diagnóstico más avanzadas
Todas estas funciones ayudan a reducir los trabajos de mantenimiento al acelerarse el proceso de diagnóstico.
En caso de utilizar PROFIBUS, las funciones de gestión de activos se pueden utilizar de forma óptima, si los equipos utilizados de la especificación de identificación y mantenimiento
("Identification and Maintenance") para PROFIBUS, así como
de la especificación del perfil corresponden a la versión 3.01.
Los instrumentos de Siemens cumplen estas normas y facilitan la siguiente información:
• Fabricante
• Referencias
• Descripción
• Fecha de instalación
• Número de serie
• Modificación de hardware y software
Esta información es leída directamente del instrumento de
medida y queda guardada en SIMATIC PDM. Aquí se puede acceder a los datos de manera muy sencilla.
Medición de temperatura
SITRANS T es la línea de transmisores de temperatura para
plantas de procesos. Facilitan óptimamente el mantenimiento
y son flexibles de aplicar gracias a las distintas variantes disponibles, ya sea como punto de medición completo, modelo
para montaje en cabezal, modelo para perfil DIN o modelo
para campo. Para el mantenimiento preventivo, todos los
equipos disponen, entre otras, de las siguientes funciones:
• Conexión universal de termorresistencias, termopares,
emisores de resistencia y señales de tensión continua.
• Vigilancia de cortocircuitos y roturas de cable en el punto
de medición.
• Puntero de arrastre para la vigilancia de la temperatura de
la electrónica y los sensores.
Los siguientes transmisores están disponibles como modelo
para montaje en cabezal o integrados en un punto de medición completo:
SITRANS TH300, el transmisor HART
El contador de horas de funcionamiento evalúa los valores de
temperatura del sensor y del sistema electrónico, los prepara
y los representa en ocho clases de temperatura. Los valores
medidos se pueden archivar. La temperatura del sensor permite señalizar procesos de envejecimiento, por lo que puede
usarse para el mantenimiento predictivo. La intensidad de salida se vigila cíclicamente como valor fijo o función de rampa
simulada:
• Función de RAM, ROM y EEPROM según el método de la
suma de verificación.
• Ejecución de programa yendo selectivamente a puntos de
verificación (watchdog).
SITRANS TH400 para PROFIBUS PA
Posibilidad de conectar dos sensores en modo redundante. El
perfil 3.0 garantiza una fácil intercambiabilidad del transmisor. Con el certificado FISCO, el uso en atmósferas potencialmente explosivas no representa problema alguno.
SITRANS TW para montaje sobre perfil DIN
Instalable sobre perfil DIN y con fuente de alimentación integrada, el SITRANS TW es un transmisor de temperatura universal a 4 hilos para montaje en armario:
• Vigilancia de límites y salida vía HART o relé de señalización
• Contador de horas de funcionamiento de la electrónica
SITRANS TH400
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Vigilancia y diagnóstico
SITRANS TW
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Medición de presión relativa, absoluta y diferencial,
caudal y nivel hidrostático
SITRANS P es una familia de instrumentos de medición de presión. Los transmisores digitales SITRANS P DS III y P300 son
transmisores universales que miden presiones relativas, absolutas y diferenciales, además del caudal y el nivel hidrostático.
Disponen de una serie de funciones de diagnóstico y de simulación integradas que permiten que el usuario evalúe de forma
selectiva el estado del transmisor o de todo el punto de medición al realizar la puesta en marcha, el servicio técnico o al ejecutar medidas de mantenimiento.
El mantenimiento preventivo está asistido por funciones como:
• Contador de horas de funcionamiento de la célula sensora
y la electrónica
• Contador de eventos de rebase por exceso o defecto de límites
• Puntero de arrastre para presión, temperatura del sensor y
temperatura de la electrónica
• Dos temporizadores libremente parametrizables que pueden emitir una advertencia al alcanzar un valor umbral
ajustado o bien transmitir una alarma.
El diagnóstico del dispositivo constituye una ayuda efectiva
para la eliminación de fallos en el contexto del mantenimiento correctivo. Para ello se monitorizan cíclicamente los siguientes elementos:
• Integridad de RAM, ROM y EEPROM mediante el método de
la suma de verificación
• Correcta ejecución del programa en microcontrolador
yendo selectivamente a puntos de verificación (watchdog)
• Detección de rotura de sensores y funcionamiento del cálculo de linealización
Adicionalmente, se dispone de funciones de simulación para
comprobar la configuración del transmisor y de la entrada al sistema de control conectada a él. Ellos también contribuyen a
una búsqueda rápida y selectiva de errores y, con ello, a un aumento de la eficiencia al ejecutar medidas de mantenimiento.
De la combinación de las funciones mencionadas se pueden
obtener medidas que contribuyen al mantenimiento predictivo y, en consecuencia, aumentan la disponibilidad de la instalación y ayudan a incrementar la productividad.
