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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y

ELECTRICA

INGENIERIA EN CONTROL Y AUTOMATIZACION

AUTOMATIZACIÓN PARA LA ADMINISTRACIÓN DE ENERGÍA, CONTROL DE ACCESO, VIGILANCIA, INCENDIO, INTRUSIÓN Y

CLIMA DEL COMPLEJODE OFICINAS

T E S I S

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE: INGENIERO EN CONTROL Y

AUTOMATIZACION

QUE PRESENTAN

DIEGO ARMANDO HERNÁNDEZ ESPINOSA MARCELO FABIÁN PIÑA NERIA

MARCO ANTONIO VÁZQUEZ SERNA

ASESORES

ING. RICARDO HURTADO RANGEL ING. ALFREDO CONTRERAS MONDRAGÓN

MÉXICO, D.F. NOVIEMBRE, 2008

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELECTRÍCA UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LOPEZ MATEOS”

COL. LINDAVISTA 07738 MÉXICO, D.F. DEPARTAMENTO DE TITULACIÓN PROFESIONAL

Que, como Trabajo Escrito para sustentar el Examen Profesional y obtener el Titulo de Ingeniero En Control Y Automatización por la opción de: Titulación Curricular Deberán Desarrollar los Pasantes: C. Hernández Espinosa Diego Armando C. Piña Neria Marcelo Fabián C. Vázquez Serna Marco Antonio

TEMA: Automatización para la administración de energía, control de acceso,

vigilancia, incendio, intrusión y clima del complejo de oficinas.

OBJETIVO DEL TEMA: Aplicar estrategias de automatización a un complejo de

oficinas que proporcione seguridad; mediante control de acceso, circuito cerrado de TV, control de incendio, alarmas por intrusión; y ahorro de energía y condiciones ambientales confortables.

México D.F. A 21 de Abril de 2008 ASESORES Ing. Ricardo Hurtado Rangel Ing. Alfredo Contreras Mondragón

JEFE DE LA CARRERA

Ing. José Ángel Mejía Domínguez

[Automatización para la administración de energía, control de acceso, vigilancia,

incendio, intrusión y clima del complejo de oficinas.] Instituto Politécnico Nacional

Automatización para la administración de energía, control de acceso, vigilancia, Incendio, intrusión y clima Página I del complejo de oficina.

ÍNDICE

Objetivo. ..................................................................................................................................... VI

Introducción. .............................................................................................................................VII Justificación .................................................................................................................................X

Capitulo 1.- Síntesis Teórica. ....................................................................................................... 1

1.1 - Automatización. ........................................................................................................... 1

1.2.- Edificios Inteligentes: Concepto y Tipología. ..................................................................... 4

1.2.1.- Características. ........................................................................................................... 6

1.2.3 Situación Económica. .................................................................................................. 11 1.3.- Sistema de Comunicaciones. ............................................................................................ 16

1.3.1.- Protocolos. ............................................................................................................... 17

1.3.2.- Aplicaciones. ............................................................................................................ 26

Capitulo 2.- Servicios a Gestionar en Edificios. ........................................................................ 28

2.1.- Preestudio. ....................................................................................................................... 28

2.2.- Gestión del Confort. ......................................................................................................... 29

2.3.- Gestión de la seguridad. ................................................................................................... 32

2.4.- Gestión de la energía. ....................................................................................................... 34

2.6.- Aire Acondicionado. ........................................................................................................ 38

Capitulo 3.- Desarrollo Del Proyecto ......................................................................................... 48 3.1 Alcance Del Proyecto. ....................................................................................................... 48

3.2 Áreas a Controlar ............................................................................................................... 48

3.2.1 Sistema de Iluminación. .............................................................................................. 48

3.2.2 Sistema de Detección de Incendio. .............................................................................. 71

3.2.3 Sistema de Aire Acondicionado. ................................................................................. 78

3.2.4 Sistema de intrusión. ................................................................................................... 85 3.2.5 Sistema de Control de Acceso. .................................................................................... 92

3.2.6 Sistema de Circuito Cerrado de Televisión (CCTV). ................................................... 99

3.3 Selección del PLC. ............................................................................................................100

3.4 Memorias de Cálculo. ........................................................................................................109

3.4.1 Cálculo de la Carga eléctrica. ....................................................................................109 3.4.2 Calculo de BTU para el Sistema de Aire Acondicionado. ...........................................110

Capitulo 4.- Costos. ...................................................................................................................113

Conclusiones. .............................................................................................................................116

Apéndice.-..................................................................................................................................117 Bibliografía................................................................................................................................133



Automatización para la administración de energía, control de acceso, vigilancia, Incendio, intrusión y clima Página II del complejo de oficina.

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. La automatización: una convergencia de tecnologías. 1

Figura 2. Edificio Inteligente. 4 Tabla 1. Flexibilidad del edificio 7

Tabla 2. Integración de Servicios. 7

Tabla 3. Áreas de Automatización del edificio. 7

Tabla 4. Áreas de Automatización de la actividad. 7 Tabla 5. Diseño y Planificación. 8

Figura 4. Grafica comparativa de buses de campo. 16

Figura 5. Topología lógica de una red Ethernet. 21 Tabla 6. Componentes de Ethernet a 10 Mb/s 22

Tabla 7. Componentes de Ethernet a 100 Mb/s. 23

Tabla 8. Componentes de Ethernet a 1000 Mb/s. 24 Figura 6. Esquema de bloques del sistema de refrigeración de un acondicionador

típico de habitación. 38

Figura 7. Esquema de bloques del sistema eléctrico de un acondicionador líquido. 41

Figura 8. Construcción de un termostato típico. 43 Figura 9. Esquema del circuito eléctrico de unidades monofásica y trifásica. 44

Tabla 9. Niveles de iluminación por área de trabajo 50

Figura 11. Ejemplo para obtener las dimensiones de un local. 51 Tabla 10. Valoración de deslumbramiento (Unified Glare Rating). 53

Figura 12. Ejemplo del esquema de distribución de luminarias. 56

Figura 13. Ejemplo de distribucion de luminarias. 57 Figura 14. Funcionamiento de los detectores PIR. 59

Figura 15 A y B. Cobertura de los sensores PIR. 60

Figura 16. Sensibilidad del detector PIR. 60

Figura 17. Funcionamiento del detector ultrasónico. 61 Figura 18. Diagrama de detección del sensor ultrasónico. 62

Tabla 12. Sensores Watt Stopper. 63

Figura 19. Diagrama de conexión de un sensor al PLC. 64 Figura 20. Diagrama de flujo dela Filosofía de control. 65

Tabla 13. Declaración de variables para el programa de iluminación. 66

Figura 21. Declaración de variables en el software de programación del PLC. 67

Figura 22. Diagrama de bloques de la programación del PLC del sistema de iluminación. 68 Figura 23. Grupo de variables para las alarmas del HMI. 69

Figura 24. Declaración de tag’s para el sistema de iluminación. 69

Figura 25. Visualización del HMI del sistema de iluminación. 70 Figura 26. Tipo de detector de incendios empleado 71

Figura 27. Diagrama de flujo del sistema contra incendio 72

Figura 28. Declaración de variables del sistema de detección de incendio en el software de programación del PLC . 73

Figura 29. Programa en LD del sistema de detección de incendios. 74

Figura 30. Asignación del nombre del grupo de alarma del sistema de detección de incendio. 75

Figura 31. Asignación de tag’s para el sistema contra incendio. 75 Figura 32. Configuración del panel de vizualizacion de alarmas del sistema de detcción

de incendio. 76

Figura 33. Configuracion de señal visual de alarma del sistema de detección de incendio. 76 Figura 34. Visualización de HMI del sistema de detección de incendio. 77

Figura 35. Principio Básico, Comparación de energía. 80



Automatización para la administración de energía, control de acceso, vigilancia, Incendio, intrusión y clima Página III del complejo de oficina.

Figura 36. Condensador. 81 Figura 37. Evaporador 81

Figura 38. Diagrama de flujo sistema de aire acondicionado 82

Figura 39. Configuración de termometros en el HMI. 83 Figura 40. Asignación de tag’s para el sistema de HVAC. 83

Figura 41. Configuración de alarmas del sisteam de aire acondicionado. 84

Figura 42. Visualización del HMI del sistema de Aire Acondicionado. 84

Figura 43. Declaración de variables en el software del PLC para el sistema de intrusión. 87 Figura 44. Diagrama de bloques del programa de PLC para el sistema de intrusión. 88

Figura 45. Grupo de alarmas del sistema de intrusión. 88

Figura 46. Asignación de tag’s para el sistema de intrusión. 89 Figura 47. Ejemplo de procedimiento para asignacion de tag’s del sistema de intrusión. 89

Figura 48. Visualización de alarmas para el sistema de intrusión. 90

Figura 49. Alarma visual en la HMI del sistema de intrusión. 90 Figura 50. Configuración de alarma del sistema de intrusión. 91

Figura 51. Visualización del HMI del sistema de intrusión. 91

Figura 52. Sistema Control de Acceso Honeywell NS1EM1. 93

Figura 53. Esquema del sistema de control de acceso. 93 Figura 54. Diagrama de flujo del sistema de control de acceso. 94

Figura 55. Declaracion de variables en el software del PLC para el sistema de control de acceso. 95

Figura 56. Programación del PLC para el sistema de control de acceso. 95 Figura 57. Creación de la base de datos del sistema de control de acceso. 96

Figura 58. Fichas de datos de empleados en el HMI del control de acceso. 97

Figura 59. Asignación de tag para la ficha de datos del empleado. 97 Figura 60. Configuración del tag para el sistema de control de acceso. 98

Figura 61. Visualización del HMI del sistema de control de acceso 98

Figura 62. Menús del software CoDeSys V.2.3 101

Figura 63. Árbol del proyecto del software CoDeSys V.2.3. 102 Figura 64. Seleccíon del CPU del PLC Wago. 103

Figura 65. Configuración de programa nuevo. 104

Figura 66. Configuración del PLC. 105 Figura 67. Configuración de elementos hardware. 105

Figura 68. Configuración de los modulos de entradas y salidas. 106

Figura 69. Configuración de los parametros de comunicación del PLC. 106

Figura 70. Configuración del canal de comunicación del PLC. 107 Figura 71. Configuración de la dirección IP. 107



Automatización para la administración de energía, control de acceso, vigilancia, Incendio, intrusión y clima Página IV del complejo de oficina.

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Flexibilidad del edificio 7

Tabla 2. Integración de Servicios. 7 Tabla 3. Áreas de Automatización del edificio. 7

Tabla 4. Áreas de Automatización de la actividad. 7

Tabla 5. Diseño y Planificación. 8

Tabla 6. Componentes de Ethernet a 10 Mb/s 22 Tabla 7. Componentes de Ethernet a 100 Mb/s. 23

Tabla 8. Componentes de Ethernet a 1000 Mb/s. 24

Tabla 9. Niveles de iluminación por área de trabajo 50 Tabla 10. Valoración de deslumbramiento (Unified Glare Rating). 53

Tabla 11. Distribución de luminarias en el edificio. 58

Tabla 12. Sensores Watt Stopper. 63 Tabla 13. Declaración de variables para el programa de iluminación. 66

Tabla 14. Declaración de variables del sistema contra incendio 73

Tabla 15. Tabla de Regiones en México. 78

Tabla 16. Calculo de BTU para el Sistema de Aire Acondicionado Planta Tipo Nivel 2. 79 Tabla 18. Asignación de variables para el sistema de intrusión. 86

Tabla 19. Declaración de variables para el programa de control de acceso. 95

Tabla 20. Carga eléctrica por contacto. 109 Tabla 21. Carga eléctrica por luminaria. 109

Tabla 22. Circuitos derivados de alumbrado. 109

Tabla 23. Circuitos derivados de contactos. 109 Tabla 24. Calculo de BTU para el Sistema de Aire Acondicionado Planta Tipo Nivel 2. 110

Tabla 25. Calculo de BTU para el Sistema de Aire Acondicionado Planta Tipo Nivel 3-6 111

Tabla 26. Cálculo de BTU para el Sistema de Aire Acondicionado Planta Tipo Nivel 7. 111

Tabla 27. Costo del equipo para el desarrollo del proyecto. 113 Tabla 28. Costos por diseño del proyecto. 115



Automatización para la administración de energía, control de acceso, vigilancia, Incendio, intrusión y clima Página VI del complejo de oficina.

Objetivo.

Aplicar estrategias de automatización a un complejo de oficinas que proporcione seguridad;

mediante control de acceso, circuito cerrado de TV, control de incendio, alarmas por intrusión; y

ahorro de energía y condiciones ambientales confortables.



Automatización para la administración de energía, control de acceso, vigilancia, Incendio, intrusión y clima Página VII del complejo de oficina.

Introducción.

Históricamente el hombre ha construido edificios para crear un entorno controlado para

poder vivir y para poder trabajar. Pero a lo largo de las últimas décadas han cambiado las

prioridades en el diseño y la organización de edificios, especialmente en el caso de las oficinas.

Ahora, se le empieza a dar más importancia a la concepción de un edificio desde su etapa

de planeación para así incorporar, desde un principio, todos los elementos que servirán

posteriormente para tener un ambiente más productivo, minimizando los costos.

Esta tendencia es cada vez más fuerte y ya es irreversible.

Las nuevas funciones y necesidades de los edificios y de sus usuarios, han conducido a

desarrollar sistemas capaces de satisfacerlas, todo ello ha llevado a el nacimiento de diferentes

sistemas con muy diversas cualidades, capaces de realizar dichas funciones y de comunicarse por

distintos medios de transmisión. Estos sistemas además de posibilitar los niveles de

automatización demandados son capaces de recoger información proveniente de diversas

entradas (sensores, mandos, etc.), procesarla y emitir ordenes a diversos actuadores, con el objeto

de conseguir seguridad, comodidad, ahorro energético y comunicaciones.

Con esta idea se planea que las nuevas instalaciones de edificios de oficina tengan

disponibles todas estas funciones con el fin de que los ocupantes puedan desempeñar su trabajo

de una manera más óptima.

El complejo de oficinas para el cual se hace la propuesta cuenta con la instalación eléctrica

completa y se encuentra diseñado de una forma “tradicional”, es decir, se tienen apagadores para

encender las luminarias de las oficinas, no cuenta con aire acondicionado, se encuentra vigilado

por personas, no cuenta con alarmas para incendio, un edificio como la mayoría de los que

encontramos en la Ciudad de México.

En el momento actual en que los lugares de trabajo deben adecuarse cada día a nuevas

necesidades de seguridad y confort y en el que los sistemas de comunicación están empezando a

obviar la necesidad de un emplazamiento establecido para un determinado trabajo, ha llevado a

considerar a las empresas como un cuerpo vivo que va cambiando según su crecimiento

adecuándose a los avances tecnológicos con una gran rapidez, esto viéndose reflejado en un gran

número de servicios y facilidades para los ocupantes del edificio.

En el caso de un complejo de oficinas el cual alberga a una empresa dedicada a la

consultoría y el desarrollo de proyectos de ingeniería y de acuerdo a las necesidades de los

ocupantes se propone el manejo de los siguientes sistemas.



Automatización para la administración de energía, control de acceso, vigilancia, Incendio, intrusión y clima Página VIII del complejo de oficina.

Para el manejo de la seguridad del edificio, este al contar solamente con un acceso se

propone tenerlo controlado mediante lectoras de tarjetas magnéticas las cuales cuentan con

información de cada uno de los empleados del edificio, estas tarjetas serán únicas e intransferibles

y se contara aparte con tarjetas para visitantes las cuales les serán entregadas a cambio de una

identificación, con esto se podrá llevar un control de todas las personas que entran y salen del

edificio, horarios y fechas que serán registrados y podrán ser visualizados en el cuarto de control

principal así como también se propone un sistema de CCTV para tener vigilad la entrada e

interiores del edificio además un sistema de intrusión mediante sensores de presencia los cuales

mandaran alarmas al cuarto de control una vez que detecten algún intruso dentro del edificio.

Aunado a lo anterior se plantea un sistema de detección de incendio el cual estará integrado por

sensores de humo que mandaran alarmas sonoras dentro de la instalación y a su vez alarmas

sonora y visual al cuarto control, se propone solamente el sistema de detección y no uno que

cuente con acciones correctivas ya que al ser oficinas que en su mayoría cuentan con equipo de

computo, y material que podría resultar dañado mediante estas acciones solo se utilizara la

detección inmediata para así poder elegir la forma más adecuada de acabar con el posible conato

de incendio. Con el planteamiento de estos 4 sistemas se cubren las necesidades de seguridad del

edificio ya que al no contar con una cantidad grande de valores monetarios y no ser considerado

un edificio en el cual se realicen labores que impliquen demasiados riesgos con estos sistemas

propuestos es suficiente para tener un recomendable control de seguridad.

Para cubrir necesidades de confort y administración de la energía se propone un sistema

de iluminación que cuenta con lámparas ahorradoras de energía y con encendido automático

mediante sensores de presencia y horarios programados, esto nos permitirá no desperdiciar

energía eléctrica y tener regulada su utilización así como también un sistema de aire

acondicionado automático que ofrece una reducción de consumo energético y también se

encontrara regulado por horarios para evitar el consumo innecesario de energía.

Aunado a los 6 sistemas propuestos el proyecto presentara además las siguientes

características:

Integración. Todo el sistema funciona bajo el control de una PC. De esta manera, los

usuarios no tienen que estar pendientes de los diversos equipos autónomos, con su propia

programación, indicadores situados en diferentes lugares, dificultades de interconexión entre

equipos de distintos fabricantes, etc.

Interrelación. El sistema contara con la capacidad para relacionar diferentes elementos y

obtener una gran versatilidad y variedad en la toma de decisiones. Así, por ejemplo, es sencillo



Automatización para la administración de energía, control de acceso, vigilancia, Incendio, intrusión y clima Página IX del complejo de oficina.

relacionar el funcionamiento del Aire Acondicionado con que alguna oficina esté ocupada o vacía,

etc.

Facilidad de uso. Con una sola mirada a la pantalla de la PC, el usuario está

completamente informado del estado del edificio.

Control Remoto. Las mismas posibilidades de supervisión y control disponibles

localmente pueden obtenerse mediante conexión a Internet desde otro PC.

La comunicación de todos los dispositivos a utilizar se logrará mediante una red

Ethernet/IP y su integración y visualización se realizara con interfaces visuales hombre-maquina

desde un cuarto de control.



Automatización para la administración de energía, control de acceso, vigilancia, Incendio, intrusión y clima Página X del complejo de oficina.

Justificación

Estudios científicos han demostrado que el ser humano en condiciones ambientales

adecuadas proporciona mayor efectividad en las actividades que desempeña dentro de su área

laboral como en su vida diaria, por tal motivo las empresas han tratado de proporcionar las

condiciones ambientales adecuadas para que su personal tenga una mayor efectividad en su

trabajo introduciendo en primera parte sistemas de climatización, aire acondicionado y/o

calefacción, la introducción de dichos dispositivos en las áreas de trabajo trajo como consecuencia

un elevado consumo en energía eléctrica. En la actualidad el ahorro de energía es una de las

principales preocupaciones a nivel mundial, por tanto se han desarrollado tecnologías que permitan

llevar a cabo dicho ahorro de energía; por otro lado otro de los grandes problemas mundiales es la

inseguridad.

Para satisfacer las necesidades antes mencionadas se comenzaron a diseñar instalaciones

que permitieran dar confort para que la gente se desempeñara adecuadamente y que a su vez se

ahorrará energía eléctrica y también brindar eficaz seguridad, esto con la finalidad de que

personas ajenas a la empresa tengan acceso a ellas así como llevar un mejor control de personal.

En una empresa como lo es el complejo de oficinas al que se encuentra enfocado el

proyecto lo anterior puede realizarse de manera óptima y eficiente con poca tecnología y con un

costo no tan elevado como si se concibiera con tecnología avanzada.

Con dispositivos sencillos y una programación no tan compleja puede llevarse a cabo un

control eficaz en los aspectos de seguridad, ahorro de energía y confort de un edificio que no

requiere necesidades tecnológicas muy vanguardistas.

Aunado a esto se busca que este control se encuentre totalmente integrado y sea de una

fácil visualización y flexibilidad, ya que de acuerdo al aumento de necesidades del edificio este

pueda ser fácil de actualizarse y sin implicar un reemplazo completo de equipo y por lo tanto mayor

coste.


incendio, intrusión y clima del complejo de oficinas. ] Instituto Politécnico Nacional

Automatización para la administración de energía, control de acceso, vigilancia, Incendio, intrusión y clima Página 1 del complejo de oficina.

Capitulo 1.- Síntesis Teórica.

1.1 - Automatización.

Automatización, sistema de fabricación diseñado con el fin de usar la capacidad de las

máquinas para llevar a cabo determinadas tareas anteriormente efectuadas por seres humanos, y

para controlar la secuencia de las operaciones sin intervención humana. El término automatización

también se ha utilizado para describir sistemas no destinados a la fabricación en los que los

dispositivos programados o automáticos pueden funcionar de forma independiente o semi-

independiente del control humano. En comunicaciones, aviación y astronáutica, dispositivos como

los equipos automáticos de conmutación telefónica, los pilotos automáticos y los sistemas

automatizados de guía y control se utilizan para efectuar diversas tareas con más rapidez o mejor

de lo que podrían hacerlo un ser humano. En la figura 1 se representa la conjugación de diversas

tecnologías dentro de la automatización.

Figura 1. La automatización: una convergencia de tecnologías.

La automatización se clasifica en distintos niveles desde el más simple hasta el más

avanzado como se explica a continuación.




Nivel 1.- Manual. Surgió simultáneamente con los primeros procesos industriales con un

papel ponderante por medio de operadores, quienes se encargaban de realizar las operaciones a

través de los actuadores (válvulas, interruptores, equipos de medición, etc.)

Nivel 2.- Nivel Clásico. Tuvo un auge con el desarrollo de la tecnología digital, sensores en

línea, comunicaciones digitales. Aparece el PLC, se implementan algoritmos de control como el

PID.

Nivel 3.- Nivel Avanzado. Desarrollo de las comunicaciones, se mejoran las interfaces

graficas con el usuario, se reducen costos, lo que posibilito la implementación de sistemas de

control distribuidos (DCS) y sistemas de adquisición de datos y control supervisados (SCADA).

