Sistema de supervisión y monitoreo remoto

Se presenta y detalla un sistema para controlar cientos de ascensores a través de la red TCP / IP.

André Guerra, Rui Pinheiro y António Garrido

Este trabajo fue presentado en USA 2012, el Congreso Internacional sobre Tecnologías de Transporte Vertical y publicado por primera vez en el libro Elevator Technology 19 de la IAEE, editado por A. Lustig. Es una reimpresión con permiso de la Asociación Internacional de Ingenieros de Ascensores. (sitio web: www.elevcon.com). Este artículo es una reimpresión exacta y no ha sido editado por ELEVATOR WORLD.

Palabras clave: control remoto, monitoreo, control de mantenimiento, adquisición de datos, mantenimiento asistido

Resumen

La empresa ferroviaria portuguesa posee más de 400 equipos de elevación, incluidos ascensores, escaleras mecánicas y transportadores, que representan más de 20 modelos diferentes de diferentes fabricantes. Se identificó la necesidad de controlar el estado de estos equipos (eventos, alarmas, información acumulada, etc.) así como el desempeño de la empresa de mantenimiento. El objetivo es implementar un sistema que, a partir de la información recopilada, permita el análisis de las horas extraordinarias de varios parámetros, relacionados con el propio equipo de elevación y la acción del personal de mantenimiento.

En este contexto, se presenta un sistema que fue desarrollado para cumplir con estas necesidades. Se compone de una parte de adquisición: recopila información del equipo, una unidad de procesamiento: procesa la información y la coloca en una red TCP / IP y software para la visualización de la información y los informes.

1. Introducción

El objetivo del sistema descrito en este trabajo es realizar la monitorización remota de ascensores, escaleras mecánicas y transportadores, ubicados en las estaciones y demás infraestructura de la empresa ferroviaria portuguesa (REFER).

La empresa ferroviaria portuguesa sintió la necesidad de controlar el estado de sus equipos para mejorar la efectividad de las actividades de explotación y apoyar su mantenimiento, reduciendo costes y mejorando el servicio al cliente.

Este sistema también tenía que estar integrado en el Sistema de Supervisión Técnica (SCADA) actualmente existente en REFER.

Los objetivos del sistema son, entre otros:

• Monitorización en tiempo real del equipo.
• Datos estadísticos disponibles de los equipos en cuanto a su disponibilidad, necesidades de mantenimiento, etc.
• Indicadores del desempeño de la empresa de mantenimiento, tales como regularidad de las intervenciones, tiempo de respuesta a situaciones de falla, tiempo de intervención tanto para mantenimiento preventivo como correctivo, etc.
• Realice algunos comandos remotos, como poner el equipo fuera de servicio cuando no es necesario.

2. Cuerpo principal

2.1 Descripción del sistema

El sistema consta de una interfaz que recopila información del equipo y le envía comandos; una unidad de procesamiento (controlador lógico programable) que procesa la información y la coloca en una red TCP / IP; y software para integrar la solución con el SCADA para visualización de información e informes.

Hay dos tipos de configuraciones: una en la que el controlador lógico programable (PLC) realiza la adquisición directa de las señales y otra en la que la adquisición se realiza mediante varias unidades de entrada / salida remotas que se conectan a un controlador lógico programable a través de una red de bus de campo.

Estas configuraciones se indican en los siguientes diagramas:

En esta configuración el PLC realiza la adquisición directa de las señales del equipo y se conecta a la red REFER. Cada PLC supervisa uno o más equipos.

En esta configuración existen unidades de E / S remotas que adquieren la información y se conectan al PLC mediante una red de bus de campo.

Equipo:

Generalmente denominados equipos, los ascensores, escaleras mecánicas o transportadores pueden ser uno o varios, por estación, y separados, en algunos casos, cientos de metros.

Equipo de interfaz / PLC:

El sistema fue proyectado para proporcionar una total independencia entre el sistema de monitoreo y el equipo, de modo que el fabricante del equipo nunca pudiera plantear dudas sobre eventuales interferencias o preguntas sobre la certificación del equipo. Por lo que la adquisición de la señal se realiza mediante dispositivos externos como sensores magnéticos, finales de carrera, contactos auxiliares, detectores de tensión, sensores de temperatura, etc.

2.2 Señales e interfaz

Para cada tipo de equipo (ascensor, escalera mecánica o cinta transportadora) se identificó una lista de señales a adquirir y comandos a enviar.

En la siguiente tabla se describe la lista de señales / comandos y la forma en que se adquieren.

En las siguientes tablas se presenta la lista de información y comandos, así

2.3 Controladores lógicos programables y protocolos de comunicación

Para procesar las señales y los comandos de cada equipo hay al menos un PLC por ubicación. El PLC realiza todo el procesamiento y se comunica con el SCADA existente en el Sistema de Supervisión Técnica de Infraestructura actualmente existente en REFER.

El protocolo utilizado para comunicarse con el SCADA es Modbus / TCP.

La infraestructura física para la comunicación es una red TCP / IP de fibra óptica que conecta todas las estaciones e infraestructuras ferroviarias portuguesas, pero los PLC también están preparados para utilizar la comunicación GSM / GPRS.

Los PLC tienen una arquitectura modular y tienen un segundo puerto de comunicación para la red de bus de campo, utilizando el protocolo Modbus para comunicarse con los módulos de E / S remotas.

2.4 Sistema de supervisión técnica

Se desarrolló una interfaz de usuario para integrar el sistema de supervisión técnica existente de las infraestructuras REFER. Esta interfaz permite un seguimiento en tiempo real de todos los equipos así como la generación de informes.

3. Resultados

El sistema ha funcionado como se esperaba y la integración con el Sistema de Supervisión Técnica de Infraestructura fue posible.

Los logros obtenidos fueron:

• Monitorización en tiempo real del equipo.
• Información estadística en línea del equipo en cuanto a su disponibilidad, uso, fallas y otros.
• Mejor y más rápida respuesta en caso de falla del equipo.
• Posibilidad de monitorear y analizar el desempeño de la empresa de mantenimiento de equipos.
• Luego de seis meses de explotación, se notó una mejora en los índices de disponibilidad de los equipos como resultado de una rápida respuesta por parte de la empresa de mantenimiento y la capacidad de prevenir fallas mediante el análisis de los datos estadísticos.

4. Conclusiones

Durante este proyecto fue posible crear un sistema independiente del fabricante que se puede utilizar en cualquier equipo de elevación, tanto para monitorear señales como para enviar comandos.

Todos los datos gestionados por este sistema fueron intercambiados por un Modbus sobre TCP / IP, permitiendo la integración con un sistema SCADA de tercera parte.

La implementación del sistema produjo los resultados esperados, permitiendo a los propietarios de una red de más de 400 unidades elevadoras, el control total de sus equipos, no solo en términos de estado en tiempo real, sino también en términos de información de horas extras.

Finalmente, 6 meses después de la puesta en marcha del sistema fue posible recopilar información importante sobre el equipo, lo que resultó en un mejor mantenimiento que condujo a un mejor rendimiento.