SITRANS P300, indicador digital
Medición de caudal
Para la medición de caudal, Siemens ofrece diferentes métodos de medición sin contacto:
• SITRANS F M MAGFLO, caudalímetros electromagnéticos
• SITRANS F C MASSFLO Coriolis, caudalímetros másicos
Los instrumentos se pueden utilizar de forma flexible y se pueden instalar en cualquier punto.
Los caudalímetros MAGFLO y MASSFLO ofrecen información
de mantenimiento excelente, correcta y preventiva a través de
la interfaz HART o perfil PROFIBUS. La nueva variante MASSFLO "Transmisor Coriolis SIFLOW FC070 SIMATIC" puede integrarse directamente en un sistema SIMATIC por el lado posterior del módulo SIMATIC. SIMATIC SIFLOW FC070 tiene diseño
externo de los módulos SIMATIC S7-300. El SIMATIC SIFLOW
FC070 permite una integración perfecta en el sistema de automatización.
Los caudalímetros MAGFLO se emplean en aplicaciones con
líquidos conductores; los caudalímetros MASSFLO, p. ej., para
líquidos no conductores, estrictos requisitos de exactitud o en
procesos en los cuales los parámetros de proceso están sometidos a grandes fluctuaciones.
Los caudalímetros MAGFLO no son sensibles a fluctuaciones
de presión, temperatura, viscosidad y conductividad electrónica (mín. garantizado: 5 µS/cm).
El dispositivo está provisto de varias funciones de diagnóstico
que se visualizan en texto explícito y que se guardan en un libro de registro. En consecuencia, se pueden localizar también
fallos periódicos. Estos fallos se transmiten automáticamente
al sistema, según los estándares de requisitos de diagnóstico
de NAMUR NE 107.
Se vigila el transmisor de medida y sus salidas. El sensor se
comprueba continuamente; se ejecuta la detección de tubo
vacío. Además, con los caudalímetros MAGFLO existe la posibilidad de comprobar todo el sistema de medición con un verificador externo.
SITRANS P DS III
Vigilancia y diagnóstico
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Medición de nivel
Para medir el nivel de llenado se dispone de cuatro tecnologías diferentes: radar, capacitiva, ultrasonido y radar de ondas
guiadas (GWR).
SITRANS F M MAGFLO
SITRANS F C MASSFLO
Los caudalímetros MASSFLO son insensibles a las fluctuaciones de presión, temperatura, densidad, conductividad eléctrica y viscosidad. Un ASIC garantiza una mejor capacidad de reacción frente a discontinuidades. Los dispositivos son prácticamente insensibles al efecto del ruido exterior, lo que constituye un requisito esencial para aumentar el rango dinámico.
MASS 6000 monitoriza tanto los errores que dependen de la
aplicación como los ajustes del dispositivo seleccionados por
el usuario:
• Exceso de aire en el tubo de medición
• Detección de tubo vacío
• Señal de flujo inestable
• Error de cero
• Densidad del líquido y límites de temperatura
• Límites del rango de medida
Los ajustes específicos del usuario son comparados con los valores reales a fin de obtener el ajuste más adecuado. Los errores causados por vibraciones mecánicas, cavitación o ruidos
de la bomba pueden influir en la medición.
Las funciones de diagnóstico avanzadas del transmisor MASS
6000, que usan frecuencia de resonancia propia del sensor,
amplitudes de captación y la fase de señal, pueden identificar
estas influencias.
Al ser compatible con NAMUR NE 107, están disponibles amplias funciones de diagnóstico en la Maintenance Station. Esto
facilita al personal de mantenimiento tomar las medidas adecuadas. De esta información homogénea (tipo y frecuencia de
los avisos), el usuario puede extraer conclusiones que indican
la aparición inminente de una avería o el mantenimiento preventivo. Así, se pueden tomar las medidas para aumentar la
calidad de la medición o para impedir que se produzca un fallo
en la producción.
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Vigilancia y diagnóstico
Medición sin contacto del nivel de llenado usando radar:
• SITRANS LR400/LR460/LR560 con radar OCFM
(onda continua de frecuencia modulada)
• SITRANS LR200/LR250/LR260, radar de impulsos
• SITRANS Probe LR, radar de impulsos
(Se ofrecen tanto instrumentos de medición por radar con
protocolo PROFIBUS PA como con protocolo HART.)
Medición sin contacto del nivel de llenado usando ultrasonidos:
• SITRANS Probe LU está disponible con PROFIBUS PA o con
HART.
Medición capacitiva del nivel de llenado en contacto con el
fluido:
• POINTEK CLS 200/300
• SITRANS LC 300/500
POINTEK CLS 200/300 está disponible con PROFIBUS PA.
SITRANS LC 500 está disponible con HART.
Medición del nivel de llenado con radar de ondas guiadas en
contacto con el fluido:
• SITRANS LG 200
SITRANS LG 200 está disponible con HART.