Nivel 4.- Jerárquico o Gerencial. Con el desarrollo de sistemas de computo cada vez mas

potentes y con mayor capacidad de soporte de datos se posibilito la operación del proceso en

forma interrelacionada con información proveniente de sectores diversos de la empresa,

permitiendo integrar datos provenientes de los sectores de producción, administrativo, de

mantenimiento, etc. Logrando tener sistemas de control avanzado, control estadístico, control

estadístico de procesos, bases de datos, sistemas expertos y de inteligencia artificial, etc.

Nivel 5.- Automatización Total. Prácticamente no existe hoy en día (Excepto posiblemente

para aplicaciones o emprendimientos de poca envergadura), sin embargo la tendencia es alcanzar

el máximo grado de automatización con sistemas informáticos integrados, mínima intervención

humana, control y decisión a cargo del sistema.

Es así que para procurar ser eficaces en el desarrollo de proyectos viables de

automatización, la experiencia industrial señala algunos tópicos metódicos interesantes:

Observar y conocer disponibilidad y tendencias –estado del arte– de la automatización en

máquinas y procesos.

Procurar un enfoque abierto y creativo frente a varias alternativas de automatización.

Mirada retrospectiva de cómo actuaría el ser humano u otros organismos en determinadas

rutinas de acción.

Aplicar una estrategia integrada.

Ventajas de la automatización.

Entre la gran infinidad de beneficios que proporciona hoy en día un proceso automatizado

entre las que más destacan se encuentran:




Reduce los gastos de mano de obra directos en un porcentaje más o menos alto según el

grado de automatización.

Ya que los productos son más competitivos, aumentan los beneficios, es decir, si se

reducen costos es posible fabricar mas barato y por lo tanto aumentar las ventas.

Aumenta la capacidad de producción de la instalación utilizando las mismas máquinas y los

trabajadores.

Aumenta la calidad de producción ya que las máquinas automáticas son mas precisas.

Mejora el control de la producción ya que es posible introducir sistemas automáticos de

verificación.

Permite programar la producción.

A mediano y a largo plazo y gracias a la constancia y a la uniformidad de la producción se

garantizan plazos de entrega más fiables.

Se reducen las incidencias laborales puesto que las máquinas automáticas realizan todo

tipos de trabajos perjudiciales para el hombre.

Principales sistemas incorporados al control automatizado.

Sistemas de climatización.

Iluminación.

Sistema de suministro de energia.

Ascensores y montacargas.

Control de accesos locales y remotos.

Circuitos cerrados de TV.

Sistemas antirrobo, seguridad perimetral.

Rutinas de deteccion de incendio.

Activacion de sistemas de extinción de incendios.

Administracion de instalaciones sanitarias.

Administracion de instalaciones hidraulicas.

Administracion de instalaciones electricas.

Seguridad informática.




1.2.- Edificios Inteligentes: Concepto y Tipología.

Un edificio inteligente es aquella edificación equipada con cableado estructurado para

permitir a sus ocupantes controlar remotamente o programar una serie de dispositivos

automatizados por medio de un solo comando, es decir que un solo botón pueda realizar varias

tareas a la vez. En la figura 2 se representa un ejemplo de un edificio inteligente en México.

Figura 2. Edificio Inteligente.

Se puede decir que un edificio es "inteligente", si el concepto de flexibilidad es integrado

desde su diseño, tiene bajos costos de operación y mantenimiento, incrementa la productividad de

sus ocupantes, estimulada está por un ambiente de trabajo ergonómico, confortable y seguro,

tomando en cuenta de manera importante el entorno ecológico.

El término inteligente es muy amplio y se puede referir a muchos otros aspectos del

edificio, como la interacción con el usuario (ambiente inteligente) y la interacción con el medio

ambiente (edificio sostenible e inteligente), etc.

Por lo tanto, un edificio inteligente debe ser un edificio que presente alguna característica

que se pueda considerar como inteligente, como por ejemplo: el manejo inteligente de la

información, la integración con el medio ambiente, la facilidad de interaccionar con los habitantes y

anticiparse a sus necesidades, etc.

Inteligencia Artificial. Para que un edificio pueda considerarse inteligente,

no sólo ha de incorporar elementos o sistemas basados en las nuevas tecnologías de la

información y de la comunicación, sino que debe utilizarlos de forma inteligente para

optimizar el control y el mantenimiento del edificio. Esta inteligencia se refiere a la

simulación de comportamientos inteligentes mediante técnicas de inteligencia artificial,




como por ejemplo, los sistemas expertos, redes neuronales, algoritmos evolutivos, etc.,

que permite que el sistema inmótico o domótico pueda responder automáticamente y de

una forma óptima ante diferentes situaciones diarias sin la necesidad de una orden directa

del usuario.

Ambiente Inteligente. Aunque este nuevo concepto se podría integrar

dentro de la inteligencia artificial, se ha diferenciado debido a sus características

particulares. El ambiente inteligente está formado por una concentración de nuevos

conceptos, como la computación ubicua, la computación móvil o sin cables, el

reconocimiento y adaptación de usuarios, las interfaces de usuario y de la información

multimodales, etc. Un ambiente inteligente es un entorno donde los usuarios interactúan de

forma transparente con multitud de dispositivos conectados entre sí, en un sentido

sociológico de realización de tareas. Por otro lado la computación ubicua permite este

ambiente inteligente mediante una tecnología de cálculo y comunicación integrada con el

usuario. Este concepto de ambiente inteligente está relacionado con la idea de sociedad de

la información donde se facilita el uso eficiente de los servicios y las interacciones

naturales con el ser humano.

Medio Ambiente. La conservación del medio ambiente es un aspecto muy

de actualidad que también se empieza a tener en cuenta en la construcción de los

edificios. Tanto es así que también se ha empezado a denominar edificios inteligentes a

aquellos que integran tanto su exterior como su interior a su medio ambiente para producir

el mínimo impacto y aprovechar todos los sistemas pasivos de climatización, ventilación e

iluminación de forma natural y/o complementarlos con sistemas electromecánicos

eficientes. Este tipo de edificios inteligentes desde un punto de vista medio ambiental se

han denominado edificios ecológicos, edificios sostenibles, etc.

Hay que diferenciar claramente entre edificios inteligentes y domótica e inmótica, ya que

tienden a utilizarse indistintamente. Los términos domótica e inmótica pueden incluirse dentro de

edificios inteligentes, pero estos pueden además tener en cuenta más factores además de la

automatización del edificio, como la ecología, la inteligencia artificial, la computación ubicua, etc.

En cambio, los edificios que sólo poseen instalaciones como climatización, seguridad, ascensores,

etc. no son inteligentes sino sólo automatizados.

El vicepresidente del Sector Constructivo del Instituto Mexicano del Edificio Inteligente

(IMEI), Ingeniero Guillermo Casar Marcos, menciona que en México tal organismo ha establecido

los lineamientos básicos y las normatividades necesarias que debe cumplir la construcción de un




inmueble de este género. En nuestro país hay ocho edificios que el IMEI ha calificado como

inteligentes, entre los que se encuentra el World Trade Center Ciudad de México.

1.2.1.- Características.

El IMEI establece que un edificio inteligente debe cumplir con 5 puntos de igual

importancia:

1. Máxima Economía.- Eficiencia en el uso de energéticos.

2. Máxima Flexibilidad.- Adaptabilidad a un bajo costo a los continuos

cambios tecnológicos requeridos por sus ocupantes y su entorno.

3. Máxima seguridad entorno-usuario-patrimonio.- Capacidad de proveer un

entorno ecológico interior y exterior respectivamente habitable y sustentable, altamente

seguro que maximice la eficiencia en el trabajo a los niveles óptimos de confort de sus

ocupantes.

4. Máxima automatización de la actividad.- Eficazmente comunicativo en su

operación y mantenimiento.

5. Máxima predicción y prevención (Refaccionamiento virtual).- Operación y

mantenimiento bajo estrictos métodos de optimización.

Un reciente reporte de la Asociación Internacional de administradores y operadores de

edificios (BOMA) y El Instituto de Tierras Urbanas (ULI) enlistaron las 13 características de edificios

inteligentes en un reciente estudio de la oficina de arrendatarios:

1. Un edificio Inteligente debe contar con las facilidades de una red de Fibra óptica.

2. Integración de cableados para acceso de Internet.

3. Integración de cableados estructurados para redes de alta …..velocidad.

4. Conectividad para servicios LAN y WAN.

5. Facilidades para enlaces satelitales.

6. Servicios ISDN.




7. Fuentes de energía redundantes.

8. Canalización propia para los cableados de energía, voz y datos.

9. Alta tecnología y sistemas eficientes de HVAC.

10. Sistemas de Iluminación de encendido/apagado con sensores.

11. Elevadores inteligentes que agrupen pasajeros por la designación de piso.

12. Sensor automáticos instalados en sanitarios y lavamanos.

13. Que cuente con un directorio del edificio computarizado e interactivo.

Aspectos que integran un edificio inteligente, estos se muestran en las tablas 1, 2, 3, 4 y 5.

Flexibilidad del edificio.

Integración de servicios.

Áreas de Automatización del edificio

Áreas de Automatización de la actividad.

Diseño del edificio.

Tabla 1. Flexibilidad del edificio

Estructura. Servicios. Acabados. Mobiliario.

Tabla 2. Integración de Servicios.

Área de

automatización

del edificio

Área de

automatización

de la actividad

Área de

telecomunicaciones

Área de

planificación

ambiental

Servicios

compartidos

Tabla 3. Áreas de Automatización del edificio.

Sistema de monitoreo y control Sistema integral de seguridad Ahorro de energía y agua

Tabla 4. Áreas de Automatización de la actividad.




Acceso a

servicios

telefónicos

avanzados.

Integración de

redes de área

local

Estaciones de

trabajo

integradas.

Procesadores de

texto, datos,

gráficos, etc.

Integración de

plotters, lasers,

etc.

Tabla 5. Diseño y Planificación.

Posibilidad de

zonificar el aire e

iluminación

Planificación y

distribución de los

espacios

Ergonomía en los

puestos de trabajo

Creación de ambiente

seguro.

Planificación de un edificio inteligente

1. Determine las necesidades de su empresa.

2. Integre el mejor grupo de consultores.

3. Optimice la planeación del proyecto.

4. Diseñe en función del terreno.

5. Integre tecnología de punta.

6. Planeé el periodo de pruebas del edificio.

7. Comprométase a operar eficazmente.

8. Capacite profesionalmente a su personal.

Realice estudios después de la ocupación.




1.2.2.- Aspecto Estructural.

Es el análisis y evaluación de todas las condicionantes de la ubicación del área o las áreas

donde se desarrollará el proyecto y la edificación, en la Figura 3 se muestra la estructura de un

edificio inteligente.

Figura 3. Estructura Edificio Inteligente.

Tipos de Edificación.

En general se pueden distinguir dos tipos de edificaciones dependiendo de si el edificio

esta orientado a vivienda o a servicios.

Los edificios orientados para vivienda o edificios residenciales, donde las aplicaciones

están mas orientados al confort y seguridad, y los grandes edificios o edificios no residenciales,

donde los servicios están más orientados al ahorro energético y a mejorar el ambiente de trabajo.

Edificios No Residenciales.

Los edificios de tipo no residencial se clasifican según su objetivo o utilización específica,

pudiendo ser concebidos para varios fines (por ejemplo, un edificio que combine los aspectos

residencial, hotelero y de oficinas). De esta forma se pueden diferenciar los siguientes tipos de

edificios.

Hoteles, hostales, albergues y edificios similares.

o Inmuebles para oficinas y edificios dedicados para el comercio.al por mayor y al

por menor.




Edificios para transporte y comunicaciones.

Edificios industriales, almacenes y para explotaciones agrarias.

Edificios de uso cultural, recreativo, educativo o sanitario.

Monumentos declarados de interés artístico o histórico.

Otros edificios no comprendidos en otras partidas.

Algunos aspectos importantes a tomar en cuenta son los siguientes:

Análisis y evaluación de todas las condicionantes de la ubicación del área donde

se desarrollará el proyecto y la construcción.

Colindancia.

Topografía y características del área o terreno.

Tipo de suelo, capacidad de carga.

Infraestructura existente, agua, luz, teléfono, pavimento, banquetas y otros.

Orientación y asoleamiento.

Investigación y evaluación del contenido de la edificación.

Investigación del contenido, espacios, necesidades, etc., de los ocupantes.

Elaboración del programa arquitectónico.

Análisis y evaluación de sistemas y procedimientos constructivos.

Materiales y sistemas constructivos de vanguardia.

Sistemas contractivos prácticos, limpios, dinámicos.

Sistemas con materiales para aislamientos térmicos.

Sistemas con materiales que reduzcan tiempos y costos.

Acciones programadas para efectos determinados.

Iluminación externa e interna (horario programado), configuración de luces, audio y

video.

Aire acondicionado (horario programado).

Equipo hidroneumático y sistema de riego (horario programado).

Sistema de voz, datos, seguridad, circuito cerrado, control de acceso, alarma, etc.

Sistema de control para el funcionamiento de electrodomésticos.

Los niveles de una arquitectura "inteligente" son:

a) El Nivel Físico donde se tienen todos los dispositivos, tales como: sensores de

temperatura, humedad, detectores de fuego y sismos; alarmas, controles de acceso, lámparas;

además de los aparatos de automatización de oficinas y todos los elementos electrónicos,

conectados a una red interna de comunicaciones del edificio.




b) Un Sistema de Monitores que verifica el buen funcionamiento, almacenando información

en una base de datos, misma que se utiliza posteriormente para generar reportes.

c) Un Sistema Evaluativo que analiza la Información proveniente del monitoreo, y con base

en la cual, toma las decisiones pertinentes, ordenando ciertas acciones en caso necesario.

d) La Unidad de Control Inteligente, cuya misión es supervisar y decidir el sentido del

funcionamiento de las instalaciones del edificio. En este nivel, se pueden aplicar las técnicas de

Inteligencia Artificial. Mediante esta unidad, es posible ofrecer al usuario, control total de los

dispositivos y generar sugerencias sobre cómo resolver las problemáticas. Tales propuestas

pueden ser producidas por Sistemas Expertos u otros Sistemas Inteligentes.

1.2.3 Situación Económica.

La demanda de espacios corporativos para los diversos sectores de negocios continúa en

crecimiento, en especial la de los edificios inteligentes, también llamados domóticos o

automatizados. En la Ciudad de México la ocupación de estos inmuebles, respecto al total de

áreas para oficinas, pasó de 40% en 1997 a 53% en 2006, una tendencia que se prevé se

extenderá a otras ciudades de la República.

Los edificios inteligentes son edificaciones tecnológicamente avanzadas que maximizan la

funcionalidad y eficiencia en favor de los ocupantes a través de la optimización de la estructura,

sistemas, servicios y administración.

Aunque existen diferentes grados de inteligencia, generalmente cuentan con dispositivos

de última generación, avanzados sistemas de protección contra siniestros e intrusiones, y sistemas

de monitoreo que vigilan el estado de las instalaciones eléctricas, hidrosanitarias, suministros de

gas, elevadores, escaleras eléctricas, etcétera.

Si bien en cierto que la complejidad tecnológica de estos inmuebles genera costos de

manutención más elevados que el resto de las edificaciones, especialistas en el mercado de

bienes raíces calculan que la inversión de su construcción o adquisición se recupera al cabo de

dos años de funcionamiento, debido al ahorro energético, la reducción de costos de mantenimiento

y la mejora sustancial para su gestión.

El auge de estas modernas edificaciones ha abierto nuevas oportunidades de negocio

tanto para las constructoras, como para los proveedores de sistemas y servicios, que han




comenzado a implementar sistemas integrales de automatización en edificios corporativos y

sistemas de menor escala para casas y edificios residenciales.

Para realizar un análisis económico acerca del edificio se tienen que tomar en cuenta los

siguientes aspectos.

Análisis Económico.

Factores cuantificables, para casas y edificios inteligentes.

Factores no cuantificables en edificios de aplicación de tecnologías inteligentes.

La sobrevaloración inmobiliaria, la amortización de la inversión inicial, en base a

consumos.

Areas de aplicación.

Viviendas.

Hoteles.

Oficinas.

Salas de exposiciones.

Hospitales.

Bancos.

Supermercados y shoppings.

Estudio Económico de los Edificios Inteligentes.

Puntos fundamentales.

El aumento del costo.

El aumento de la productividad.

La elección de un inmueble inteligente es una decisión.estratégica de una dirección

general que apuesta al futuro.

Factores cuantificables.

Ventajas que se pueden valorar de manera concreta y analizarlos a lo largo de la vida útil

del edificio que incorpora estos conceptos. La gestión energética, los consumos y la gestión de

mantenimiento.




Factores no cuantificables.

Prestaciones proporcionadas por los edificios inteligentes que constituyen factores no

dimensionales, pero necesarios para la evolución de la rentabilidad.

Destino de la parte mas importante de energía que consume un edificio de oficinas.

1. Iluminación: 47%.

2. Refrigeración: 15%.

3. Ventilación: 15%.

4. Calefacción: 9%.

5. Equipamiento de oficinas: 8%.

6. Ascensores: 4%.

7. Varios: 2%.

Niveles de búsqueda de la reducción de los costes de energía.

Nivel 1: Cumplimiento de normativas básicas de acondicionamiento.

Nivel 2: Selección del sistema de climatización.

Nivel 3: Selección del sistema de iluminación.

Nivel.4: Estrategias inherentes a cada edificio: orientación, soleamiento,

protecciones, etc.

Factores de diseño que influyen en el ahorro energético.

Aislamiento de los cerramientos.

Superficie acristalada.

Selección de sistemas y equipos de climatización.

Iluminación más eficaz (equipos bajo consumo).

Fuentes de energía (cogeneración).

Posición del edificio en el entorno.

Características de un sistema con A.E. (Ahorro Energético) incorporado.

Control de consumo de energía eléctrica.




Desconexión cíclica de cargas.

Desconexión de cargas en función del pico de demanda.

Pre-enfriamiento matinal.

Arranque-parada a horario fijo.

Arranque-parada en función del calendario.

Arranque-parada en función de condiciones ambientales.

Arranque escalonado (líneas de ventanas).

Desvío de consumos a horas de tarifa reducida.

La incorporación de conceptos de inteligencia al edificio, a lo largo de su vida útil, permite:

Reducción de costos de reconfiguración en un 50 %.

Reducción de costos de energía y mantenimiento en un 50 %.

Incremento de la productividad del personal en un 5 %.

Valoración del incremento del coste en la construcción de un edificio inteligente respecto a

uno convencional.

Según IBI (usa) Instituto de edificios inteligentes.

Sobrecosto: Intervalo entre 2 y 15%.

Sobrecosto: 30 a 100 dólares más por m2.

Costo global de la construcción: 5 al 10% más.

Según consultora inglesa.

Sobrecosto: intervalo entre 8 y 10%.

1 al 1,5% de ahorro anual de mantenimiento respecto al costo del

edificio.

Valoración en el ahorro energético.

Reducción del 17,5% en los costos energéticos, gracias al uso de un

sistema de gestión.

Ahorro del 60% en iluminación.

Ahorro medio del 20% en sistemas de climatización.




Aspectos económicos influyentes en la gestión de mantenimiento.

Factores cuantificables

Permite conocer la reducción de gastos constantes de .mantenimiento.

Disminución de gastos de nuevos equipos.

Disminución de renovación de materiales.

Mejora en la productividad.

Mantenimiento predictivo y preventivo.

Detección rápida de averías, que evitarán su propagación en cadena

(bombas, compresores, ascensores, etc.).

Factores no cuantificables

Imagen corporativa.

Diseño interior de un ambiente altamente tecnificado.

Atención del personal capacitado.

Productividad de los servicios y aplicaciones disponibles.

Seguridad (patrimonial y personal).

Menor costo de adaptación a las necesidades del usuario.

Adaptabilidad frente a cambios tecnológicos.




1.3.- Sistema de Comunicaciones.

Actualmente en los procesos de manufactura, el desarrollo tecnológico y la automatización

desempeñan un papel importante. La necesidad actual de las empresas por elevar su eficiencia

productiva y facilitar el desarrollo de la ingeniería a distancia, han exigido la aplicación de los buses

de campo como una solución de comunicación a nivel industrial, para satisfacer las nuevas

exigencias de flujo de información entre los diferentes niveles de un proceso automatizado.

La evolución de los sistemas de comunicación permite ilustrar una dependencia de nuestra

sociedad del flujo de información oportuno, exacto y eficiente.

La investigación en el campo de la Informática Industrial ha tenido gran desarrollo en el

entorno académico, orientado hacia tres áreas de trabajo, como son: la implementación de

protocolos de comunicación en Hardware embebido, el desarrollo y adaptación de nuevas

interfaces de comunicación basadas en protocolos comerciales y el diseño de nuevos sistemas y

protocolos de comunicación con propósitos específicos.

Actualmente en los entornos industriales se aplica una distribución jerárquica para la

interconexión de dispositivos, a través de diferentes soluciones de comunicación; dicha distribución

define una serie de niveles caracterizados según prestaciones funcionales como la velocidad de

transferencia, el grado de protección, el tipo de datos transmitidos, el volumen y el uso de los

mismos.

En la actualidad existen en el mercado un gran número de soluciones; en la figura 4 se

muestra un gráfica comparativa, cualificando características como la complejidad estructural,

volumen de datos, funcionalidad y costo.

Figura 4. Grafica comparativa de buses de campo.




1.3.1.- Protocolos.

Los protocolos son reglas de comunicación que permiten el flujo de información entre

computadoras distintas que manejan lenguajes distintos, por ejemplo, dos computadores

conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podrían comunicarse jamás, para

ello, es necesario que ambas "hablen" el mismo idioma, por tal sentido se han creado diversos

protocolos que permiten conectar diferentes equipos entre si. A continuación se enlistan los

principales protocolos industriales.

Tipos Protocolos Comunicaciones Industriales.

ASi: El bus ASi (Actuator-Sensor interface) nació en 1990 como un intento de eliminar el

cableado existente entre los sensores y actuadores binarios (todo-nada) con la característica

añadida de proporcionar la tensión de alimentación sobre el mismo cable (hasta 8A).

