jh Equa ion Chap e 1 Sec ion 1
P oyec o Fin de G ado
G ado en Ingenie ía de las Tecnologías de
Telecomunicación
Sis ema de au ocon ol ene gé ico a ni el de usua io
Au o : C is ina Ibáñez He e a
Tu o : Al edo Pé ez Vega-Leal
Co-Tu o : Diego Rod íguez Ramos
Dep. de Ingenie ía Elec ónica
Escuela Técnica Supe io de Ingenie ía
Uni e sidad de Se illa
Se illa, 2018
12
P oyec o Fin de G ado
G ado en Ingenie ía de las Tecnologías de Telecomunicación
Sis ema de au ocon ol ene gé ico a ni el de usua io
Au o :
C is ina Ibáñez He e a
Tu o :
Al edo Pé ez Vega-Leal
P o eso con a ado Doc o
Co-Tu o :
Diego Rod íguez Ramos
Adminis ación y Di ección S2E
Dep. de Ingenie ía Elec ónica
Escuela Técnica Supe io de Ingenie ía
Uni e sidad de Se illa
Se illa, 2018
14
P oyec o Fin de G ado: Sis ema de au ocon ol ene gé ico a ni el de usua io
Au o :
C is ina Ibáñez He e a
Tu o :
Co-Tu o :
Al edo Pé ez Vega-Leal
Diego Rod íguez Ramos
El ibunal nomb ado pa a juzga el P oyec o a iba indicado, compues o po los siguien es miemb os:
P esiden e:
Vocales:
Sec e a io:
Acue dan o o ga le la cali icación de:
Se illa, 2018
El Sec e a io del T ibunal

16
A mi abuela
18
Ag adecimien os
En especial, ag adece a mi mad e odo lo que ha dado po mi incondicionalmen e desde que engo uso de azón.
Todo lo que es capaz de da una mad e po una hija pa a que sea la muje que quie e se . Ella ha sido la que
ealmen e ha i ido odos y cada uno de los pasos que di en es a e apa. Siemp e ahí, y en muchísimas ocasiones,
incluso más ahí que yo misma. Ella jun o a mi pad e son los que han hecho es o posible y como no, los que me
han dado odo día as día en es a expe iencia an impo an e de mi ida. Siemp e me al a an palab as pa a
desc ibi lo muy ag adecida y o gullosa que es oy de ellos.
Pa a mis abuelos y mi ía Ma i no engo palab as. Ellos son mi o a mad e, siemp e pe o siemp e c eyendo en
mí, incluso cuando ni yo misma e a capaz de hace lo. Nunca al a en ellos un elogio o una mues a de ca iño y
ac i ud hacia a mí, aunque no en iendan en absolu o de qué a el ema. Sob e odo, a mi abuela, que no me ha
podido e ce ando es a e apa ísicamen e, pe o sé que es a ás muy o gullosa de mi, allá donde es és.
A Albe o, la pe sona con la que he compa ido p ác icamen e oda mi ida, ag adece le odos y cada uno de los
momen os que me ha egalado pa a desconec a de mis p eocupaciones. Jun o a mi mad e, son los que se lle an
inconscien emen e la peo pa e de mí, pe o, aun así, solo ellos consiguen saca el lado más posi i o a odos mis
pensamien os nega i os.
Ag adece a los compañe os de la ca e a que han i ido pa e de es o jun o a mí. Solo ellos saben ealmen e lo
que signi ica es o y el es ue zo que ealmen e conlle a. Sub ayando, bien sub ayado, mis dos g andes pila es
den o y ue a de es a escuela, Ma ina y Ana. Ellas han sido mi o a amilia ue a de casa en odos los aspec os.
Finalmen e, y no po ello menos impo an e, ag adece in ini amen e a los p o eso es que nos han b indado,
an o a mi como a mis compañe os, la opo unidad de saca adelan e pa e de la ca e a de una o ma más
posi i a, empá ica y en ollada. Y a los que no, ag adece les ambién, pe o es a ez, po hace nos e que las
cosas no son an áciles y po o ma nos de ca a a lo que nos espe a en nues a siguien e e apa.
C is ina Ibáñez He e a
Se illa, 2018
26
3.3. So wa e e implemen ación 69
3.3.1. Lab iew 70
3.3.2. Aplicación 72
3.3.3. Especi icaciones 79
4 Análisis 84
4.1. Pues a en ma cha 85
4.1.1. P uebas 86
4.1.2. Resul ados 91
4.2. P oblemas 102
4.2.1. P oblemas de uido 103
4.2.2. P oblemas de con igu ación 105
4.3. Posibles soluciones 105
4.3.1. Solucion de uido 106
4.3.2. Soluciones de la con igu ación 108
5 P esupues o 110
5.1. P esupues o de la aplicación 111
5.2. P esupues o del p o o ipo 111
5.3. P esupues o o al 851
6 Conclusiones y ecomendaciones 113
6.1. Conclusiones 853
6.2. Recomendaciones 114
6.3. Lineas u u as 114
Re e encias 117
Glosa io 120
Anexos 122
Anexo A. Manual de ins alación de la aplicación 122
Anexo B. Manual del QP452 125

ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 3-1. Con ol de palab a 59
Tabla 3-2. Valo es del by e Func ion code de la ama Modbus RTU-485 66
Tabla 3-3. Con ol de signo de po encias ac i as y eac i as 76
Tabla 5-1. Tabla de p esupues o o al 112
28
ÍNDICE DE FIGURAS
Ilus ación 1: Esquema IBSG de Cisco 38
Ilus ación 2: Esquemá ico del p o o ipo pa a un sis ema i ase 48
Ilus ación 3: Esquemá ico del p o o ipo pa a el sis ema mono ase a implemen a 49
Ilus ación 4: P o o ipo eal pa a el sis ema mono ase implemen ado 49
Ilus ación 5: Conec o mono ásico: En ada de la uen e de alimen ación 50
Ilus ación 6: In e up o ON/OFF 50
Ilus ación 7: Mul i un ion powe me e h ee phase liquid c ys al QP452 51
Ilus ación 8: Conec o mono ásico: Enchu e que conec a la ca ga 51
Ilus ación 9: Con e ido : USB RS485 51
Ilus ación 10: T ans o mado de co ien e: 40 A 53
Ilus ación 11: Implemen ación eal del ans o mado y cableado 53
Ilus ación 12: Implemen ación de conec o es y cableado 54
Ilus ación 13: Implemen ación del cableado del in e up o 55
Ilus ación 14: Cableado in e no comple o del p o o ipo 56
Ilus ación 15: Cableado con e ido USB a las cla ijas A B de las comunicaciones RS485 57
Ilus ación 16: Solici ud – Respues a en in e az maes o-escla o 60
Ilus ación 17: Módulo de comunicación Unicas 61
Ilus ación 18: Módulo de comunicación B oadcas 61
Ilus ación 19: Fo ma o de ama de in o mación sin pa idad 63
Ilus ación 20: Fo ma o de ama de in o mación con pa idad 63
Ilus ación 21: Bus de dos hilos RS485 64
Ilus ación 22: Es uc u a de una consul a maes o-escla o Modbus RTU-485 65
Ilus ación 23: T ama de consul a Modbus RTU-485 65
Ilus ación 24: Algo i mo basado en el uncionamien o del CRC16 67
Ilus ación 25: In e az Lab iew a ni el usua io 73
Ilus ación 26: Regis os de lec u a de in o mación 73
Ilus ación 27: Plo de los pulsado es 74
Ilus ación 28: Plo s de in e és 75
Ilus ación 29: Mando de con igu ación de las comunicaciones 75
Ilus ación 30: Fase de una señal 77
Ilus ación 31: Des ase en e señales 77
Ilus ación 32: Diag amas aso iales 79
Ilus ación 33: Esquema a ni el de bloques de la ecuación del ac o de ensiones 3.11 79
30
Ilus ación 34: Esquema a ni el de bloques de la en ada a las comunicaciones 80
Ilus ación 35: Panel de no i icaciones de e o es en la in e az del usua io 81
Ilus ación 36: Esquemá ico que ep esen a la g á ica aso ial de alo es de po encias 81
Ilus ación 37: Lec u a de los egis os co espondien es a las g á icas de la Ilus ación 28 82
Ilus ación 38: Lec u a de los egis os co espondien es a la g á ica de la Ilus ación 27 83
Ilus ación 39: Pues a en ma cha del sis ema comple o 86
Ilus ación 40: P opiedades de escalado, en el p o o ipo, de las ecuaciones 3.9, 3.10 87
Ilus ación 41: P opiedades sis ema i ásico de cua o hilos, en el p o o ipo 87
Ilus ación 42: P opiedades sis ema, en el p o o ipo. Di ección escla o núme o 1 88
Ilus ación 43: P opiedades sis ema, en el p o o ipo. Código de palab a n.8.1 88
Ilus ación 44: P opiedades sis ema, en el p o o ipo. Velocidad de ansmisión 9600 baud 89
Ilus ación 45: P opiedades sis ema, en la aplicación. 89
Ilus ación 46: P opiedades sis ema Windows, pa a el pue o de comunicación. 90
Ilus ación 47: Valo es medidos po el p o o ipo con la cale acción egulable apagada. 91
Ilus ación 48: Valo es medidos po el p o o ipo con la cale acción egulable en en ilación. 92
Ilus ación 49: Valo es medidos po el p o o ipo con la cale acción egulable en calo I. 93
Ilus ación 50: Valo es medidos po el p o o ipo con la cale acción egulable en calo II. 94
Ilus ación 51: Valo es medidos po la App con la cale acción egulable en odos sus espec i os
ni eles. 95
Ilus ación 52: Valo es de la App con la cale acción egulable en odos sus espec i os ni eles.
Faso es. 96
Ilus ación 53: Demos ación de pulsado es. 97
Ilus ación 54: Demos ación de g á icas I. 98
Ilus ación 55: Demos ación de g á icas II. 98
Ilus ación 56: Po encias o ales en el ni el de en ilación de la cale acción. 98
Ilus ación 57: Po encias o ales en el ni el de en ilación de calo I. 99
Ilus ación 58: Lec u a de egis os a ni el de código. 100
Ilus ación 59: Con igu ación del consumo a ni el de código. 100
Ilus ación 60: Con igu ación de la comunicación a ni el de código. 101
Ilus ación 61: P o o ipo ac ualizado an e p oblemas de uido. 108
Ilus ación 62: Código de esolución pa a la sen encia de e o While. 108
Ilus ación 63: Nue o con e ido USB a RS485. 109
Ilus ación 64: Ac ualización ex e io del p o o ipo po los p oblemas de las comunicaciones. 109
Ilus ación 65: Ven ana de VI’s 124
Ilus ación 66: Pues a en ma cha de la aplicación 124
No ación
VP
VS
NP
NS
m
IP
IS
Ia/IA/IAR
Ia*
Ib/IB/IBR
Ib*
Ic/IC/ICR
Ic*
Ua/UA
Ub/UB
Uc/UC
Un
UAB
UAC
UBC
In
Ou
Cm
CO2
→
~
<
>
F
PF
Wxy
Wh
VA h
Des
P
Q
S
Tensión del de anado p ima io de un ans o mado
Tensión del de anado secunda io de un ans o mado
Núme o de espi as del de anado p ima io de un ans o mado
Núme o de espi as del de anado secunda io de un ans o mado
Relación de aspec o en e de anados de un ans o mado
In ensidad del de anado p ima io de un ans o mado
In ensidad del de anado secunda io de un ans o mado
Co ien e de en ada en ase A
Co ien e de en ada en ase B
Co ien e de en ada en ase C
Tensión de en ada en ase A
Tensión de en ada en ase B
Tensión de en ada en ase C
Tensión neu o
Tensión en e ases AB
Tensión en e ases AC
Tensión en e ases BC
En ada
Salida
Modo común
Dióxido de ca bono
Da luga a
Ap oxima un ango de alo es
Meno
Mayo
F ecuencia
Fac o de ecuencia
Po encia, ac i a / eac i a, consumida / cedida
Wa ios/ho a (W)
Vol ios Ampe ios/ho a (VA)
Des ase en e señales (º)
Po encia ac i a
Po encia eac i a
Po encia apa en e

32
PiR
QiR
SiR
PSR
QSR
SSR
DCT
DPT
DPQ
PT
CT
SIGN/sign
sen (X)
cos (X)
a cos (X)
Rx
PHi
un
Po encia ac i a e e ida a la ase i
Po encia eac i a e e ida a la ase i
Po encia apa en e e e ida a la ase i
Po encia ac i a o al
Po encia eac i a o al
Po encia apa en e o al
Pun o de posición alo de co ien e
Pun o de posición alo de ol aje
Pun o de posición alo de po encia
Fac o de ensión
Fac o de co ien e
Signo de las po encias
Seno de X
Coseno de X
A coseno de X
Valo eal leído po el medido
Fase o al de un aso (con su espec i o signo)
Unidades
34
1 INTRODUCCIÓN
Lamamos ene gía eléc ica a la ene gía que esul a de la exis encia de una di e encia de po encial
en e dos pun os. Cuando a es os dos pun os se les pone en con ac o a a és de un conduc o eléc ico
ob enemos una co ien e eléc ica.
Desde un pun o de is a ísico, la ene gía eléc ica es á compues a po ca gas eléc icas nega i as (elec ones)
que se mue en a a és de un conduc o eléc ico, gene almen e me álicos, debido a la di e encia de po encial
en e sus ex emos. El mo i o po el que se suelen u iliza conduc o es de o igen me álico ecae en que los
me ales, al dispone mayo can idad de elec ones lib es que o as sus ancias, son los mejo es conduc o es de la
elec icidad.
En an o, es a ene gía eléc ica es una ene gía capaz de ans o ma se en muchísimas o as o mas de ene gía
según las necesidades del en o no; ene gía lumínica, ene gía é mica, ene gía mecánica e c...
En es e capí ulo habla emos sob e la mo i ación que nos ha lle ado a conclui en la in es igación de la ene gía
eléc ica. Finalmen e, con es a b e e in oducción en el dominio, pasa emos a en ende mejo los obje i os que
que emos des aca con es e p oyec o.
1.1. Mo i ación
En la ac ualidad el uso de la elec icidad es á muy ex endido en la sociedad mode na, an o, que solo bas a con
pensa en el uso de la iluminación de edi icios públicos o ca e e as, así como en los p ocesos de p oducción
indus ial o en las máquinas eléc icas. Po an o, el descub imien o de la ene gía eléc ica ha ep esen ado una
e olución ecnológica, económica y social eal muy ue e pa a el se humano. Su uso ha p o ocado una ue e
e i e e sible necesidad debido a sus bene icios.
No obs an e, de la misma o ma en la que nos bene iciamos del uso de la ene gía eléc ica, es amos p o ocando
un g a e impac o en el medio ambien e. La ene gía eléc ica es una uen e de ene gía no- eno able, es deci ,
la gene ación de es a implica el uso de mine ales y combus ibles na u ales que, po abundan es que sean,
ienden a ago a se (ca bón, pe óleo, gas e c.). No hay que deja de menciona ambién, que la o ma de
u ilización de odas las uen es de ene gía, an o las habi uales como las denominadas al e na i as o no
con encionales, ag eden en mayo o meno medida el ambien e. Po lo an o, debemos ene muy en cuen a el
aho o y el uso e icien emen e la ene gía eléc ica.