Casi todos los instrumentos de medición del nivel de llenado
de Siemens disponen de:
• Avisos informativos para acelerar la eliminación de los fallos
• Temporizadores de mantenimiento integrados en el instrumento para modificaciones sencillas
• Sensor de temperatura interno para avisar a tiempo de un
fallo de la electrónica
• Registro de valores máximos y mínimos de la temperatura
interna y variables del proceso para facilitar la eliminación
de fallos
• PROFIBUS PA Condensed Status:
- Filtro sencillo de las alarmas para el operador o para el
técnico de mantenimiento (alarma correcta para la persona correcta)
- Control total de todas las alarmas en el instrumento de
medición. De esta manera, el usuario puede desactivar
todas las alarmas que no son relevantes para su aplicación
• Enhanced EDD (descripción de dispositivos electrónicos):
- Armonización de los aspectos ópticos y hápticos no sólo
entre los distintos instrumentos de medición del nivel de
llenado, sino también entre diferentes instrumentos de
medición de Siemens.
- Asistente de inicio rápido para simplificar la configuración y reducir los errores al respecto
- Posibilidad de memorizar perfiles eco para acelerar la eliminación de fallos
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Analizadores de gases
SITRANS LG200: instrumentos de medición del nivel de llenado con radar
de ondas guiadas
SITRANS LR y LU: instrumentos de medición del nivel de llenado usando
radar y ultrasonidos
Siemens ofrece una amplia gama de analizadores de gas:
• CALOMAT 6/62
Analizadores de gases por conductividad térmica para la
determinación cuantitativa de hidrógeno o helio en mezclas de gases binarias
• FIDAMAT 6
Medición de las sumas de hidrocarburos según el principio
de ionización de llamas
• OXYMAT 6/61
Analizadores de gas para la medición de oxígeno según el
principio paramagnético
• OXYMAT 64
Analizadores de gas para la medición de trazas de oxígeno
mediante sensores de ZrO2
• ULTRAMAT 6
Analizadores de gas de uno y dos canales para la medición
de alta selectividad de componentes absorbentes del infrarrojo
• ULTRAMAT/OXYMAT 6
Combinación de OXYMAT 6 y ULTRAMAT 6 en una misma
unidad
• ULTRAMAT 23
Analizadores de gas para la medición de hasta tres componentes absorbentes del infrarrojo y del oxígeno
• LDS6
Analizador de gas para la medición in situ de O2 (+temperatura), NH3, HCI, HF, H2O, CO, CO2 y aplicaciones especiales en humos antes y después de su lavado. Otras aplicaciones posibles se encuentran en la industria química y
petroquímica, siderúrgica, cementeras y fábricas de papel.
• SITRANS SL
Nuevo analizador de gases in situ por láser de diodo para
mediciones rápidas y sin contacto; desarrollado para funcionar en entornos poco favorables; compuesto por una unidad emisora y receptora (sensores) para cada punto de medida; amplias funciones integradas para monitorización,
control y comunicación.
SITRANS LC: instrumentos capacitivos de medición del nivel de llenado
Analizadores de gases
Vigilancia y diagnóstico
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Los analizadores de gas poseen amplias funciones para el diagnóstico del equipo y, en consecuencia, para el mantenimiento correctivo. Asimismo, tienen la capacidad de detectar irregularidades funcionales. Aparecen como demandas de mantenimiento o como aviso de fallo en el indicador de la Maintenance Station, están aplicadas en la salida de señalización o
bien se señalizan en los sistemas superiores vía PROFIBUS
PA/DP. Los avisos se envían a un libro de registro.
Las posibles causas de que aparezcan demandas de mantenimiento son, por ejemplo, las siguientes:
• Tolerancia de ajuste sobrepasada por suciedad en la cámara de medida, deriva o cambio del gas de calibración
• Utilización del gas de prueba o de comparación incorrecto
• Detector defectuoso o fallo del gas de comparación
• Vigilancia de señales de fallo externas como, por ejemplo,
la preparación de muestras en el OXYMAT 6:
- Temperatura máxima de la cámara o del cabezal de
medida sobrepasada
- Calefacción defectuosa
- El gas cero o de comparación contiene demasiado oxígeno
- Vigilancia del campo magnético
• En el FiIDAMAT 6:
- Falta de gas combustible o extinción de la llama
• En el ULTRAMAT 6 y ULTRAMAT 23:
- Monitorización del flujo
- Vigilancia del motor del chopper
• En el LDS6:
- Vigilancia de la transmisión de la unidad emisora y receptora
Cromatografía de gases de proceso
MAXUM edition II
es un cromatógrafo de gas de uso universal que, gracias a su
diseño modular, ofrece un sinfín de posibilidades analíticas.
