Eficiencia energética y automatización
Automatización Industrial
Diseño de un sistema de automatización para el sistema de iluminación de una planta industrial
Design of an automation system for an industrial plant lighting arrangement
Actualmente existe un aumento constante del consumo de energía. La modernización de los procesos industriales y el crecimiento económico son las principales causas de este fenómeno. Ante esta realidad, el uso eficiente de este recurso se convierte en una prioridad con el fin de preservarlo y establecer cambios oportunos orientados al desarrollo sostenible en armonía con el medio ambiente.
Varias de las instalaciones del sector industrial no cuentan con un control y uso adecuado de la energía. Muestra de ello son los sistemas de iluminación. Se han identificado numerosas deficiencias en torno a su uso, siendo la más crítica mantener encendidas las lámparas durante periodos no productivos.
En esta investigación se concibió un sistema de automatización para el régimen de iluminación de una planta industrial que permita optimizar el uso de energía eléctrica evitando que las lámparas permanezcan encendidas durante períodos no productivos. En otras palabras, se esbozó una automatización de alumbrado que asegure una iluminación de calidad durante el tiempo que sea necesario. El diseño constó de la selección de sensores y actuadores, el desarrollo de un programa en lenguaje Ladder que permita controlar la secuencia de encendido de los contactores de fuerza de los circuitos de iluminación en función a los períodos de producción y la señal de sensores en las zonas elegidas.
El estudio está dividido en dos partes:
Esta tesis fue escrita por Anguie María del Milagro Contreras Iglesias para obtener su título en la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica del Perú PUCP (Lima, Perú, 2010). Se encuentra alojada en el Repositorio Digital de Tesis PUCP, sitio virtual donde se almacena, preserva y difunde la producción académica e intelectual de esta institución peruana.
Constructing a CDS-based network backbone for energy efficiency in industrial wireless sensor network
Construyendo una columna de red basada en CDS para la eficiencia energética en redes inalámbricas de sensores industriales
En esta investigación se diseñó una columna virtual (virtual backbone) para proporcionar una comunicación con eficiencia energética en redes inalámbricas de sensores (wireless sensor networks, WSN). Los WSN necesitan columnas virtuales para soportar la transmisión de datos en red. En escenarios donde no existe redundancia espacial (tales como una red de sensores en una instalación petrolera), los algoritmos basados en conjuntos dominantes conectados (connected dominating sets, CDS) pueden ser útiles para un manejo jerárquico de redes. Aquí se construyó una columna CDS para dar soporte a la operación de una red eficiente energéticamente.
Este reporte técnico (FISK-CS-TR-2010-01) fue elaborado por Sajid Hussain (Fisk University, Nashville, TN, Estados Unidos), Mubashsharul I. Shafique (Acadia University, Wolfville, NS, Canadá) y Laurence T. Yang (St. Francis Xavier University, Antigonish, NS, Canadá). Se encuentra alojado en la sección Publications de la Sajid Hussain’s Homepage.
Modeling and design of multi-hop energy efficient wireless networks for control applications
Modelado y diseño de redes inalámbricas multisalto y eficientes energéticamente para aplicaciones de control
La eficiencia energética es esencial para varias aplicaciones de redes inalámbricas comerciales e industriales. En esta investigación se propone un marco analítico para modelar y diseñar protocolos para redes inalámbricas multisalto para automatización y control industrial. Se estudia la interacción mutua entre el control de acceso al medio (MAC), el enrutamiento (routing) y las capas de aplicación.
En cuanto a MAC y las capas de enrutamiento, se modeló el acceso múltiple por detección de portadora (carrier sense multiple access, CSMA) del estándar IEEE 802.15.4 para comunicaciones multisalto utilizando las especificaciones del ruteo IETF sobre redes de baja potencia con pérdidas (ROLL). El análisis considera los efectos inducidos por tráfico heterogéneo debido al mecanismo de enrutamiento y los patrones de generación de tráfico de nodos, así como los terminales ocultos debido a las capacidades reducidas de detección de portadora.
Asimismo, se propone TREnD, una solución de protocolo cross-layer que tiene en cuenta las exigencias de desempeño sintonizable desde la aplicación de control. Se planteó un problema de optimización y se resolvió para seleccionar los parámetros de protocolo de forma adaptativa. El objetivo fue minimizar el consumo energético, cumpliendo al mismo tiempo con las restricciones de demora (delay) y confiabilidad.
Esta tesis fue preparada por Piergiuseppe Di Marco para obtener su título en la School of Electrical Engineering del KTH Royal Institute of Technology (Estocolmo, Suecia, 2010). El documento se encuentra alojado en el sistema de publicación DiVA, desarrollado por la Uppsala University Library (Uppsala, Suecia).