El aho o ene gé ico, así como cuida el ambien e no son sinónimo de sac i ica o educi nues o ni el de
bienes a o el g ado de sa is acción de nues as necesidades co idianas. Po el con a io, un cambio de hábi os y
ac i udes pueden a o ece una mayo e iciencia en el uso de la elec icidad, el empleo acional de los ecu sos
ene gé icos, la p o ección de la economía amilia y la p ese ación de nues o en o no na u al. Y es a, es la
p incipal mo i ación de es e es udio.
1.2. Obje i os
Es e p oyec o consis e en ob ene , de una o ma u o a, da os sob e el consumo ene gé ico p opio que gene a el
usua io día a día. G acias a es o, se emos capaces de cumpli con al mo i ación y consegui , an o ese bien
común, como el bien p opio económico.
Implemen a emos un p o o ipo de medido eléc ico al que pod emos conec a odos y cada uno de los
L
Hay que explo a lo inexplo ado.
- Russell en Up -
elec odomés icos que nos odea. Es e medido se á capaz de ob ene la in o mación necesa ia sob e el consumo
ins an áneo de es os elec odomés icos. A con inuación, diseña emos una aplicación cuya unción se á la de
ep esen a , odos es os da os ob enidos po el medido , de ca a al usua io.
Finalmen e, el usua io se á capaz de saca conclusiones sob e los da os ob enidos y lle a a cabo las medidas
o cambios de hábi os opo unos pa a ob ene un uso e icien e del consumo.
1.3. Es uc u a del P oyec o
El p esen e documen o es á compues o po seis capí ulos y a ios anexos. A con inuación, de alla emos de
mane a esumida el con enido de odos y cada uno de es os.
 Capí ulo 1 – In oducción
Se a a del capí ulo ac ual, en el cual se exponen las azones que han mo i ado a la ealización del
abajo, así como los obje i os pe seguidos po el mismo.
 Capí ulo 2 – Es ado del A e
En es e capí ulo se desc iben concep os y conocimien os elemen ales, basados en un con ex o his ó ico
necesa io pa a comp ende an o el in como la mo i ación de es e p oyec o.
En p ime luga , nos in oducimos en un con ex o his ó ico español pa a expone de una o ma de allada
la e olución que ha enido la ene gía eléc ica en la ida co idiana. Seguido de ello, ha emos un lige o
análisis de las ecnologías ac uales que hacen uso de es a, pa a a con inuación, conclui en las
ecnologías que se basan en el au ocon ol ene gé ico.
Pa a odo ello, al y como se iene haciendo has a el momen o, se end á en cuen a el es udio de los
di e en es ines que se ob ienen g acias a es as úl imas.
 Capí ulo 3 – Me odología
Es e p oyec o es á compues o po dos g andes pa es, la pa e de la a qui ec u a ha dwa e compues a
po el p o o ipo de medido , y, po o o lado, la pa e de implemen ación so wa e del sis ema compues a
po la aplicación.
En es e capí ulo se desc ibe an o el desa ollo de ambas pa es, como las especi icaciones de cada una
po sepa ado.
Po úl imo, nos aden a emos en el conexionado en e ambas pa es, así como, en el es udio de los
di e en es p o ocolos de comunicación. En e es os, el que de e mina la comunicación en e ellas.
 Capí ulo 4 – Análisis
En es e capí ulo se lle a á a cabo el es eo del sis ema ealizado. Desc ibi emos al p ocedimien o y
comp oba emos el co ec o uncionamien o an e a ias si uaciones.
No obs an e, ambién desc ibi emos los di e en es p oblemas encon ados y las posibles soluciones pa a
es os.
 Capí ulo 5 – P esupues o
En es e capí ulo se de alla á el p esupues o in e ido en la ealización del p oyec o.
 Capí ulo 6 – Conclusiones y ecomendaciones
En es e capí ulo se esume el abajo ealizado en el p oyec o ex ayendo las conclusiones más
impo an es y se p oponen líneas de abajo u u as que hagan posible la con inuación y mejo a del
abajo aquí expues o.
 Anexo A. Manual de ins alación de la aplicación
 Anexo B. Manual del QP452
42
2.3. I+D+i Ene gé ico
Ac ualmen e la in es igación, el desa ollo ecnológico y la inno ación son ac o es cla e pa a log a la
sos enibilidad, segu idad y compe i i idad del país. La ansición a es a nue a isión del mundo debe se lexible
y sólida, compues a de polí icas y medidas de las que no nos ayamos a a epen i , que no equie an in e siones
que puedan queda obsole as o innecesa ias, hundidas, en unción del desa ollo ecnológico. A ni el mundial,
se es á ealizando mul imillona ias in e siones en I+D+i po pa e de ins i u os de in es igación ecnológica,
uni e sidades y ab ican es de ma e iales y equipos de dis in os sec o es de ac i idad (au omo ilís ico,
ene gé ico, comunicaciones, e c.). La ac i idad y los esul ados log ados has a aho a pe mi en ene una ce eza
azonable de que se alcanza án soluciones ecnológicas ap opiadas a las necesidades de aho o de suminis o
ene gé ico.
Las ac uaciones pa a conside a la ans o mación del modelo ene gé ico han sido de ca ác e muy di e so y se
pueden ag upa en es g andes ca ego ías:
• Cambia a ec o es ene gé icos con meno es emisiones: sus i ui combus ibles y ec o es ene gé icos de
mayo es emisiones po o os de meno emisión (po ejemplo, sus i ui ca bón o pe óleo po elec icidad o gas
na u al).
• Ins ala gene ación eléc ica lib e de emisiones: sus i ui gene ación eléc ica que emi e po ene gías
eno ables.
• Fomen a la e iciencia ene gé ica: desa ollo de ac uaciones di igidas a ealiza p ocesos de o ma más e icien e
o simplemen e no despe dicia ene gía en consumos innecesa ios (po ejemplo, mejo a en los aislamien os de
los edi icios o sis emas de iluminación au omá icos con con oles de p esencia).
Es os planes deben cons ui se en base a la ans o mación del sis ema ene gé ico eu opeo a endiendo a c i e ios
de e iciencia económica y educción de cos es. Pa a ello, es necesa ia una ansición hacia sis emas de
abas ecimien o ene gé ico más in eligen es, más lexibles, más sos enibles, más descen alizados, más
in eg ados, más segu os y compe i i os. Es necesa io que an o p oduc o es como dis ibuido es inno en en la
o ma en que se p oduce, anspo a, se suminis a y se p es an se icios a los consumido es. Es a ans o mación
coloca á a los consumido es como cen o del sis ema y es cla e pa a el desa ollo de la compe i i idad de la
indus ia eu opea.
A e ec os p ác icos, hoy, es imposible conoce qué g andes ecnologías se án las que p edominen en es e sec o ,
y, a qué cos e se án desa olladas. En odo caso, se supone que aquella ecnología que se ins ale end á un cos e
compe i i o en e a las soluciones ac uales. De momen o, la apues a po la inno ación, la e iciencia y la
sos enibilidad se e idencia en el desa ollo de edes in eligen es, ehículos eléc icos, el ap o echamien o del
hid ógeno o la aplicación de ecnología e icien e en las edi icaciones. En es e sen ido, amos a des aca el
P oyec o Sma Ci y basado en aplicaciones de sis emas de op imización ene gé ica que pe mi en al usua io
an o ene con oles de la ene gía que consume, como e alua la lexibilidad de su demanda. Una Sma Ci y es
aquella ciudad que aplica la ecnología y la inno ación en a o de un desa ollo sos enible y del inc emen o de
la calidad de ida de sus ciudadanos.
2.3.1. P oyec o Sma Ci y. Redes in eligen es
Una ed in eligen e es aquella que puede in eg a de o ma e icien e el compo amien o y las acciones de odos
los usua ios conec ados a ella, de al o ma que se asegu e un sis ema ene gé ico sos enible y e icien e, con bajas
pé didas y al os ni eles de calidad y segu idad de suminis o. La ed de anspo e de ene gía en al a ensión ya
disponía de in eligencia asociada a sus disposi i os desde años a ás. La ed eléc ica ha seguido a anzando en
busca de una mayo au oma ización, in eg ación y coo dinación de odos los in e inien es que se encuen an
conec ados a ella.
An e el e o de man ene la segu idad del suminis o en un sis ema eléc ico desca bonizado, Red Eléc ica
impulsa inicia i as de edes in eligen es con el obje o de an icipa soluciones en el ámbi o de las nue as
ecnologías de consumo, las capacidades dinámicas de la ed, la moni o ización de los elemen os de la ed, el
au oconsumo y las nue as opciones de los consumido es, que es án ya ac ualmen e dando o ma a la ed eléc ica
del u u o.

La mayo pa e de las ecnologías de edes in eligen es ya se u ilizan en o as aplicaciones, como la ab icación
y las elecomunicaciones, y se es án adap ando pa a su uso en las ope aciones de la ed.
Comunicaciones in eg adas
Las á eas de mejo a incluyen: au oma ización de subes aciones, espues a a la demanda, au oma ización de
dis ibución, con ol de supe isión y adquisición de da os ( SCADA ), sis emas de ges ión de ene gía, edes de
malla inalámb icas y o as ecnologías, comunicaciones de po ado as de líneas eléc icas y ib a óp ica . Las
comunicaciones in eg adas pe mi i án el con ol en iempo eal, la in o mación y el in e cambio de da os pa a
op imiza la con iabilidad del sis ema, la u ilización de los ac i os y la segu idad.
De ección y medición
Los debe es p incipales son e alua la conges ión y la es abilidad de la ed, moni o ea la salud del equipo,
p e eni el obo de ene gía, y espalda las es a egias de con ol. Las ecnologías incluyen: medido es a anzados
de mic op ocesado ( medido in eligen e ) y equipos de lec u a de medido es, sis emas de moni o eo de á ea
amplia, clasi icación de línea dinámica (gene almen e basada en lec u as en línea median e de ección en iempo
eal ).
Unidades de medida aso ial
Las unidades de medición aso ial o Phaso Measu emen Uni s (PMU) son un ecu so ecnológico que acul a
con g an p ecisión la obse ación del es ado dinámico del sis ema eléc ico de po encia. Los a ances
ecnológicos y las in es igaciones en es e campo pe mi en median e las PMU, la ob ención de alo es de
ensiones y co ien es de o ma mucho más sinc onizada.
La au oma ización del sis ema de alimen ación
Es el ac o de con ola au omá icamen e el sis ema de po encia a a és de ins umen os y disposi i os de
con ol. La au oma ización de la subes ación se e ie e al uso de da os de los disposi i os elec ónicos
in eligen es (IED), las capacidades de con ol y au oma ización den o de la subes ación y los comandos de
con ol de los usua ios emo os pa a con ola los disposi i os del sis ema de alimen ación.
Dado que la au oma ización comple a de la subes ación depende de la in eg ación de la subes ación, los é minos
se usan indis in amen e. La au oma ización del sis ema de po encia incluye p ocesos asociados con la gene ación
y la en ega de ene gía. El moni o eo y con ol de los sis emas de suminis o de ene gía en la subes ación y en
el polo educen la ocu encia de co es y aco an la du ación de los co es que ocu en. Los IED , los p o ocolos
de comunicaciones y los mé odos de comunicación uncionan en conjun o como un sis ema pa a ealiza la
au oma ización del sis ema de po encia. El é mino "sis ema de po encia" desc ibe la colección de disposi i os
que componen los sis emas ísicos que gene an, ansmi en y dis ibuyen ene gía. El é mino "sis ema de
ins umen ación y con ol (I & C)" se e ie e a la colección de disposi i os que moni o ean, con olan y p o egen
el sis ema de ene gía.
Las ecnologías dependen y con ibuyen a cada una de es as á eas cla e. T es ca ego ías de ecnología pa a
mé odos a anzados de con ol son: agen es in eligen es dis ibuidos (sis emas de con ol), he amien as
analí icas (algo i mos de so wa e y compu ado as de al a elocidad) y aplicaciones ope acionales (SCADA,
au oma ización de subes aciones, espues a a la demanda, e c.).
El é mino ed in eligen e se asocia a menudo con el concep o de medido es in eligen es capaces de o ece una
ac u ación de allada po anjas ho a ias, lo que pe mi i ía a los consumido es no solo el elegi las mejo es
a i as de en e las di e en es emp esas eléc icas, sino ambién disce ni en e las ho as de consumo, lo que a su
ez pe mi i ía un mejo uso de la ed. Es e sis ema ambién pe mi i ía mapea con más p ecisión el consumo y
an icipa mejo las necesidades u u as a ni el más local.
2.3.1.1. Medido es in eligen es
Se a a de un disposi i o elec ónico que egis a el consumo de ene gía eléc ica en in e alos de iempos
y comunica esa in o mación dia iamen e pa a la u ilidad del moni o eo y ac u ación. Ac ualmen e, los
medido es in eligen es pe mi en la comunicación bidi eccional en e el medido y el sis ema cen al. A
di e encia de los moni o es de ene gía pa a el hoga , los medido es in eligen es pueden ecopila da os pa a
in o mes emo os. Dicha in aes uc u a de medición a anzada (AMI) di ie e de la lec u a de con ado
44
au omá ico adicional (AMR) ya que pe mi e an o comunicaciones bidi eccionales con el medido , como
mayo g ado de in o mación al usua io. Las comunicaciones del medido a la ed se pueden ealiza a a és de
conexiones cableadas ijas (como las comunicaciones de la línea de alimen ación) o a a és de la conexión
inalámb ica.
Medido es simila es, gene almen e conocidos como medido es de in e alo o iempo de uso, exis en desde hace
años, pe o los "Medido es in eligen es" gene almen e incluyen senso es en iempo eal o casi en iempo
eal, no i icación de co es de ene gía y moni o eo de la calidad de la ene gía. Es as ca ac e ís icas adicionales
son más que simples lec u as au oma izadas de medido es (AMR). An e io men e, se han ins alado medido es
de in e alo y iempo de uso pa a medi clien es come ciales e indus iales. En algunos casos, no exis e lec u a
au omá ica si no que es moni o izado, pun ualmen e, po el usua io g acias a las di e en es aplicaciones
exis en es.
2.3.1.2. B e e His o ia de los Medido es in eligen es
En 1972, Theodo e Pa aske akos , mien as abajaba con Boeing en Hun s ille, Alabama , desa olló un
sis ema de moni o eo de senso es que usaba ansmisión digi al pa a segu idad, incendios y sis emas de ala ma
médica, así como capacidades de lec u a de medido es. Es a ecnología ue de i ada del sis ema au omá ico de
iden i icación de líneas ele ónicas, aho a conocido como Iden i icado de llamadas.
En 1974, Pa aske akos ecibió una pa en e es adounidense pa a es a ecnología. En 1977, Me e ek, desa olló
el p ime sis ema de ges ión emo a de ca ga y lec u a emo a de con ado es, comple amen e
au oma izado. Como es e sis ema se desa olló an es de In e ne , Me e ek u ilizó la mini compu ado a de la
se ie 1 de IBM. Pa a es e en oque, Pa aske akos y Me e ek ecibie on a ias pa en es.