Este cromatógrafo permite realizar trabajos de medida muy diferentes con un sólo equipo. Es posible la "cromatografía paralela", dividiendo un trabajo de análisis complejo en varias
mediciones paralelas más sencillas.
MicroSAM
es un cromatógrafo de gas de tamaño reducido y compacto,
destinado al análisis discontinuo y rápido de pruebas gaseosas. El empleo de módulos de aplicación estandarizados permite recambiar fácilmente los módulos en lugar de repararlos
in situ.
SITRANS CV
es un cromatógrafo de gas especialmente desarrollado para
medir con precisión el poder calorífico. Se basa en la eficaz
tecnología de microsistema del MicroSAM y es apto para transacciones con verificación (transferencia de custodia).
La Maintenance Station recibe amplia información de mantenimiento y diagnóstico a través de un servidor OPC o vía Modbus.
20
Vigilancia y diagnóstico
Cromatografía de gases de proceso
Analyzer System Management
ASM es un sistema de software basado en SIMATIC WinCC que
ha sido desarrollado para monitorizar los más variados tipos
de analizadores, validarlos, comprobar la potencia, facilitar el
mantenimiento y registrar tendencias.
La funcionalidad de un sistema ASM comprende una red independiente de analizadores, controladores programables para
integrar dispositivos de otros fabricantes e ingeniería para adaptar el sistema ASM a los requisitos específicos de la planta.
ASM se puede integrar en una plataforma SIMATIC PCS 7 o implementarse a modo de solución autónoma en una estación
de trabajo propia.
Servicio remoto
El servicio remoto combina la analítica de procesos con la más
moderna tecnología de la información. Hoy en día, a través de
una línea de datos se ofrecen distintas prestaciones para las
que antes era necesario personarse en el lugar de aplicación.
Siemens pone a disposición una central para servicio remoto
desde la que los técnicos acceden directamente a los analizadores para realizar tanto tareas preventivas como correctivas.
Actualmente se ofrece este servicio para los cromatógrafos de
gas MAXUM, MicroSAM y SITRANS CV, así como para el analizador de gases por láser de diodo LDS6. Para optimizar la seguridad de los datos se utilizan mecanismos avanzados como cifrado, VPN o funciones "call back".
Ventajas: incremento considerable de la disponibilidad del sistema, eficiencia de la analítica y reducción de los tiempos de
parada.
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Vigilancia y diagnóstico de posicionadores y válvulas
SITRANS VP300 y SIPART PS2 son posicionadores electroneumáticos inteligentes para válvulas de regulación y de
paso y cierre en la industria de procesos. Ambos aparatos
se pueden utilizar con suma flexibilidad en distintos procesos.
Además de las funciones normales de cualquier posicionador,
o sea, la regulación de válvulas de proceso, ambos cuentan
con amplias funciones de diagnóstico capaces de emitir avisos
en todo momento y durante el funcionamiento sobre estados
críticos del accionamiento o la valvulería.
Las siguientes funciones se encuentran en ambos modelos:
• Pérdida de suavidad de accionamiento de la válvula y su actuador
• Taponamiento de una tubería
• Rotura del obturador de la válvula
• Desgaste del asiento o del obturador de la válvula
• Rozamiento excesivo en prensaestopas
• Test de carrera parcial para válvulas de paso y de cierre
Los principales parámetros de estado se pueden visualizar con
ayuda de una herramienta de manejo y visualización adecuada (p. ej. SIMATIC PDM) tanto en gráficos de tendencia como
en histogramas.
El beneficio de un mantenimiento predictivo consiste en que
la vida útil de los correspondientes componentes se puede
agotar por completo sin correr el riesgo de que se produzcan
averías o daños. Las funciones de diagnóstico de SITRANS
VP300 y SIPART PS2 también ayudan a detectar a tiempo los
síntomas de posibles daños en el actuador o la válvula que, en
el peor de los casos, podrían provocar un paro de la instalación. Así, del grado de carga pueden obtenerse indicaciones
que sirven para optimizar la operación de la planta o adelantar
los trabajos de mantenimiento si es necesario. Por consiguiente, esto incrementa la disponibilidad de toda la planta.
Además, los dos poseen otras funciones individuales para poder detectar estados críticos en la válvula de regulación:
SITRANS VP300
Este dispositivo sirve para captar la posición de un imán permanente en el husillo del actuador y sensores en el interior del
posicionador. Cuando el imán se desplaza mecánicamente o
desaparece, el posicionador lo detecta y avisa. Además, el test
de carrera parcial puede obtenerse opcionalmente con certificación SIL.
SIPART PS2
Este posicionador, aparte de detectar fugas neumáticas, también es capaz de realizar el test de las electroválvulas asociadas. Por tanto, si se utiliza una electroválvula apropiada, es posible conocer en todo momento y con seguridad la operatividad de la válvula.