Posteriormente el bus ha evolucionado para comunicarse con elementos inteligentes y poder

transmitir datos y parámetros además de las señales binarias. El bus ASi es uno de los

considerados más sencillos y con menos prestaciones, por lo que se emplea a nivel de campo en

la parte mas baja de la pirámide de automatización. Es un sistema abierto definido por el estándar

europeo EN50295y el estándar IEC 62026-2

CAN Bus: El protocolo CAN es un estándar que viene descrito en el estándar ISO 11898.

Esta basado en el principio “productor/consumidor” donde cada equipo esta siempre a la escucha y

las transmisiones se realizan bajo el control de un equipo especial (el arbitro del bus). Las

peticiones de información se construyen de acuerdo a una tabla de órdenes que contiene

identificadores de variables. Al decodificar el nombre de variable asociado a la información que

produce, un dispositivo transmite los valores actuales correspondientes. Esta información es

consumida por todos los receptores que identifican a la variable, este modo de funcionamiento

garantiza que todos los dispositivos consumidores actualicen su información del proceso de forma

simultánea. Es un protocolo de bajo nivel por lo cual necesita de un protocolo de nivel superior

para enlazar con las aplicaciones.

CANopen: Facilita el acceso a redes CAN dado que simplifica su empleo puesto que no es

necesario controlar detalles tales como la temporización , control a nivel de bits, etc. Cuenta con

especificaciones con diferentes perfiles predefinidos para dispositivos y entornos para aplicaciones

industriales especificas. Al tratarse de un protocolo estándar permite compatibilizar muchos

sistemas hardware.

LONworks: Este se referencia al nombre del bus pero siempre se utiliza en conjunto con

un protocolo llamado LONtalk. LONtalk consiste en una serie de protocolos que permiten la




comunicación inteligente entre los dispositivos de la red. Este protocolo ha sido incluido en el

estándar ANSI/EIA 709.1. LONworks (Local Operating Networks) emplea como concepto básico

para definir su red como una “red de control” en contraste con las “redes de datos” que

tradicionalmente se conocen. Su comunicación entre los nodos puede hacerse mediante control

distribuido de igual a igual (peer to peer) o bien maestro/esclavo.

Fieldbus: Constituye un subconjunto del estándar IEC/ISA (IEC61158 e ISA s50.02.

Agrupa las asociaciones WORLDFIP e ISP. Su principal objetivo es la sustitución del cableado

asociado a los elementos aislados tales como aquellos dispositivos funcionando con tecnología 4-

20 mA por un bus capaz de proporcionar una compatibilidad con ellos mediante la inclusión en el

dispositivo de un pequeño interfaz.

MODbus: Es uno de los protocolos mas veteranos, apareció en 1979 para transmitir y

recibir datos de control entre los controladores y los sensores a través del puerto RS-232, con un

alcance máximo de 350m. Funciona mediante el sistema maestro/esclavo y posee dos modos

esenciales de funcionamiento, modo ASCII enviando dos caracteres (2 bytes) para cada mensaje y

modo RTU donde se envían 4 caracteres hexadecimales (4 bits cada uno) para cada mensaje.

Existe la versión MODbus plus donde se emplea el puerto RS485.

Profibus: Process Field Bus especifica las características técnicas y funcionales de un

sistema basado en un bus de campo serie en el que controladores digitales descentralizados

pueden ser conectados entre si desde nivel de campo al nivel de control. Se distinguen dos tipos

de dispositivos: dispositivos maestros y dispositivos esclavos. Es el estándar europeo en

tecnología de buses, se encuentra jerárquicamente por encima de ASI y BITBUS, trabaja según

procedimiento híbrido token passing, dispone de 31 participantes hasta un máximo de 127. Su

paquete puede transmitir un máximo de 246 Bytes, y el ciclo para 31participantes es de

aproximadamente 90 ms. Alcanza una distancia de hasta 22300 m.

DeviceNet: Está orientado a los niveles de automatización medio-bajo, es decir, dentro de

la pirámide de automatización se encuentra en el nivel de planta y en algunos casos en el nivel de

célula. Fue diseñado por Allen-Bradley en 1994 aunque actualmente es un sistema abierto. Como

ventajas principales se puede resaltar su bajo costo, empleo eficiente del ancho de banda y la

posibilidad de incorporar la tensión de alimentación (24 VCD) en el mismo cable de bus. Una de

sus características particulares es la existencia de múltiples formatos de mensajes, lo que permite

al bus operar de un modo u otro dependiendo del tipo de mensajes.

OPC: OLE for Process Control es un estándar de comunicación en el campo del control y

supervisión de procesos. Este estándar permite que diferentes fuentes de datos envíen datos a un




mismo servidor OPC, al que a su vez podrán conectarse diferentes programas compatibles con

dicho estándar. De este modo se elimina la necesidad de que todos los programas cuenten con

drivers para dialogar con múltiples fuentes de datos, basta que tengan un driver OPC.

En realidad OPC es un conjunto de protocolos. Este estándar está siendo mantenido por la

Fundación OPC.

ControlNet: Es una red de control en tiempo real que nos provee al mismo tiempo una alta

velocidad de transporte de mensajes y datos (5 Mb/s) así como el poder subir o bajar

(upload/download) programas y configuraciones de datos. Aloja múltiples controladores para el

control de entradas y salidas en el mismo hilo. Reduce el tráfico en la red e incrementa el

rendimiento del sistema.

JBUS: En el sector del control de procesos (GTP), Merlin Gerin/April ha desarrollado, en

los años 1984-85 el JBUS para los enlaces entre autómatas. JBUS es un subconjunto del estándar

MODBUS. Puede utilizar cuatro modos de emisión, correspondientes a los enlaces punto a punto a

saber:

bucle de corriente

RS232-C

RS422-A

RS485.

Ethernet Industrial: La aceptación mundial de Ethernet en los entornos industriales y de

oficina ha generado el deseo de expandir su aplicación a la planta. Es posible que con los avances

de Ethernet y la emergente tecnología Fast Ethernet se pueda aplicar también al manejo de

aplicaciones críticas de control, actualmente implementadas con otras redes específicamente

industriales existentes, como las que aquí se mencionan.

Principios de operación de Ethernet

Cada dispositivo equipado con Ethernet opera en forma independiente del resto de los

dispositivos de la red, las redes Ethernet no hacen uso de un dispositivo central de control. Todos

los dispositivos son conectados a un canal de comunicaciones de señales compartidas.

Las señales Ethernet son transmitidas en serie, se transmite un bit a la vez. Las

transmisiones se realizan a través del canal de señales compartidas donde todos los dispositivos

conectados pueden escuchar la transmisión.

http://es.wikipedia.org/wiki/Drivers

http://es.wikipedia.org/wiki/Protocolos

http://www.opcfoundation.org/




Antes de comenzar una transmisión, un dispositivo escucha el canal de transmisión para

ver si se encuentra libre de transmisiones. Si el canal se encuentra libre, el dispositivo puede

transmitir sus datos en la forma de una trama Ethernet.

Después de que es transmitida una trama, todos los dispositivos de la red compiten por la

siguiente oportunidad de transmitir una trama. La disputa por la oportunidad de transmitir entre los

dispositivos es pareja, para asegurar que el acceso al canal de comunicaciones sea justo, ningún

dispositivo puede bloquear a otros dispositivos.

El acceso al canal de comunicaciones compartido es determinado por la subcapa MAC.

Este control de acceso al medio es conocido como CSMA/CS.

Direccionamiento.

Los campos de direcciones en una trama Ethernet llevan direcciones de 48 bits, tanto para

la dirección de destino como la de origen. El estándar IEEE administra parte del campo de las

direcciones mediante el control de la asignación un identificador de 24 bits conocido como OUI

(Organizationally Unique Identifier, identificador único de organización).

A cada organización que desee construir interfaces de red (NIC) Ethernet, se le asigna un

OUI de 24 bits único, el cual es utilizado como los primeros 24 bits de la dirección de 48 bits del

NIC. La dirección de 48 bits es referida como dirección física, dirección de hardware, o dirección

MAC.

El uso de direcciones únicas preasignadas, simplifica el montaje y crecimiento de una red

Ethernet.

La topología lógica de una red determina como las señales son transferidas en la red. La

topología lógica de una red Ethernet provee un único canal de comunicaciones que transporta

señales de todos los dispositivos conectados. Esta topología lógica puede ser diferente de la

topología física o de la disposición real del medio. Por ejemplo, si los segmentos del medio de una

red Ethernet se encuentran conectados físicamente siguiendo una topología estrella, la topología

lógica continua siendo la de un único canal de comunicaciones que transporta señales de todos los

dispositivos conectados.

Múltiples segmentos Ethernet pueden ser interconectados utilizando repetidores para

formar una red LAN más grande. Cada segmento de medio es parte del sistema de señales

completo. Este sistema de segmentos interconectados nunca es conectado en forma de bucle, es

decir, cada segmento debe tener dos extremos como se muestra en la figura 5.




Figura 5. Topología lógica de una red Ethernet.

La señal generada por un dispositivo es puesta en el segmento de medio al cual esta

conectado. La señal es repetida en todos los otros segmentos conectados de forma que sea

escuchada por todos las demás estaciones. Sin importar cual sea la topología física, solo existe un

canal de señales para entregar tramas a través de todos los segmentos a todos los dispositivos

conectados.

Tiempo de señales.

Para que el método de control de acceso al medio funcione correctamente, todas las

interfaces de red Ethernet deben poder responder a las señales dentro de una cantidad de tiempo

especificada. El tiempo de la señal está basado en la cantidad de tiempo que le toma a una señal ir

de un extremo de la red al otro y regresar (Round Trip Time).

El límite del Round Trip Time debe alcanzar a pesar de que combinación de segmento de

medio se utilicen en la construcción de la red. Las pautas de configuración proveen las reglas para

la combinación de segmentos con repetidores de forma que el tiempo de las señales se mantenga.

Si estas reglas no son seguidas, las estaciones podrían no llegar a escuchar las transmisiones a

tiempo y las señales de estas estaciones pondrían interferirse entre si, causando colisiones tardías

y congestionamiento en la red.

Los segmentos del medio deben ser construidos de acuerdo a las pautas de configuración

para el tipo de medio elegido y la velocidad de transmisión de la red (las redes de mayor velocidad

exigen un tamaño de red de menor). Las redes locales Ethernet construidas por múltiples tipos de




medios deben ser diseñadas siguiendo las pautas para configuraciones multisegmento del

estándar Ethernet.

Componentes de Ethernet.

Componentes de Ethernet a 10 Mb/s.

La especificación original IEEE 802.3 era para Ethernet a 10Mb/s sobre cable coaxial

grueso. Hoy en día hay cuatro tipos de Ethernet operando a 10Mb/s, cada uno operando sobre un

medio distinto. Estos se resumen a continuación:

Tabla 6. Componentes de Ethernet a 10 Mb/s

Nombre Medio

10BASE-5 Cable coaxial grueso

10BASE-2 Cable coaxial delgado

10BASE-T Cable par trenzado

10BASE-F Cable de fibra óptica

Los AUI, PMA, y MDI pueden ser internos o externos al dispositivo de red.

Equipo terminal de datos (Data Terminal Equipment, DTE).

En el estándar IEEE, los dispositivos de red son referidos como equipos terminales de

datos (DTE). Cada DTE conectado a la red Ethernet debe estar equipado con una interfaz de red

(NIC) Ethernet. La NIC provee una conexión con el canal de comunicación. Esta contiene los

componentes electrónicos y el software necesario para realizar las funciones necesarias para

enviar una trama Ethernet a través de la red.

Interfaz de unidad de conexión (Attachment Unit Interface, AUI).

La AUI provee un camino tanto para señales como para la energía entre las interfaces de

red (NIC) Ethernet y el PMA. En el estándar DIX original, este componente era llamado cable

transceptor.

Conexión al medio físico (Physical Medium Attachment, PMA).

El PMA es la parte de la capa física que se encarga de el control de la transmisión,

detección de las colisione, la recuperación de reloj y la alineación del Retardo de Propagación

(Skew).

Interfaz dependiente del medio (Medium Dependent Interface, MDI).




La MDI provee a la PMA de una conexión física y eléctrica al medio de transmisión. Por

ejemplo, en el caso de Ethernet 10BASE-T, la MDI es un conector remodular de 8 posiciones, que

encaja con un enchufe modular de 8 posiciones acoplado a 4 pares de cable UTP.

Medio.

El medio transporta las señales entre los dispositivos conectados. Pueden utilizarse cable

coaxial delgado o grueso, cable par trenzado, o cable de fibra óptica.


El incremento en diez veces la velocidad resulta en un factor de reducción de diez veces el

tiempo que se necesita para transmitir un bit en la red. El formato de la trama, la cantidad de datos

transportados, y el método de control de acceso al medio se mantienen sin cambios. Hay cuatro

tipos de Ethernet operando a 100Mb/s. Estos se resumen a continuación (tabla 7):

Tabla 7. Componentes de Ethernet a 100 Mb/s.

Nombre Medio

100BASE-T2 2-pares de UTP (Categoría 3 o superior)

100BASE-T4 4-pares de UTP (Categoría 3 o superior)

100BASE-TX 2-pares de cable par trenzado para datos (UTP o STP categoría 5 o superior )

100BASE-FX Cable de fibra óptica

Los estándares 100BASE-TX y 100BASE-FX son referidos conjuntamente como 100BASE-

X. Estos estándares adoptan los estándares de medios físicos desarrollados por la ANSI para FDDI

y TP-PMD. Los estándares 100BASE-T2 y 100BASE-T4 fueron desarrollados para hacer posible el

uso de cableado UTP de menor calidad.

Las funciones realizadas por la DTE y MDI son las mismas que para Ethernet a 10Mb/s.

Sin embargo, las especificaciones de Fast Ethernet incluyen un mecanismo de auto-negociación.

Esto hace posible proveer interfaces de red (NICs) de doble velocidad que pueden operar tanto en

10 como 100Mb/s en forma automática.

Interfaz independiente del medio (Media Independent Interface, MII).

La MII es un conjunto de componentes electrónicos opcionales diseñados para hacer las

diferencias en el señalamiento requeridas para diferentes medios transparente para los chips

Ethernet que se encuentran en los NIC de los dispositivos de red. Los componentes electrónicos




de MII y el conector de 40 pines y cable asociados hacen posible conectar un dispositivo de red a

cualquiera de varios tipos de medio para una mayor flexibilidad.

Dispositivo de capa física (Physical Layer Device, PHY).

El rol de este dispositivo es similar al del transceptor en Ethernet a 10Mb/s. Esta unidad

puede ser interna o externa al dispositivo de red. Generalmente, es parte de la interfaz de red y el

hub que contiene los circuitos necesarios para transmitir y recibir datos sobre el cable.

Medio.

Ethernet a 100 Mb/s puede utilizar cable UTP, STP, o fibra óptica (el cable coaxial no es

soportado).


Gigabit Ethernet aumenta aún más la velocidad de transferencia hasta llegar a los 1000 Mb/s (1

Gb/s). Utiliza el mismo formato de trama, opera en full duplex y usa los mismos métodos de control

de flujo que las otras versiones de Ethernet. En modo half duplex, Gigabit Ethernet utiliza el mismo

meto de acceso al medio CSMA/CD para resolver las disputas por el medio compartido.

Hay cuatro tipos de Ethernet operando a 1Gb/s. Estos se resumen en la tabla 8.

Tabla 8. Componentes de Ethernet a 1000 Mb/s.

Nombre Medio

1000BASE-SX Cable de fibra óptica multimodo (50/125 μm o 62.5/125 μm)

1000BASE-LX Cable de fibra óptica monomodo o multimodo (50/125 μm o 62.5/125 μm)

1000BASE-CX Cable de cobre blindado especial

1000BASE-T 4-pares Categoría 5 (o superior) de cable UTP

Los estándares SX, LX, y CX son referidos en conjunto como 1000BASE X (IEEE 802.3z).

Estos estándares adoptan los estándares para medios físicos desarrollados pro ANSI para fibra

óptica. El estándar T (IEEE 802.3ab) fue desarrollado para hacer posible el uso de cableado UTP.

Los componentes utilizados en las redes Ethernet de 1 Gb/s realizan las mismas funciones

que en Fast Ethernet. Sin embargo, la interfaz independiente del medio (Media Independent

Interface, MII) ahora es referida como interfaz gigabit independiente del medio (Gigabit Media

Independent Interface, GMII).




Topologías Ethernet.

Las redes Ethernet a menudo están formadas por múltiples segmentos individuales

interconectados por repetidores. Los segmentos están interconectados entre si siguiendo lo que se

denomina un patrón de árbol sin raíz. Cada segmento Ethernet es una rama individual de la red

completa.

Se considera sin raíz ya que los segmentos interconectados pueden crecer en cualquier

dirección.

Los segmentos Ethernet individuales pueden utilizar diferentes medios. Históricamente

cada tipo de medio requiere de una disposición física de cable diferente. Actualmente la topología

física recomendada para las instalaciones es la topología estrella como se especifica en

ANSI/TIA/EIA-568-A. La utilización de una topología estrella ha hecho permitido limitar las

interrupciones en la red causadas por problemas de cableado.

Topología Bus.

Cuando se utiliza cable coaxial delgado, la topología física de la red puede ser únicamente

una topología bus. En este diseño, todos los dispositivos son conectados a un único tramo de

cable. Este cable provee un camino para las señales eléctricas que es común para todos los

dispositivos conectados y transporta todas las transmisiones entre los dispositivos.

Un problema asociado con el diseño bus de cableado es que una falla en cualquier parte

del cable coaxial delgado va a interrumpir el camino eléctrico. Como resultado, la operación de

todos los dispositivos conectados será interrumpida.

Los dispositivos conectados a un segmento de cable coaxial delgado siguen una topología

conocida como cadena tipo margarita. En esta topología, un cable coaxial delgado conectado a un

conector T BNC en un dispositivo es conectado a otro conector T en el siguiente dispositivo y así

sucesivamente. Los conectores T que se encuentran en los extremos opuestos del segmento son

terminales.

En una topología cadena tipo margarita, si cualquier cable coaxial delgado es removido

incorrectamente del conector T, todo el segmento queda no funcional para todos los dispositivos

conectados. Si el conector T es removido de la interfaz de red Ethernet, el segmento continúa

funcionando, ya que la continuidad del cable coaxial no ha sido interrumpida.

También es posible tener segmentos punto a punto en un ambiente de cable coaxial

delgado. Utilizando un repetidor multipuerto se puede conectar un segmento en forma directa a un




dispositivo. Esto limita el número de dispositivos que pueden ser afectados por el daño a un cable

específico.

Topología Estrella.

Los segmentos de par trenzado y de fibra óptica son dispuestos en una topología física

estrella. En esta topología, los dispositivos individuales son conectados a un concentrador o hub

central, formando un segmento. Las señales de cada dispositivo conectado son enviadas al hub y

luego difundidas a todos los otros dispositivos conectados. Este diseño permite a Ethernet operar

lógicamente como un bus, pero físicamente el bus solo existe en el hub.

Una topología estrella simplifica la administración de la red y la resolución de problemas ya

que cada tramo de cable conecta solo dos dispositivos, una a cada extremo del cable. Si un

dispositivo no puede comunicarse exitosamente con la red, puede ser movido físicamente a otra

ubicación para establecer si la falla reside en el cableado o en el dispositivo. Este tipo de

aislamiento es mucho más difícil en las topologías bus o cadena tipo margarita.

1.3.2.- Aplicaciones.

El propósito de un sistema de comunicación es transmitir los mensajes de la fuente a un

destino con la mayor velocidad y precisión posible, haciendo uso de un canal físico que genera una

versión distorsionada de la entrada, debido a efectos de ruido, los cuales introducen errores y

limitan la velocidad de transmisión. La transmisión digital ofrece suficientes ventajas para dominar

el creciente desarrollo de los sistemas de comunicación, de tal forma que se esta convirtiendo en la

única alternativa de transporte de información.

La arquitectura informática para la industria de proceso incluye los siguientes niveles:

- Gestión de campo: información sobre los dispositivos de instrumentación (estado,

constitución, configuración, etc.).

- Gestión de proceso: datos sobre el proceso productivo adquiridos y procesados por

sistemas SCADA y DCS.

- Gestión de negocio: integración de la información de planta en los sistemas que

gestionan los aspectos financieros de la fabricación.




Se trata de que en la industria se puedan utilizar herramientas estándar (paquetes SCADA,

bases de datos, hojas de cálculo) para construir un sistema que responda a sus necesidades de

mejora de la productividad.

Para ello es necesario desarrollar una arquitectura de comunicaciones abierta y efectiva

que se centre en el acceso a los datos, no en los tipos de datos.

Hay muchas aplicaciones cliente que requieren datos de dispositivos y acceden a ellos

desarrollando controladores o drivers de forma independiente. Esto implica:

Duplicación de esfuerzos: todos los programas necesitan un driver para un determinado

hardware.

Falta de consistencia entre drivers: hay características del hardware no soportadas por

todos los drivers.

Cambios en el hardware: hacen que los drivers queden obsoletos.

Conflictos de acceso: generalmente, dos programas no pueden acceder simultáneamente

al mismo dispositivo puesto que poseen drivers independientes.

Los fabricantes de hardware no pueden desarrollar un driver eficiente utilizable por todos

los clientes debido a las diferencias de protocolos entre clientes.

Las redes industriales proporcionan un mecanismo para extraer datos de una fuente y

comunicarlos a cualquier aplicación cliente de manera estándar. Los fabricantes de hardware

pueden desarrollar servidores optimizados para recoger datos de sus dispositivos. Dando al

servidor un interface comunicada mediante una red industrial permite a cualquier cliente acceder a

dichos dispositivos.




Capitulo 2.- Servicios a Gestionar en Edificios.

Existe una gran cantidad de aplicaciones susceptibles de ser automatizadas en los

edificios, como pueden ser la calefacción, la ventilación, el aire acondicionado, la sonorización, la

seguridad, la iluminación, el control de energía, etc. Todas estas se pueden agrupar en servicios

tales como confort, seguridad, energía o comunicaciones.