2.3.1.3. P opósi os de los Medido es in eligen es
Desde el inicio de la des egulación de la elec icidad y los p ecios impulsados po el me cado en odo el mundo,
los se icios públicos han es ado buscando un medio pa a uni el consumo con la gene ación. Los medido es
eléc icos y de gas adicionales solo miden el consumo o al y, po lo an o, no b indan in o mación sob e cuándo
se consumió la ene gía en cada si io medido. Los medido es in eligen es p opo cionan una o ma de medi es a
in o mación especí ica del si io, lo que les pe mi e a las compañías de se icios públicos in oduci di e en es
p ecios pa a el consumo en unción de la ho a del día y la empo ada.
Desde la pe spec i a del consumido , la medición in eligen e o ece bene icios po enciales a los
p opie a ios. Es os incluyen;
1. El in de las ac u as es imadas, que son una uen e impo an e de quejas pa a muchos clien es.
2. Una he amien a pa a ayuda a los consumido es a adminis a mejo sus comp as de ene gía,
es ableciendo que los medido es in eligen es con una pan alla en sus hoga es pod ían p opo ciona has a
echa de in o mación sob e el consumo de gas y elec icidad y, al hace lo, ayuda a las pe sonas a
adminis a su consumo de ene gía y educi sus ac u as de ene gía.
Los p ecios de la elec icidad no malmen e alcanzan su máximo en cie os momen os del día y la empo ada. En
pa icula , si la gene ación es á es ingida, los p ecios pueden subi si la elec icidad de o as ju isdicciones o la
gene ación más cos osa se pone en línea.
Un es udio académico basado en ensayos exis en es mos ó que el consumo de elec icidad de los p opie a ios
en p omedio se educe en ap oximadamen e 3-5%. [5]
No obs an e, la capacidad de conec a / desconec a el se icio y lee el consumo del medido de o ma emo a
son impo an es aho os de mano de ob a pa a la u ilidad y pueden p o oca g andes despidos de lec o es de
medido es.
2.3.1.4. Tecnología
Conec i idad
La comunicación es un equisi o ecnológico undamen al pa a los con ado es in eligen es. Cada medido debe
pode comunica de mane a con iable y segu a la in o mación ecolec ada a alguna ubicación cen al. Teniendo
en cuen a los di e en es en o nos y ubicaciones donde se encuen an los medido es, ese p oblema puede se
desalen ado . Has a la echa, ninguna solución pa ece se óp ima pa a odas las aplicaciones. Los se icios
públicos u ales ienen p oblemas de comunicación muy di e en es de los se icios públicos u banos o se icios
públicos ubicados en luga es di íciles como las egiones mon añosas o las á eas mal se idas po las compañías
inalámb icas y de In e ne . Además de la comunicación con la ed de cabece a, los medido es in eligen es pueden
necesi a se pa e de una ed de á ea domés ica que puede inclui una pan alla local y un concen ado pa a
in e conec a uno o más medido es con la cabece a.
Exis en posibles con igu aciones de ed posibles, incluido el uso de Wi-Fi y o as edes elacionadas
con In e ne . Has a la echa, ninguna solución pa ece se óp ima pa a odas las aplicaciones.
Ges ión de Da os
La ecnología undamen al pa a los sis emas de medido es in eligen es es la ecnología de la in o mación en la
u ilidad que in eg a las edes de Sma Me e con las aplicaciones de u ilidad, como ac u ación y CIS. Es o
incluye el sis ema de adminis ación de da os del medido .
P o ocolos
- ANSI C12.18 es un es ánda ANSI que desc ibe un p o ocolo u ilizado pa a comunicaciones bidi eccionales
con un medido , p incipalmen e u ilizado en los me cados de Amé ica del No e. El es ánda C12.18 es á esc i o
especí icamen e pa a comunicaciones de medido a a és de un pue o óp ico ANSI Tipo 2 y especi ica de alles
de p o ocolo de ni el in e io . ANSI C12.21 es una ex ensión de C12.18 esc i a pa a módem en luga de
comunicaciones óp icas, po lo que es más adecuada pa a la lec u a au omá ica del medido .
- IEC 61107 es un p o ocolo de comunicación pa a medido es in eligen es publicado po el IEC que es
ampliamen e u ilizado pa a medido es de se icios públicos en la Unión Eu opea. Es eemplazado po IEC
62056 , pe o sigue siendo de uso amplio po que es simple y bien acep ado. En ía da os ASCII u ilizando
un pue o se ie . Los medios ísicos son luz modulada, en iada con un LED y ecibida con un o odiodo , o un
pa de cables, gene almen e modulados po EIA-485 .
- Open Sma G id P o ocol (OSGP) es una amilia de especi icaciones publicada po el Eu opean
Telecommunica ions S anda ds Ins i u e (ETSI) u ilizada jun o con el es ánda de ed de con ol ISO / IEC 14908
pa a aplicaciones de medición in eligen e y edes in eligen es. Millones de medido es in eligen es basados en
OSGP se implemen an en odo el mundo. Nume osas allas de segu idad impo an es en el p o ocolo OSGP han
sido iden i icadas.
- Exis e una endencia c ecien e hacia el uso de la ecnología TCP / IP como una pla a o ma de comunicación
común pa a las aplicaciones de es e ipo, de modo que los se icios públicos pueden implemen a múl iples
sis emas de comunicación, mien as u ilizan la ecnología IP como una pla a o ma de adminis ación común.
Una in e az de medición uni e sal pe mi i ía el desa ollo y la p oducción masi a de medido es in eligen es y
disposi i os de ed in eligen e an es de que se es ablezcan los es ánda es de comunicación, y luego que los
módulos de comunicación ele an es sean ácilmen e ag egados o conmu ados. Es o educi ía el iesgo de
in e i en el es ánda inco ec o y pe mi i ía que un solo p oduc o se u ilice globalmen e, incluso si los
es ánda es de comunicación egionales a ían.
- Algunos medido es in eligen es pueden usa un LED IR de p ueba pa a ansmi i da os de uso no enc ip ados
que eluden la segu idad del medido al ansmi i da os de meno ni el en iempo eal.
46
2.3.1.5. Limi aciones y p eocupaciones
Algunas p eocupaciones de es os apa a os son el cos o, los e ec os de segu idad y p i acidad y el in e up o de
eme gencia con olable a dis ancia que se incluye con la mayo ía de ellos. Muchas de es as p eocupaciones se
e ie en a los medido es in eligen es que solo son inalámb icos y no cuen an con moni o eo o con ol de ene gía
en el hoga ni ca ac e ís icas de segu idad.
Segu idad y p i acidad
Los medido es in eligen es exponen la uen e de alimen ación a a aques cibe né icos que pod ían
p o oca co es de ene gía . Sin emba go, muchos expe os en segu idad cibe né ica a i man que los con ado es
in eligen es del Reino Unido y Alemania ienen una cibe segu idad ela i amen e al a y que cualquie a aque de
es e ipo eque i ía es ue zos o ecu sos inancie os ex ao dina iamen e al os.
La implemen ación de p o ocolos de segu idad que p o ege án a es os disposi i os de a aques maliciosos ha sido
una a ea p oblemá ica debido a sus ecu sos compu acionales limi ados y su la ga ida ope a i a. La e sión
ac ual de IEC 62056 incluye la posibilidad de enc ip a , au en ica o i ma los da os del medido . Un mé odo
de e i icación de da os del medido in eligen e p opues o implica analiza el á ico de la ed en iempo eal
pa a de ec a anomalías usando un Sis ema de De ección de In usos (IDS). Iden i icando exploi s mien as son
ap o echados po los a acan es, un sis ema de de ección de in usos mi iga á los iesgos de los p o eedo es de
obo de ene gía po pa e de los consumido es y a aques de denegación de se icio po pa e de hacke s. Las
emp esas de se icios de ene gía end án que elegi en e un IDS cen alizado, un IDS inco po ado o un IDS
dedicado, según las necesidades indi iduales de la u ilidad.
Una azón écnica pa a las p eocupaciones sob e la p i acidad es que es os medido es en ían in o mación
de allada sob e cuán a elec icidad se usa cada ez. Los in o mes más ecuen es p opo cionan in o mación más
de allada. Los in o mes poco ecuen es pueden se de poco bene icio pa a el p o eedo , ya que no pe mi e una
buena ges ión de la demanda en espues a a las necesidades cambian es de elec icidad. Po o o lado, los
in o mes muy ecuen es pe mi i ían a la compañía de se icios públicos in e i pa ones de
compo amien o pa a los ocupan es de una casa, como cuando los miemb os de la amilia es án p obablemen e
do midos o ausen es. Las endencias ac uales son aumen a la ecuencia de los in o mes. Una solución que
bene icia an o al p o eedo como a la p i acidad del usua io se ía adap a el in e alo dinámicamen e.
Los pa ones de uso de da os de ene gía del medido in eligen e pueden e ela mucho más que cuán a ene gía
se es á u ilizando. Se han ealizado in es igaciones que han demos ado que los medido es in eligen es que
mues ean los ni eles de po encia a in e alos de dos segundos pueden iden i ica de mane a con iable cuándo
se usan di e en es disposi i os eléc icos.
Salud
La mayo ía de las p eocupaciones de salud sob e los medido es su gen de la adiación de adio ecuencia
pulsada emi ida po los medido es in eligen es inalámb icos.
Los miemb os de la Asamblea Es a al de Cali o nia solici a on al Consejo de Ciencia y Tecnología de
Cali o nia (CCST) que es udia a el p oblema de los posibles impac os en la salud de los medido es
in eligen es. El in o me CCST de ab il de 2011 no encon ó impac os en la salud, basados an o en la al a de
e idencia cien í ica de e ec os dañinos de ondas de adio ecuencia (RF) y que la exposición de RF de las
pe sonas en sus hoga es a medido es in eligen es es minúscula en compa ación con la exposición a RF a
elé onos celula es y ho nos de mic oondas.
También se han in o mado p oblemas elacionados con los con ado es in eligen es que causan incendios,
pa icula men e con el ab ican e Sensus. En 2012. PECO Ene gy Company eemplazó los medido es Sensus
que había desplegado en la egión de Filadel ia después de in o mes de que a ias de las unidades se habían
ecalen ado y causado incendios.
3 METODOLOGÍA
n endemos po sis ema elec ónico, un conjun o de disposi i os que se ubican den o del campo de la
ingenie ía y la ísica y que se enca gan de la aplicación de ci cui os cuyo uncionamien o depende del
lujo de elec ones pa a gene a , ecibi , ansmi i y almacena in o mación.
La in o mación de la que es amos hablando puede consis i en oz o música en un ecep o de adio, en núme os,
en una imagen en la pan alla de ele isión o en da os que apa ecen en una compu ado a. Los sis emas
elec ónicos o ecen di e en es unciones pa a p ocesa dicha in o mación: ampli icación de señales débiles pa a
que pueda u iliza se co ec amen e, gene ación de ondas de adio, ex acción de in o mación, ope aciones
lógicas como los p ocesos elec ónicos que se desa ollan en los o denado es, e c.
La combinación de componen es de un sis ema elec ónico es á o ganizada de al o ma en la que se cumpla
unos obje i os inales. En es e caso como bien podemos en ende po el p opio nomb e del p oyec o, el in de
nues o sis ema es á des inado a con ola el consumo eléc ico. Más exac amen e, el consumo eléc ico que
iene la o icina de abajo.
Es e capí ulo con iene las especi icaciones écnicas, desa ollos y ca ac e ís icas median e los cuales se ha
lle ado a cabo la implemen ación de es e medido eléc ico.
3.1 A qui ec u a ha dwa e
Más especí icamen e, se denomina A qui ec u a ha dwa e, al conexionado de componen es eléc icos y
mecánicos necesa ios pa a lle a a cabo el almacenamien o y p ocesamien os de in o mación en un sis ema
elec ónico. La a qui ec u a ha dwa e de un sis ema concen a en las in e aces eléc icas in e nas en e los
componen es o subsis emas del sis ema, y luego la in e az en e el sis ema y su en o no.
3.1.1 P o o ipo
El é mino p o o ipo se emplea pa a nomb a a un disposi i o que se desa olla de algo especí ico que si e
como ejempla de ab icación pa a los siguien es modelos. Lo habi ual es que un p o o ipo se emplee a modo
de p ueba an es de p ocede a la p oducción en se ie del elemen o en cues ión. La inalidad de un p o o ipo es
que sus desa ollado es puedan ad e i e en uales allas en el uncionamien o y descub i alencias. T as las
p uebas y los análisis necesa ios del p o o ipo, el ab ican e con a á con la in o mación que p ecisa pa a
comenza con la p oducción gene al. El p o o ipo ambién puede usa se como modelo pa a se exhibido. Un
p o o ipo ambién puede se desa ollado po el Depa amen o de In es igación de una emp esa con el obje i o
de con ence a sus esponsables sob e la impo ancia de su ab icación.
En el ámbi o de la elec ónica, se conoce como p o o ipo al modelo que se implemen a pa a e leja cómo se
compo a un sis ema. Es os p o o ipos se u ilizan pa a comp ende cómo unciona el sis ema en cues ión.
En es e p ime apa ado del capí ulo, lo que se p e ende es, desa olla un pequeño p o o ipo de comp obación
y medición ene gé ica que sea capaz de p opo ciona da os digi ales a un o denado u o o mic ocon olado
pa a su p ocesamien o y isualización po pan alla g á ica.
E
Sé el cambio que quie es e en el mundo.
- Maha ma Gandhi -

48
En p ime luga , amos a ab ica la caja de comunicaciones independien emen e del es o del sis ema. G acias
a es a, de momen o pod emos p oba su uncionamien o y e los da os medidos en la pan alla del medido . Se
a a básicamen e de un cuad o bypass que ealiza á medidas eléc icas a 485. Es e se á el escla o del sis ema
comple o.
Una ez engamos el sis ema comple o, pod emos ap ecia lo a a és de una in e az g á ica, que se á el maes o,
con mayo de alle. La comunicación e in e p e ación de ambos, se á nues o obje i o comple o.
El p o o ipo puede es a o mado po un sis ema i ásico o mono ásico, según el núme o de co ien es al e nas
que se le sean suminis adas al p o o ipo.
Ilus ación 2: Esquemá ico del p o o ipo pa a un sis ema i ase
En la o icina no disponemos de alimen ación i ásica, po lo que, pa a las p uebas, hemos decidido implemen a
el sis ema en mono ásica. La unción de ca a al sis ema comple o inal, no a a depende de es e de alle.
Ilus ación 3: Esquemá ico del p o o ipo pa a el sis ema mono ase a implemen a
Podemos e una p ime a imp esión de usua io del p o o ipo eal en la Ilus ación 4. En los apa ados siguien es,
se especi ica á an o la ealización y el p ocedimien o lle ado a cabo, como los componen es y las
especi icaciones del mismo.
Ilus ación 4: P o o ipo eal pa a el sis ema mono ase implemen ado
3.1.2 Componen es
En es e apa ado se a a especi ica los componen es y el conexionado que con iene el p o o ipo de medido del
que hemos hablado has a aho a. Todos es os componen es y el conexionado co espondien e que hacen iable
al uncionamien o. Todo es e cableado es in oducido en una ca casa de plás ico y ce ada an o po un ema de
es é ica como po un ema de p e ención de iesgos.