POSITIONER SIPART PS2 y SITRANS VP300
En función de su gravedad y urgencia de mantenimiento, estos fallos se notifican conforme a la escala de evaluación de
tres etapas de la SIMATIC PCS 7 Maintenance Station . Y también se muestran y evalúan en la pantalla in situ. Así, las anomalías pueden detectarse a tiempo, mucho antes de que provoquen fallos o incluso paros de la instalación.
En lo que respecta a las actividades de mantenimiento preventivo se vigilan, además, las siguientes magnitudes, pudiendo
producirse un aviso a tres niveles (ver descripción):
• Horas de funcionamiento (también diferenciadas según
rangos de temperatura y rangos de ajuste)
• Temperatura de servicio actual y mín./máx.
• Contador de carreras (integral de recorrido)
• Número de cambios de dirección
SITRANS VP300 y SIPART PS2 ofrecen de serie un test de carrera parcial
para prolongar el intervalo de mantenimiento en válvulas de regulación y
de paso y cierre
Vigilancia y diagnóstico
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Vigilancia y diagnóstico de
derivaciones a cargas de 24 V
Vigilancia y diagnóstico del desgaste
en entornos de motores
En la industria de procesos, los componentes de automatización suelen estar alimentados con corriente continua de 24 V.
El módulo de corte selectivo SITOP PSE 200U sirve para vigilar
las sobrecargas y los cortocircuitos de todas las cargas de 24 V
y desconectarlas en caso de fallo.
En los entornos del motores hay una serie de áreas efectadas
por desgaste: la distribución de energía, la derivación a motor
o convertidor de frecuencia, el propio motor, los cables de alimentación y la máquina accionada por el motor. Para el usuario es de gran utilidad poder suprimir las inspecciones rutinarias y los controles visuales realizados por el personal de mantenimiento (por ejemplo, para determinar el estado de los
contactos principales de contactores) y que sea el propio equipo el que diagnostique su estado.
Un módulo de corte selectivo vigila hasta 4 derivaciones a carga, las cuales se pueden conectar de forma secuencial en ciclos programados para aliviar la carga de la fuente de alimentación. Las corrientes a vigilar se pueden ajustar de 0,5 a 3 A y
de 3 a 10 A. El sistema electrónico admite picos de intensidad
de corta duración como, por ejemplo, al conectar. Sin embargo, con cortocircuitos o sobrecargas de larga duración se produce una desconexión.
Cuando se desconecta una de las cuatro salidas, se maniobra
un contacto de señalización agrupada que puede ser evaluado
por el sistema de automatización superior. El técnico de servicio in situ detecta inmediatamente qué derivación de 24 V es
la afectada, ya que cada salida cuenta con un LED multicolor
que muestra el estado de funcionamiento en ese momento.
Además de detectar y localizar rápidamente el fallo, esto también permite reducir los tiempos de parada.
El mantenimiento preventivo o monitoreo de condición detecta el desgaste midiendo magnitudes que permiten sacar conclusiones sobre el estado de los componentes afectados. Así,
dependiendo de dicho estado, es posible determinar el momento ideal para la puesta a punto.
El monitoreo continuo de la instalación permite contar con un
mantenimiento inteligente optimizando la intervención de los técnicos y la aplicación de otros recursos. Para el entorno del motor,
Siemens ofrece una serie de aparellaje de protección y maniobra
con capacidad para monitoreo de condición.
Mantenimiento inteligente con aparellaje de protección y
maniobra
El aparellaje de protección y maniobra de Siemens incluye
• potentes productos de control y distribución para el entorno industrial, con amplias funciones básicas y
• con información para monitoreo de condición.
En ellos, los datos y magnitudes necesarios para las funciones básicas se utilizan también para el monitoreo de condición, o bien se
deriva de ellos la información requerida para el mantenimiento
preventivo. En parte cuentan con entradas analógicas adicionales
a las que se pueden conectar sensores especiales para la evaluación del monitoreo de condición (por ejemplo, SIMOCODE).
Módulo de corte selectivo SITOP PSE200U
Sólo se requieren dispositivos especiales para fines exclusivos de
monitoreo de condición (por ejemplo, para vigilar bombas o cojinetes) cuando es necesario medir un gran número de magnitudes o cuando éstas tienen un grado de complejidad muy alto.
Capacidad de comunicación e integración en la
Maintenance Station
Además de la capacidad para monitoreo de condición, los dispositivos también poseen funciones de comunicación que
permiten integrarlos óptimamente en sistemas y plantas o instalaciones. Además se pueden integrar en la Maintenance
Station del siguiente modo:
• con el identificador IM0,
• la salida de driver para el control del estado del dispositivo y
• diagnóstico detallado del equipo (específico de cada
equipo).
• En los modelos con conexión para AS-Interface, la integración en la Maintenance Station se realiza mediante procesadores de comunicaciones (CP) apropiados o AS-i Links
de SIMATIC S7.