2.1.- Preestudio.

La utilidad de esta fase de análisis junto a la planificación, realizada tras su finalización, es

a menudo menospreciada por muchos gestores de proyectos, siendo precisamente las fases mas

importantes, tanto para un exitoso desarrollo de la posterior instalación del sistema domótico, como

para una positiva percepción del edificio entregado por parte del usuario final.

Las principales recomendaciones que hay que tener en esta fase inicial son:

Conocer lo más detalladamente posible las necesidades y expectativas de

los usuarios, con el fin de poder satisfacerlas. Es importante determinar que tipo de

usuarios va utilizar el edificio y, en base a ello, estudiar sus necesidades actuales y futuras.

Las necesidades de los usuarios determinaran que aplicaciones serán soportadas

inicialmente, y estas, las redes y dispositivos que hay que instalar.

Conocer la oferta mexicana regional en materia de domótica en cuanto a

instaladores, consultores, distribuidores, etc. En relación a los productos, se debe conocer:

el precio, la fiabilidad, la facilidad de uso, el tipo y número de aplicaciones soportadas, etc.

Es importante también asegurarse de que el fabricante, distribuidor o instalador de los

sistemas seleccionados, responden con una garantía y servicio de postventa adecuados.

Conseguir establecer un conjunto de aplicaciones fáciles de usar y

mantener, con un coste acorde a las prestaciones ofrecidas y un nivel máximo de

fiabilidad. En los primeros proyectos es preferible implementar un número reducido de

aplicaciones domóticas, pudiendo así ir adquiriendo experiencia e ir comprobando el grado

de satisfacción de los usuarios, sin comprometer muchos recursos.

Utilizar sistemas domóticos fácilmente ampliables con el fin de que el

usuario pueda ir incluyendo prestaciones según sus futuros deseos, es decir, instalar

sistemas que sean flexibles y modulares y que no se queden enseguida obsoletos.




2.2.- Gestión del Confort.

La gestión del confort se encarga de facilitar al usuario la obtención de un mayor nivel de

comodidad en las actividades que desarrolle dentro de la vivienda o edificio. No tiene relevancia el

consumo energético o la seguridad. Su principal objetivo es la interacción del individuo con el

medio que lo rodea, para lo cual se debe poder controlar en el mayor grado posible, las variables

físicas que afectan y/o modifican el hábitat. En este tipo de servicios importa el bienestar y el

rendimiento de trabajo de las personas: calidad de luz, temperatura, ergonomía, acceso a los

elementos, etc.

Tiene dos orientaciones distintas:

En Viviendas: El objetivo es el confort y comodidad de sus habitantes por calidad de vida.

En Edificios: El objetivo es el confort de los trabajadores para lograr una mejor calidad en

las condiciones de trabajo.

Las aplicaciones que están incluidas dentro de la gestión del confort pueden ser la

regulación de la iluminación, de la temperatura, el control de automatismos así como otras

aplicaciones y elementos auxiliares.

Regulación de la iluminación: Permite controlar el grado de iluminación o cantidad de luz

de las habitaciones. Se basa en conceptos como cantidad de luz, numero de puntos de luz, su

intensidad, tipo de regulación de este tipo de luz (encendido/apagado, variable, etc.). El sistema de

regulacion puede ser manual o automatico. En este, el propio sistemas controla a partir de un valor

que le da el usuario.

El gobierno del sistema de iluminacion puede ser:

Autónomo: cada habitación independiente.

Centralizado: controla la unidad central, utiliza programación horaria.

Existen diferentes modos de control:

Modo biestable: Es el mas sencillo, todo o nada, las lámparas encendidas o apagadas. Si

se quiere variar la intensidad se deben encender varias luces.

Modo analógico sin regulador: Modifica el grado de luminosidad de una o varias lámparas

mediante el control electrónico de la tensión o de la corriente suministrada. El gobierno se puede

hacer mediante impulsos, tiempo de pulsación o potenciómetro regulable, siendo en general

necesario el uso de electrónica de potencia.




Modo analógico con regulador: El más complejo. Permite modificar el nivel de iluminación

teniendo en cuenta distintas variables (nivel de iluminacion exterior, nivel de iluminacion interior,

valor de consigna o iluminacion deseada, hora, dia de la semana, estado de las persianas, detector

de presencia de personas, etc.). El sistema funciona atendiendo a los valores de los sensores que

hacen que la intensidad de las lamparas asociadas al regulador sea mayor o menor.

Regulación de la temperatura: Fue una de las primeras aplicaciones de la automatizacion

de los edificios. Dependiendo de si pretende aumentar o disminuir la temperatura existiran dos

sitemas: calefaccion o aire acondicionado. Los sistemas de climatizacion consumen mucha energia

por lo que hay que hacer un control energetico.

Calefacción: El control de los elementos de calefacción dependerá del tipo

de fluido térmico y del sistema empleado. El sistema de calefacción puede utilizar

combustibles gaseosos (gas natural, metano o propano), liquidos (fuel oil, gasoil, gasolina)

o solidos (carbones, hulla, antracita y leña). El equipo de control de calefaccion gestionara

a multitud de radiadores. Es el sistema encargado de controlar a mas alto nivel toda la

instalacion de calefaccion: activa o desactiva el flujo energetico principal, dispone de

señales de entrada (temperatura exterior, paro/marcha manual, temporizacion de

activacion y desactivacion, gobierno a distancia por modem, etc.) Disponen de un

termostato, un dispositivo que regula automaticamente la temperaturea y la mantiene a in

valor determinado.

Refrigeración: Su objetivo es diminuir la temperatura ambiente. Consumen

gran cantidad de energia. Su esquema es el mismo, sistituyendo los radiadores por

generadores de aire o aire acondicionado.

Regulación de aire o ventilación: Su objetivo es aportar aire fresco y

purificado en las habitaciones o locales de trabajo y la evacuación del aire viciado por

humos, gases, etc. Existen dos tipos distintos: la ventilación natural, que suele ser por

rendijas, por ventanas, etc. y la ventilación artificial, una ventilación forzada utilizando un

sistema de extracción de aire.

Sistema VAV: El sistema VAV o Volumen de Aire Variable es un sistema

que permite regular de forma individual cada habitación. Utiliza un circuito de circulación

por donde se impulsa el aire que luego retorna. Un regulador controla el servomotor que

ataca a una compuerta que deja pasar el aire que ya viene impulsado. Un ventilador se

encarga de distribuirlo por toda la habitación y el aspirador vuelve a tomar aire de la

habitación y lo lleva de retorno para su depuración.




Elementos Auxiliares aplicados al Confort.

Se denominan elementos auxiliares pues se utilizan en funciones complementarias en

sistemas de confort, como por ejemplo mandos a distancia infrarrojos, por radio frecuencia, por

modem, temporizadores, etc.

Mandos por infrarrojos: Es un sistema emisor de luz infrarroja que

mediante un teclado emiten señales digitales codificadas en forma de luz infrarroja. Tiene

un alcance limitado, entre 5 y 20 metros. Tiene un amplio uso. Necesita de un elemento

receptor de infrarrojos que, dotado de un receptor (fototransistor de infrarrojos), recibe la

señal emitida por el emisor, la decodifica y la procesa para realizar la accion asociada a

dicha señal.

Mando por radiofrecuencia: Son iguales que los infrarrojos pero la señal

que emiten es de radiofrecuencia, normalmente una señal modulada en frecuencia sobre la

que se codifica el codigo de la tecla pulsada. Tienen un alcance mucho mayor

dependiendo de la potencia del emisor y del receptor.

Control a través del modem telefónico: Permite un control a distancia de los

distintos sistemas, exploración del estado de los sensores y receptores, recepción

automática de alarmas mediante sistemas de colgado automático. El acceso al modem se

realiza mediante un teléfono normal, con una llamada al número telefónico asignado al

punto de acceso donde esta conectado el modem, y se envían las señales codificadas con

la información de la acción que se quiere realizar en la instalación. El modem, también

puede realizar llamadas al usuario para avisarle de alguna alarma.

Control a través de Internet: Permite un control a distancia de los distintos

sistemas utilizando un ordenador remoto que se conecta vía Internet a un ordenador local

que gobierna la instalación. La forma de interacción del usuario con el sistema se realiza a

través de una aplicación o pagina web.

Temporizadores: Son programadores horarios. Permiten la generación de

ordenes de actuación a distintos receptores dependiendo del plan o secuencia temporal,

que pueden ser diario, semanal, mensual, etc. Para ello, normalmente dispone de n salidas

que pueden estar o no activas durante una secuencia cíclica temporal. Una orden de

temporización se suele configurar indicando: salida a activar, hora de actuación, duración

de la señal activa, día de la semana.




2.3.- Gestión de la seguridad.

La seguridad es una de las áreas más importantes, ya que de ella depende la integridad

física de las personas y del inmueble. Su principal objetivo es la protección frente a los distintos

agentes y/o factores que ponen en peligro la seguridad. Normalmente consiste en una serie de

sensores que actúan sobre unas señales acústicas, luminosas o un modem para enviar una señal

de alarma a distancia. También pueden actuar sobre electroválvulas para activar válvulas de paso

de agua si hay incendio, cerrar el gas, apertura de puertas, corte de aire acondicionado, etc.

Existen muchos sistemas propietarios y una abundante legislación al respecto. Los objetivos más

importantes son:

Detectar situaciones de peligro o riesgo.

Avisar mediante sistemas sonoros o vía modem.

Realizar actuaciones orientadas a las personas y a las instalaciones.

Por tanto se pueden resumir las tareas de un sistema de seguridad en:

Prevención: Se deben determinar potenciales fuentes de peligro.

Reconocimiento: Consiste en validar la señal autentificando su

procedencia. Se suelen utilizar sistemas redundantes que protegen de falsas alarmas.

Reacción ante alarmas: Pueden ser de dos tipos: manual, donde el sistema

envía una señal de alarma remota o telefónica a policía, hospital, etc. y las personas toman

las decisiones, y la automática en la que el sistema actúa cortando la electricidad, cortando

el gas, abriendo puertas, etc.

De los elementos básicos que componen los sistemas de seguridad cabe citar los

siguientes:

Elementos sensores: Son componentes que detectan cambios físicos y

químicos y envían la señal de aviso a la central de alarmas. Se colocan en las distintas

áreas a controlar.

Sistemas de control o gestión de las señales (Cental de Alarmas): Procesa

ls señales de los sensores. Suele estar compuesto de: fuente de alimentacion, baterias,

teclado, microprocesador y un marcador telefonico-modem. Suelen disponer de sistemas




de conexión y desconexion codificadas o con cerraduras especiales, asi como de sistemas

antisabotaje.

Elementos de aviso y/o señalización: Se encargan de avisar de la alarma y

también de disuadir. Se pueden clasificar en:

Locales: Que a su vez pueden ser acústicos (sistemas interiores,

sirenas exteriores, campanas, zumbadores, timbres, altavoces, circuitos emisores

de mensajes por sinteis de voz) u opticos (pilotos, bombillas, luces de destellos).

A distancia: Via telefono, via radio, ultrasonidos.

Especiales: Como camaras de circuito cerrado, camaras

fotograficas.

Elementos de Actuación: Se encargan de realizar acciones para proteger a

las personas o al edificio como: cerrar válvulas del gas, cortar la energía, cortar el paso del

agua, cortar el aire acondicionado, activar el circuito contraincendios, abrir puertas y

ventanas, etc.

Tipos de sistemas de Seguridad.

Sistemas de Alarmas Técnicas: Se activan cuando se produce una

variación de un parámetro físico o químico en el medio. Sirven para detectar incendios,

inundaciones, escape de gas, etc. Cada sensor se asocia con un actuador que puede

paliar el efecto de la alarma. Se dispone de salidas acústicas, luminosas y telefónicas para

avisar al usuario de la existencia de la alarma.

Sistemas Antirrobo: Se encargan de impedir la entrada de personas ajenas

al edificio o vivienda y de disuadirlas en sus intentos. Utilizan detectores de presencia,

sensores de rotura de cristales, etc. y simuladores de presencia que encienden luces y

abren y cierran puertas.

Sistemas de Control de Acceso: Permiten controlar el paso de personas

mediante detectores de metales, barreras infrarrojas, etc. Incluso identifican a las personas

que entran y salen mediante tarjetas magnéticas de identificación, llaves codificadas,

teclado con clave de apertura, lector de huellas dactilares, pupilas, activación por voz, o

cualquier otra señal biométrica. También se puede hacer una identificación manual

mediante video portero con una pequeña cámara, un cable de video y una pantalla.




Sistemas de alarma medicas: Controlan parámetros biológicos como:

presión arterial, azúcar en la sangre, etc. Disponen de sensores en el cuerpo y emisores

de señales de alarma local o remota por modem.

2.4.- Gestión de la energía.

Trata de controlar y optimizar el gasto energético de todos y cada uno de los distintos

sistemas que utilizan energía en el edifico. Su utilización es muy importante para reducir los gastos

de los usuarios y bien recibida por las suministradoras y los gobiernos.

Divide el edificio en circuitos prioritarios en los que no se corta nunca la corriente

(iluminacion, enchufes, etc.) y circuitos no prioritarios, que son los que se controlan en funcion de

la enrgia consumida. La gestion de la energia se encarga de:

Uso racional de la energía. Estrategias para consumir solo la energía

necesaria sin despilfarros. Para ello el usuario debe estar informado y utilizar sistemas que

permitan la regulación.

Prioridad en la conexión de cargas. Establece una tasa máxima de

consumo simultáneo y un orden de prioridad en los actuadores para desconectarlos en

orden cuando se sobrepasa. Se necesita un sistema que lea los consumos de cada

circuito. Permiten la desconexión de cargas eléctricas en función del consumo eléctrico

instantáneo.

Uso de tarifas especiales. Aprovecha las horas valle donde es mas barato

el Kwh y utiliza sistemas receptores que tengan funcionamiento acumulador como:

sistemas acumuladores de agua caliente, calefacción por acumulación, lavadoras, etc.

Deriva el funcionamiento de los equipos a zonas horarias con tarifas más económicas.

Utilización de sistemas de acumulación. Se alimentan en tramos horarios

de menor coste y luego entregan la energía acumulada normalmente en forma de calor.

Utilizan sistemas temporizadores para activarse.

Zonificación de la calefacción y aire acondicionado. Consiste en permitir la

activación por habitación o zona según horario, calendario, presencia en las habitaciones,

temperatura, humedad, etc. La instalación de climatización en el edificio se divide en varias

zonas independientes de regulación y programación.




Programación de la climatización. El usuario puede programar el

funcionamiento de la instalación según sus necesidades o deseos. El usuario puede

modificar en cualquier momento la programación. Se puede seleccionar entre modo de

funcionamiento manual o programado.

Entre los dispositivos utilizados para gestionar la energía, se encuentran:

Racionalizador: Es un aparato que mide el consumo energético de una

instalación, y cuando se llega a unos niveles prefijados conecta o desconecta unos u otros

dispositivos. Su objetivo es que en ningún momento se supere la máxima potencia

contratada para la instalación. Existen dos tipos de racionalizadores:

Racionalizador amperimetrico. Compara constantemente la energía

eléctrica consumida con la de referencia o contratada y si se supera actúa sobre

los circuitos no prioritarios.

Racionalizador cíclico. Permite racionalizar las desconexiones para

que no haya sistemas más penalizados que otros, estableciendo una rotación y

tiempos de desconexión.

Sistemas acumuladores: Los sistemas acumuladores permiten utilizar las

horas de tarifa nocturna, que tienen hasta un 50% de ahorro por Kwh que las horas

diurnas.

Control selectivo de las cargas: Consiste en ir desconectando dispositivos

por orden de prioridad en función del nivel de consumo sobrepasado con respecto al

máximo. Hay un elemento general de desconexión de cargas y un elemento por

dispositivo. El controlador recibe toda la información de las medidas de corriente y en

función de los consumos y el orden de prioridad, desconecta o no la carga. El control de

cargas puede estar en función de parámetros ambientales y de confortabilidad. El confort

suele estar en contraposición del ahorro, pero la persona es responsable directamente y es

ella la que tiene el control manual de todos los dispositivos y quien toma la decisión final.

Tener en cuenta los parámetros ambientales puede mejorar el ahorro, por ejemplo,

controlar la cantidad de luz exterior que entra para apagar o no las luces, subir persianas y

apagar luces, controlar la temperatura abriendo ventanas y desconectando el aire

acondicionado, etc.




Es el área menos desarrollada de la gestión técnica, aunque crece en la actualidad debido

a las nuevas posibilidades de las telecomunicaciones. Aunque hay soluciones, son poco

integradoras, debido al problema de enviar distintos tipos de señales por la misma línea. Se debe

disponer de una red que permita la transmisión de información (voz, datos, imagen, control) por el

mismo canal a altas velocidades.

Algunos de sus principales objetivos son:

Control remoto de equipos e instalaciones. Activación remota de equipos e

instalaciones domesticas o de edificios.

Transmisión de alarmas. Envió hacia el exterior de cualquier alarma que se

produzca en la vivienda o edificio.

Los elementos de un sistema de comunicación son:

Emisores de señal. Son los que generan la información, la codifican y la

ponen en el medio. Pueden ser emisores o emisores/receptores. La información puede ser

de dos tipos: datos y protocolos de control y señalización.

Receptores de señal. Son los encargados de decodificar la información y

presentarla al usuario o destinatario.

Medio físico de transmisión. A través de ellos circula la información. Puede

se par o hilo trenzado, cable coaxial apantallado, fibra óptica, radiofrecuencia, infrarrojos,

ultrasonidos.

Se puede distinguir dos tipos de comunicaciones: internas y externas:

Comunicaciones internas: permiten la transmisión y el intercambio de

información dentro de la propia instalación. Algunos ejemplos son:

Circuito cerrado de TV. Son sistemas de vigilancia o seguridad que

permiten la supervisión mediante cámaras de TV de diferentes zonas de una

edificación en uno o varios monitores de TV.




Sistemas avanzados de videoporteria. Permiten visualizar la señal

del videoportero desde cualquier equipo de TV y el desvió de llamadas del portero

automático a un número de teléfono programado.

Sistema de gestión a distancia. Permite la gestión de la instalación

a distancia sin necesidad de cableado, utilizando telemandos, ya sea por

radiofrecuencia o infrarrojos.

Sistemas de intercomunicación por telefonía. Permiten la gestión

eficaz de las comunicaciones de voz dentro del mismo edificio. Suelen aprovechar

la infraestructura de la instalación interior de telefonía.

Sistemas de comunicación de datos. El sistema mas conocido de

comunicación de datos consiste en el uso de redes de área local, que permite

compartir los recursos y la información de los diferentes ordenadores y dispositivos

(impresoras, escaner, etc.) de la red local.

Otros sistemas, como los de entretenimiento: juegos, video,

multimedia, etc.

Comunicaciones externas: Permiten la transmisión o el intercambio de

información de la instalación con el exterior. Algunos ejemplos son:

Control remoto del sistema vía telefónica. Permite la gestión de

cargas desde un teléfono convencional aprovechando la línea telefónica.

Control remoto del sistema a través de Internet. Permite la gestión

de cargas desde un ordenador remoto que se conecta vía Internet a un ordenador

local conectado a la instalación.

Sistema de recepción y distribución de la señal de TV. Permite la

recepción de la señal de TV ya sea terrestre, satélite o por cable y su distribución

por el edificio.

En la actualidad están apareciendo las denominadas pasarelas residenciales, que permiten

interconectar una red inmótica con una red de comunicación de datos como una red local o incluso

con Internet. La convergencia entre estos tres tipos de redes (control, datos y entrteniemiento) se

realizara mediante la llamada pasarela residencial (un sistema de comunicaciones de nueva

generacion que permitira integrar redes y servicios de una manera escalable) que facilitara una




conexión transparente a Internet de cualquier dispositivo electrico (mediante redes de control),

informatico (mediante redes de datos) o de video/audio (mediante redes de entretenimiento).

Las posibilidades que abre son muy grandes, pudiendo controlar y monitorizar todos los

servicios de la gestion tecnica de edificios de forma remota desde una simple pagina web. Pero

tambien trae consigo grandes peligros de privacidad y seguridad.

2.6.- Aire Acondicionado.

El acondicionamiento de aire es el proceso más completo de tratamiento del aire ambiente de los locales habitados; consiste en regular las condiciones en cuanto a la temperatura (calefacción o refrigeración), humedad, limpieza (renovación, filtrado) y el movimiento del aire dentro de los locales. Si no se trata la humedad, sino solamente de la temperatura, podría llamarse climatización.

En la figura No. 6 Puede verse el sistema refrigerador de un acondicionador de aire típico.

Figura 6. Esquema de bloques del sistema de refrigeración de un acondicionador típico de

habitación.

A continuación se dará una breve descripción de las partes que lo componen.

El compresor.

Se encarga de bombear el refrigerante a través del sistema. Los compresores son de

diversos estilos y tipos. Los dos más populares en los acondicionadores son el de pistón y el

rotativo.

En un compresor de pistón el vapor refrigerante se comprime con un pistón en el interior de

un cilindro. Funciona exactamente igual que el pistón de un motor de gasolina, excepto que en

lugar de ser accionado por la explosión de un gas, el pistón comprime un vapor y lo expulsa del

cilindro. Un sistema de válvulas que se abren y cierran alternativamente admite el vapor al final de




la carrera del pistón y lo expulsa en la parte superior de la misma. Pueden emplearse uno o dos

pistones dependiendo de la compresión que se necesite.

En un compresor rotativo la compresión se realiza mediante una cámara que se ensancha

y se contrae alternativamente mediante un anillo giratorio excéntrico dentro de una carcasa

circular. Cuenta con dos aberturas, una para expulsión y otra para admisión. Entre ellas hay una

lámina sometida a la presión de un muelle de manera que esté siempre en contacto con el anillo

excéntrico. La lamina forma una unión hermética en el punto de unión con dicho anillo. Al girar el

eje de la biela, rueda el anillo excéntrico, el cual apenas roza el interior de la carcasa. Cuando el

filo de contacto pasa por la abertura de admisión, no queda prácticamente ningún espacio entre el

anillo y la carcasa. Cuando el borde del anillo se retira de la abertura de admisión, se forma una

cámara de expansión que tiene como paredes la lámina, la carcasa y el borde de contacto entre la

cámara y el anillo excéntrico. Esta cámara alcanza su mayor grado de expansión o de volumen

cuando el borde alcanza la abertura de expulsión. Los vapores que se encuentran en la tubería de

admisión penetran en la cámara de expansión para llenarla. Mientras esto sucede, se forma otra

cámara en el lado de la expulsión. Esta cámara, debido a que precede al anillo excéntrico, se hace

cada vez más pequeña en lugar de ensancharse. Como resultado de ello, el vapor de esta cámara

es empujado hacia fuera a través de la abertura de expulsión o descarga.