Es a ca casa la podemos e econs uida po una línea discon inua de colo azul an o en la Ilus ación 2, como
en la Ilus ación 3 que es la que amos a diseña . Es la misma en ambos casos.
50
En p ime luga , amos a enume a los di e en es componen es que son ex e nos a la ca casa del p o o ipo.
Visualización de la Ilus ación 3, de izquie da a de echa.
 Po la pa e izquie da, más a iba, enemos el conec o mono ase que da luga a la conexión del
p o o ipo con la uen e de alimen ación.
Ilus ación 5: Conec o mono ásico: En ada de la uen e de alimen ación
 En la misma línea más abajo, enemos el in e up o p incipal del con ado . Es e acili a el
encendido y apagado del medido . Si no se ac i a, la uen e de alimen ación no acili a á el paso a
la co ien e, y, po lo an o, no se pod á hace uso de él. Si de lo con a io, ac i amos el in e up o ,
le da emos co ien e al medido y así pod emos ob ene po pan alla los da os básicos de la ase A,
que como mencionamos an e io men e, se co esponde con la con igu ación en mono ásica.
Ilus ación 6: In e up o ON/OFF
 En segundo luga , más a la de echa, se encuen a la pan alla del medido in eligen e. El sis ema en
el que se basa es e p oyec o es un sis ema de comunicación maes o-escla o como ya hemos ci ado.
El con ado desa ollado es el escla o y es e medido es el componen e undamen al.
Pa a ob ene el in deseado hemos ealizado la búsqueda de los componen es adecuados pa a lo que
que emos. Es necesa io la búsqueda de documen ación e in o mación de componen es que acili en
un uso ap opiado, y, la de es e componen e, es la más conside able. Una ez cen ados en las
p es aciones básicas que necesi amos del medido , buscamos un mayo núme o de equisi os.
Finalmen e hemos dado con el modelo mul i un ion powe me e h ee phase liquid c ys al QP452.
Ilus ación 7: Mul i un ion powe me e h ee phase liquid c ys al QP452
 En e ce luga , a iba a la de echa, enemos la conexión de salida. Es e conec o acili a el
conexionado de los elec odomés icos con el medido . G acias a es e, el medido se á capaz de
ealiza la pa e de la oma de mues as del elec odomés ico, y, inalmen e, ecopila la medición
necesa ia. Es e conec o se á mono ásico del mismo en el que lo es la uen e de alimen ación a la
en ada.
Ilus ación 8: Conec o mono ásico: Enchu e que conec a la ca ga
 Po úl imo, jus o debajo, enemos la salida cableada de las comunicaciones po 485 del medido .
Es e, hace de escla o en las comunicaciones y el maes o ha á uso de su in e az se ie que maneja
los p o ocolos y señalización USB.
Ilus ación 9: Con e ido : USB RS485
El con e ido p opo ciona, de una mane a ápida y sencilla, conec a disposi i os con una in e az
RS485 a USB. Es e hace de puen e en las comunicaciones maes o-escla o de al o ma en la que
se pueda comunica , al maes o, oda la in o mación ob enida po el escla o.
58
Las condiciones mencionadas da án como esul ado daños en el disposi i o o un uncionamien o ano mal del
disposi i o. Posible esis encia de un mal uso;
 Vol aje de la uen e de alimen ación auxilia ue a de ango.
 F ecuencia del sis ema dis ibuida po encima del ango.
 Co ien e y ensión de en ada con polos inco ec os.
3.1.3.2 Es ánda de uncionamien o
Implemen e el es ánda GB/T 22264; .1-2008;
 Nº 1. GB/T 22264.1-2008. Ins ala el display del con ado eléc ico digi al. De ina los equisi os
gene ales.
 Nº 2. GB/T 22264.2-2008. Según el ipo de ins alación de medición del medido eléc ico, de ina los
equisi os an o de la ensión como de la co ien e del medido .
 Nº 3. GB/T 22264.3-2008. Según el ipo de ins alación de medición del medido eléc ico, de ina los
pa áme os especiales de po encia y po encia de eacción eque idas.
 Nº 4. GB/T 22264.4-2008 Según el ipo de ins alación de medición del medido eléc ico, de ina las
ecuencias de uncionamien o del medido .
 Nº 5. GB/T 22264.5-2008 Según el ipo de ins alación de medición del medido eléc ico, de ina la ase
y los equisi os especiales del ac o de ene gía de uncionamien o.
 Nº 6. GB/T 22264.6-2008 Según el ipo de ins alación de medición del medido eléc ico, de ina el es o
de equisi os gene al a conside a .
 Nº 7. GB/T 22264.8-2008 Independien emen e del ipo de ins alación de medición del medido
eléc ico, usa el modo de p ueba.
3.1.3.3 Especi icaciones gene ales
Moni o de medición mul i unc ional de al a capacidades y ca ac e ís icas;
 P ecisión de pa áme os de po encia
 Medida en iempo eal
 Medida a mónica
 Medida de po encia ac i a
 Medida de ene gía eac i a
 Di ige la medida an o de la ene gía gene al ansmi ida, como de la ene gía ela i a que ecibe
 Análisis de calidad de ene gía
 In o mación de onda en iempo eal
 Función de isualización po display LCD
 Regis o de lec u a de e en os

 Con igu ación de pue os de en ada pa a supe isa y con ola el es ado del disposi i o local
 Pue o de comunicación RS-485 de in eg ación
 In eg ación con cada sis ema in eligen e de dis ibución de clases y sis ema de adminis ación de
ene gía eléc ica
 Compa e y moni o ea da os
Medido mul i unción con bas an e compe i i idad. Tiene amplia gama de aplicaciones, como sis ema de
adminis ación de ene gía, sis ema de moni o eo de ene gía, indus ia y emp esa mine a, cons ucción in eligen e
e in e up o que abo de, de di e en es o mas, el sis ema de la ed eléc ica.
3.1.3.4 Pa áme os écnicos
 Tensión de en ada: No supe a los 100 ~ 400V.
 Tensión de salida: 0 ~ 5V.
 Co ien e de en ada: No supe a los 10A.
 Co ien e de salida: 4 ~ 20mA.
 F ecuencia de señal de en ada: 45 ~ 65 Hz.
 Pue o de comunicación Modbus RTU 485
 Tempe a u a de abajo: -10º ~ 55º
 Humedad ela i a: ~ 80%
 Con ol de elocidad y o ma o de la ansmisión a pa i de unos de e minados bi s a con igu a . Ve
condiciones de los BIT5,4,1,0 de la Tabla 3-1.
Tabla 3-1. Con ol de palab a
Has a aho a, hemos hablado de la con igu ación y los pa áme os necesa ios pa a la implemen ación de nues o
caso. Podemos e oda la in o mación sob e las o as dis in as con igu aciones posibles del QP452 en el anexo
B. Dependiendo del uncionamien o que se equie a de él, se con igu a á de una o ma u o a. En el apa ado
líneas u u as del capí ulo 6 de es e documen o, ci a emos u ilidades de las dis in as con igu aciones de es e. De
la misma o ma, se habla á de las di e en es conexiones que con iene el medido de ca a a o os a ances.
60
3.2 Comunicaciones. P o ocolo de comunicaciones
En es e apa ado del capí ulo amos a in oduci nos en las comunicaciones necesa ias pa a que es e p oyec o
sea ealizable. Desc ibi emos odo el p o ocolo de comunicación que se usa á pa a da luga a la ansmisión de
da os en e nues o p o o ipo medido y la aplicación diseñada. De es a úl ima, habla emos en pos e io es
capí ulos.
3.2.1 Modbus RTU
Modbus es una elación de solici ud- espues a basado en el sis ema maes o-escla o pa a hace posible la
comunicación en e disposi i os de au oma ización. Po lo gene al, el maes o es una in e az humano-máquina
(HMI) o un sis ema de supe isión, con ol y adquisición de da os (SCADA) y el escla o es un senso ,
con olado lógico p og amable (PLC) o con olado de au oma ización p og amable (PAC). Se a a de un
modelo indus ial que ue desa ollado, o iginalmen e, como un p o ocolo a ni el de aplicación con la inalidad
de ans e i da os a a és de una in e ace se ial.
Ilus ación 16: Solici ud – Respues a en in e az maes o-escla o
Modbus es diseñado en 1979 po Modicon pa a su gama de con olado es lógicos p og amables (PLCs).
Debido a que es e p o ocolo ue público, de ácil uso y que equie e poco desa ollo (maneja bloques de da os
sin supone es icciones) se con i ió en un p o ocolo de comunicaciones es ánda en la indus ia. Es el
p o ocolo de mayo disponibilidad pa a la conexión de disposi i os elec ónicos indus iales.
El p o ocolo Modbus como ya hemos dicho, pe mi e el con ol de edes de disposi i os, como los equipos de
medición de empe a u a o humedad. O o ejemplo de implemen ación Modbus es el de nues o p oyec o, el
con ol de medición la ene gé ica.
Un p o ocolo de comunicaciones es un conjun o de no mas que es án obligadas a cumpli odos las máquinas y
p og amas que in e ienen en la comunicación de da os de la ed. En la ed Modbus cada disposi i o posee una
di ección única. G acias a ello, cualquie disposi i o de la ed puede en ia solici udes a o o disposi i o de la
misma (módulo Unicas ), ya que cada comando Modbus con iene la di ección del disposi i o des ina a io.
Todos los disposi i os ecibi án esa ama solici ada, pe o sólo ese des ina a io la ejecu a á con la espues a
adecuada. No malmen e la con igu ación se ealiza pa a que se implemen e solici ud- espues a po pa e del
maes o-escla o espec i amen e.
Ilus ación 17: Módulo de comunicación Unicas
Po o a pa e, hay o o modo especial denominado B oadcas que di unde es a ama a odos los disposi i os.
En es e caso, el solici an e no ecibe espues a alguna de los des ina a ios ya que lo que ese ansmi e no es una
solici ud sino, más bien, una uen e de in o mación gene al. Po ello, cada uno de es os mensajes incluye
in o mación edundan e que asegu a su in eg idad en la ecepción.
Ilus ación 18: Módulo de comunicación B oadcas
Hay muchas a ian es de p o ocolos de ed de comunicación Modbus, exis en e siones del p o ocolo Modbus
pa a el pue o se ie, y las más a anzadas pa a E he ne , y o os p o ocolos que sopo an el conjun o de p o ocolos
TCP/IP de In e ne :
 Modbus RTU — Es la implemen ación más común disponible pa a Modbus. Se u iliza en la
comunicación se ie y hace uso de una ep esen ación bina ia compac a de los da os pa a el p o ocolo
de comunicación. El o ma o RTU sigue a los comandos/da os con una suma de comp obación de
edundancia cíclica (CRC) como un mecanismo de comp obación de e o es pa a ga an iza la
iabilidad de los da os.
62
 Modbus ASCII — Se u iliza en la comunicación se ie y hace uso de ca ac e es ASCII pa a el p o ocolo
de comunicación. El o ma o ASCII u iliza un checksum de con ol de edundancia longi udinal (LRC).
 Modbus TCP/IP o Modbus TCP — Se a a de una a ian e Modbus u ilizada pa a comunicaciones a
a és de edes TCP/IP, conec ándose a a és del pue o 502.[6]
 Modbus sob e TCP/IP o Modbus sob e TCP o Modbus RTU/IP — Es a es una a ian e de Modbus que
di ie e del Modbus TCP en que se incluye una suma de comp obación en la ca ga ú il como en Modbus
RTU.
 Modbus sob e UDP — Algunos han expe imen ado con el uso de Modbus sob e UDP en edes IP, lo
que elimina los gas os gene ales necesa ios pa a TCP.
 Modbus Plus — Es una e sión ex endida del p o ocolo y p i a i a de Schneide Elec ic y a di e encia
de las o as a ian es, sopo a comunicaciones P2P en e múl iples mas e s. Requie e un co-p ocesado
dedicado pa a maneja HDLC. Se equie e ha dwa e especial pa a conec a Modbus Plus a un
o denado , no malmen e una a je a diseñada pa a bus ISA, PCI o PCMCIA.
 Pemex Modbus — Es a es una ex ensión de Modbus es ánda con sopo e pa a da os his ó icos y de
lujo. Fue diseñado pa a la compañía pe ole a Pemex pa a su uso en el con ol de p ocesos y nunca
alcanzó un uso gene alizado.
 En on Modbus — Es a es o a ex ensión del es ánda Modbus desa ollada po En on Co po a ion con
sopo e pa a a iables en e as de 32 bi s y de pun o lo an e y da os his ó icos y de lujo. Los ipos de
da os se asignan u ilizando di ecciones es ánda .[7]
El modelo de da os y las llamadas de unción son idén icas pa a las p ime as 4 a ian es de p o ocolos; Sólo la
encapsulación es di e en e.
Como ya sabemos, nues o medido QP452 se comunica po la in e az RS485 cuyas cla ijas son las A B. La
in e az RS485 ha sido desa ollada pa a la ansmisión en se ie de da os de al a elocidad a g andes dis ancias
y es concebida como sis ema Bus bidi eccional con has a 32 pa icipan es. Pa a la ansmisión en se ie, es
necesa io implemen a las a ian es se ie de Modbus, Modbus RTU o Modbus ASCII. Es os de inen la o ma
en la que son ansmi idos los by es del mensaje. No es posible u iliza los dos modos de ansmisión en la misma
ed.
En o ma o ASCII, los mensajes son legibles, mien as que en RTU los mensajes es án en codi icación bina ia
y no se pueden lee du an e la supe isión. La en aja es que los mensajes RTU son de un amaño más pequeño,
lo que pe mi e un mayo in e cambio de da os en el mismo lapso de iempo. Se debe ene en cuen a que odos
los nodos den o de una ed Modbus deben se del mismo modo de ansmisión, lo que signi ica que Modbus
ASCII no puede comunica se con Modbus RTU y ice e sa. En Modbus ASCII, los mensajes se codi ican con
un alo hexadecimal, ep esen ado con ca ac e es ASCII in eg ales. Los ca ac e es u ilizados pa a es a
codi icación son 0 ... 9 y A ... F. Po cada by e de in o mación, se u ilizan dos by es de comunicación po que
cada by e de comunicación solo puede de ini 4 bi s en el sis ema hexadecimal. Modbus RTU, sin emba go,
in e cambia da os en o ma o bina io donde cada by e de da os se codi ica en un by e de comunicación.
Una de las p incipales di e encias en e Modbus ASCII y Modbus RTU es que ASCII pe mi e espacios en e
los by es de un mensaje ansmi idos con una longi ud máxima de 1 segundo y con RTU, se deben en ia lujos
con inuos de mensajes.
En nues o caso hemos elegido la a ian e Modbus RTU ya que es el módulo más ac ual y ácil de implemen a
en la indus ia po la in e az 485.
Los mensajes Modbus en una conexión se ie no se ansmi en en o ma o simple. Es án cons uidos al
mane a en la a que los ecep o es se le pe mi e de ec a ácilmen e el comienzo y el inal de un mensaje. Las
di ecciones de los disposi i os nodos en la ed es ánda son de la 1-247, con la di ección 0 ese ada pa a
mensajes de di usión y solo esc i u a. Sin emba go, la di ección 0 a a ez se u iliza debido al hecho de que no
hay con i mación de que el mensaje se eciba co ec amen e en el nodo escla o.