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Vigilancia y diagnóstico
© Siemens AG 2011
Número de disparos por sobrecarga
Los disparos por sobrecarga pueden tener varias causas. Éstos
pueden ser un indicio del estado de la máquina o instalación
o bien señalizar un ajuste incorrecto o una falsa elección del
motor. Es posible que sea necesario modificar el tamaño del
motor.
'HULYDFLµQD
PRWRU
0RWRU
G_ST80_XX_00427
0£TXLQD
SHM
ERPED
Límite de corriente/sobrecarga
Los cambios que aparecen poco a poco en toda la aplicación
(por ejemplo, suciedad o daños en los cojinetes) pueden incrementar el consumo de corriente. Planificando y realizando trabajos de mantenimiento preventivos se pueden evitar perturbaciones como, por ejemplo, las provocadas por sobrecarga.
Magnitudes representativas del desgaste en entornos de motores
Magnitudes medibles y representativas del desgaste
Desgaste de contactos por quemadura
Con esta magnitud se puede determinar directamente el estado de los contactos y, por tanto, la vida útil restante del contactor. Al mismo tiempo permite deducir el estado de la distribución de energía, la derivación a motor o el convertidor de
frecuencia.
Número de arranques, corriente de corte
El número de arranques, o la intensidad de la corriente de corte informan indirectamente del desgaste por quemadura de
los contactos (valores empíricos, datos dados por el fabricante). A través de los valores empíricos también es posible obtener información sobre la carga de la máquina accionada.
Número de horas de servicio (con/sin valor límite)
El tiempo de funcionamiento influye en el desgaste del motor
y la máquina. La demanda de mantenimiento se puede determinar basándose en valores empíricos y los conocimientos del
usuario o siguiendo las indicaciones dadas por el fabricante.
Magnitud medible
Desgaste de contactos por quemadura; fin
de la vida útil
Temperatura
Con sensores apropiados en el entorno del cuadro/tablero se
puede obtener información sobre el estado de los contactos.
El calentamiento del aire ambiente puede ser síntoma de una
carga elevada del cuadro/tablero. Una solución puede ser evitar maniobras simultáneas. El desgaste también puede indicar
la temperatura del motor o de la máquina.
Detección de defectos a tierra o de aislamiento
En redes con neutro aislado (IT) se pueden detectar defectos
en el motor o el cable de alimentación.
Subcarga/medición de potencia
La medida de la potencia en máquinas puede señalizar la rotura del acoplamiento o correas, fenómenos de deslizamiento
mecánicos, marcha en seco en bombas o filtro sucio en ventiladores.
Además, hay toda una serie de magnitudes especiales para componentes específicos como bombas o sensores en general, cuyos
valores de medida se captan a través de entradas analógicas. En
muchos casos, la interpretación de las magnitudes descritas depende de la propia opinión del usuario.
Dispositivos para monitoreo de condición
Contactor de
Derivación
Arrancador de
motor con RLT compacta
motor SIRIUS
*
SIRIUS 3RA6
M200D
●
Arrancador
suave 3RW44
SIMOCODE pro
3UF7 **
●
●
●
●
●
Medición de corriente
●
Medición de potencia/cosphi
Número de arranques/corriente de corte
●
●
●
Número de horas de servicio
●
●
●
Número de disparos por sobrecarga
●
●
●
Límite de corriente/sobrecarga
●
●
●
Temperatura
●
Detección de defectos a tierra (int./ext.)
