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Nuevas posibilidades en la
Medición Eléctrica
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Este esquema presenta un resumen de las aplicaciones discutidas en este artículo.

El propio mercado ha demostrado que cuantificar la energía y los problemas de la calidad de suministro son una imperante necesidad. La minería, la celulosa, la infraestructura (edificios residenciales y comerciales, malls, hospitales), la mediana y gran industria, entre otros mercados, necesitan de sistemas que les permitan usar eficientemente todos sus recursos energéticos para controlar costos, disminuir cortes de suministro y detectar problemas para futuras correcciones. En este artículo, mencionaremos algunas de las potencialidades en comunicación que poseen estos dispositivos para lograr las distintas aplicaciones que necesite cada usuario.

1. Salida de pulsos de energía: Es la forma más básica de reportar información vía remota, pero no por ello la menos utilizada. Se trata de contactos digitales de estado sólido que posee el medidor y que cambian de estado por algunos milisegundos (típicamente 200ms) cuando una cierta cantidad de KWh y/o KVarh ha circulado por éste. Este pulso puede ser reportado a otro medidor Master, a un PLC o a un concentrador para que éstos últimos almacenen la cantidad de pulsos mensuales y así calcular la energía de ese circuito.

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2. Comunicaciones seriales:
Para sistemas industriales pequeños o medianos, esta solución es muy atractiva por lo simple de implementar. Con puertos del tipo RS485, podemos enlazar en un solo bus de comunicación hasta 31 medidores, bajo protocolos tradicionales como el Modbus RTU. Con este sistema se reportan todos los parámetros que poseen los medidores, ya sean estos básicos o avanzados. En estos sistemas es necesario contar con conversores RS485 a RS232 para lograr comunicar los equipos de medida al PC.

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3.
Comunicaciones seriales/Ethernet:
Para aplicaciones en donde se necesita reportar la información a varias áreas (Gerencia, Contabilidad, Mantenimiento, Ingeniería, etc.), cubrir grandes distancias entre los servidores y los dispositivos de campo (por ejemplo, supervisar instalaciones en Iquique desde Santiago), o supervisar más de 31 dispositivos, es necesario reemplazar el conversor por un gateway de comunicación para pasar de RS485 a Ethernet TCP/IP. Existen gateways con uno o dos puertos seriales, para 31 ó 62 dispositivos respectivamente, y para una mayor cantidad de dispositivos se adicionan más gateways al sistema.

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4. Comunicaciones Ethernet:
Para aquellos dispositivos que cuenten con puertos TCP/IP, es posible comunicarlos directo a la red Ethernet. Se puede contar con varias opciones de protocolos de comunicación como el Modbus TCP, ION, DNP 3.0, DeviceNet, entre otros.

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5.
Servidor Web:
Un servidor web que, en combinación con un puerto Ethernet, ofrece un acceso rápido y fácil a información sobre la energía en tiempo real y a información básica sobre la calidad de la energía sin necesidad de utilizar un software especial. Las páginas web integradas, con configuración personalizada despliegan información diversa sobre la calidad de la potencia gracias a un dispositivo compatible con el web, y soportan además tareas de configuración básicas de los medidores.


6.
E-mail:
Los medidores dotados de un puerto Ethernet pueden enviar automáticamente notificaciones de alarma por e-mail así como actualizaciones programadas del estado del sistema. Estos mensajes pueden recibirse, como cualquier otro mensaje de e-mail, en una estación de trabajo, un teléfono celular, un buscapersonas o en una PDA. Los registros de datos también pueden enviarse mediante correo electrónico por ocurrencia de eventos o de forma programada adaptándose a las restricciones de firewall.


7.
Comunicaciones EtherGate:
Para aquellos dispositivos avanzados que poseen puertos TCP/IP y a la vez puertos seriales RS485, es posible realizar la aplicación de usar el puerto Ethernet como gateway de comunicación para los equipos conectados a la(s) puerta(s) serial(es) RS-485 del medidor. Con esta estructura no se utilizan recursos del medidor avanzado.

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8. Módem interno:
El módem interno de teléfono ofrece una conexión rápida, así como una función de interconexión que permite compartir el módem interno del medidor a través de un puerto de serie con hasta 31 dispositivos adicionales.


9. Modbus Master:
Los medidores avanzados pueden leer y escribir datos en los dispositivos esclavos Modbus. Esta potente función permite a los medidores recolectar datos de una red Modbus, procesarlos y después entregar la información a través de cualquiera de los canales de comunicación del medidor. La función de lectura del Modbus Master permite realizar submediciones detalladas, utilizando instrumentos de bajo costo.

Los medidores pueden utilizar los datos de la red Modbus para el almacenamiento, el registro de tendencias y las alarmas, así como para mostrar parámetros tales como la energía, la energía reactiva, el factor de potencia, la frecuencia, el desbalance de voltaje, etc.

La función de escritura del maestro Modbus permite controlar los comandos o datos a enviar directamente a los dispositivos esclavos Modbus (por ejemplo, control de los puntos E/S, reinicialización de parámetros, etc.). Los maestros Modbus facilitan el monitoreo detallado de las instalaciones de modo que los clientes pueden localizar mejor las deficiencias y desarrollar aplicaciones estratégicas de separación de la carga.

Por Félix Fernández, Ingeniero de Aplicaciones Schneider
Electric Chile S.A. - felix.fernandez@cl.schneider-electric.com
Octubre 2007
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