El o ma o de ama en la que se ans ie e la in o mación con Modbus RTU depende de los elemen os que
hacen pa e de la ed Modbus, los se icios (o unciones) que pueden se o ecidos ía ed y ambién cómo es os
elemen os in e cambian da os en la ed. Cada palab a ansmi ida posee 1 s a bi , ocho bi s de da os y 1 bi de
s op cuando la ansmisión se ealiza sin pa idad, N.8.1. La pa idad en el o ma o de ama se con igu a en los
bi s 5 y 4 del egis o adecuado de comunicación que se ap ecia en la Tabla 3-1. En es e caso los bi s 5,4 ecibi ían
el alo 0,0.
S a
B0
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
S op
Ilus ación 19: Fo ma o de ama de in o mación sin pa idad
Po o a pa e, la pa idad ambién puede oma el alo pa (E en) e impa (Odd), E.8.1 o O.8.1 espec i amen e.
En es e caso la palab a ansmi ida posee 1 s a bi , ocho bi s de da os, 1 bi de pa idad y 1 bi de s op. Las
pa idades en el o ma o de ama en es os casos se con igu a ían en los bi s 5 y 4 del egis o adecuado de
comunicación de la Tabla 3-1 como 1,0 y 0,1 espec i amen e.
Ilus ación 20: Fo ma o de ama de in o mación con pa idad
El bi de meno impo ancia se en ía y ecibe p ime o. Todos los disposi i os den o de la ed deben in e p e a
cada by e ansmi ido análogamen e de es a mane a.
 El bi de S op pe mi e in oduci el núme o de bi s de pa ada u ilizados en la comunicación, que debe
se igual a la con igu ada en los o os disposi i os del bus.
 El bi de Pa i y pe mi e de e mina si se ag ega un bi de pa idad, así como su ipo. El bi de pa idad
pe mi e al equipo ecep o de una ama de da os de e mina si los bi s de da os son co ec os, o ha
habido una al e ación en uno de ellos. Es a con igu ación debe se igual a la con igu ada en los o os
disposi i os del bus.
 Bi s de da os B0-8 son los da os a ansmi i
 El bi de S a especi ica el comienzo de la ansmisión.
Con espec o a la elocidad de ansmisión, no hay mé odos pa a el econocimien o au omá ico de las asas de
baudios. La asa de baudio es la elocidad de ansmisión que se usa á pa a el pue o se ie, y que debe se igual
a la con igu ada en odos los disposi i os del bus, an o el se ido , como odos los clien es conec ados. Modbus
RTU no especi ica ninguna elocidad de ansmisión, las elocidades de ansmisión ípicas son 9600 o 19200.
S a
B0
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
Pa i y
S op

64
3.2.2 Modbus RTU-RS485
El es ánda RS-485 de ine un bus pa a la ansmisión se ie mul ipun o, donde, en un ins an e, puede habe un
equipo ansmi iendo y a ios ecibiendo. La comunicación es semiduplex, de o ma un equipo puede en ia y
ecibi , pe o no a la ez. El cableado básico consis e en un pa de hilos de cob e enzados (Ve Ilus ación 3)
sob e el que se ansmi e una señal di e encial pa a en ia los bi s de da os, que es bas an e inmune a las
in e e encias y admi e la gas dis ancias. Los bi s se ansmi en median e una ama asínc ona. El medio ísico
de ansmisión admi e 32, 128 o 256 es aciones, con una longi ud máxima de 1200 me os ope ando en e 300
y 19 200 bi /s (semiduplex), dependiendo del consumo de cada d i e . En nues o caso, Modbus RTU limi a
has a 32 es aciones y la longi ud máxima del medio ísico en e el p o o ipo y el pc a 500 me os.
Ilus ación 21: Bus de dos hilos RS485
Los da os en se ie, en es e ipo de in e aces, se ansmi en sin elación de masa como di e encia de ensión en e
dos líneas co espondien es. Pa a cada señal a ansmi i exis e un pa de conduc o es que se compone de una
línea de señales in e ida y o a no in e ida. La línea in e ida se ca ac e iza po egla gene al po el índice "A"
o "-", mien as que la línea no in e ida lle a "B" o "+". El ecep o e alúa solamen e la di e encia exis en e
en e ambas líneas, de modo que las modalidades comunes de pe u bación en la línea de ansmisión no
alsi ican la señal ú il. Los ansmiso es RS485 ponen a disposición bajo ca ga un ni el de salida de ±2V en e
las dos salidas.
La asignación ensión de di e encia al es ado lógico se de ine del modo siguien e:
A - B < - 0,3 V = OFF = 1 Lógico (3.4)
A - B > + 0,3 V = ON = 0 Lógico (3.5)
Es e es ánda es ideal ambién pa a ansmi i a a és de canales uidosos, ya que el pa enzado educe los
uidos que se inducen en la línea de ansmisión.
Las no mas que especi ican los pad ones RS485, no especi ican el o ma o ni la secuencia de ca ac e es pa a la
ansmisión y ecepción de da os. Po lo que, en es e sen ido, además de la in e ace, es necesa io iden i ica
ambién el p o ocolo u ilizado pa a la comunicación. En e los di e sos p o ocolos exis en es, y, al y como ya
hemos dicho, u iliza emos Modbus-RTU.
Ya especi icado, en el apa ado an e io , el o ma o de palab a implemen ado po Modbus RTU, en es e apa ado
aho a especi ica emos la ansmisión de da os que o man es as palab as. Mos a emos la es uc u a que se
ealiza pa a esol e una consul a Modbus RTU-485 y el ipo de ama que las con iene.
Consul a a una
di ección
Recepción de da os
Checkou CRC16
Ilus ación 22: Es uc u a de una consul a maes o-escla o Modbus RTU-485
La es uc u a que sigue una solici ud de in o mación maes o-escla o, en nues o caso, PC-p o o ipo, es la que
podemos e en la Ilus ación 15 an e io .
La comunicación en e maes o-escla o comienza cuando el maes o (PC) le en ía una señal de consul a local
a una única di ección des ino, en es e caso a la del escla o deseado (disposi i o mul i unción QP452). Es e
úl imo, en la misma línea le en ia á la señal de espues a al maes o (modo semiduplex) y es a, con end á los
da os eque idos como espues a.
Los disposi i os mul i unción no pod án man ene las líneas de comunicación in e cambiando da os en el
pe íodo inicial desc i o. Po lo an o, es os es a án limi ados en espues a a la señal de consul a local en odo
momen o.
 Consul a a una di ección: el maes o le en ia á una señal de consul a al escla o en la que le solici a
in o mación deseada. Es a solici ud se en ía con el o ma o que podemos obse a en la Ilus ación 16.
Ilus ación 23: T ama de consul a Modbus RTU-485
Recepción de
consul a
Checkou CRC16
En ío de da os
Add ess
Func ion code
Da a code
Checkou code
1 By e
1 By e
N By e
2 By e
66
Es a ama es á compues a po una se ie de campos, cada uno con su unción adecuada;
 Di ección de des ino: di ección del escla o al que a di igida la solici ud de consul a.
 Función a consul a : es a se á desc i a median e un código de unciones egido po una abla de
ca ac e ís icas del manual del QP452. El des ino sab á in e p e a el código y con es a á igiéndose
según lo pedido.
Code
Mean
Ac ion
01
Read elay ou pu s a us
Ge elay ou pu s a us
02
Remo e swi ch capaci y inpu s a us
Ge swi ch capaci y inpu news
03
Read da a egis e alue
05
Remo e single uni elay ou pu ac ion
0F
Remo e many uni s elay ou pu ac ion
Ge one o mo e egis e ’s alue
10H
W i e p ese egis e alue
Se bina y sys em alue in ela i e egis e
Tabla 3-2. Valo es del by e Func ion code de la ama Modbus RTU-485
 Sección de da os: el maes o en ia á la ama de solici ud; es a sección de ama acía pa a que el
des ino la ellene con los da os de espues a en el caso de lec u a (Code 03). En el caso de esc i u a,
es a á ellena con los da os que el escla o end á que esc ibi en el egis o adecuado (Code 10H).
Ambas unciones son las que en es e p oyec o amos a u iliza ya que son las que más nos in e esan.
Pa a líneas u u as y o os a ances se u iliza ían el es o.
 Código checkou : como sabemos, oda ansmisión puede se manipulada a lo la go de su iaje po
lo que es necesa io sabe si lo que es amos leyendo es lo que de e dad debemos lee y no o a cosa.
El checkou consis e en un código de con ol de e o es que mandamos jun o a los da os pa a que
el des ino comp uebe que odo ha ido bien. Modbus RTU como ya dijimos, u iliza el CRC, que, en
es e usa la e sión CRC16. Podemos e el algo i mo basado en el uncionamien o de es e en la
Ilus ación 24.
Ilus ación 24: Algo i mo basado en el uncionamien o del CRC16
 Recepción de consul a: el escla o ecibe la consul a del maes o.
 Checkou : el escla o ealiza el con ol de e o sob e la consul a ecibida.
 Si hay e o , el escla o no con es a nada. Si el imeou de la ansmisión espi a, el maes o uel e a
en ia la misma ama. Así, has a que se enga una espues a a la consul a.
El imeou es el iempo máximo que se a da en ecibi espues a de la consul a ealizada. Es e debe
se especi icado manualmen e en el escla o con una base de iempo de 100 ms. El alo 0 indica
una espe a in ini a.
 Si no hay e o , el escla o en ía los da os de la misma o ma en la que se ealiza la consul a.
 En ío de da os: de la misma o ma en la que se en ía la consul a, se en ía la espues a.
 Si la sección de da os de la ama de solici ud nos ha llegado ellena con da os, el escla o ca ga á
es os da os en el egis o adecuado. En es e caso, no se ealiza ninguna espues a.
 Si, po lo con a io, la sección de da os de la ama de solici ud nos ha llegado acía, el escla o
en ia á es a sección ellena con los da os co espondien es al maes o.
74
Pa a cada ase se ha mos ado los alo es de la ensión, la co ien e y la po encia an o ac i a como eac i a y la
apa en e. Es os egis os son los que se co esponden an o con la ase A en mono ásica, como con la ase A, B
y C pa a la i ásica. El QP452 ambién nos acili a el alo o al de los di e en es ipos de po encias que esul a
del suma o io de cada alo en cada ase (T). También se ha mos ado el ac o de po encia y el des ase y sus
espec i os o ales. El signo de los di e en es egis os de alo es de po encia, end á de e minado po el egis o
SIGN y que nos lo da el con ado . Ve emos de alles más adelan e.
A pa e, ambién mos amos los alo es de ensión en e ases y el alo de la ecuencia de la ed eléc ica. Es e
úl imo se ep esen a ambién con un indicado de a iación a escala más p ecisa. Ano a que el alo a escala
eal que ep esen a an o el alo de la ecuencia como el de los ac o es de po encias ienen de e minados po
las siguien es ecuaciones, donde Rx de aquí en adelan e, se co esponde con el alo desescalado leído po el
con ado ;
𝐹 = 𝑅𝑥
100 (3.6)
𝑃𝐹 = 𝑅𝑥
1000 (3.7)
Po úl imo, como ya hemos dicho, mos amos los alo es del consumo y en es e caso lo hemos hecho como
an e io men e decíamos. Se ha subdi idido en dos columnas las po encias y las ene gías an o ac i as (Wh)
como eac i as (VA h). Es as a su ez, es án di ididas en dos columnas, p oducción y consumo. El alo de la
p ime a columna, es deci , la de las po encias iene dado po la aplicación de un ac o cons an e pa a adap a a
la escala co espondien e;
𝑊𝑥𝑦 = 𝑅𝑥 ∗ 2 (3.8)
Ano a que, pa a algunos de los alo es de in e és que nos encon amos en la pa e de la lec u a de egis os,
enemos la opción de selecciona con un bo ón algunos de es os pa a pode ealiza comp obaciones y
simpli icaciones de los alo es más impo an es. Con un solo clic, apa ece án solo la lec u a de los egis os
deseados. Ve Ilus ación 26. Es os, a su ez, ambién los enemos ep esen ados en un plo de señales pa a
simpli ica aún más y gua da a simple is a sus a iaciones en un iempo deseado. Las señales mues an las
a iaciones de ales alo es en el iempo y gua dan la ep esen ación de es os alo es mien as se deseen. Es o
se hace g acias al ick de echo del plo que nos acili a la isualización de las señales de in e és. Ve Ilus ación
27.
Ilus ación 27: Plo de los pulsado es

Ilus ación 28: Plo s de in e és
Una ez más, ano a que pa a de e minados egis os podemos acili a la isión y compa ación de alo es de
las di e en es g á icas (dis in as ca ac e ís icas de in e és de cada ase) in e calándolos en e ellos en una misma
g á ica. Tensiones y co ien es de ases, dis in as po encias de ases, po encias o ales, ac o de po encia y
ecuencia, odas espec i amen e.
La g á ica del ac o de po encia y la ecuencia la hemos ep esen ado en una especie de his og ama que a
a iando de ampli ud con o me lo hace su alo . Ve Ilus ación 28.
Ilus ación 29: Mando de con igu ación de las comunicaciones
La pa e de comunicación que ya hemos desc i o en los apa ados an e io es, la enemos en la aplicación a la
de echa de los alo es de lec u a y puede se modi icada, según se desee o se necesi e, en el cuad o de
con igu ación. Es a cons a de dos pa es ambién, una en ani a de lec u a y o a de con igu ación de alo es.
76
En es a úl ima, solo se pod án edi a algunos de los alo es de lec u a ya que son necesa ios en algunos casos y
comp obaciones. Es po ello, que hemos ampliado las comunicaciones con la nue a opción de con igu a .
También hemos habili ado la opción de ese ea a los alo es de áb ica. Todo es o con sus espec i os bo ones
Con igu a y Rese .
Los alo es PT y CT, Vol age a e y Cu en a e espec i amen e, es án de e minados po unos alo es ijos
po el con ado pa a que se puedan mos a las mediciones en la escala co ec a. Es os alo es pueden se
cambiados en el momen o que se desee y se án leídos en la en ana de lec u a cons an emen e. Pa a ello es
necesa io ajus a los pa áme os del medido pa a que mues e los alo es escalados co ec amen e.
CT = 2 (3.9)
PT = 1 (3.10)
El egis o TXK, con igu a el con ol de palab a, es deci , el o ma o de ama y la elocidad de ansmisión de
es a. Es e puede ecibi un alo en e 0-255 ya que se a a de un egis o de 8 bi s y podemos i a iándolo
según la Tabla 3-1 pa a modi ica la o ma de comunica se. Pod á lee se de la misma o ma en la en ana de
lec u a.
El egis o SRS es más de lo mismo. Es á compues o ambién po 8 bi s e indica si se abaja en i ásica de 4 o
de 3 hilos según la Tabla 3-1. Con ol de palab a. El egis o XS1 a ligado a es e úl imo y se ige po el alo
0. Es e se co esponde con la can idad de elec icidad que puede mos a se y en nues o caso no que emos lími es
en ninguno de los aspec os.