Tanto el compresor de pistón como el rotativo están accionados por motores eléctricos. En

las unidades abiertas, el motor y el compresor están montados de forma independiente. Cada uno

tiene su propio sistema de lubricación y el compresor es accionado por el motor mediante una

correa.

En las unidades herméticas, el motor y el compresor están montados en el interior de una

caja o cárter de acero cerrado y con un eje común. El vapor refrigerante se introduce directamente

en la carcasa, desde la cual se lleva a un tubo de aspiración interior situado por encima de la

superficie del lubricante. El aceite lubricante puede alcanzar la entrada del tubo de aspiración y

circular con el refrigerante a lo largo del sistema, pero en la práctica, la cantidad absorbida es

insignificante.

Evaporador.

Es un recinto en que se evaporan los líquidos refrigerantes, pero quedando siempre

confinados. De esta manera el refrigerante puede ser empleado una y otra vez.

La evaporación de un líquido va acompañada de la absorción de calor del aire u objetos

circundantes. Por tanto, el evaporador toma calor de su alrededor y lo transfiere al vapor

refrigerante, en el cual se convierte en calor latente de vaporización.




El evaporador de cualquier sistema de aire acondicionado precede al compresor en el

sentido del flujo del refrigerante. Existen dos tipos de uso general. En el evaporador inundado, el

refrigerante está tanto en el estado líquido como de vapor. Este tipo no es muy empleado en los

acondicionadores de aire. El otro tipo es el evaporador seco, en el que el refrigerante está en

estado de vapor en la mayor parte del circuito.

Cuando el compresor está en marcha tiende a vaciar el interior del evaporador. De esta

manera, la presión en el interior del evaporador se mantiene a un valor bajo predeterminado y

exacto.

Su función es absorber calor del aire o de los objetos circundantes, es decir, enfriar.

Condensador.

Realiza exactamente la función inversa que la del evaporador. En lugar de absorber calor

de su ambiente, lo disipa en el aire que lo rodea. Mientras que el evaporador está situado dentro

del recinto que debe ser refrigerado, el condensador se coloca en el exterior para que pueda

disipar el calor sin que afecte a la temperatura del recinto. Los condensadores refrigerados por aire

son los que se emplean normalmente en los acondicionadores de aire para habitación. En las

unidades compactas de gran capacidad y en los sistemas centrales se emplea normalmente un

condensador enfriado por agua. Los condensadores enfriados por agua están rodeados por una

camisa que contiene el agua que circula en dirección opuesta a la del flujo del refrigerante. En la

mayoría de los acondicionadores de aire y en muchos sistemas centrales se emplean

condensadores refrigerados por aire.

Su principal función es disipar calor. La función secundaria es la conversión física del

vapor refrigerante al estado líquido.

El filtro.

Sirve para retener las partículas de materias extrañas evitando que recorran el circuito.

Normalmente es un tubo de cobre de poca longitud y de diámetro interior mayor que el resto de los

tubos del sistema y que contiene tamiz cónico.

Secador.

El agua disminuye seriamente el rendimiento del sistema de refrigeración debido a que no

se evapora a las presiones y temperaturas existentes en un aparato acondicionador de aire, pero

circulará por él aunque esté en estado líquido. Como los líquidos son prácticamente

incompresibles, su presencia sobrecargaría el compresor, pudiendo llegar a perjudicar las válvulas




y otros controles. La parte secadora está embalada con alúmina activada, sulfato de calcio, gel de

sílica o cualquier otro material deshidratante de gran afinidad por el agua.

Líneas de admisión y descarga.

El tubo por el que circula el refrigerante, entre el evaporador y el compresor, se llama línea

de admisión. Siempre esta incluido en el lado de baja presión de un sistema de circulación.

El tubo intercalado entre el compresor y el condensador se llama línea de descarga.

Siempre corresponde al lado alto del sistema.

Para la circulación del refrigerante entre el compresor, el condensador y el evaporador, se

prefiere emplear tubo de cobre porque puede doblarse sin que se agriete y es inmune a los efectos

corrosivos de los refrigerantes.

Líneas de líquido y capilar.

La línea de líquido es el tubo de cobre en el que el refrigerante está en estado líquido, tiene

un diámetro interior de 7 a 10 décimas de milímetro. En el circuito de circulación precede

inmediatamente el evaporador. Su objeto es el de restringir la circulación del refrigerante.

El Sistema Eléctrico.

En la siguiente figura puede verse el esquema de bloques del sistema típico de un

acondicionador de aire.

Figura 7. Esquema de bloques del sistema eléctrico de un acondicionador líquido.




Motores del compresor y de los ventiladores.

Los acondicionadores de aire con unidades herméticas tienen dos motores de inducción.

Uno esta encerrado en la carcasa del compresor y acoplado directamente al compresor. El otro

acciona el ventilador del condensador y del evaporador.

Relés.

En los sistemas monofásicos se emplea un relé para suministrar corriente al devanado de

arranque del motor durante unos tres segundos. Cuando el motor alcanza su velocidad de

régimen, el relé se desconecta.

Condensadores.

Empleado conjuntamente con un relé, el condensador de arranque aumenta la potencia de

arranque (par de arranque) de un motor de inducción. La función del condensador de marcha es la

de aumentar la potencia del motor cuando gira a su velocidad nominal.

Termostato.

El termostato (Figura 8) controla los periodos de funcionamiento del

compresor. Cuando el termostato detecta que la corriente de aire está demasiado

caliente, cierra el circuito y hace que se ponga en marcha el compresor. Cuando

se alcanza de nuevo una temperatura satisfactoria, el circuito se abre y el

compresor se para. En un termostato se emplea normalmente un interruptor de

volquete para que los contactos se abran y se cierren rápidamente y el arco sea

mínimo.




Figura 8. Construcción de un termostato típico.

Interruptores.

En un acondicionador de aire moderno se emplean varios interruptores cuya función queda

definida por sus correspondientes indicadores: ventilación reducida, ventilación elevada, ventilación

sola o frío. En cualquier caso, cuando el acondicionador está en marcha, el ventilador funciona.

Tipos de sistemas residenciales.

Un acondicionador para varias habitaciones está diseñado para suministrar aire

acondicionado a más de una habitación, por lo general a todas las habitaciones de la casa. El

acondicionador puede estar contenido en un armario con todos sus componentes o bien puede

estar repartido por toda la casa o incluso fuera de ella. Las cámaras de pleno o de aire, o

conductos aislados, conducen el aire acondicionado a las diversas habitaciones del edificio y el

aire de las habitaciones a su vez es conducido a la unidad. En este aspecto, el sistema de

circulación de aire se considera cerrado, es decir, que virtualmente el mismo aire circula una y otra

vez, con el aire fresco, circulando a través de las muchas rendijas que hay en los edificios

corrientes.




Unidades compactas.

Támbien conocidas como instalaciones autónomas o unidades completas, las unidades

compactas están diseñadas con unas capacidades comprendidas entre 6,000 kcal/h y 22,600

kcal/h (24,000 a 90,000 BTU/h), un margen más que suficiente para la mayoría de las casas y

edificios pequeños para oficinas y almacenes. Se fabrican modelos con refrigeración por agua y

por aire.

Una unidad compacta típica esta montada en un armario decorativo diseñado para eliminar

tanto el ruido como la vibración, están diseñadas tanto para funcionamiento con corriente

monofásica como trifásica. El funcionamiento con corriente trifásica requiere un suministro eléctrico

especial que no puede conseguirse normalmente en las casas. En la figura 9 pueden verse los

esquemas del conexionado eléctrico de un modelo monofásico y de otro trifásico.

Figura 9. Esquema del circuito eléctrico de unidades monofásica y trifásica.

La unidad evaporador-ventilador puede instalarse en un altillo y emplear conductos cortos

hasta los techos de las habitaciones que deben acondicionarse. Esta última posibilidad resulta muy

adecuada para casa que no disponen de un sistema de conductos de calefacción.

Descripción de los controles automáticos para sistemas de aire acondicionado.




Objetivo de los controles.

Los controles pueden cumplir cuatro diferentes funciones.

Mantener las condiciones de diseño. Los controles mantienen las condiciones de diseño

(temperatura, humedad) en el recinto. L a capacidad de calefacción y enfriamiento del sistema de

acondicionamiento de aire se selecciona según las condiciones de carga del diseño. Siempre que

la carga (ganancia o pérdida de calor) sea menor que el valor de diseño, la capacidad del sistema

será demasiado grande. Si produce plena carga, los recintos se calentarán o enfriarán demasiado.

Los controles deben regular la cantidad de calefacción o enfriamiento para que coincida con la

carga. La carga varia principalmente debido a los cambios en la temperatura exterior, en la

radiación solar, el número de ocupantes y las luces que se encienden o se apagan.

Reducir la mano de obra.- Los controles reducen la intervención humana necesaria para el

funcionamiento y servicio del sistema, y con ello se reducen los costos correspondientes y las

posibilidades de errores.

Reducir al mínimo el uso de energía y sus costos.- Una de las consideraciones más

importantes en la planificación y funcionamiento de un sistema de control se basa en su capacidad

para reducir al mínimo el uso de energía. A los controles que cumplen con estas funciones se les

llama controles de funcionamiento, o de operación. Con frecuencia algunos controles proporcionan

todas estas funciones.

Mantener el funcionamiento del equipo a niveles seguros.- Los controles hacen lo anterior y

así evitan daños a las instalaciones o a las personas. A este tipo de control se le llama control de

seguridad. En general actúa como dispositivo limitante, para restringir los valores de temperatura,

presión u otras variables en el equipo. Los controles de seguridad son de primerísima importancia

y son parte del sistema general de control automático.

Controladores.

El controlador realiza dos funciones: percibir la señal de la variable controlada, y transmitir

una acción al dispositivo controlado, como resultado de esa señal. Las variables que con más

frecuencia requieren control en los sistemas de acondicionamiento de aire son la temperatura, la

humedad, la presión y el flujo.

Los controladores de temperatura también se llaman termostatos. Disponemos de muchos

tipos de elementos sensores para los termostatos.




Un sensor de elemento bimetálico se fabrica entre sí dos bandas de diferentes metales.

Esos metales varían de modo distinto cuando cambia su temperatura, forzando al elemento a

doblarse. La banda bimetálica puede ser recta o tener otras formas. El elemento sensor bimetálico

se usa con frecuencia en los termostatos de recinto.

Otro tipo de sensor de temperatura se llama elemento de resistencia. Es un alambre

delgado cuya resistencia eléctrica varía con la temperatura. Se puede aplicar a los termostatos

tanto de recinto como del tipo remoto.

Después de que el elemento sensor del controlador percibe la señal, la debe transmitir

mediante otra parte del controlador. Con frecuencia también se amplifica la señal para tener la

suficiente intensidad como para hacer trabajar el dispositivo controlado. El elemento transmisor

puede ser eléctrico, electrónico o neumático. Un transmisor eléctrico puede consistir simplemente

de dos contactos eléctricos conectados al dispositivo controlador como se muestra en la figura 10.

Figura 10. Termostato con los contactos eléctricos abiertos. Estos contactos son los que transmiten la señal.

Cuando el elemento bimetálico se dobla debido a un cambio de temperatura, cierra o abre

un circuito eléctrico y con ello hace trabajar al dispositivo controlado.

En un tipo de controlador eléctrico y electrónico se emplea un elemento sensor de

resistencia. El elemento transmisor se llama puente de Wheatstone, que es un circuito eléctrico

dispuesto para mandar un voltaje proporcional a la señal. Este voltaje es muy pequeño y por lo

tanto se debe amplificar después. Este tipo de dispositivo es adecuado para un control

proporcional.

Un relevador es un dispositivo auxiliar que se usa con frecuencia con controladores y

demás partes de un circuito de control. Un relevador eléctrico es un dispositivo que cierra o abre un

circuito eléctrico cuando recibe una señal de otro circuito eléctrico. Se puede usar con

controladores cuando el circuito de señal tiene bajo voltaje y el dispositivo controlador debe




trabajar con alto voltaje. En un tipo de relevador se emplea un solenoide. Una bobina en el circuito

de bajo voltaje actúa como imán cuando se energiza eléctricamente.

Selección de sistemas de control.

Hay incontables opciones y disposiciones de controles para los sistemas de calefacción,

ventilación y acondicionamiento de aire. Hay alternativas acerca desde dónde controlar el sistema

de acondicionamiento de aire. Se puede proporcionar el control en la fuente de calefacción o

enfriamiento, la bomba o ventilador, o las unidades terminales. El control también se puede dar al

variar los flujos de aire o agua con compuertas o válvulas. En muchos sistemas se usa una

combinación de estos métodos.

Además de seleccionar la parte del sistema de acondicionamiento por controlar, hay

alternativas para la cuál se usa la variable controlada en el sistema: el aire del recinto, el medio o el

aire exterior. Desde luego que la temperatura del aire del recinto es lo que finalmente se controla, y

por lo tanto parecería obvio que el control fuera allí, mediante un termostato de recinto. Sin

embargo, en muchos sistemas se tiene control adicional mediante termostatos que detectan la

temperatura del aire exterior o la del medio de enfriamiento o calefacción.




Capitulo 3.- Desarrollo Del Proyecto

3.1 Alcance Del Proyecto.

El Proyecto a desarrollar dentro del complejo de oficinas consta de seis sistemas a

controlar.

Sistema de Iluminación

Sistema de Detección de Incendio

Sistema de Aire Acondicionado

Circuito Cerrado de Televisión

Sistema de Intrusión

Control de Acceso

3.2 Áreas a Controlar

En el (Plano Arquitectonico Edificio de Oficinas) A-001 dentro del (Apéndice) se

observa como se encuentran distribuidas las oficinas.

Debido al tipo de giro de la empresa y a los requerimientos de este tipo de edificios se

realizará el control de los sistemas anteriores de acuerdo a la siguiente descripción:

3.2.1 Sistema de Iluminación.

Los sistemas de iluminación son los principales consumidores de energía eléctrica ya que

en la mayoría de las ocasiones en los edificios grandes, principalmente los que son empleados

para oficinas, dichos sistemas permanecen activos durante largos periodos de tiempo aunque los

espacios de trabajo se encuentren desocupados o que el nivel de iluminación natural sea

adecuado para realizar actividades, por lo cual se tiene un gran desperdicio de energía eléctrica.

Como también se sabe la energía luminosa produce además de iluminación, calor el cual es

proporcional al tipo de luminaria empleada, dicho calor emitido por las lámparas produce también

que los sistemas de acondicionamiento de aire se activen sin que realmente sea necesario.




Como se explica anteriormente la iluminación es un sistema importante a controlar para

poder proporcionar un ahorro de energía eléctrica, actualmente en el edificio de oficinas mostrado

gráficamente en el ( Plano Electrico y Alambrado) A-002 del (Apéndice), no se cuenta con ningún

tipo de control para el ahorro de energía por medio de la iluminación, lo que significa que el

sistema de iluminación permanece encendido por largos periodos de tiempo o que depende del ser

humano el que las luces permanezcan encendidas o apagadas.

Actualmente se encuentran en el mercado varias soluciones a dicho problema, en la

mayoría de los casos se proponen sistemas de detección de presencia y/o movimiento, la

conjugación de la detección de movimiento y presencia hace una mejora de los sistemas ya que la

detección única de movimiento nos da conmutaciones muy seguidas y es muy inestable, porque

provoca encendidos y apagados de las lámparas de forma continua, lo cual daña al equipo de

alumbrado reduciendo su vida útil, pero también se afecta el consumo de energía ya que las

lámparas en donde consumen mas energía eléctrica es en el proceso de encendido.

Para el ahorro de la energía también se tiene que realizar un calculo adecuado de

luminarias y una buena distribución de estas para lo cual se emplean normas de niveles de

iluminación dependiendo de la tarea a realizar en el local.

La NOM-025-STPS-1999 propone en la siguiente tabla los niveles de iluminación

requeridos de acuerdo al área de trabajo.




Tabla 9. Niveles de iluminación por área de trabajo

TAREA VISUAL DEL PUESTO DE TRABAJO

ÁREA DE TRABAJO

NIVELES MÍNIMOS DE ILUMINACIÓN

(LUX)

En exteriores: distinguir el área de transito, desplazarse caminando, vigilancia, movimiento de vehículos.

Áreas generales exteriores: patios y estacionamientos

20

En interiores: distinguir el área de transito, desplazarse caminando, vigilancia, movimiento de vehículos

Áreas generales interiores: almacenes de poco movimiento,

pasillos, escaleras estacionamientos cubiertos, labores en minas, iluminación de emergencia

50

Requerimiento visual simple: inspección visual, recuento de piezas, trabajo en banco y maquina

Áreas de servicios al personal: almacenaje rudo, recepción y despacho, casetas de vigilancia, cuartos de compresores y papelería

200

Distinción moderada de detalles: ensamble simple, trabajo medio en banco y maquina, inspección simple, empaque y trabajos de oficina.

Talleres: Área de empaque y ensamble, aulas y oficinas

300

Distinción clara de detalles: maquinado y acabados delicados, ensamble e inspección moderadamente difícil, captura y procesamiento de información, manejo de instrumentos y equipos de laboratorio

Talleres de precisión: salas de computo, áreas de dibujo,

laboratorios 500

Distinción fina de detalles: maquinado de precisión, ensamble e inspección de trabajos delicados, manejo de instrumentos y equipo de precisión, manejo de piezas pequeñas.

Talleres de alta precisión: de pintura y acabado de superficies, y

laboratorios de control de calidad. 750

Alta exactitud en la distinción de detalles: ensamble, proceso e inspección de piezas pequeñas y complejas y acabado con pulidos finos

Áreas de proceso: ensamble e inspección de piezas complejas y

acabados con pulido fino. 1000

Alto grado de especialización en la distinción de detalles.

Áreas de procesos de gran exactitud 2000

Los datos mostrados en la tabla anterior sirven para determinar el número de luminarias

requeridas en un área de acuerdo al método de los lúmenes, además también se requiere conocer

las dimensiones del local, la selección de lámparas, luminarias y balastros, la reflectancia de piso,

techo y paredes, el factor de utilización, el factor de depreciación.




Las etapas del método de los lúmenes se dividen en dos grupos:

Identificar las variables.

Dimensiones del local.

Nivel de iluminación.

Reflactancia.

Factor de utilización.

Factor de depreciación.Hacer lo cálculos:

Del flujo luminoso de un área.

Del flujo total por luminaria.

De la cantidad de luminarias.

Como se menciona anteriormente se necesita saber las dimensiones del área de trabajo

como son:

L= Largo

A= Ancho

d= Altura hasta el techo

ht= Plano de trabajo

H= Plano útil

En la figura 11. se muestra un ejemplo de cómo se obtienen las dimensiones de un local,

para proceder a realizar los cálculos.

Figura 11. Ejemplo para obtener las dimensiones de un local.

d= 3.0

Hlum= 0.20

H=

ht= 0.8

A= 9

L=18




Los datos obtenidos anteriormente ayudan a determinar la variable Factor de Área (K)

como se observa en la ecuación 3.1

(3.1)

De la ecuación 3.1 se obtienen los valores requeridos para obtener el valor numérico de la

variable K (Ecuacion 3.2).

(3.2)

El siguiente paso es determinar el nivel de iluminación requerido en el área de trabajo, de

acuerdo con la tabla 11 el nivel de iluminación requerido en un área de oficinas es de 300 LUX.

E= nivel de iluminación

E= 300 LUX

En un proyecto de iluminación es muy importante evaluar la reflactancia, es decir la

reflexión de la luz en el techo, en las paredes y en el piso. La reflectancia se representa mediante

los números que indican el porcentaje de reflexión en las superficies oscuras, medias, claras y

blancas.

7 ó 70 - blanca

5 ó 50 - clara

3 ó 30 - media

1 ó 10 - oscura

Citando un ejemplo se escoge una relación de porcentajes 70 – 50 – 20.

Con los datos de Factor de Área y las reflactancias es posible determinar el Factor de

Utilización (η) el cual representa el porcentaje del flujo luminoso por la luminaria.

Para encontrar ese valor, es necesario cruzar los valores encontrados para el factor K y la

reflactancia del ambiente.

Dichos valores se encuentran en una tabla proporcionada por el distribuidor de la marca de

las luminarias dicha tabla se presenta a continuación.




Tabla 10. Valoración de deslumbramiento (Unified Glare Rating).

El valor del flujo luminoso útil permitirá conocer la eficiencia del conjunto: luminaria,

lámpara y ambiente. En el caso de la luminaria elegida, el Factor de Utilización fue de 20.4, en la

tabla anterior el valor se representa en porcentaje por lo cual para efectos de calculo se toma como

valor 0.204.

Con el tiempo, las paredes y el techo se ensuciarán. Los equipamientos de iluminación

acumularán polvo. Las lámparas proporcionarán menor cantidad de luz. Algunos de esos factores

pueden ser eliminados por medio de un mantenimiento periódico.




Con el cálculo del Método de los Lúmenes es posible suavizar el efecto de esos factores,

adoptando valores ya determinados con anticipación que prevén esa depreciación. Ese valor es

denominado Factor de Depreciación por lo general se considera un valor de 0.85 para un ambiente

normal.

Después de haber considerado los puntos anteriores se procede a elegir el tipo de

luminaria, lámpara y balastro adecuado a la aplicación que se desee proyectar en este caso

particular se cuenta con el siguiente equipo de iluminación:

Philips Fugato Power FBS280 C + L 2xPLT/4P42W/830

El Flujo Total por Luminaria es otro punto importante para realizar cálculos de luminarias,

el flujo total por luminaria es el flujo luminoso emitido por la luminaria, teniendo en cuenta el tipo de

lámpara y el balastro.