●
Subcarga/medición de potencia
Temporizador de mantenimiento
Sensores en general a través de entradas
analógicas
●
●
●
●
Magnitudes que puede proporcionar el aparellaje de protección y maniobra de Siemens
*
RLT (Remaining life time) significa vigilancia de la vida útil restante
**
para controlar el motor se requiere un contactor de potencia
Vigilancia y diagnóstico
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© Siemens AG 2011
Sinopsis de la funciones del dispositivo
Contactor de motor con RLT
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■
■
Derivación compacta SIRIUS
y sistema de alimentación
para 3RA6
■
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■
■
Arrancadores de motor
SIRIUS M200D, solución innovadora para accionamientos
descentralizados
■
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■
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■
Arrancadores suaves 3RW44
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SIMOCODE pro 3UF7
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Vigilancia y diagnóstico
Tecnología probada SIRIUS
3 tamaños: S6, S10, S12 (55 a 250 kW con 400 V)
Apto hasta 60 °C sin derating
Larga vida útil eléctrica
Contactos principales recambiables
Indicador por LED de la vida útil restante de los contactos
principales (60 %, 40 %, 20 %)
Aviso vía AS-Interface cuando la vida útil restante es de un 20%
Conexión vía AS-Interface
Derivación compacta hasta 32 A como arrancador directo o
arrancador inversor de 45/90 mm de ancho
Sólo un tramo de maniobra sin soldadura, en lugar de interruptor automático, contactor y relé de sobrecarga
Disparador electrónico con amplio rango de ajuste 1:4
(5 variantes)
Función de sobrecarga integrada con señalización discriminada
Sistema de alimentación de hasta 70 mm² y 100 A
Conexión vía AS-Interface
El grado de protección IP65 permite una instalación próxima
a la aplicación, sin necesidad de armario
Protege, maniobra y vigila el motor y la aplicación
Ajuste de parámetros con la herramienta HW Config de STEP 7
Integración en AS-i, PROFIBUS y PROFINET
Reducido número de variantes de los arrancadores de motor
Mando manual e interruptor principal integrados
Control electrónico del arranque y la parada de motores
asíncronos
Contactos de puenteo integrados
Protección intrínseca del equipo y protección contra sobrecarga del motor integradas
Limitación de intensidad ajustable
Monitorización integrada del estado y de fallos
Regulación de par
Función de freno integrada (freno por inyección de CC)
Diseño compacto
5 tamaños para el rango de potencia de 15 a 710 kW
Medida de la potencia activa
Conexión vía PROFIBUS
Integración inteligente de accionamientos distribuidos en el
nivel de control
Funcionamiento autónomo sin PLC ni bus
Amplias funciones de monitorización
Parametrización gráfica
Entradas y salidas analógicas para vigilar la aplicación
Entradas/salidas integradas para vigilar los motores y la aplicación
Apto para todas las aplicaciones de motor
Sistema de gestión de motores flexible con funciones
integradas de protección, control y vigilancia
Posible procesamiento previo inteligente
Sistema con posible ampliación modular
Salidas para controlar contactores de motor
Conexión vía PROFIBUS
También aplicable para funciones de seguridad (local o vía
PROFIsafe)
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Vigilancia y diagnóstico de componentes de accionamiento
Diagnóstico de accionamientos
Evaluación de estado de máquinas de alta tensión
Casi ningún grupo de productos influye tanto en la disponibilidad de la planta como los accionamientos: si falla, la planta
se detiene. Estas detenciones no planificadas de la planta
acarrean costosos fallos de producción, reparaciones extraordinarias y, a menudo, los consiguientes daños.
El diagnóstico de descargas parciales, que puede ejecutarse como medición offline u online, según la aplicación, es
un método establecido para evaluar el estado de máquinas
de alta tensión. Es una importante actividad en las estrategias de mantenimiento orientadas a la fiabilidad en grandes accionamientos.
Por eso, todos los sistemas de accionamiento y convertidores
de frecuencia de las familias SINAMICS, MASTERDRIVES y
MICROMASTER con los motores instalados aguas abajo están
integrados en SIMATIC PCS 7 Maintenance Station. De ello se
obtiene como resultado una representación común y homogénea de información relevante para el mantenimiento que permite estrategias de mantenimiento preventivo y predictivo.
Los componentes inician sesión automáticamente si es necesario el mantenimiento. Un ejemplo son los variadores de media tensión como SINAMICS GM150. En tal caso, un método
de presión diferencial determina el grado de suciedad de los
filtros para el polvo.
En la ejecución con refrigeración por agua, la medición analógica de conductividad comprueba continuamente el funcionamiento del intercambiador iónico y avisa a tiempo si se reduce
su capacidad de intercambio. Los ventiladores, en el caso de refrigeración por aire, y las bombas, en el caso de la refrigeración
por agua, cuentan con contadores de horas de funcionamiento
que recomiendan comprobar los componentes al alcanzar un
número determinado de horas de funcionamiento.
Para medir las señales TE, se pueden suministrar de fábrica
las patentadas "SIEMENS Insulator Integrated Coupling
Units" ya instaladas en motores de alta tensión.
Así, sólo habrá que sustituir los aisladores rígidos de las cajas de bornes por las Insulator Integrated Coupling Units.
De esta forma se obtienen las siguientes ventajas:
■
Instalación simple y económica
■
Sin necesidad de cambiar la caja de bornes
■
Robusto diseño mecánico
■
Máxima seguridad comprobada de las distancias de
aislamiento
■
Interfaz directa con el diagnóstico de estado
En combinación con la SINAMICS G120 Control Unit CU 240S
DP-F se puede utilizar el módulo para aplicaciones químicas
CM 240NE. Este módulo tiene un regletero de bornes que
cumple la normativa NAMUR y, por tanto, los requisitos esenciales exigidos en la industria química. También lleva integrada una unidad de evaluación con certificado ATEX para la protección térmica del motor por medio de termistores instalados
en el motor.
Los sistemas de accionamiento se integran en la Maintenance
Station mediante el software Drive ES PCS 7, un paquete adicional para SIMATIC PCS 7. Con Drive ES PCS 7, los variadores
de Siemens se pueden controlar desde SIMATIC PCS 7 usando
bloques de función y pueden manejarse y supervisarse en la
estación del operador mediante faceplates.