Los egis os DPT, DCT y DPQ son los coe icien es de ensión, co ien e y po encia espec i amen e, que igen
la pa e en e a de cada uno de los alo es a los que co esponden, al igual que pasaba con la ecuencia. Es os
alo es los da el p opio con ado pa a mos a el es o de alo es en la escala co ec a y no pueden se
modi icados. Es os alo es se igen según las siguien es ecuaciones;
𝑈 = 𝑅𝑥
10000 ∗10𝐷𝑃𝑇 (3.11)
𝐼 = 𝑅𝑥
10000 ∗10𝐷𝐶𝑇 (3.12)
𝑃 = 𝑅𝑥
10000 ∗10𝐷𝑃𝑄 (3.13)
Pa a acaba ya con la pa e de comunicaciones, menciona que el egis o SIGN no es más que el indicado de
signo de las po encias que ci amos an e io men e. Es e indica si las po encias ac i as son suminis adas o
consumidas y si las po encias eac i as son abso bidas o cedidas. Tenemos un egis o de 8 bi s y en o al 8
egis os medidos, cada bi indica el signo de cada egis o siguiendo el siguien e esquema;
7 0
Qs
Qc
Qb
Qa
Ps
Pc
Pb
Pa
Tabla 3-3. Con ol de signo de po encias ac i as y eac i as
Finalmen e, hemos decidido ep esen a algunos alo es en diag amas aso iales, mos ando así, an o el módulo
como el ángulo co espondien e a cada medida. Conc e amen e, hemos ep esen ado es g á icas di e en es
di ididas en ensión, co ien e y po encia ac i a, y, en cada una de ellas, hemos ep esen ado los alo es
supe pues os de cada ase.
La co ien e al e na se puede ep esen a con una lecha gi ando a elocidad angula ω. Es e elemen o ecibe el
nomb e de aso y se ep esen a como un núme o complejo. Su longi ud coincide con el alo máximo de la
ensión o co ien e (según sea la magni ud que se es é ep esen ando). También se u iliza el alo RMS en luga
del alo máximo. En ese caso hab ía que di idi el alo máximo po aíz de 2.
V ms = Vmax
√2 (3.14)
El ángulo (co imien o de la señal sob e el eje ho izon al) ep esen a la ase. La elocidad de gi o ω es á
elacionada con la ecuencia de la señal.
Ilus ación 30: Fase de una señal
En muchas ocasiones, las señales en al e na p esen an des asajes en e sí (co imien os ho izon ales). En los
diag amas aso iales es o se ep esen a con un ángulo en e los aso es. Es o es lo que p e endemos ep esen a
po úl imo con nues os alo es, y, lo ideal, en es e caso, hubie a sido ep esen a ese des ase en e cada una de
los aso es pe o no se á posible.
Ilus ación 31: Des ase en e señales
Po pone un ejemplo, la ensión de ase A coincide con el aso de ϴ como e e encia, pe o pa a encon a la de
la ase B y C debemos analiza la onda de ensión, de ales, en el iempo. Ya que esa pa e no es á plan eada en
el alcance de la ealización de es e p oyec o, conside a emos ángulos ijos de las 3 ases; 0o, 120º y -120º.
78
Po lo an o, es os diag amas aso iales no son más que un plo eado alimen ado po un a ay de los siguien es
alo es ijos;
Vol age: (X,Y)
Va: (Va, 0o)
Vb: (Vb*cos(120o), Vb*sen(45o))
Vc: (Vc*cos(120o), -Vc*sen(45o))
Sabemos el des ase de la co ien e con espec o a su ensión de ase ya que nos lo da el medido y podemos
saca lo como a ccos(PFi). El sen ido de dicho a ccos nos lo da el signo de la po encia que le espec a a aquella
ase. Mejo dicho;
PHi = sign(Pi) * sign(Qi) * a ccos(PFi) (3.15)
Cu en : (X,Y)
Ia: (Ia*cos(PHa), Ia*sen(PHa))
Ib: (Ib*cos(120o + PHb), Ib*sen(120o + PHb))
Ic: (Ic*cos(-120o + PHc), Ic*sen(-120o + PHc))
La po encia ac i a o al Ps es colineal a la po encia de la ase A, Pa, pe o de mayo ( i ásica) o igual modulo
(mono ásica) ya que es la suma o al. Las po encias como ya hemos dicho, ienen su signo de inido a pa i del
medido , egis o SIGN.
Powe : (X,Y)
Pa: (Pa*sign(Pa), Qa*sign(Qa)
Pb: (Pb*sign(Pb)*cos(120o + PHb), Qb*sign(Qb)*sen(120o + PHb))
Pc: (Pc*sign(Pc)*cos(-120o + PHc), Qc*sign(Qc)*sen(-120o + PHc))
Ps: (Ps*sign(Ps), Qs*sign(Qs))
Ano a que como dijimos, las p uebas se hacen en mono ásica en la o icina po lo que no podemos ep esen a
el es o de ases. Podemos e las g á icas en la siguien e Ilus ación.
Ano a que al igual que los núme os complejos, los aso es pueden es a ep esen ados en o ma binómica o
pola ( ambién exis en o as como la igonomé ica y la exponencial). En algunos casos nos con iene una o ma
de exp esa los y en o os casos se á más simple hace cuen as con la o a o ma. Es posible con e i ácilmen e
un aso de la o ma pola a la o ma binómica y ice e sa. Pa a ello se u ilizan los mismos concep os que pa a
con e i núme os complejos en e ambas o mas de ep esen ación.
Ilus ación 32: Diag amas aso iales
3.3.3 Especi icaciones
El p opósi o de la p og amación es c ea p og amas que exhiban un compo amien o deseado. El p oceso de
esc ibi códigos equie e ecuen emen e conocimien os en a ias á eas dis in as, además del dominio del
lenguaje a u iliza , algo i mos especializados y lógica o mal. P og ama no in oluc a necesa iamen e o as
a eas ales como el análisis o el diseño de la aplicación, pe o sí el diseño del código. Como ya hemos dicho,
Lab iew es un so wa e que se implemen a un código a ni el de bloques, po lo que odas las ecuaciones
implemen adas en la aplicación y odo el desa ollo de es a, han sido desa olladas como unciones ma emá icas
bloque a bloque.
En es e apa ado amos a desc ibi muy po encima cómo se ha lle ado a cabo la ealización de al aplicación a
ni el de p og amado . Al igual que el an e io apa ado es el que da la ca a inal al usua io, en es a pa e se á el
p og amado el que la de, sin que, es e p ime o, enga que in e eni ni modi ica nada.
Pa a empeza , podemos ep esen a a ni el de bloque la ecuación 3.11 de la siguien e mane a;
Ilus ación 33: Esquema a ni el de bloques de la ecuación del ac o de ensiones 3.11.

80
El desa ollo de odo es e p og ama se compone de sub u inas que en es e caso son conexiones de ins umen os
i uales (VI). Es a úl ima ilus ación mues a uno de los muchos VI que hemos ealizado, y, en p ime luga ,
amos a desc ibi el p ocedimien o po el que se igen. Ilus ación 33. Un VI no es más que un diag ama de
bloques que ep esen a cualquie unción, en es e caso es una ecuación. P ime o se lee po el medido el egis o
de ensión desescalado y a con inuación, se lee el egis o que pe enece al ac o de posición de medida de
ol aje. T as la ecuación co espondien e se escala es e alo y da luga al alo adecuado que es el ep esen ado
po pan alla de la in e az. El co ec o escalado del alo de las ensiones de ase dependen de es e VI, y, en
conc e o, pa a que de un escalado co ec o, se ealiza la es a de una cons an e de alo 4, al p opio egis o DPT.
Es o jun o con la unción ele ado a, mul iplicado po el alo desescalado da el esul ado adecuado. Con o me
amos cambiando DPT, po ejemplo, subiendo su alo en uno, en la con igu ación de la ilus ación 29, i emos
desescalando la pa e en e a en los alo es de ensiones po diez.
Todas y cada una de es as ecuaciones quedan desc i as po el manual del medido QP425 y es aplicada como
bien ya hemos dicho, po de ás de oda es a in e az, con al lógica y p ocedimien o a ni el de bloques. Todo
es o que hemos implemen ado po de ás de al in e az no es más que el acoplamien o necesa io pa a comunica
al usua io oda la in o mación eque ida.
Ilus ación 34: Esquema a ni el de bloques de la en ada a las comunicaciones
En es a ilus ación se lee los egis os de en ada de con igu ación inicial con los que el medido accede a
comunica se con la aplicación. En el caso de que no sean los mismos alo es en ambas pa es del sis ema, da á
e o y no pod á comple a se las comunicaciones. Ve Ilus ación 35.
Ilus ación 35: Panel de no i icaciones de e o es en la in e az del usua io
Ilus ación 36: Esquemá ico que ep esen a la g á ica aso ial de alo es de po encias
82
En es a úl ima Ilus ación, se mues a el esquemá ico que se ha enido que lle a a cabo pa a c ea una unción
que ep esen e en una g á ica los diag amas aso iales de las po encias. Hemos necesi ado los alo es de
po encias co espondien e al a ay que ci amos en el apa ado an e io . Pa a ello, hemos leído los espec i os
egis os de alo es necesa ios y los hemos manipulado de al o ma, en las que los hemos podido ep esen a
al cual. No se a a más que de o as muchas ecuaciones que se le some en un bloque de g á ica aso ial. Es e
úl imo bloque lo cons i uyen di e en es hilos, cada uno pa a una de e minada ca ac e ís ica, de las cuales, algunas
no hemos hecho uso. Hemos usado cua o diag amas de aso es di e en es en se ie, uno pa a cada aso a
ep esen a en el mismo plo inal. Cada uno de un colo di e en e, e Ilus ación 36.
Podemos e compa aciones con la ilus ación 32.
Ilus ación 37: Lec u a de los egis os co espondien es a las g á icas de la Ilus ación 28
De igual o ma, aunque con una lógica más complicada, se log ó saca la g á ica de los pulsado es. Los
pulsado es son a iables booleanas con las que conseguimos compa a cuando se es á pulsado o no el alo
co espondien e. Si es así, el alo i á ca gándose au omá icamen e en el iempo en la g á ica de la Ilus ación
27. De lo con a io, en la g á ica no apa ece á nunca nada de es a a iable. Una ez mos ado los alo es en la
g á ica, enemos la opción de los ics pa a qui a las momen áneamen e. Podemos e la lógica p og amable de
los pulsado es en las siguien es ilus aciones.
Ilus ación 38: Lec u a de los egis os co espondien es a la g á ica de la Ilus ación 27
90
 Sla e Ad ess; di ección del escla o. Como ya dijimos, el medido se co esponde con el núme o 1.
 Mode; modo RTU pa a la comunicación.
 COM; pue o de comunicación po el que se ans ie e la comunicación, desde el medido a la
aplicación. En es e caso es el pue o de comunicación 3, po usa uno de los es que iene el po á il en
es e caso.
¡Ojo con es e da o! Tenemos que mi a la con igu ación del po á il pa a sabe exac amen e cúal es el
pue o po el que se ealiza las comunicaciones si no que emos que nos dé el e o de la Ilus ación 35.
Ve Ilus ación 45.
Ilus ación 46: P opiedades sis ema Windows, pa a el pue o de comunicación.
Una ez la con igu ación opo una ealizada y odas las ca ac e ís icas de las comunicaciones adap adas en
ambas pa es del Sis ema desc i o, se puede lle a a cabo la pues a en ma cha del sis ema comple o y su
co espondien e es eo. G acias a es e es eo comp oba emos el compo amien o de es e, y con él, si dichos
obje i os p opues os se han conseguido.
Finalmen e, y, en los siguien es apa ados, e emos los esul ados de al comp obación.

4.1.2 Resul ados
Se ha podido ap ecia la a iación de alo es medidos an o en egis os como en sus g á icas co espondien es.
Veamos una se ie de ilus aciones que mues an al uncionamien o.
Ilus ación 47: Valo es medidos po el p o o ipo con la cale acción egulable apagada.
Podemos e cómo en la pa e supe io de la Ilus ación 47 los alo es de ensión medidos en la ase A, es el
alo de alimen ación de la ed eléc ica. Es e alo debe ía se ijo, pe o según la ins alación eléc ica, la
medición de es e alo end á una lige a a iación, ondando siemp e el alo de los 230V de la ed eléc ica en
España.
92
Po o a pa e, el alo de co ien e es medido en la pa e in e media de la ilus ación, y, la a iación de es e,
según el ni el de co ien e que se necesi e en la ca ga, da án luga a la po encia consumida po la ca ga.
𝑃 = 𝑉 𝑥 𝐼 (4.1)
Es a úl ima es e lejada en la pa e in e io de la ilus ación, y, como ya hemos dicho, a ia á según la ecuación
4.1 y según los alo es ins an áneos de las a iables que la componen. Cada ez que la cale acción a íe de
ni el, la co ien e que pase po la ca ga se á supe io y con ello, lo se á la po encia en la ca ga. Es o podemos
ap ecia lo en las siguien es ilus aciones, ya que mos a emos ales alo es en cada ni el de la cale acción.
Ano a que, al ene una lige a a iación en la medición de ensión ins an ánea, aplicando la ecuación 4.1, no se
cumpli á cien po cien el alo de la po encia dejando ija el alo de ensión que apa ece en la Ilus ación 47.
En las ilus aciones siguien es, es e alo de ensión hab á a iado, y, en el p o o ipo, no se puede medi ambos
alo es a la ez, ya que son displays di e en es. Pa a esa ap eciación, es á la aplicación.
Ilus ación 48: Valo es medidos po el p o o ipo con la cale acción egulable en en ilación.
En la pa e supe io de la Ilus ación 48, ya podemos ap ecia como sí que apa ece co ien e po la ca ga, aunque
en meno p opo ción po se el ni el más bajo de la cale acción.
Po ello, enemos ambién un alo ins an áneo de po encia que pasa po la ca ga, y, que, se mues a en la pa e
in e io de la ilus ación.
Ve emos cómo es o a a iando en las siguien es ilus aciones, al y como hemos dicho an e io men e.
Ilus ación 49: Valo es medidos po el p o o ipo con la cale acción egulable en calo I.
94
Ilus ación 50: Valo es medidos po el p o o ipo con la cale acción egulable en calo II.
Has a aho a es as imágenes, como ya hemos dicho, son esul ados de mediciones en el p o o ipo, y, que
demues an su co ec o uncionamien o y pues a en ma cha. Es o no equie e de la aplicación en absolu o pues o
que el QP452 es á diseñado pa a la oma de mediciones sin más y, po lo an o, el p o o ipo ha sido diseñado de
al o ma. Pe o es o, no pasa al e és, es deci , pa a que la aplicación uncione se necesi a del p o o ipo ya que
po sí sola no hace la lec u a. Eso sí, si log a mos a una lec u a más comple a de lo medido, cosa que no se
puede hace , al con a io. Es e es el mo i o del diseño de una aplicación.
A con inuación, pod emos obse a los da os ins an áneos medidos en la aplicación, que, como ya hemos dicho
an es, si es una lec u a exac a, del mismo momen o, de odos los dis in os egis os a medi .