El cálculo del flujo total por luminaria se determina por la ecuación 3.3.

(3.3)

Dado que se cuenta con información detallada del equipo de iluminación la cual se muestra

en el apéndice B se obtiene que el flujo total por luminaria es de 6400 lm.

Al determinar el flujo luminoso total por luminaria se procede a determinar el Flujo luminoso

total para un área su formula se muestra en la ecuación 3.4.

(3.4)

Sustituyendo los datos obtenidos a lo largo del desarrollo en la ecuación 3.4 se tiene la

ecuación 3.5:

(3.5)

Para determinar el numero necesario de luminarias aplicamos la ecuación 3.6.

(3.6)




Donde N es el número total de luminarias, substituyendo los valores en la ecuación 3.6

obtenemos la ecuación 3.7:

(3.7)

Como no se pueden poner 44 luminarias enteras y .66 de otra, se considera un número

mayor a 15, en este caso seria 16

N= 16 Luminarias

Al obtener el número total de luminarias se continúa con el cálculo de la distribución de las

luminarias para que podamos obtener una iluminación distribuida correctamente en el área de

trabajo.

Las formulas para la distribución de luminarias son las descritas en las ecuaciones 3.8 y

3.9.

(3.8)

(3.9)

Sustituyendo los datos necesarios obtenemos las ecuaciones 3.10 y 3.11.

(3.10)

(3.11)

Redondeando las cantidades se tiene que a lo largo existirán 6 luminarias y a lo ancho 3,

resulta que con esta disposición se sobrepasa el número de luminarias calculadas anteriormente,

pero se pueden ajustar estos resultados y obtener una distribución un poco mas simetrica

colocando 4 hileras de luminarias a lo largo y 4 luminarias a lo ancho, la separación de centro a

centro entre las luminarias esta determinado por la altura útil (H) esta distancia se puede

considerar etre 1 y 1.5 veces H.




Y el espaciamiento entre la pared y la primer luminaria es un medio del valor de a y de b

como se muestra en la figura 12.

Figura 12. Ejemplo del esquema de distribución de luminarias.

En el caso del ejemplo citado se tiene que para la distancia de máxima y minima entre

luminarias, eso se observa en las ecuaciones 3.12 y 3.13:

dmaxa= 2 *1.5=3m (3.12)

dmaxb= 1 * 2= 2m (3.13)

Para la distribución propuesta anterior mente se divide tanto la dimensión de largo como

ancho entre la distribución deseada como se muestra en las ecuaciones 3.14 y 3.15.

(3.14)

(3.15)




Como se puede observar el valor máximo de separación se rebasa, pero al buscar una

mejor distribución se sobrepasaría el nivel de iluminación requerido en el área por lo cual se

considera en la mayoría de los casos tener una distribución adecuada de las luminarias por lo cual

tendremos la distribución como se muestra en la figura 13.

Figura 13. Ejemplo de distribucion de luminarias.

En el caso del proyecto del complejo de oficinas se cuenta con instalación eléctrica

existente la cual nos define la ubicación de cada una de las luminarias, es decir que no se

realizaron los cálculos de iluminación, la distribución y ubicación se encuentra mostrada en el

(Plano Electrico y Alambrado) A-002 del (Apéndice), y según la instalación eléctrica existente el

control de la iluminación es manual por lo cual la mayor parte del tiempo se encuentran encendidas

las luminarias y se hace un gasto de energía eléctrica considerable.

Dichas luminarias se alojan en circuitos derivados los cuales se encuentran en centros de

cargas que están dispuestos en lugares estratégicos a lo largo de todo el edificio

Por lo cual se propone un sistema de control que nos permita que las luces estén

encendidas por ciertos horarios y por ocupación de los lugares de trabajo.




La iluminación se encuentra distribuida en todo el edificio como se muestra a continuación:

Tabla 11. Distribución de luminarias en el edificio.

Nivel Número de luminarias existentes

Modelo de luminarias existentes

Potencia consumida por cada luminaria

(W)

Potencia total calculada (W)

Estacionamiento 43

Philips Fugato Power FBS280 C+L 2*PL-T 4P

42 W/ 830

92 3956

Recepción 83


42 W/ 830

92 7636

Piso 3 de oficinas 80


42 W/ 830

92 7360



42 W/ 830

92 7360



42 W/ 830

92 7360



42 W/ 830

92 7360



42 W/ 830

92 10764

Para realizar el control por medio de ocupación se emplean sensores de rayos infrarrojos

pasivos por sus siglas en inglés PIR, sensores con tecnología ultrasónica y sensores con

tecnología dual que es una combinación de las tecnologías anteriores y patentados por la empresa

BTcino.

Los detectores PIR reaccionan sólo ante determinadas fuentes de energía tales como el

cuerpo humano. Estos captan la presencia detectando la diferencia entre el calor emitido por el

cuerpo humano y el espacio alrededor. En la figura 14 se muestra visualmente como funciona este

tipo de detectores.




Figura 14. Funcionamiento de los detectores PIR.

Tecnología PIR

Los sensores PIR utilizan un lente de Fresnel que distribuye los rayos infrarrojos en

diferentes radios (o zonas), los cuales tienen diferentes longitudes e inclinaciones, obteniendo así

una mejor cobertura del área a controlar. Cuando se da un cambio de temperatura en alguno de

estos radios o zonas, se detecta la presencia y se acciona la carga.

Con objeto de lograr total confiabilidad, esta tecnología integra además, un filtro especial

de luz que elimina toda posibilidad de falsas detecciones causadas por la luz visible (rayos

solares), así como circuitos especiales que dan mayor inmunidad a ondas de radio frecuencia.

La tecnología PIR permite definir con precisión al 100% el área de cobertura requerida.

En la figura 15 se detalla la cobertura de este tipo de sensores.

A) Patrón de cobertura (vista horizontal) B) Patrón de cobertura (vista planta)




Figura 15 A y B. Cobertura de los sensores PIR.

En la figura 16 se observa el diagrama de sensibilidad del detector de tecnología PIR.

Figura 16. Sensibilidad del detector PIR.

Se tiene una mejor sensibilidad cuando alguien se mueve perpendicularmente al patrón de

cobertura, que cuando se mueve paralelamente.

Tecnología Ultrasónica

Los detectores ultrasónicos son sensores de movimiento volumétricos que utilizan el

principio Doppler. Los sensores emiten ondas de sonido ultrasónico hacia el área a controlar, las

cuales rebotan en los objetos presentes y regresan al receptor del detector como se muestra en la

figura17.

Los sensores ultrasónicos contienen un transmisor y uno o varios receptores. Estos

transmiten las ondas sonoras a una alta frecuencia generada por un oscilador de cristal de cuarzo.

Dicha frecuencia es tan alta que no alcanza a ser percibida por el hombre.




Dado a que la cobertura ultrasónica puede “ver” a través de puertas y divisiones, es

necesario darle una ubicación adecuada al sensor para evitar así, posibles detecciones fuera de la

zona deseada.

Las áreas con alfombra gruesa y materiales anti acústicos absorben el sonido ultrasónico y

pueden reducir la cobertura. La eficiencia del sensor también puede verse alterada por flujo

excesivo de aire (provocado por aires acondicionados, ventiladores, calefacción, etc.

Figura 17. Funcionamiento del detector ultrasónico.

El movimiento de una persona en el área provoca que las ondas de sonido regresen con

una frecuencia diferente a la cual fue emitida, lo cual es interpretado como detección de presencia





Figura 18. Diagrama de detección del sensor ultrasónico.

Tecnología Dual

La tecnología Dual combina las tecnologías PIR y Ultrasónica, proporcionando así el

control de iluminación en áreas donde sensores de una sola tecnología pudieran presentar

deficiencias en la detección.

La combinación de PIR y Ultrasónica permite que el sensor aproveche las mejores

características de ambas tecnologías, ofreciendo así mayor sensibilidad y exactitud de operación.

Esta tecnología presenta diferentes configuraciones de operación. La configuración

estándar enciende la iluminación cuando las dos tecnologías detectan ocupación de forma

simultánea, la mantiene encendida mientras una de las dos siga detectando presencia y la apaga

cuando el área se desocupa. Según las condiciones específicas de la zona a controlar, es posible

cambiar dicha configuración.

Un ejemplo de aplicación pudiera darse en una sala de cómputo: El flujo de aire (generado

por el aire acondicionado) podría provocar falsos encendidos para un sensor ultrasónico, mientras

que la falta de actividad en el área pudiera provocar falsos apagones con un PIR. Este tipo de

problemas se pueden resolver con la tecnología Dual, ya que para el encendido de las luces, el

detector, en su configuración estandard, necesita detección de presencia de las dos tecnologías

(pudiéndose entender ésto como “confirmación” de presencia en el área), mientras que para

mantener la luz encendida, sólo es necesario que alguna de las dos tecnologías detecte

movimiento por mínimo que éste sea.




Los sensores propuestos pertenecen a la empresa BTicino que ofrece estos productos en

su línea Watt Stopper, dentro de esta línea se presenta una gama de productos para diferentes

soluciones, con diferentes características, en la tabla12 se presentan dichos productos.

Tabla 12. Sensores Watt Stopper.

En el (Apéndice) se muestra una guía de aplicación, selección, posición e instalación de

cada uno de los sensores ofrecidos por la línea Watt Stopper asi como también en el mismo anexo

se presenta un documento con los patrones de cobertura de cada uno de los sensores, en el plano

A-003 (Sistema de Iluminación), del apéndice, se muestra el tipo de sensor a emplear por cada

una de las áreas de trabajo, su posición física de instalación y la cobertura empleada para cada

uno de los elementos.




La línea Watt Stoper nos ofrece un elemento de control propietario de BTicino llamado

Power Pack el cual es un transformador de corriente alterna a directa el cual también cuenta con

un contacto NA , el cual al detectar presencia cambia su estado, y activa la iluminación.

Para este proyecto se propone alimentar los sensores con una fuente independiente de 24

V c.d., la señal de control del sensor será enviada a un modulo de entradas de un PLC el cual

activará una salida a relevador en dicha salida se conectará el circuito que contiene las lámparas a

controlar por el sensor de presencia. En la figura 19 se muestra el diagrama de conexión de la

propuesta.

Figura 19. Diagrama de conexión de un sensor al PLC.

También se propone que sea empleado un PLC con funciones especiales las cuales

puedan ayudan a activar una salida del mismo PLC al cumplirse una determinada hora y se

desactive al concluir la hora de trabajo en el edificio.

El PLC propuesto es de la marca WAGO el cual cuenta con una librería de programación

nombrada Building Automation, está ofrece una gran variedad de funciones especiales diseñadas

para el control automatico de diferentes sistemas presentes en un edificio inteligente, como por

ejemplo crear escenarios con diferentes tipos de luz, controlar sistemas de aire acondicionado, etc.

Filosofía de control.

El sistema de iluminación será controlado de la siguiente forma.

La iluminación de los pasillos se encenderá de forma automática de acuerdo a horarios

establecidos de oficina y de limpieza, este horario de encendido de las lámparas podrá ser

modificado por el operador del cuarto de control y estará sujeto a los horarios en que se labore en

la oficina, dias en que se trabaje y a las estaciones del año.




La iluminación en oficinas, comedores, salas y recepciones será controlada de forma

automática con un sensor de presencia de acuerdo a las siguientes condiciones:

Cuando el sistema de iluminación se encuentre funcionando en horarios de oficina y

limpieza.

Cuando el sensor de movimiento detecte presencia en el cuarto.

Se tienen que cumplir estas dos condiciones forzosamente, de otra manera las lámparas

no encenderán.

Las dos propuestas anteriores nos dan como resultado un diagrama de flujo el cual se

observa en la figura 20 en la cual se representan las condiciones necesarias para activar el

alumbrado del edificio

Sistema de alumbrado en

oficinas, pasillos,salas y

comedores

17:30a

22:00

Sensor de Presencia

07:30a

11:30

Permitir suministro de energía a Circuitos de alumbrabo

Interrumpir suministro de

energía a Circuitos de Alumbrabo

Fin de proceso

Figura 20. Diagrama de flujo dela Filosofía de control.




El sistema de iluminación estará determinado por dos horarios si se cumplen dichos

horarios y existe presencia en las áreas de trabajo se encenderán las luminarias correspondientes

a dicha área, gobernada por el sensor de presencia, al dejar de detectar movimiento en el área o al

no cumplirse el horario las luces estarán apagadas y de esa forma realizamos un ahorro energético

considerable.

Programación del PLC

De acuerdo a la filosofía de control anteriormente descrita se tiene el siguiente programa

en FBD (Function Block Diagram) así como también la declaración de las variables a utilizar.

Tabla 13. Declaración de variables para el programa de iluminación.

Nombre Tipo Dirección Descripción

Inicio Bool (0/1) - Comando para poner en marcha la

secuencia del sistema de iluminación

sp1 – sp8 Bool

IX2.0

–

IX2.7

Señal digital emitida por el estado que detecto el sensor de presencia (0 – No

detecta, 1- Detecta presencia)

r2 –r8 Bool

QX2.0

–

QX2.7

Salida digital hacia el relevador para encender/apagar las luminarias

b2008 Word - Año en el que esta programado el timer

a11 Byte - Mes

a1 Byte - Día

g7 Byte - Hora

c30 Byte Minuto

Timer1_FBTime Timer - Timer que nos da una señal en formato de

fecha para programar el horario de las luminarias.

Horario1_FBTimeSwitch

Horario2_FBTimeSwitch

Timer Switch - Función que permite operar en determinado

horario las salidas del PLC




La declaración de las variables en el software del PLC se realiza como se observa en la

figura 21.

Figura 21. Declaración de variables en el software de programación del PLC.

Se observa que las salidas y entradas ya se encuentran direccionadas al PLC Wago a

utilizar, se comienza el direccionamiento desde la posición 2.0 ya que el primer modulo es el CPU

del PLC por lo cual no se puede utilizar para direccionar entradas o salidas.

La función FB_Time permite iniciar un timer que proporciona una señal en forma de fecha

para poder operar el FbTimeSwitch de acuerdo a fechas programadas.




Con la función FbTimeSwitch se programa el horario y los días en que se encontrara activo

el switch.Finalmente se obtiene un programa como el que se muestra en la figura 22.

Figura 22. Diagrama de bloques de la programación del PLC del sistema de iluminación.

HMI.

Se utilizara el software Wonderware InTouch para esta aplicación.

En la pantalla solamente visualizaremos las lamparas que se encuentren encendidas.

Primero se declara un grupo de variables para las alarmas del sistema de iluminación al

cual se le da el nombre de luminarias (Figura 23).




Figura 23. Grupo de variables para las alarmas del HMI.

El siguiente paso es declarar cada uno de los tags que corresponden a cada una de las

luminarias del edificio, estos tags se configuran como alarmas y son del tipo discreto como se

observa en la figura 24.

Figura 24. Declaración de tag’s para el sistema de iluminación.




Para cada uno de los tags correspondientes a cada una de las lámparas existentes en el

edificio se tiene que hacer la misma declaración cambiándoles solo el nombre.

El siguiente paso es anexar un visualizador de alarmas el cual mostrara solamente las

lámparas que se encuentran encendidas así como un reloj que mostrara el horario en el cual se

encuentra trabajando el sistema.

La visualización queda como se observa en la figura 25.

Figura 25. Visualización del HMI del sistema de iluminación.




3.2.2 Sistema de Detección de Incendio.

El sistema de detección de incendio, es un sistema importante debido que este ayuda a la

protección de las personas y de los bienes, el sistema de control de incendio en un edificio debe

poder detectar a tiempo debido a la actividades que realiza, este sistema es básicamente para

prevenir incendios mayores detectando a tiempo el problema para que sea resuelto eficaz y

rápidamente, sin provocar pánico a todos las personas dentro del edificio, y que estás sigan

realizando sus actividades normalmente.

El sistema de detección de incendios es una parte importante para cubrir el aspecto de

seguridad en un edificio, en este caso se propone solamente un sistema de detección sencillo

mediante sensores de humo que de forma rápida den alarma de un posible conato de incendio y

poder tomar una acción adecuada para contrarrestarlo.

Para poder implementar este sistema solamente se debe de tomar en cuenta la distancia

de alcance de los detectores que es de 15m por lo que en un espacio de 30m2 solo se instalara un

detector pues se tiene un alcance de 15m de radio, colocándose a la mitad de la habitación como

se muestra en el plano A-004 (Sistema de Detección de Incendio), del apéndice .

Por lo que se propone utilizar sensores Bosch fotoeléctricos con sensor de calor que nos

da una redundancia para que los sensores no emitan falsas alarmas, y a la hora de detectar este

siniestró, los sensores se colocan a una distancia de separación de 15m entre cada detector, el

sensor emite una señal sonora cuando detecta.

Se propone el sensor de Bosch debido a que la señal de salida es compatible con el PLC

que se va a utilizar que es 24 VCD, el rango de detección que maneja y sus caracteristicas de

funcionamiento cumplen con los requerimientos del edificio, otra ventaja es que se cuenta con

distribuidores en México, además de que manejan 2 años de garantía en sus productos.

Figura 26. Tipo de detector de incendios empleado




Todo el edificio contara con detectores de humo como el que se muestra en la figura 26,

estos estarán localizados de manera que queden cubiertas todas las áreas dentro del inmueble. Al

activarse los detectores de humo se emitirán alarmas locales y remotas.

El detector de humo cubre un área de 15.2 m de distancia entre cada detector.

Filosofía de Control

El sistema contra incendio estará controlado mediante sensores de humo que se

encuentran a lo largo de todo el edificio (oficinas, salas, comedores, recepciones, escaleras,

pasillos), al momento de que el sensor detecte humo se emitirá una alarma sonora de forma local

y a su vez dentro del cuarto de control en el HMI correspondiente al sistema contra incendio se

desplegara una señal visual del área en donde se localiza la alarma, esto se observa en la figura

27.

Sistema contra incendio.

Sensor de humo

Alarma sonora en lugar donde ocurrió

el evento

Sin Acción

Fin de proceso

Alarma sonora y localización del lugar en donde

ocurrió el evento dentro de la HMI

Figura 27. Diagrama de flujo del sistema contra incendio




El funcionamiento es sencillo, mientras el sensor no detecte el siniestro no se realizara

ninguna acción, cuando llegue a detectar el siniestro este sensor emitirá una alarma sonora local y

una alarma en el HMI.

Programación del PLC.


en LD (Ladder Diagram) así como también la declaración de variables a utilizar.

Tabla 14. Declaración de variables del sistema contra incendio

Nombre T

ipo Dirección Descripción

sh

1 – sh8

B

ool

IX9.3 –

IX10.2 Señal digital emitida por el sensor de humo.

r2

1 – r28

B

ool

QX9.3 –

QX10.2

Salida digital hacia el relevador para

encender/apagar las alarmas.

Figura 28. Declaración de variables del sistema de detección de incendio en el software de

programación del PLC .




En la figura 29. se observa que las salidas y entradas ya se encuentran direccionadas al

PLC Wago a utilizar. La programación que se muestra es solamente para un bloque de 8

entradas/salidas pero es la misma para los demás sensores de humo.

Figura 29. Programa en LD del sistema de detección de incendios.

Como se observa en la figura 21 solamente se direcciona la entrada del sensor de humo

con su salida respectiva a relevador para accionar las alarmas, no cuenta con horarios ni

programación extra ya que el sistema se encuentra trabajando las 24 hrs y la única condición que

se tiene que cumplir es que el sensor detecte humo o no.

HMI.

Se crea un grupo de alarmas el cual servirá para nombrar a cada uno de los detectores de

humo y poder visualizar su estado, al grupo de alarmas se le da el nombre de detectores de humo

(figura 30).




Figura 30. Asignación del nombre del grupo de alarma del sistema de detección de incendio.

Se asocia cada uno de los sensores de humo con un tag de alarma para que este pueda

ser visualizado (figura 31). Este procedimiento es igual para configurar a todos los sensores de

humo del edificio.

Figura 31. Asignación de tag’s para el sistema contra incendio.

Se configura un panel de visualización para las alarmas el cual contendrá la siguiente

información (figura 32):

Fecha del evento.

Hora del evento.

No. De sensor.

Ubicación.




Figura 32. Configuración del panel de vizualizacion de alarmas del sistema de detcción de incendio.

Se configura una señal visual que será activada cada vez que se detecte una señal de

alarma (figura 33).

Figura 33. Configuracion de señal visual de alarma del sistema de detección de incendio.

La visualización de la HMI se observa en la figura 34.




Figura 34. Visualización de HMI del sistema de detección de incendio.




3.2.3 Sistema de Aire Acondicionado.

El sistema de aire acondicionado es uno de los puntos importantes a controlar para el

ahorro de energía en un edificio, pues este sistema consume un alto nivel de energía, además de

que el usuario siempre esta modificando el valor del clima según su punto de referencia del confort,

esto provoca que el clima este en funcionamiento constantemente y gaste demasiada energía. El

aire acondicionado es uno de los sistemas donde se pone demasiada atención para su control y la

optimización de su energía, es tan importante que ya existen equipos que se encuentran

equipados desde los elementos de campo, como termopares control remoto, etc., hasta el sistema

de monitoreo y visualización del sistema.

Para dimensionar el aire acondicionado es necesario conocer el área de la habitación

donde se implementara, calculando los m2 por habitación y refiriéndonos a las tablas donde

ubicaremos la zona y el área como se muestra en la tabla 15 y 16.

Tabla 15. Tabla de Regiones en México.

Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4

Nayarit, Jalisco, Colima, Zacatecas,

Aguascalientes, Guanajuato y Tlaxcala.

Michoacán, Edo de México, Hidalgo, Puebla, Morelos, Querétaro, DF.

Baja California Sur, Tamaulipas, San Luis

Potosí, Veracruz Guerrero, Oaxaca.

Sonora, Chihuahua, Coahuila, Nuevo

León, Baja California Norte, Sinaloa,

Durango Tabasco, Chiapas, Campeche,

Quintana Roo y Yucatán.

m2

BTU m2 BTU m

2 BTU m

2 BTU

0-8 5000 0-8 5000 0-6 5000 0-5 5000

9-16 12000 11-19 12000 7-13 12000 6-12 12000

16-25 18000 19-27 18000 13-23 18000 12-21 18000

25-30 24000 27-34 24000 23-28 24000 21-26 24000




Tabla 16. Calculo de BTU para el Sistema de Aire Acondicionado Planta Tipo Nivel 2.

