Para trasladar Ethernet de la oficina al área de las instalaciones se requieren algunas ampliaciones; la más importante es la capacidad de funcionamiento en tiempo real. Dependiendo del uso, una red Ethernet Industrial comercializable tiene que dominar aplicaciones de seguridad o la gama completa de la tecnología de accionamiento, incluyendo el control de movimientos isócrono con unas duraciones de ciclo inferiores a un milisegundo. Esto se logra mediante una distribución hábil de los protocolos a través del modelo de capas OSI. De esta manera se han desarrollado muchas soluciones. Una de las más difundidas es el estándar abierto PROFINET que, además, ofrece una alta protección de la inversión. Los sistemas de bus de campo existentes, como Profibus DP, Profibus PA, AS-Interface e Interbus, pueden integrarse sin necesidad de realizar cambios en los equipos de campo existentes.
PROFINET ahorra costes durante la instalación, la ingeniería y la puesta en servicio. Más adelante, el operador se beneficia de la fácil ampliabilidad y de la alta disponibilidad mediante unas instalaciones parciales que funcionan de manera autónoma. Por consiguiente, PROFINET está representado en todas las aplicaciones de la construcción de maquinaria y plantas: en la industria del automóvil, la industria papelera, el procesamiento de plásticos, la tecnología de transporte, la industria alimentaria y la ingeniería de procesos. Resulta obvio utilizar esta estructura de comunicación también para el registro de datos energéticos orientado a las máquinas. Con este fin, sobre la base de los probados dispositivos de la serie UMG 96, Janitza ha desarrollado un especialista en PROFINET: el UMG 96RM-PN, un dispositivo de medición que es mucho más que una versión estándar con interfaz PROFINET acoplada.
El UMG 96RM-PN dispone de dos interfaces de Ethernet conforme a PROFINET IO-IRT y de un conmutador integrado. Con ayuda de las conocidas topologías lineales, la estructura de la tecnología de bus de campo se representa conforme a la norma. La parametrización y la configuración pueden realizarse completamente, p. ej., a través del entorno Step 7®. Todos los valores de medición se representan directamente en el canal de datos de proceso del PLC. Sus entradas y salidas digitales pueden utilizarse tanto a través de Modbus como a través de PROFINET. Dos entradas analógicas están disponibles para 0-50 mA o para el registro de temperatura. Un canal de medición de corriente de 5 A separado puede, p. ej., monitorizar el conductor neutro.
Todas las magnitudes de medición relevantes y los parámetros de comunicación pueden representarse en la página web propia del dispositivo. Una interfaz REST permite consultar los valores de medición y los parámetros de configuración a través de la interfaz HTTP. Un aspecto destacado es la medición de corriente diferencial (RCM) integrada, que permite detectar en una fase temprana los fallos de aislamiento incipientes. Esto incrementa la disponibilidad de la instalación y reduce el peligro de incendios.
Debido a múltiples circunstancias externas, desde hace algunos años el clásico modelo de planificación y la tecnología del suministro de energía eléctrica están cambiando. Al mismo tiempo, los requisitos para unas redes más eficientes desempeñan un papel igual de importante que la cada vez mayor cantidad de potencia suministrada a partir de energías renovables. Estas influencias afectan principalmente a la red de baja tensión. En esta red pueden producirse estados de funcionamiento críticos y sobrecargas porque las redes planificadas de manera clásica no están diseñadas para tal fin.
Cada vez más, los centros de transformación se convierten en nodos inteligentes: se encargan de tareas que incluyen desde la medición pura hasta el control remoto completo y la automatización, pasando por la localización de errores, la detección de fallos y el análisis de la calidad de red. Particularmente para el reequipamiento de centros de transformación existentes hay que tener en cuenta las siguientes condiciones marco:
En los últimos años, la importancia del registro de datos energéticos ha aumentado vertiginosamente. Esto no se refiere tanto al factor de costes en sí, sino al conocimiento de que únicamente un registro de datos energéticos con un gran nivel de detalle y con una alta resolución temporal hace posible lograr los ahorros deseados. Con este fin es necesario integrar la tecnología de medición en las instalaciones ya existentes, tal vez incluso durante el funcionamiento.