La siguien e Ilus ación 51, hace e e encia, en pa es, supe io , media, e in e io , a los alo es medidos de ales
egis os, espec i amen e a los ni eles de en ilación, calo I y calo II de la cale acción.
Ilus ación 51: Valo es medidos po la App con la cale acción egulable en odos sus espec i os ni eles.

96
Ano a que, en la pa e supe io de la ilus ación, la pa e de des ase no se cumple po igual en odos los hilos
aso iales, si no, que, en la ase A y en la suma o al, se cumple en un des ase di e en e a los 2.56º. Es o da luga
a des ase en la medición de ese hilo, y, po lo an o, una pequeña a iación en la medida.
 En la pa e supe io de la ilus ación, la po encia ac i a o al debe ía se la misma que la de la ase A, y,
es a, a su ez, debe ía cumpli , po ejemplo, la ecuación 4.1. Es o si pasa en la pa e in e media de la
ilus ación.
 Aunque en la po encia ac i a, ase B y C, apa ezcan alo es ce o nega i os, no da ía nunca un alo
nega i o. Simplemen e eso es u o de la lec u a del medido que no es exac a.
Ilus ación 52: Valo es de la App con la cale acción egulable en odos sus espec i os ni eles. Faso es.
En es a úl ima ilus ación, podemos e absolu amen e lo mismo que en las an e io es, pe o de dis in a o ma,
aho a es en una g á ica de aso es.
Ano a que, en la g á ica de po encias, an o en la pa e supe io , in e media como en la in e io , se mues an dos
a iables dis in as de ce o, la po encia ac i a de la ase A y la o al. No obs an e, en la pa e supe io , ni el de
en ilación de la cale acción, exis e el des ase del que hablábamos an e io men e, po lo que se ap ecian los dos
alo es dis in os en la g á ica. En los ni eles es an es, al no exis i es e des ase, ambas a iables se pisan y no
se ap ecian ambos colo es, pe o es án.
Ilus ación 53: Demos ación de pulsado es.
En la Ilus ación 53 podemos e como sólo los alo es ma cados po los pulsado es, son los que se mues an
en la g á ica en el iempo. En es e caso solo hemos mos ado, po ejemplo, la po encia ac i a y eac i a de la
ase A, g á ica na anja y azul espec i amen e.
Podemos ap ecia una bajada en la g á ica azul a alo ce o, en un ins an e de e minado. Es o signi ica que
hemos dejado de ene pulsado el bo ón de la po encia ac i a en la ase A, y, po lo an o, ins an áneamen e ese
alo en la g á ica es nulo, aunque en el egis o leído sea dis in o de ce o. No obs an e, luego lo hemos uel o a
ac i a y ya uel e a ecopila da os ins an áneos.
En la segunda g á ica, más abajo, podemos e como si qui amos el clic en la g á ica, de una de e minada
a iable, deja de apa ece la señal de la misma has a que la ol amos a clica cuando lo necesi emos.
Asimismo, pasa con las siguien es ilus aciones, pe o es a no necesi a de pulsado es pa a se plo eada, siemp e
se es á eca gando en la g á ica.
98
Ilus ación 54: Demos ación de g á icas I.
Ilus ación 55: Demos ación de g á icas II.
Ano a que, en es a úl ima ilus ación, no se ap ecian bien los alo es ins an áneos ya que, pa a ello, al a a se
de g á icas, se equie e de una selección de a iables, de e minados zoom, algunos alo es se pisan en e ellos
y no ap eciamos ambos colo es e c… Pa a una demos ación más en de alle, amos a u iliza la g á ica en la que
se ep esen a el hilo de los o ales. Ve ilus aciones siguien es.
En el caso de la Ilus ación 55, hemos u ilizado un his og ama pa a una mejo isualización, sin más.
Ilus ación 56: Po encias o ales en el ni el de en ilación de la cale acción.
En es a úl ima, las po encias ienen alo es di e en es, pe o en ni eles supe io es de la cale acción, los alo es
se hacen muy pa ecidos y nos encon amos con lo dicho an e io men e, la al a de isibilidad de las señales en
las g á icas. En la Ilus ación 57 podemos comp oba lo.
Ilus ación 57: Po encias o ales en el ni el de en ilación de calo I.
En la an e io ilus ación ap eciamos an o, como PS apa SS, como que no se en ni QS ni PFS po sus alo es
con espec o a los o os.
Haciendo clic en PS, pa e B de la ilus ación, podemos ap ecia como se e la señal de SS.
Po úl imo, qui ando SS, la misma g á ica hace un zoom con los alo es es an es y podemos ap ecia an o QS
como PFS, pa e C de la ilus ación. Es os ienen alo es insigni ican es con espec o a los an e io es po lo que
no se ap eciaba a simple is a, pe o es án ambién.
Ano a que es as g a icas ienen muchas opciones y p opiedades con las que podemos explo a es as señales, de
ahí, a que se haya diseñado ambién, al ep esen ación.
Pa a e mina con la demos ación de ales egis os y alo es, mos a emos en la siguien e ilus ación, a ni el
de código, como se ealiza la lec u a de ales.
A
B
C
106
Algunos de los aspec os que se deben de oma en cuen a en un p oblema son:
 Que se p esen e alguna necesidad o ca encia.
 Que se pueda sa is ace con un disposi i o ísico, es uc u a o un p oceso.
 Debe ene especi icaciones o condiciones uncionales.
 El aspec o económico.
 Se debe ene un ma cado in e és en los cos os: el cos o de desa olla , el de ealiza y el de
ealiza su solución.
 La p oduc i idad de sus c eaciones.
 Obje i os o me as con lic i as.
El p ocedimien o gene al pa a esol e un p oblema de ingenie ía, se llama ambién, el p oceso del diseño,
y los pasos son:
 Comp esión de un p oblema po esol e .
 Fo mulación de un p oblema.
 Análisis del p oblema.
 In es igación.
 Decisión.
 Especi icación.
 Solución comple amen e especi icada.
4.3.1 Solución de uido
En el caso de p oblemas de uido, es casi imposible elimina el uido al comple o ya que ningún ci cui o es
pe ec o y siemp e hab á pequeñas can idades de uido p o ocada po los ac o es que ya ci amos
an e io men e a es e apa ado. En nues o caso, más aun, ya que como hemos dicho, nues o sis ema se
compone de un conexionado ijado a mano y plan eado pa a una se ie de p uebas. Sin emba go, es posible
limi a su alo de mane a que la calidad de la comunicación esul e acep able, po lo que es o no quie e deci
que no se pueda educi el uido de los ci cui os. Hoy día exis en ya muchas o mas de hace lo, po lo an o,
el obje i o de es e apa ado es e i a lo.
1. En el caso del uido é mico, se equie e que los equipos de comunicaciones y en sí, odos los
equipos elec ónicos y de compu o se coloquen en salas que engan ai e acondicionado y que
es én siemp e a una empe a u a de 15º C. Max.

2. En el caso de sis ema de a e izaje o sis emas de ie a, el in de minimiza el uido p oducido po
desca gas eléc icas, desca gas a mos é icas y los p oblemas eléc icos causados po mo o es, al a
ensión, e c…, ecaen en es ea el a e izaje del sis ema eléc ico.
3. Pa a e i a la p esencia del uido en la comunicación es habi ual in oduci cie a p opo ción de
edundancia en la codi icación del mensaje. La edundancia es la pa e del mensaje que pod ía
omi i se sin que se p oduzca pé dida de in o mación.
Cualquie sis ema de comunicación in oduce algún g ado de edundancia, pa a asegu a que no hay
pé dida de in o mación esencial, es deci , pa a asegu a la pe ec a ecepción del mensaje.
Po o a pa e, las in e e encias pueden elimina se básicamen e a a és de las siguien es medidas:
1. Alejando y o ien ando de o ma adecuada los equipos de las uen es de in e e encia, de o ma
que su cap ación se mínima.
2. U ilizando blindajes en los cables y cajas de aislamien o y p o ección sob e los equipos, pa a
disminui el acoplamien o en e es os y las uen es de in e e encia.
3. U ilizando ampli icado es de aislamien o, que bloque la ansmisión de las señales gene adas po
las in e e encias.
En nues o caso, el uido ya se educe de la p esencia de edundancia que in e iene en la comunicación Modbus
RS485. Como ya explicamos en an e io es capí ulos, se u iliza el código de edundancia CRC16 pa a ello. Ve
Ilus ación 24.
No obs an e, es e no es el p oblema plan eado, si no que iene siendo po p oblemas de in e e encias y
aislamien os. Como hemos dicho, una de las soluciones del p oblema de las in e e encias es es a, y, en nues o
caso, ha sido la más óp ima pa a nues o diseño.
Hemos conseguido disminui el ni el de in e e encias en la señal p incipal del sis ema, con la colocación de
e i as po el cableado in e io del p o o ipo. Pa e del cableado in e no de es e, es el necesa io pa a conec a lo
a la ed eléc ica, y, g an pa e de es e cableado, gi a en o no a la pa e de la comunicación, es deci , al cableado
p incipal. Es deci , con la colocación de e i as de aislamien o po el cableado que in oluc a la ed eléc ica,
causan e del p oblema, aisla emos el cableado dedicado a las comunicaciones de ales in e e encias.
Podemos e la colocación de las dis in as e i as po el cableado co espondien e en la siguien e Ilus ación 61.
También podemos e la compa ación del p o o ipo con el an e io en la Ilus ación 14.
A pa i de ahí, ya no se ha uel o a expe imen a an os p oblemas con la comunicación, po lo an o, hemos
comp obado que pa e del p oblema de las comunicaciones enía siendo el uido. Pe o solo pa e.
No obs an e, sigue habiendo uido, pe o, como ya se ha a ado an e io men e, ni con un conexionado pe ec o
pod ía mejo a se has a el pun o de no ene p oblemas de in e e encias.
108
Ilus ación 61: P o o ipo ac ualizado an e p oblemas de uido.
4.3.2 Solución de la con igu ación
En es e apa ado si hemos enido más p oblemas pa a soluciona lo, ya que como se ci aba an e io men e en los
apa ados, los p oblemas de es e ipo son más de análisis y comp obaciones. Los p oblemas en es os é minos
son si uaciones nue as que equie en de una espues a con compo amien os nue os. Resol e un p oblema
implica ealiza a eas que demandan p ocesos de azonamien os más o menos complejos y no simplemen e una
ac i idad u ina ia.
T as un g an análisis, y mucha comp obación del código, esul amos e que se a aba de un p oblema con el
bloque p incipal de la aplicación. Es a se co esponde con una sen encia while que se es aba ejecu ando mal, y
no cons an emen e como e a el p incipal obje i o. Es deci , la sen encia no ocupaba odo el p og ama po lo que
la solici ud de in o mación se ejecu aba una se ie de eces y no siemp e. A eglamos es e p oblema de
con igu ación en el código einiciando las comunicaciones cada ez que es e p oblema ocu ie a y así, no se
pa a ía la ejecución nunca.
Ilus ación 62: Código de esolución pa a la sen encia de e o While.
Igualmen e, las comunicaciones ya no caían, pe o el p oblema con el con e ido USB RS485 seguía
pe sis iendo. Malas conexiones en el ci cui o de ese modelo de con e ido hacían que las comunicaciones
alla an, aun así, de ez en cuando. T as a ias p uebas en la o icina con dis in os con e ido es del mismo ipo,
los p oblemas pe sis ían, po lo que decidimos soluciona lo cambiando de modelo de con e ido al de la
Ilus ación 63. Es e iene salida USB ipo B, y, pa a su conexión al PC necesi a ía
T as el cambio hemos podido comp oba que el p oblema e a ese modelo que se a aba de un modelo in e io
y menos esis en e quizás. Finalmen e, no hemos enido más p oblemas con las comunicaciones.
Ilus ación 63: Nue o con e ido USB a RS485.
Finalmen e, el nue o p o o ipo de ca a al ex e io , con el nue o con e ido , lo podemos e en la siguien e
Ilus ación 64.
Ilus ación 64: Ac ualización ex e io del p o o ipo po los p oblemas de las comunicaciones.
110
5 PRESUPUESTO
na o ma común de elabo a un p esupues o es p esen a los dis in os ipos de gas o (ca ego ías de cos o)
y los ing esos ( ondos disponibles o que deben ecauda se) en una hoja de cálculo simple. Pod ía se
necesa io el uso de p esen aciones más complejas, como a ias hojas de cálculo inculadas en e sí,
debido a la magni ud de la campaña o a los equisi os especí icos de los donan es.
En es e apa ado habla emos del p esupues o necesa io pa a la elabo ación de es e sis ema como al.
Qué debe con ene un p esupues o
Gas os p e is os
 Pe sonal: Todas las pe sonas que cob an un sala io po abaja en la campaña. Pueden indica se
po sepa ado los cos os di ec os (sala ios) e indi ec os (impues os y segu os del pe sonal).
 In e siones: Es el equipo adqui ido pa a el uso a la go plazo en la campaña, po ejemplo,
disposi i os elec ónicos, como cáma as y elé onos celula es. Pa a una endición de cuen as e icaz,
debe ía oma se un in en a io y ac ualizá selo pe iódicamen e, es deci una lis a de odo el equipo,
dónde se almacena y pa a qué puede usa se. Debe ían celeb a se acue dos po esc i o espec o de
qué o ganizaciones ecibi án el equipo después de la inalización de la campaña.
 Cos os ope acionales: Son los cos os elacionados di ec amen e con la ejecución de la campaña
que no son cos os de pe sonal ni in e siones. Los cos os de imp esión de los ma e iales de la
campaña, el alquile de allas publici a ias, el iempo de emisión en la adio y el anspo e de un
g upo de ea o i ine an e son ejemplos de es e ipo de cos os.
 Adminis ación: Son los gas os co idianos de ges ión de la campaña (po ejemplo, alquile de
espacio de o icina, elec icidad, papele ía, elé onos).
 Además, pod ía eque i se una pa ida po sepa ado pa a los subcon a os, po ejemplo, si se
con a a una emp esa pa a diseña los ca eles de la campaña o a un consul o pa a que edac e un
in o me de in es igación.
Ing esos p oyec ados
 Sub enciones de donan es ins i ucionales (po donan e)
 Donaciones de emp esas, en idades de bene icencia locales, g upos con esionales, edes
p o esionales y o as o ganizaciones que no son donan es ins i ucionales
 Donaciones de pa icula es
 Susc ipciones o cuo as de los miemb os
 Ganancias p o enien es de la en a de a ículos de la campaña e ing esos de o as ac i idades
 O os ing esos
U
Hay una ue za mo iz más pode osa que el apo ,
la elec icidad y la ene gía a ómica: la olun ad.
- Albe Eins ein -
Si pa e de los ing esos se ecauda pa a ines especí icos (po ejemplo, un donan e su aga los gas os
ela i os a la pa icipación en una con e encia in e nacional), debe ía hace se la dis inción en e las
donaciones es ingidas o “pa a ines especiales” que se usa án exclusi amen e pa a esos ines, y los
ing esos no es ingidos, que pueden usa se pa a o os aspec os de la campaña (como gas os gene ales de
adminis ación o pe sonal).