Tipo De Oficinas Distancia m Área m2

Nº Oficinas Idénticas

BTU/área

Sala de computo 15 x 6.5 97.5 2

62,000

124,000

Sala CCTV 6.43 x 7.3 46.94 1 30,000

Cuarto de Control 7.3 x 5.34 38.98 1 25,000

TOTAL 179,000

Total de BTU 179,000 esto equivale 15 TON de aire acondicionado para el nivel 2.

Total de BTU 212,910 esto equivale 17.74 TON de aire acondicionado para un

solo nivel

Para los 4 Niveles, que comprenden el Nivel 3, 4, 5, 6, 7, nos da un total de 69.6 TON.

Total de BTU 270,000 esto equivale 22.5 TON de aire acondicionado para el nivel

7.

NOTA. El caculo de los BTU para los Niveles 3-6 y Nivel 7, se muestran mas adelante en el punto

3.4 Memorias de calculo

Para la adecuada selección del equipo se utiliza un programa propietario de LG, por lo que

las coridas se muestran dentro del (Apendice). En este programa se coloca el condensador por

piso calculado, se busca el equipo en una lista donde vienen sus características y se selecciona,

después se seleccionan todos los evaporadores de acuerdo a la capacidad de estos antes

calculada, por ser un programa propietario de LG, solo mostramos los diagramas en el (Apendice).

El sistema de aire acondicionado estará compuesto por condensadores (splits) ubicados

en diferentes áreas dentro de todo el inmueble como se muestra en el plano A-005 (Sistema de

Aire Acondicionado) del (Apéndice), estos encenderán de forma automática cuando dentro de

alguna de las áreas se llegue a una temperatura de 23º C y se apagaran de forma automática

cuando se tenga una temperatura de 16º C. El sistema de aire acondicionado solo estará en activo

durante el horario de trabajo del edificio.




La selección del equipo se realizo con la empresa LG, el equipo que se eligio no requiere

cuarto de maquinas y lo mas importante es que este aparato es ahorrador de energía lo cual,

comparado con un equipo normal, consume 35% menos energía, el equipo cuesta 30% mas que

uno normal pero esta inversión se recupera rápidamente ya que el mayor gasto de energía es

generado por el uso indiscriminado del aire acondicionado. En la figura 35 se muestra el principio

de funcionamiento del equipo y gráficos de ahorro de energía.

Figura 35. Principio Básico, Comparación de energía.




Con los datos obtenidos de las áreas donde se colocará el aire acondicionado se ingresan

en un programa de la compañía LG, al correse el programa se realiza la corrida y la selección del

equipo interior y exterior, el programa muestra si la instalación es apropiada. En las figuras 36 y 37

se muestra el equipo a emplear en el proyecto.

Figura 36. Condensador Figura 37. Evaporador

Se comprará un equipo externo para cada piso para que en caso de que alguno falle, no fallen 2 o

3 pisos simultaneamente. El refrigerante que se utiliza es ecológico, esté no es muy caro y no

impacta de manera negativa el medio ambiente.

Se comprará un equipo externo para cada piso para que en caso de que alguno falle, no

fallen 2 o 3 pisos simultaneamente. El refrigerante que se utiliza es ecológico, esté no es muy caro

y no impacta de manera negativa el medio ambiente.

Filosofía de Control.

El sistema de aire acondicionado en oficinas, comedores, salas y recepciones se accionara

de forma automática de acuerdo a las siguientes condiciones.

Cuando el sistema de aire acondicionado se encuentre funcionando en horarios de oficina.

De acuerdo al set-point proporcionado por el operador del cuarto de control, este set-point

es especificado de acuerdo a temperaturas de confort para el personal de acuerdo al área

geográfica en donde se encuentran ubicadas las oficinas.

Nota: El set-point es un rango de temperatura en el cual se encenderá automáticamente el

aire acondicionado cuando la sala llegue a cierta temperatura y se apagara automáticamente

cuando llegue a otra cierta temperatura.




Sistema de HVAC en oficinas, salas y

comedores

Set Point del termostato del sistema HVAC

07:30a

22:00

Sistema de HVAC en estado On

Sistema de HVAC en estado Off

Fin de proceso

En Espera de señal del termostato

Figura 38. Diagrama de flujo sistema de aire acondicionado

El diagrama de la figura 38 muestra el funcionamiento del sistema de aire acondicionado,

el cual se programa de acuerdo a un horario en el cual se desarrollan las actividades dentro del

edificio, teniendo esta condición se debe cumplir otra, el termostato comienza a sensar, después

de que el termostato sensé, se va activar el aire acondicionado dentro del rango del set-point de

temperatura asignado.




HMI

Se configura un termómetro por cada piso para visualizar la temperatura que hay en cada

uno de ellos (Figura 39), la asignación del tag es de acuerdo a la señal que tiene cada sensor de

temperatura con los que cuenta el sistema de aire acondicionado. El proceso para asociar los tags

es el mismo para los 7 termómetros (Figura 40).

Figura 39. Configuración de termometros en el HMI.

Figura 40. Asignación de tag’s para el sistema de HVAC.




Se configura un panel para visualizar que equipos se encuentran encendidos y su

ubicación, esto se logra estableciendo cada tag asociado a uno de los termostatos como alarma

(figura 41).

Figura 41. Configuración de alarmas del sisteam de aire acondicionado.


Figura 42. Visualización del HMI del sistema de Aire Acondicionado.




3.2.4 Sistema de intrusión.

En general, los sistemas de intrusión se componen de una central de alarmas y elementos

perimetrales según la aplicación. Se propone una central de alarmas que se logrará mediante el

HMI propuesto, está dependerá de los sensores de presencia Watt Stopper, cada vez que se

detecte una intrusión en el edificio se activara una alarma en el HMI. Con esta propuesta se busca

aprovechar al maximo las funciones que nos brinda el PLC y los sensores Watt Stopper ya que en

el horario del sistema de intrusión los sensores no activaran las luminarias y solo mandaran

alarmas al HMI del sistema de intrusión, asi se logra un ahorro al no gastar en sensores exclusivos

para el sistema de intrusión. Tambien se utilizarán los sensores que tienen las camaras de CCTV

para tener una mayor cobertura, la distribución de estos se observa en plano A-006 (Sistema de

Intrusión y CCTV) del Apéndice.

Una de las ventajas con que cuenta el sistema es que tiene la capacidad de ampliar sus

servicios y funciones al uso de mayor tecnología.

Filosofía de operación.

El sistema de intrusión solo se encontrara en funcionamiento después del horario de

oficinas y limpieza; esto es de las 22:00 hrs. a las 7:00 hrs.; mediante algunas de las siguientes

condiciones:

Cuando el sensor de movimiento de la cámara de CCTV detecte una persona en

los pasillos, recepción y/o escaleras.

Cuando los sensores de presencia de las oficinas, salas y recepciones detecten

movimiento.

Al cumplirse alguna de las condiciones anteriores en el HMI del sistema de intrusión se

desplegará una alarma visual en el área en donde se produjo el evento, así como el sistema de

CCTV comenzará a grabar el evento.

Programación del PLC.


en FBD (Function Block Diagram) así como también la declaración de las variables a utilizar como

se observa en la tabla 18.




Tabla 18. Asignación de variables para el sistema de intrusión.


Inicio Bool (0/1) - Comando para poner en marcha la secuencia del sistema de intrusión

sp1 – sp8 Bool

IX2.0

–

IX2.7

Señal digital emitida por el estado que detecto el sensor de presencia

(0 – No detecta, 1- Detecta presencia)

r2 –r8 Bool

QX2.0

–

QX2.7

Salida digital hacia el relevador para encender/apagar las alarmas

b2008 Word - Año en el que esta programado el

timer

a11 Byte - Mes

a1 Byte - Día

g7 Byte - Hora

c30 Byte Minuto

Timer2_FBTime Timer - Timer que nos da una señal en

formato de fecha para programar el horario de intrusión.

Horario_IntrusionFBTimeSwitch

Horario_Intrusion_DFBTimeSwitch

Timer Switch

- Función que permite operar en

determinado horario las salidas del PLC

Se observa que las salidas y entradas ya se encuentran direccionadas al PLC Wago a

utilizar, el direccionamiento es el mismo que el del sistema de iluminación ya que se utilizan los

mismos sensores de presencia solamente que en este caso funcionan en distinto horario y en lugar

de encender lámparas lo que hacen es mandar una señal al HMI para poder visualizar la fecha,

hora y lugar en donde se detecta la intrusión, esto se muestra en la figura 43.




Figura 43. Declaración de variables en el software del PLC para el sistema de intrusión.




Figura 44. Diagrama de bloques del programa de PLC para el sistema de intrusión.

En la figura 44 se muestra el diagrama de bloques de la programación del PLC para el

sistema de intrusión.

HMI.

Primero se crea un grupo de alarmas al cual se denomina alarmas de intrusión (Figura 45).

Figura 45. Grupo de alarmas del sistema de intrusión.




Figura 46. Asignación de tag’s para el sistema de intrusión.

Se asocian cada una de las variables a un tag para que pueda ser identificado, en este

caso cada uno de los sensores de presencia se relaciona a un tag de alarma para que está pueda

ser visualizada como se observa en la figura 46.

Para todos los sensores de presencia del edificio es el mismo procedimiento, como se

aprecia en la figura 47.

Figura 47. Ejemplo de procedimiento para asignacion de tag’s del sistema de intrusión.




Se configura un panel de visualización para las alarmas el cual contendrá la siguiente

información (figura 48):

Fecha del evento.

Hora del evento.

No. De sensor.

Ubicación.

Figura 48. Visualización de alarmas para el sistema de intrusión.

Se configura la alarma visual para que cada vez que se despliegue una alarma está se

active (figura 49).

Figura 49. Alarma visual en la HMI del sistema de intrusión.




Se configura un botón para que muestre el plano de ubicación completo del lugar donde

ocurrió la alarma (figura 50).

Figura 50. Configuración de alarma del sistema de intrusión.


Figura 51. Visualización del HMI del sistema de intrusión.




3.2.5 Sistema de Control de Acceso.

Los Controles de Acceso son la mejor opción para restringir el ingreso y egreso de

personas no autorizadas a ciertas áreas aseguradas. Estos sistemas procesan y registran los

movimientos, consultando los permisos de personas para un determinado acceso o de un grupo de

personas para un determinado grupo de accesos, según determinado día de la semana

considerando permisos especiales, individuales o grupales.

Un valor agregado en la mayoria de los sistemas de control de acceso es que permiten

realizar un control de jornadas laborales, contando con un registro histórico de las horas en que el

personal ingreso a planta, permaneció y salió de la misma. Uno de los puntos claves de un

Sistema de Control de Acceso son las tarjetas, en el mercado hay muchas opciones, las mas

comunes: cinta o banda magnetica, codigo de barras, proximidad, wiegand y las llamadas Smart

Cards.

Hoy dia en el mercado del Control de Acceso las tarjetas de proximidad son las más

usadas (80% del mercado), ya que tienen varias ventajas: No tienen partes moviles, no sufren

desgaste y son extremadamente dificiles de duplicar, hay varias marcas en el mercado, un punto

muy importante es que las tarjetas solo sirven para la marca de lectoras que estan hechas.

El control de acceso propuesto solo se realizara a la entrada (recepción) registrando a toda

persona que ingrese al edificio mediante tarjetas individuales de acceso que se encontraran

asociadas a una base de datos de todo el personal que labora en el edificio, y tarjetas de visitantes

las cuales serán entregadas en recepción registrando datos personales así como hora de entrada y

salida del inmueble.

Se propone un sistema de Control de Acceso de la marca Honeywell modelo NS1EM1 con

lectoras de presencia como el que se observa en la figura 52. Este sistema opera en forma

autonoma o tiene la capacidad de conectarse hasta ocho unidades, capacidad de hasta 5000

usuarios diferentes, salida de relay para control de chapas magnéticas y entradas para contacto

magnético, por lo cual cumple con los requerimientos del edificio y la compatibilidad con el PLC

Wago, otra ventaja es que maneja varias opciones de tarjetas como puede ser transmisor tipo

llavero y tarjeta de PVC. Este sistema contara con 4 lectoras en la parte de recepción del edificio

(planta baja) y 2 lectoras en el estacionamiento.




Figura 52. Sistema Control de Acceso Honeywell NS1EM1.

En la figura 53 se observa un ejemplo de cómo se encontara estructurado el sistema de

Control de Acceso.

Figura 53. Esquema del sistema de control de acceso.

Las tarjetas a utilizar para el control de acceso son de proximidad, 34 bits marca Honeywell

modelo PX-4H.




Filosofia de control.

El sistema de control de acceso funcionará mediante una tarjeta personalizada asignada a

cada empleado la cual será presentada frente a las lectoras ubicadas después de la recepción

principal y en la entrada y salida del estacionamiento, los cuales serán el único acceso y salida del

edificio, esta tarjeta al ser reconocida por la lectora ubicada verificara los datos con una base de

datos del sistema para dar acceso a la persona y en la HMI del sistema de control de acceso se

desplegaran los datos de la persona que acceso, su foto y se guardara el registro del horario en

que acceso o salió del edificio, esto se explica en la figura 54.

La base de datos esta constituida por todos los empleados en activo de las oficinas, tipo

de trabajo que desempeña, horario en que laboran, fotografía de la persona. El operador del cuarto

de control tiene el poder de restringir el acceso a las personas en dado caso de que se reporte

alguna tarjeta como robada o extraviada la tarjeta en cuestión será dada de baja de la base de

datos.

Figura 54. Diagrama de flujo del sistema de control de acceso.




Programación del PLC


en FBD (Function Block Diagram) así como también la declaración de variables a utilizar.

Tabla 19. Declaración de variables para el programa de control de acceso.


ltr1- ltr6 Bool (0/1) IX14.2 – IX14.7 Señal digital emitida por la lectora, (1-

acceso, 0 – no acceso).

crd1 –crd2 Bool QX14.2 – QX14.3 Salida digital hacia la chapa magnética para permitir que abra o permanezca

cerrada.

La declaración de variables en el PLC se realiza como se observa en la figura 55.

Figura 55. Declaracion de variables en el software del PLC para el sistema de control de acceso.

El programa en el software del PLC se observa en la figura 56.

Figura 56. Programación del PLC para el sistema de control de acceso.




El programa es sencillo ya que solo se direcciona la señal que emite la lectora, aquí no se

involucra la base de datos o los codigos de las tarjetas, esto se empleara en el desarrollo del HMI.

HMI.

Con un software para la creación de bases de datos se realiza una lista de empleados de

la planta. Para este caso se utilizo el programa Microsoft Access 2007.

Figura 57. Creación de la base de datos del sistema de control de acceso.

En la base de datos se pondrá la información básica de los empleados como se observa en

la figura 49, así como les será asignando de forma automática un número de empleado, el cual se

utilizará como identificación para la tarjeta de acceso a la planta.

Una vez terminada la base de datos, mediante el software para desarrollar HMI’s se creará

una ventana para el sistema de control de acceso.

Se utilizara el software Wonderware InTouch para esta aplicación.

Se crea un frame en donde se desplegaran las fichas con los datos de las personas que

tengan acceso a las oficinas (figura 58).




Figura 58. Fichas de datos de empleados en el HMI del control de acceso.

A cada una de las fichas de datos se le asigna un tagname de acuerdo al número de

empleado contenido en la base de datos (figura 59).

Figura 59. Asignación de tag para la ficha de datos del empleado.

Al tratarse de un dato externo que será leído mediante el controlador de la lectora, el tag

será definido como I/O Real ya que tomara el valor en bytes de acuerdo a la tarjeta que detecte la




lectora para si poder identificar y relacionar la información que proporciona cada tarjeta con la base

de datos y poder visualizar el empleado correcto de acuerdo al tag (figura 60).

Figura 60. Configuración del tag para el sistema de control de acceso.

La asignación de los demás empleados será de la forma anteriormente mencionada

cambiando únicamente el nombre del tag de acuerdo al número de empleado que le corresponde

en la base de datos.

Al terminar de asignar a todo el personal, la pantalla que se visualizara en el HMI será


Figura 61. Visualización del HMI del sistema de control de acceso.




3.2.6 Sistema de Circuito Cerrado de Televisión (CCTV).

Los sistemas de CCTV están compuestos básicamente por cámaras que son equipos

captores de la imagen y un sistema de administración de la imagen captada. La elección de la

cámara y del lente es crucial para la efectividad del sistema de CCTV a instalar y se deberá tomar

en cuenta el ambiente en que estarán instaladas, las funcionalidades que se esperan de ella y el

tipo de riesgo e información que se está cubriendo.

La información obtenida por las cámaras deberá ser administrada por una central con

monitores de imágenes y equipos de grabación ya sean digitales o análogos.

Este sistema funcionara las 24 Hrs. para monitorear la recepción principal del edificio y los

exteriores así como también algunos puntos estratégicos del interior del edificio. Después del

horario de oficina y limpieza el sistema de CCTV nos servirá como auxiliar al sistema de intrusión

para que los sensores de moviemiento de sus cámaras detecten algún intruso.

Se propone un sistema de CCTV de la marca Bosch que cuente con tecnología Ethernet/IP

y que las cámaras tengan sensores de movimiento para que se obtenga una mejor seguridad, la

distribución de las camaras de CCTV se puede consultar en el plano A-006 (Sistema de Intrusión

y CCTV) dentro del Apendice.

Se utilizaran cámaras marca Bosch de la gama AutoDome con tecnología AutoTrack . El

sistema de video de las cámaras AutoDome permite transmisiones IP de las señales de video a los

dispositivos direccionables IP y pueden transmitirse en combinación con secuencias de voz y/o

video. Estas transmisiones pueden almacenarse o simplemente mirarse en tiempo real. Ya que los

videos se almacenan en formato digital, pueden ser vistos en cualquier lugar de la red además,

éstos pueden ser vistos simultáneamente desde varios puntos de la red. La tecnología AutoTrack

no solamente detecta movimiento, sino que lo sigue, detecta el movimiento, acerca el zoom al

objetivo y lo sigue, con estas caracteristicas se cumplen los requerimientos del sistema.

El sistema de CCTV cuenta con su propio software para programación y visualización por

lo cual no se integrará con el PLC y los demas sistemas pero se aprovecharan los sensores de

movimiento de sus cámaras para complementar el sistema de intrusión como se explico en el

capítulo 3.2.4.




3.3 Selección del PLC.

Para el proyecto se utilizará un PLC marca Wago debido a que cuenta con comunicación

vía Ethernet/IP lo cual permitirá comunicar de manera sencilla y barata a los dispositivos que

vamos a utilizar. Otra de las ventajas que maneja es que cuenta con una gran capacidad de

ampliación gracias a su sistema de módulos escalables de entradas y salidas por lo cual en dado

caso de que se requieran conectar mas dispositivos a futuro esto será posible sin la necesidad de

gastar en otro PLC, el precio también es un factor importante para su elección ya que comparado

con PLC’s de otras marcas (Siemens, Allen-Bradley, etc) el precio es menor aproximadamente en

un 20%. El software para la programación del PLC maneja un lenguaje que se encuentra

estandarizado por la norma IEC 611313 además de que cuenta con librerías con funciones

especificas para las necesidades del proyecto por lo cual el diseño del programa para el control se

facilita mucho más.

La arquitectura de control del sistema se muestra en el plano A-007 (Arquitectura de

Copntrol) dentro del apéndice .

El software de programación a utilizar es CoDeSys V2.3 el cual permite crear los

programas de control de los sistemas propuestos, además de comunicarse vía Ethernet y transferir

la información.

CoDeSys es uno de los sistemas de programación del estándar IEC 611313 más comunes

para PLCs y reguladores industriales. Permite programar autómatas de diferentes fabricantes, así

cómo generar código para algunos microprocesadores y DSPs. Soporta los cinco lenguajes de

programación del estándar, dispone de visualización integrada, además de un simulador offline. Se

trata de un software de programación abierto y se puede descargar, incluyendo un manual de

ayuda en línea muy completo, directamente de la página del fabricante de los PLCs,

www.wago.com.

Para poder utilizar este software sin problemas se requiere tener un sistema con las

siguientes características como mínimo:

Pentium II, 500 MHz

128 MB RAM

70 MB de espacio de disco duro disponible

Windows 98 / NT 4.0 / 2000 / XP (MS Internet Explorer 4.0 o posterior)

http://www.wago.com/




CD ROM drive

A continuación se dará una breve explicación de los menús de trabajo (Figura 62).

Figura 62. Menús del software CoDeSys V.2.3

Barra de menú: permite realizar diferentes funciones como recuperar o guardar programas,

opciones de ayuda, etc. Es decir, las funciones elementales de cualquier software actual.

Barra de iconos: engloba las funciones de uso más repetido en el desarrollo de los

programas.

Barra de instrucciones: Esta barra permitirá, a través de pestañas y botones, acceder de

forma rápida a las instrucciones más habituales del lenguaje utilizado (en el ejemplo de la figura 54

se utiliza lenguaje Ladder). Presionando sobre cada instrucción, ésta se introducirá en el editor del

programa.

Panel de resultados: aparecen los errores de programación que surgen al verificar la

corrección del programa realizado (Project > Build) o del proyecto completo (Project > Rebuild all).

Efectuando doble clic sobre el error, automáticamente el cursor se sitúa sobre la ventana del editor

del programa en la posición donde se ha producido el error.




Declaración de variables: En esta ventana aparecen todas las variables definidas en el

programa, así como la declaración de todos los temporizadores, contadores u otros objetos que se

hayan utilizado. También es posible la inicialización de una variable, así como la asignación de una

salida o una entrada, digital o analógica del PLC.

Editor del programa: Contiene el texto o el esquema, según el lenguaje utilizado entre los 5

lenguajes que soporta CoDeSyS, del programa que se esté realizando. Se puede interaccionar

sobre esta ventana escribiendo el programa directamente desde el teclado o ayudándose con el

ratón (ya sea arrastrando objetos procedentes de otras ventanas ó seleccionando opciones con el

botón derecho del ratón).