Motores IEC
El módulo para aplicaciones químicas CM240NE
La familia SINAMICS
Vigilancia y diagnóstico
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© Siemens AG 2011
Ejemplo de mantenimiento con Drive ES PCS 7 para el accionamiento de una mezcladora: con el tiempo, el material a mezclar se pega a las palas. Hasta el momento, las palas se limpiaban a intervalos periódicos planificados para garantizar su disponibilidad. Con la ayuda de las nuevas funciones de la Maintenance Station, la limpieza se podrá realizar en el futuro
según las necesidades.
El variador ofrece la posibilidad de vigilar el par resistente utilizando límites al efecto ajustables y de seleccionar el tipo de
reacción en caso de que se rebasen. La mezcladora funciona
sin problemas dentro de los límites de carga. Para la mezcladora se sabe que el grado de suciedad repercute de forma indirecta en la curva de par del convertidor. Al superar el límite,
se transmite un aviso al sistema de control.
P. ej.: disponer la limpieza
de la mezcladora
Partiendo de esta alarma del variador, Drive ES PCS 7 genera
el correspondiente aviso de mantenimiento para la Maintenance Station. Ahora se puede limpiar la mezcladora de acuerdo con las necesidades.
Además, existe la posibilidad de registrar la frecuencia de las
demandas de limpieza y, de ahí, deducir las optimizaciones del
proceso o supuestos de mantenimiento predictivo.
En consecuencia, también se puede optimizar el mantenimiento de los elementos móviles de la instalación e incrementar la disponibilidad y la productividad de la planta.
Maintenance
Station
Industrial Ethernet
Drive ES PCS 7
Aviso a la
Maintenance Station
Vigilancia de par de carga
De este modo, por ejemplo,
puede determinarse el grado de
suciedad de la mezcladora
PROFIBUS
G_ST80_XX_00417
El accionamiento de
la mezcladora
genera un aviso
si se rebasa
el límite
Ejemplo de flujo esquemático de información en un accionamiento de mezcladora
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Vigilancia y diagnóstico
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Asset Management a nivel de planta
con componentes de Totally Integrated Automation
Ventajas
■
■
■
■
Representación homogénea del estado de diagnóstico y de mantenimiento para toda la planta
Asistencia integrada del mantenimiento basado en la
condición
Optimización de todo el flujo de trabajo desde el diagnóstico hasta la conclusión de la actividad de mantenimiento
Funcionalidad de mantenimiento integrada en el sistema, no hacen falta trabajos de ingeniería adicionales
Más información sobre el tema:
www.siemens.com/automation/maintenance
AS-Interface:
www.siemens.com/as-interface
SIMATIC HMI:
www.siemens.com/simatic-hmi
Arrancadores de motor ET200pro:
www.siemens.com/sirius-motorstarter
SIMATIC PC DiagMonitor:
www.siemens.com/diag-monitor
Aparatos de control y distribución de baja tensión:
www.siemens.com/lowvoltage
SIMATIC NET:
www.siemens.com/simatic-net
Accionamientos:
www.siemens.com/drives
PROFIBUS:
www.siemens.com/profibus
Analítica de procesos:
www.siemens.com/processanalytics
PROFINET:
www.siemens.com/profinet
Instrumentación de procesos
www.siemens.com/processinstrumentation
SITOP select:
www.siemens.com/sitop-select
SIMATIC Sensors:
www.siemens.com/simatic-sensors
Asset Management a nivel de planta con componentes de Totally Integrated Automation
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© Siemens AG 2011
Más información
www.siemens.com/automation/maintenance
Manuales SIMATIC Guide:
www.siemens.com/simatic-docu
Material informativo para descargar:
www.siemens.com/simatic/printmaterial
Service & Support:
www.siemens.com/automation/support
Contactos SIMATIC:
www.siemens.com/automation/partner
Industry Mall para pedidos por Internet:
www.siemens.com/industrymall
Siemens AG
Industry Sector
Postfach 48 48
90026 NÜRNBERG
ALEMANIA
www.siemens.com/automation
Sujeto a cambios sin previo aviso
PDF: 6ZB5310-0MG04-0BA6
3P.8301.36.20 / Dispo 26100
BR 1011 28 Es
Produced in Germany
© Siemens AG 2011
Este folleto contiene descripciones o prestaciones que en el caso
de aplicación concreta pueden no coincidir exactamente con lo
descrito, o bien haber sido modificadas como consecuencia de un
ulterior desarrollo del producto. Por ello, la presencia de las prestaciones deseadas sólo será vinculante si se ha estipulado expresamente al concluir el contrato. Reservadas las posibilidades de
suministro y modificaciones técnicas.
Todas las designaciones de productos pueden ser marcas o
nombres de productos de Siemens AG o de subcontratistas suyos, cuyo uso por terceros puede violar los derechos de sus
titulares.