PROFINET es la solución ideal para esta tarea porque este estándar permite la integración sencilla en sistemas de bus de campo existentes, tales como Profibus DP, Profibus PA... Esto también permite integrar fácilmente dispositivos de medición, como el UMG 96RM-PN, en el nivel de bus de campo.
La sencilla instalación reduce los costes. Además, esto hace posible una migración de estructuras centrales a estructuras descentralizadas. No se requieren ningunos componentes infraestructurales adicionales porque el UMG 96RM-PN ya lleva incorporado un conmutador y dos interfaces PROFINET, permitiendo la creación de unas estructuras lineales.
Sobre la base de esta infraestructura puede realizarse fácilmente un sistema de gestión energética. Con PROFINET es posible transferir los datos registrados en tiempo real a una ubicación central, guardarlos de forma centralizada en unas potentes bases de datos y ponerlos a disposición en una arquitectura lo más abierta posible para su procesamiento posterior.
A tal efecto, Janitza ofrece las soluciones correspondientes —desde software autónomo hasta la nube—. Así el usuario puede realizar su propia gestión de energía autónoma o recurrir a las ofertas de servicio de Janitza.
Registro de los valores de medición con capacidad de tiempo real a través del control de la máquina o instalación
Software de visualización web GridVis® para la creación de un sistema de gestión energética
El UMG 96RM-PN no solo permite el registro continuo de los consumos, sino también una monitorización de la corriente diferencial (RCM). Con RCM pueden detectarse fallos que un sistema individual solo detectaría en parte o no detectaría en absoluto. Así el usuario puede reaccionar antes de que los fusibles o los interruptores diferenciales (RCD) desconecten los sistemas o los circuitos eléctricos de toma de corriente afectados. Esto es válido sobre todo para corrientes diferenciales que aumentan lentamente (p. ej., activadas por fallos de aislamiento), unas corrientes de trabajo demasiado altas u otras sobrecargas de partes de la instalación o de los consumidores.
¡Pero RCM ofrece aún más, pues puede reducir el peligro de incendios! Si el flujo de corriente es suficientemente alto (en caso de un cortocircuito con contacto directo a tierra o un cortocircuito de baja resistencia), el dispositivo de protección preconectado desconecta el consumidor eléctrico de la red. Pero si la corriente residual es demasiado baja, el dispositivo de protección no se dispara. Sin embargo, si la potencia de error introducida sobrepasa un valor de aprox. 60 vatios (aprox. 261 mA con 230 V), existe peligro de incendio.
Parametrizando la instalación estando nueva (es decir, definiendo la corriente residual típica en estado “BUENO”) y mediante la monitorización continua pueden detectarse todos los cambios del estado de la instalación a partir del momento de la puesta en servicio. Esto también permite hacer visibles las corrientes residuales lentas.
Así, la monitorización RCM del UMG 96RM-PN no solo incrementa la disponibilidad de la instalación, sino que también reduce el riesgo de incendios.
El UMG 96RM-PN dispone de la certificación PROFINET y es adecuado para el uso de PROFIenergy. Un certificado PROFINET certifica el comportamiento conforme a la norma IEC 61158 dentro de una red PROFINET, y garantiza de esta forma un elevado estándar de calidad.
PROFIenergy es un perfil para la gestión de energía en plantas de producción, basado en PROFINET. Esto permite controlar los consumos de energía dentro de la planta a través de unos comandos abiertos y estandarizados. Con el uso de PROFIenergy ya no se requieren ningunos sistemas externos, fijamente cableados.
Tensión auxiliar
90 ... 277 V AC, 90 ... 250 V DC
5222090
Tensión auxiliar
24 ... 90 V AC, 24 ... 90 V DC
5222091