Barra de estado: Permite visualizar el modo de trabajo del procesador (online/offline). En el

caso de estar online, la palabra ONLINE se pone en negrita y se puede visualizar a continuación

cuál es el PLC con el que está comunicado o si se encuentra en modo simulación, activándose la

palabra SIM. Si el PLC o la simulación están en marcha, aparecerá la palabra RUNNING en

negrita.

Árbol del proyecto: Esta ventana está situada en la izquierda de la pantalla. En el fondo

dispone de cuatro pestañas cada una de las cuales tiene una función diferente (Figura 63):

Figura 63. Árbol del proyecto del software CoDeSys V.2.3.




POUs (Program Organization Unit): Tanto funciones como bloques de funciones y

programas son POUs, los cuales pueden ser complementados por acciones. Cada POU consiste

en una parte de declaración y un cuerpo. El cuerpo del programa se escribe en el editor del

programa en uno de los lenguajes de programación del IEC, que son IL, ST, SFC, FBD, LD o CFC.

CoDeSys soporta todos los POUs del estándar IES. Si se quieren usar estos POUs en el

proyecto, se debe incluir la librería standard.lib en éste.

Data types: en este apartado el usuario puede definir sus propios tipos de datos. Como por

ejemplo: estructuras, tipos de enumeración y referencias.

Visualizations: CoDeSys proporciona visualizaciones de modo que el usuario pueda

mostrar las variables de su proyecto. Se pueden dibujar elementos geométricos offline, que en

modo online, pueden cambiar su forma/color/texto en respuesta a valores especificados de las

variables.

Resources: en este apartado se ayuda a configurar y a organizar el proyecto. Es posible

entre otras tareas la definición de variables globales las cuales se pueden utilizar en todo el

proyecto; la gestión de las librerías; la configuración de un sistema de alarma o la configuración del

hardware del PLC.

Para empezar a utilizar el programa lo primero que se debe hacer es crear un proyecto

nuevo, File > New y seguidamente aparecerá un cuadro de diálogo para configurar el PLC al que

se conectará. Se selecciona del menú desplegable el siguiente: WAGO_750841 (Figura 64).

Figura 64. Seleccíon del CPU del PLC Wago.

A continuación aparecerá un menú para configurar el primer POU del proyecto. Se puede

elegir el lenguaje de programación entre los 5 disponibles del estándar IEC además del tipo de

POU (Programa, Función o Bloque de Función).




El primer POU creado en un proyecto nuevo se llamará automáticamente PLC_PRG y este

nombre no se podrá modificar (Figura 65).

Figura 65. Configuración de programa nuevo.

Una vez creado el primer POU, se puede empezar a programar en el “Editor del programa”

en el lenguaje deseado.

Para añadir más POUs al proyecto se debe acceder a la primera pestaña, POUs, del “Árbol

del proyecto”, hacer clic con el botón derecho del ratón en la carpeta POUs y en Add Object. A

continuación aparecerá un menú idéntico al del primer POU, para definir el tipo y el lenguaje de

éste. En este caso no aparecerá ningún nombre y se podrá elegir el que se quiera (sin espacios).

Si se desea cambiar el nombre, el lenguaje, editar el objeto u otras propiedades de los

POUs definidos anteriormente, se debe hacer clic con el botón derecho en el POU deseado y

aparecerá un menú con todas las opciones posibles.

Una vez que se ha acabado de programar el proyecto completo se debe comprobar que no

contenga errores, ya sean de sintaxis como de uso incorrecto de variables.

Para verificar un proyecto se debe ir al menú Project > Rebuild all. Los posibles errores de

programación aparecerán en la ventana inferior “Panel de resultados” y mediante un doble clic en

el mensaje del error se accederá directamente a la línea de programación donde se ha producido

en el “Editor del programa”.

Conexión con el Hardware (PLC).

Uno de los pasos más importantes a la hora de programar un PLC es su correcta

configuración de Hardware dentro del Software de programación. Si este PLC dispone de conexión

Ethernet –como es este caso– es preciso además configurar la comunicación de red.




Cada vez que se crea un proyecto nuevo, se elige la configuración adecuada del PLC

(WAGO_750841). Pero además es necesario configurar las tarjetas de entradas y salidas que

dispone.

Accediendo a la cuarta pestaña, Resources, del “Árbol del proyecto” se encuentra la opción

PLC Configuration. Si se hace doble clic en este apartado, aparece a la derecha la configuración

del hardware disponible (Figura 66).

Figura 66. Configuración del PLC.

Si en el apartado KBus[FIX] no aparecen los módulos de entradas y salidas que dispone el

PLC, se deben insertar, haciendo clic con el botón derecho en KBus[FIX] y seleccionar Insert

Element (Figura 67).

Figura 67. Configuración de elementos hardware.




Seguidamente aparecerá un menú de configuración de I/O (Figura 68) donde se podrán

elegir todos los módulos de entradas y salidas disponibles para el módulo ENI del PLC.

Figura 68. Configuración de los modulos de entradas y salidas.

Configuración de las comunicaciones de red

Para realizar la configuración de la red se debe acceder al apartado Online >

Communication Parameters de la barra de menú y parecera un cuadro de dialogo (Figura 69).

Figura 69. Configuración de los parametros de comunicación del PLC.




Seleccionando la opción New, se podrá configurar un nuevo canal de comunucación.

Como para el proyecto se utilizaran 3 PLC’s se debe agregar un canal de comunicación nuevo y

asignarle un nombre, como por ejemplo PLC1 (Figura 70).

Figura 70. Configuración del canal de comunicación del PLC.

Al validar el nuevo canal aparecerá la configuración como se observa en la figura 71.

Figura 71. Configuración de la dirección IP.

El valor de la dirección IP de la configuración PLC1 aparece vacío. Haciendo doble clic en

localhost podemos introducir el número IP correspondiente al PLC.

Una vez que se ha realizado el programa y se ha verificado que no exista ningún error se

procede a descargar el programa al procesador del PLC.




Se debe comprobar que el programa no este en modo de simulación, es decir que la

opción Online > Simulation Mode de la barra de menú tiene que estar desactivada.

En el apartado Online > Communication Parameters, debe estar seleccionada la

comunicación de red, con su correspondiente dirección IP, del PLC con el que nos queremos

comunicar.

Una vez comprobadas las condiciones anteriores es posible la descarga del programa. Se

debe seleccionar la opción Online > Login.

Una vez hecha la transferencia, para poner en marcha el PLC, se debe seleccionar Online

> Run, pulsar la tecla F5 o hacer clic en el icono

De esta forma el PLC estará en modo online y las variables de entrada y salida podrán ser

leídas o modificadas respectivamente. Mientras se esté conectado con el PLC se podrá observar

como se va modificando el valor de las variables según la evolución del programa realizado.




3.4 Memorias de Cálculo.

3.4.1 Cálculo de la Carga eléctrica.

En las tablas 20 y 21 se muestran los cálculos de la carga para luminarias y contactos

eléctricos, en las tablas 22 y 23 se muestra el cálculo de los scircuitos derivados.

Tabla 20. Carga eléctrica por contacto.

Contactos dobles.

Cantidad Watts

Nivel 1 4 720

Nivel 2 92 16560

Nivel 3 87 15660

Nivel 4 87 15660

Nivel 5 87 15660

Nivel 6 87 15660

Nivel 7 73 13140

Total 507 93060

Tabla 21. Carga eléctrica por luminaria.

Luminarias.

Cantidad Watts Incremento para futuras

ampliaciones

Nivel 1 43 3956 4945

Nivel 2 83 7636 9545

Nivel 3 80 7360 9200

Nivel 4 80 7360 9200

Nivel 5 80 7360 9200

Nivel 6 80 7360 9200

Nivel 7 117 10764 13455

Total 563 51796 64745

Tabla 22. Circuitos derivados de alumbrado.

Circuitos derivados de alumbrado.

Carga total en watts. 64745

Capacidad de cada circuito en volts. 3810

Número de circuitos derivados. 17

Número de lámparas por circuito derivado 34

Tabla 23. Circuitos derivados de contactos.




Circuitos derivados de contactos.

Carga por contacto en watts según NOM-001-SEDE-2005.

64745

Capacidad de cada circuito en watts. 3810

Número de circuitos derivados. 17

3.4.2 Calculo de BTU para el Sistema de Aire Acondicionado.

Para medir la capacidad de un aire acondicionado se utiliza internacionalmente unidades

BTU (Unidad Térmica Británica).

En México 12000 BTU equivale a una Tonelada de Aire Acondicionado.

Primero hay que tomar las dimensiones de la habitación (largo x ancho) para obtener la

cantidad de m2.

De acuerdo a la cantidad de m2 y a la zona de residencia determinar la cantidad de BTU

requeridos.

En la tabla 24 se muestran los cálculos realizados para el segundo piso del edificio.

Tabla 24. Calculo de BTU para el Sistema de Aire Acondicionado Planta Tipo Nivel 2.

Tipo De Oficinas. Distancia m. Área m2 Nº Oficinas

Idénticas. BTU/área.

Sala de computo

15 x 6.5 97.5 2

62,000

124,000

Sala CCTV 6.43 x 7.3 46.94 1 30,000

Cuarto de Control 7.3 x 5.34 38.98 1 25,000

Total de BTU 179,000 esto equivale a 15 TON de aire acondicionado para el nivel 2.

En la tabla 25 se observa el cálculo para los niveles 3-6.




Tabla 25. Calculo de BTU para el Sistema de Aire Acondicionado Planta Tipo Nivel 3-6.

Tipo De Oficinas Distancia m Área m2 Nº Oficinas

Idénticas BTU/área

Comedor 5.35 x 7.50 40 1 30,000

Oficinas Individuales 4.3 x 2.85 12.25 7

12,000

84,000

Cubículos 1

5.75 x 13.10

-4.3 x 2.85

62.40 1 37,800

Cubículos 2

6 x 13.1

+6 x 4.4

-4.3 x 2.85

92.7 1

58,432

Total de BTU 212,910 esto equivale a 17.74 TON de aire acondicionado para un solo nivel.

Para los 4 Niveles = 69.6 TON.

En la tabla 26 se muestra el cálculo de BTU para el nivel 7.

Tabla 26. Cálculo de BTU para el Sistema de Aire Acondicionado Planta Tipo Nivel 7.

Tipo De Oficinas Distancia m Área m2

Nº Oficinas Idénticas BTU p/área

Comedor 5.35 x 7.50 40 1 30,000

Sala 5.35 x 7.50 40 1 30,000

Oficinas tipo 1

4.40 x 5.85

25.7

5

18,000

90,000

Oficinas tipo 2

4.3 x 5.85

25.15

2

18,000

36,000

Oficinas tipo 3

6.45 x 5.85 37.73 2

18,000

36,000




Total de BTU 270,000 esto equivale a 22.5 TON de aire acondicionado.

El costo total del equipo de aire acondicionado incluye:

Condensadores (unidades exteriores)

Evaporadores (unidades interiores)

Termostatos

Arboles de conexión

CNU

Nos lo proporciona el departamento de Aire Acondicionado de la compañía LG, los costos

por la instalación es aproximadamente el 10% del costo del equipo total, la instalación no es por

cuenta de LG.

El costo de la instalación se calcula del total del costo del aire acondicionado de un equipo

normal (No ahorrador de energía).

A esto se le resta el 30% al costo total, ya que el equipo ahorrador cuesta 30% más que el

normal.

$128,673.00 x .70 = $83,673.00

$83,673.00 x Costo de Instalación 10%

$83,673.00 x .10 = $8,367.00

Todo en USD.




Capitulo 4.- Costos.

En la tabla 27 se muestra el costo por material de los equipos utilizados.

Tabla 27. Costo del equipo para el desarrollo del proyecto.

Concepto Materiales USD

Cantidad P.U. Importe

Sensor de presencia CX/100/1 33 $134.00 $4,422.00

Sensor de presencia DT/200 5 $222.75 $1,113.75

Sensor de presencia CX/100 66 $134.00 $8,844.00

Sensor de presencia W/500A 32 $120.71 $3,862.72

Sensor de presencia CX/100/4 1 $134.00 $1,742.70

Sensor de Presencia WPIR 16 $92.70 $1,483.20

Detector de incendio F220-PTH 98 $43.67 $4,279.66

Base de Detector de Incendio D280 98 $18.83 $1,845.34

Camaras CCTV VDM-345V03-10 14 $397.79 $5,569.06

Grabación Digital CCTV DVR1A1081 1 $1,251.01 $1,251.01

Software CCTV VIDOS16CH 1 $1,722.46 $1,722.46

Control de Acceso ROCKET4. 1 $3,398.00 $3,398.00

Control de Acceso TSAP. 1 $5,033.00 $5,033.00

Total Aire Acondicionado 1 $128,673.00 $128,673.00

Instalación aire acondicionado 1 $8,367.00 $8,367.00

CONTR.ETHERNET TCP/IP 10/100MBIT 3 $635.00 $1,905.00

8 CHAN IN 24VDC 3.0MS 33 $75.00 $2,475.00

8 CHAN OUT 24VDC 0.5A 33 $83.00 $2,739.00

4 CHAN IN ANALOG 4-20mA 17 $266.00 $4,522.00

4AO 0-10V DC 17 $250.00 $4,250.00

TOTAL $191,962.15




Nota: El costo del equipo está cotizado en dólares.

Tiempo de diseño.

Diseño de Sistemas.-

Análisis de todos los sistemas a implementar.

Incluye todo el tiempo de diseño de los sistemas, tipos de sistemas, alcance,

filosofía de operación.

18 horas en un lapso de 2 semanas

Análisis del equipo a utilizar.

Incluye el tiempo de selección de las marcas del equipo utilizado en el proyecto,

verificando especificaciones y arreglos de equipos y distribución.

26 horas, en un lapso de 1 semanas

Programación PLC, HMI,

PLC 6 horas, en un lapso de 8 días en 2 semanas. 48 Hrs.

HMI 6 horas, en un lapso de 3 días en 1 semana. 18 Hrs.

Horas totales 66.

Nota: El programa del PLC se realizo completo, y el del HMI es un bosquejo del sistema en

general, por lo que el desarrollo completo del programa, tomará más tiempo.

Durante el diseño se generarón 6 planos con detalle de los sistemas y plano de

arquitectura.

Costo por hora de ingeniería $ 380.00 pesos.

Costo por plano $4 000.00 pesos.




En la tabla 28 se muestran los costos por diseño del proyecto.

Tabla 28. Costos por diseño del proyecto.

DISEÑO Cant. P.U Importe

Análisis de todos los sistemas a implementar. 18 $380.00 $6,840.00

Análisis del equipo a utilizar. 26 $380.00 $9,880.00

Programación PLC, HMI. 66 $380.00 $25,080.00

Planos 5 $560.00 $3,360.00

COSTO TOTAL POR INGENIERO $45,160.00

N° DE INGENIEROS 3 $135,480.00

Nota: Cotización realizada en Dolares USD, No incluye I.V.A.




Conclusiones.

El consumo de energía del edificio será minimizado ya que todos los elementos de control

propuestos en el proyecto son ahorradores de energía, este ahorro de energía será proporcionado

en mayor parte por el sistema de iluminación ya que como se ha planteado, en los edificios de

oficinas permanecen las luces la mayor parte del tiempo encendidas aunque no sea necesario.

Este proyecto esta confinado a brindar seguridad a los empleados del edificio la cual será

brindada satisfactoriamente por el sistema de intrusión en conjunto con el sistema de circuito

cerrado de televisión.

La implementación de este sistema es completamente viable ya que la inversión en los

sistemas de control, traerá como consecuencia reducción de costos en pagos de energía,

reducción de nomina en personal de seguridad y vigilancia, confort para los empleados, mayor

eficacia en el desarrollo de las actividades desarrolladas por los empleados, en caso de algún

incidente de incendio el sistema proporciona seguridad a los ocupantes con el disparo de alarmas

sonoros , ubicando el área de donde se llevo a cabo el incidente se puede combatir de forma

inmediata dicho incendio, y evitar la propagación del incendio evitando así gastos en pólizas de

seguros y gastos de recuperación del inmueble.

Con el desarrollo del presente proyecto, se asentó en la práctica los conocimientos

adquiridos durante la carrera, aplicándolos en un proyecto que involucra diferentes áreas de la

carrera.

Durante el desarrollo del proyecto se presentaron varios problemas con los sistemas y el

equipo a utilizar, ya que no se contaba con la experiencia necesaria y el conocimiento del equipo

existe en el mercado para las aplicaciones del proyecto.

Se asentó mayor problema con el desarrollo del programa del software del PLC pues no

se tenía conocimiento alguno sobre la programación de este.

Se pudo desarrollar y diseñar todos los puntos especificados en el trabajo de manera

satisfactoria, integrándolos todos en una interfaz diseñada para el usuario, para que pueda

manejarlos desde un punto de control en específico, ahorrándole energía y tiempo Al ocurrir algún

evento o siniestro.




Apéndice.-

ver 2.8.9.22

Nombre del proyecto :EdificioOficinas 10/16/2008

Sistema No :1/3

5. Interiores

0

0

0

0 NA

NA

NA

NA

NA

NA

NA

NA

NA

NA

Notas

NA

Total

Refriger

acion

Calor

Sensible

Total

Refrigera

cion

Calor

Sensible

0 0 00

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0Room ARNU18GTE*10

Room ARNU18GTE*1 CASSETTE_4WAY 5.6/5.6 3.9/4.0

0

0

Room ARNU18GTE*1 CASSETTE_4WAY 5.6/5.6 3.9/4.0

00Room ARNU18GTE*1 CASSETTE_4WAY 5.6/5.6 3.9/4.0

00Room ARNU24GTH*1 CASSETTE_4WAY 7.1/7.1 5.0/5.1

0 0Room ARNU24GTH*1 CASSETTE_4WAY 7.1/7.1 5.0/5.1

0 0Room ARNU28GTH*1 CASSETTE_4WAY 8.2/8.1 5.7/5.9

0 0Room ARNU18GTE*1 CASSETTE_4WAY 5.6/5.6 3.9/4.0

0 0Room ARNU18GTE*10

0

0

0

0

0

CASSETTE_4WAY 5.6/5.6 3.9/4.0

0

0

0

CASSETTE_4WAY 5.6/5.6 3.9/4.0

3.9/4.0Room ARNU18GTE*1 CASSETTE_4WAY 5.6/5.6

0

0

Selección de modelos - sistemas interiores LG Electronics

Selección de modelos - System 1

Total

Refrigerac

ion

Calor

Sensible

Calefacci

on

Ratio Capacidad(%)Rated TC/Corrected TC(kW)

Calefacci

on

Calefacci

on

CASSETTE_4WAY

Habitacion

Room Load(kW)

Room ARNU28GTH*1

TipoModelo

The result can be slightly different from product data book due to simulation.

8.2/8.1 5.7/5.9

#Notes : Correction factor conpensates Indoor unit Combination, Temperature, Pipe Length Effect etc.

ver 2.8.9.22

Sistema No :1/3 10/16/2008

Selección de modelos- arbol LG Electronics


ver 2.8.9.22

Sistema No :1/3 10/16/2008

Selección de modelos - Diagramas LG Electronics


ver 2.8.9.22


Sistema No :2/3

5. Interiores

LG Electronics Selección de modelos - sistemas interiores


Habitacion

Room Load(kW)

Modelo Tipo

Rated TC/Corrected TC(kW) Ratio Capacidad(%)

NotasTotal

Refriger

acion

Calor

Sensible

Calefacci

on

Total

Refrigerac

ion

Calor

Sensible

Calefacci

on

Total

Refrigera

cion

Calor

Sensible

Calefacci

on

Room 0 0 ARNU28GTH*1 CASSETTE_4WAY 8.2/8.1 5.7/5.9 0 0 NA

Room 0 0 ARNU12GTE*1 CASSETTE_4WAY 3.6/3.6 2.5/2.6 0 0 NA


Room 0 0 ARNU42GTD*1 CASSETTE_4WAY 12.3/12.2 8.6/8.9 0 0 NA











ver 2.8.9.22

Sistema No :2/3 10/16/2008

LG Electronics Selección de modelos- arbol


ver 2.8.9.22

Sistema No :2/3 10/16/2008

LG Electronics Selección de modelos - Diagramas


ver 2.8.9.22


Sistema No :3/3

5. Interiores

LG Electronics Selección de modelos - sistemas interiores


Habitacion

Room Load(kW)

Modelo Tipo

Rated TC/Corrected TC(kW) Ratio Capacidad(%)

NotasTotal

Refriger

acion

Calor

Sensible

Calefacci

on

Total

Refrigerac

ion

Calor

Sensible

Calefacci

on

Total

Refrigera

cion

Calor

Sensible

Calefacci

on









ver 2.8.9.22

Sistema No :3/3 10/16/2008

LG Electronics Selección de modelos- arbol


ver 2.8.9.22

Sistema No :3/3 10/16/2008

LG Electronics Selección de modelos - Diagramas



incendio, intrusión y clima del complejo de oficinas. ] Instituto Politécnico Nacional


Bibliografía.

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TITULO: Acondicionamiento de Aire. Principios y sistemas.

AUTORES: Edward G. Pita.

EDITORIAL: Continental S.A de C.V, México 1994




Paginas Consultadas.

Administración de Servicios a gestionar, normas.

www.imei.org.mx

Sensores de presencia, catalogo, manuales e instructivos, precios.

www.biticino.com.mx

Equipo de detección de humo, camaras de circuito cerrado de televisión, catalogos,

manuales e instructivos, precios.

www.bosch.com.mx

Equipo de Control de Acceso, tarkjetas para el contrrol de acceso, catalogos, manuales e

instructivos.

www.honeywell.com.mx

Equipo de Aire Acondicionado, catalogos , manuales e instructivos,

www.lg.com.mx

Equipo de PLC, Modulos de Entradas, catalogos, manuales e instructivos.

www.wago.com.mx

Software del HMI, Demos, manual e instructivo.

www.wonderware.com

http://www.imei.org.mx/

http://www.biticino.com.mx/

http://www.bosch.com.mx/

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instituto politÉcnico nacional -...

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