Ing esos y gas os eales
Muchas eces los gas os eales pueden se mayo es o meno es que los p e is os, o, los ing esos p oyec ados
pueden se in e io es a los necesa ios pa a ejecu a la es a egia de la campaña. Es ú il que un p esupues o
ambién haga el seguimien o de las can idades eales que se ecaudan y gas an, y que se usen pa a compa a las
con las can idades p oyec adas. El p esupues o ambién es un medio pa a de e mina si se necesi an ajus es en
la mo ilización y asignación de ecu sos a medida que el p oyec o p og esa.
Debe ía examina se el p esupues o cada seis meses y luego ajus a se de con o midad con los da os eales si
ue a necesa io, pa a que siga siendo una p oyección ealis a de los ing esos y gas os u u os.
5.1 P esupues o de la aplicación
En es e caso, la aplicación diseñada que con o ma una de las pa es del sis ema, ha sido u o de un abajo
p opio pa a es e p oyec o. Es deci , el p esupues o de es a App no es más ni menos que el iempo y la dedicación
p opia, que no es poco. Po lo an o, no se ha eque ido en es e caso, ni gas os eales ni ing esos de ningún ipo
pa a al.
Los gas os p e is os a ni el económico pa a el desa ollo de es a aplicación, no son más, ni menos, que los
plan eados desde un p ime momen o. De hecho, el so wa e de Lab iew, que nos ha hecho posible es a
ealización, es o almen e g a is pa a es udian es uni e si a ios.
5.2 P esupues o del p o o ipo
En el caso del p o o ipo diseñado que con o ma la o a pa e del sis ema, apa e de habe sido ambién, u o de
un abajo p opio pa a es e p oyec o, si se ha ealizado una pequeña in e sión en componen es elec ónicos. Es a
pequeña in e sión no es más que una comp a po pa e del je e de la o icina, po y pa a quién, se ealiza es e
abajo. No obs an e, ha emos uso del p opio abajo ealizado en es a pa e pa a comple a el p oyec o.
En capí ulos an e io es, hablábamos de la se ie de componen es que hemos necesi ado en la elabo ación de es e
p o o ipo. Po lo an o, los gas os p e is os a ni el económico pa a el desa ollo de es e, no son más, ni menos,
que el de la comp a de ales componen es. Hablamos más de es os, en el apa ado 3.1.
5.3 P esupues o o al
El p esupues o o al es á compues o po el p esupues o que o man ambas pa es del sis ema diseñado. No
obs an e, ano a , que, en un p esupues o eal, queda ían e lejadas las ho as dedicadas po el ingenie o que ha
ealizado el diseño. En nues o caso, al se un p oyec o in de ca e a, no ha á al a me e es e plus en el suma o io
ya que queda en endido que no ha sido algo, u o, de simplemen e ho as de un ingenie o.
Po úl imo, ambién ano a que odo el ins umen al es an e ha sido acili ado po la o icina de abajo (soldado ,
ije as, cin a adhesi a, silicona, des o nillado es e c…), po lo que ampoco i á me ido en el suma io
p esupues a io.
Podemos e el p esupues o comple o en la abla 5-1[8].

112
Tabla 5-1. Tabla de p esupues o o al
PRODUCTO
PRECIO/un (€)
IVA (21%)
UNIDADES (un)
TOTAL (€)
Caja comunicaciones
Medido QP452
30,52
101,65
36,93
123
1
1
36,93
123
In e up o
0,33
0,4
1
0,4
Conec o salida
0,69
0,88
1
0,88
Conec o en ada
0,92
1,12
1
1,12
Con e ido USB RS485
T ans o mado de co ien e
Cableado
Ala gado USB
Ala gado alimen ación
Conec o a la ca ga
1,46
6,98
6,52
1,29
12,86
13,4
1,77
8,45
7,99
1,57
15,57
16,22
1
1
1
1
1
1
1,77
8,45
7,99
1,57
15,57
16,22
TOTAL (€)
213,9
6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
na ez in es igado el obje o de es udio y desa ollado el p oyec o so wa e que es obje i o inal de es e
p oyec o, es ho a de conside a y exp esa las conclusiones ob enidas.
En es e capí ulo se es udia el esul ado ob enido pa a después p opone posibles mejo as y líneas de
in es igación u u as.
6.1 Conclusiones
Las conclusiones de es e p oyec o no son más, en g an pa e, que la mo i ación que nos conmo ió con la
ealización de es e mismo. Es muy impo an e aho a ene gía eléc ica no solo pa a ayuda a uno mismo en lo
económico, sino ambién pa a p ese a nues os ecu sos na u ales y de nues o plane a. También pa a
disminui el consumo de combus ibles ósiles u ilizados pa a gene a ene gía eléc ica y la consecuen e
educción de emisiones con aminan es al medio ambien e e c…
Es e p oyec o, ob iamen e, a o ece ealmen e el aho o de la ene gía g acias a la op imización de es a.
Cabe menciona una ez más, que aho a ene gía, no signi ica deja de u iliza los elec odomés icos, ni es a
en penumb as, ni apaga el acondicionamien o de ai e si el clima es ex emo; al con a io, es hace un uso
acional de los mismos. Asimismo, encon a á ecomendaciones e in o mación gene al pa a mejo a el uso de
la ene gía en su hoga , en cualquie luga del país donde se encuen e.
La concienciación y acionalización en el uso de la ene gía eléc ica es muy impo an e, y de ahí, nues o in e és
po la ealización de es e p oyec o de ca a al sis ema inal del que hemos hablado an e io men e.
Ano a que hoy en día, las emp esas que ope an de ca a al sec o eléc ico cada ez come cializan con un mayo
núme o de clien es y se llegan a bene icia de es o de una o ma u o a. G acias a es e ipo de sis emas
implemen ados co ec amen e, podemos llega a plan a ca a a muchas de las posibles ‘es a as’ po pa e de las
compañías y consegui que se acili e mayo anspa encia en la gene ación ene gé ica, las a i as an o de
elec icidad como de gas que o ecen, pe o sob e odo los alo es ecológicos que cada una de ellas o ece al
consumido .
Finalmen e, la ealización de es a caja de comunicaciones ayuda á en el sis ema comple o con es os ac o es y
p incipalmen e, end emos la posibilidad de lle a un igu oso con ol sob e lo que consumimos. Como dijimos
al p incipio de es e documen o, no es ácil lle a el con ol de es o po pa e del usua io ya que los disposi i os
implemen ados has a aho a, no son isibles de ca a a es as necesidades. Sin emba go, hemos llegado a al in y
hemos podido e la demos ación.
Pa a ene una se ie de conclusiones, hay que basa se en los obje i os iniciales. Po lo an o, podemos a i ma
que hemos conseguido los p incipales p opósi os plan eados, y es a, es la mejo de odas las conclusiones.
U
El u u o es á ocul o de ás de los homb es que lo
hacen.
- Ana ole F ance -
114
6.2 Recomendaciones
En onces, ¿Cómo puedo aho a ene gía eléc ica? Enseguida les mos a emos algunos consejos y
ecomendaciones impo an es pa a ello;
 Sus i ui ocos incandescen es po lámpa as luo escen es aho ado as. Po ejemplo, en la o icina se
iene ins alado un egulado de luz gene al que ilumina según se necesi e y es o lo hace pa a las zonas
que se necesi e en cada momen o.
 El apa ado an e io iene dado p incipalmen e po el ap o echamien o de la luz na u al en el día
ab iendo las en anas.
 Es necesa io que se desconec en los apa a os domés icos o elec ónicos que puedan ene leds o
display, como pueden se el mic oondas, ya que, aunque no es én en un uso con inuo, suelen gas a
mucha ene gía. Ob iamen e, no man ene encendidos innecesa iamen e apa a os como la
compu ado a o la ele isión.
 Ins ala medido es de ene gía eléc ica en las ins alaciones en gene al, pa a conoce la can idad de
KWh que se consumen y e i ica la e ec i idad de las acciones endien es a op imiza el consumo de
ene gía eléc ica.
Es e úl imo, es la p incipal ecomendación po la que hemos ealizado es e p oyec o ya que como hemos
des acado en a ias ocasiones, se basa en el desa ollo de sis emas que se cen an en la supe isión y con ol de
es e ema.
6.3 Líneas u u as
En es e apa ado habla emos sob e las líneas de u u o que pod ía ene es e P oyec o de ca a a o as inno aciones
y plan eamien os. Es e P oyec o deja abie o un lib o de posibilidades en la inno ación, ya que a amos
p incipalmen e un ema que hoy día, se encuen a muy a la o den. Miles de implemen aciones pod ían hace uso
de es e P oyec o en es e ámbi o, qué, aunque pa a un mismo in, pod ía a a se de muchas mane as y pa a
muchos usos.
Con el obje i o de con inua y mejo a lo es udiado en es e p oyec o, se p oponen posibles líneas u u as de
abajo. No obs an e, además de lo aquí mencionado, al a a se de un sis ema comple amen e modula siemp e
se pueden cambia ácilmen e las écnicas aquí empleadas en cada una de las ases po o as opo unas, ya sea
con el p opósi o de compa a esul ados o de busca alguna mejo ía.
Es e sis ema diseñado como p oyec o in de g ado, no es más que una de las pa es que se es á desa ollando
pa a un sis ema inal. Como alumna, he enido la opo unidad de o ma pa e de la inno ación que aca ea el
desa ollo de un p oyec o come cial de ca a al u u o.
Es e úl imo, cons a de un conjun o de placas sola es que i án cap ando la adiación sola y cediéndola como
uen e de alimen ación eléc ica (a pa i de su debido p ocesamien o), a la o icina de abajo en la que se ha
ealizado, ambién, es e sis ema. Es e p oyec o inal se enca ga de op imiza la ene gía a mayo es asgos ya que
ealiza, como p incipal unción, la de o ganiza la uen e de ene gía de la que consumi emos en cada caso.
 En el caso de que las placas sola es hayan cap ado ene gía su icien e pa a el consumo de la ecnología
habi ual de la o icina, se usa á es a, como la uen e p incipal de ene gía y consumo.
 De lo con a io, el sis ema inal ambién i á conec ado con la ed eléc ica, po lo que a la o icina se le
suminis a á co ien e de es a segunda o ma.
He aquí, la impo ancia de nues o sis ema ealizado y su explicación co espondien e. Nues o p oyec o cumple
la unción de pode con ola la medición an o de consumo como de p oducción. Podemos e en la Ilus ación
26 como la aplicación con iene es os egis os de lec u a en di e en es apa ados di ididos, y, de los cuales,
noso os en nues o sis ema, solo hacemos uso de una de es as pa es, que es la del consumo de la ed eléc ica.
No obs an e, ahí quedan los alo es es an es egis ados, pa a el uso de es e p oyec o inal.
Po lo an o, nues a aplicación se á capaz de es a lle ando a cabo la medición de consumo y p oducción en el
caso de que se use una uen e de alimen ación u o a pa a la o icina. El consumo de la ed eléc ica en el caso de
que se u ilice y el suminis o de ene gía que p oducimos en el caso con a io, aho ándonos así pa e del consumo
eléc ico, y, po lo an o, aho ando cos es. Es a aplicación da á al usua io, oda la in o mación necesa ia de lo
ci ado an e io men e.
Ano a que es a, es la p incipal línea de u u o de es e p oyec o. Eso sí, se da po supues o que el p oyec o
acep a á innume ables modi icaciones, sob e odo en cuan o a mejo as y op imizaciones en el código y
uncionamien o, ya que aún es á pendien e de alidación median e el uso habi ual del sis ema.
122
ANEXOS
Anexo A. Manual de ins alación de la aplicación
Es e manual de ins alación es á diseñado pa a un en o no Windows. Lab iew pa a Linux o cualquie o o sis ema
ope a i o, es di e en e a Lab iew pa a Windows. Si se quie e usa Ubun u, u o o, es á la opción de i ualiza
una maquina Windows en Ubun u ( i ual box o simila ).
Po o a pa e, Lab iew pa a Linux es a en paque es . pm y algunos más. Aunque ano a que se ía imposible
adap a la aplicación de Windows a odas las dis y os de Linux. Es deci , si se desea usa Ubun u, hay que
ans o ma los paque es a .deb, y, unciona el Lab iew, pe o no pod á usa Visa, gpib e c, e c. Ademas, pa a
Linux no exis en oolki s, ya que NI los hace solo pa a Windows.
Ano a ambién, impo an e, que no me cons a que haya una e sión de p ueba de Lab iew pa a Linux, como si
la hay g a ui a pa a Windows, y pa a es udian es.
Finalmen e, que cada usua io use el en o no que p e ie a, con sus p os y con as.
Con enido de App_lab iew. a
Den o del paque e comp imido de la aplicación, es á incluido lo siguien e.
 APP_MB_TCP_RTU_ 35: Ca pe a p incipal que con iene odos los iche os o módulos que con o man
la aplicación diseñada.
 MB_TCP_RTU-AYCIA 03.l p oj: Se a a del p oyec o p incipal. Con un simple clic,
ab i emos el panel on al de la aplicación y se pod á pone en ma cha.
 APP_subs: Ca pe a que con iene los módulos in e io es del p oyec o p incipal.
 X_Fac o . i: Se a an de ins umen os i uales que iene Lab iew pa a su
o ganización en bloques. Cada uno de ellos cumple con una unción o ecuación.
Exis en an os como ac o es necesa ios pa a el co ec o escalado de alo es en la
lec u a de egis os.
Pues a en ma cha de la aplicación. Lab iew.
Es e apa ado del anexo se compone de dos impo an es pa es a ealiza pa a pode pone en ma cha la
aplicación diseñada;
1. Ins ala la e sión de Lab iew de Windows.
2. Ins ala la aplicación en nues o PC.

1. Ins ala la e sion de Lab iew en Windows.
- En nues o caso, hemos ins alado la e sión de Lab iew 2015, pe o la 2014 ambién
unciona ía.
- Pa a ello, es necesa io aden a nos en la página o icial de Na ionals Ins umen s y busca la
e sión co espondien e de es e so wa e.
- Clica emos, empeza p ueba g a is, y, seguido de ello, clica emos sob e la e sión de Lab iew
que necesi amos. Ano a que ac ualmen e, sólo se encuen a la nue a e sión 2018, pe o es o
no es ningún incon enien e pa a encon a la del 2015. De hecho, la del 2018 debe ía
implemen a co ec amen e los p oyec os que se ealiza on con la del 2015.
- Pa a consegui la 2018, nos end emos que insc ibi en la página o icial como uni e si a ios.
Tend emos que da algunos da os nues os pa a que lo co obo en. Si ya e es usua io, no se á
necesa io la insc ipción. Ellos e da án ins ucciones de cómo ins ala lo adecuadamen e. No es
más que un so wa e como o os muchos ya hab emos ins alado.
- De lo con a io al an e io pá a o, si quie es la e sión 2015, hay muchas o mas de
consegui lo en la página o icial buscando in o mación. Puedes pone e en con ac o con ellos,
y e acili a án el uso del mismo. Po o a pa e, hay muchos u o iales que e o ecen la e sión
es a y sin p oblema alguno. En es e caso, no necesi a íamos ni insc ipción ni e sión de p ueba
o es udian es.
2. Ins ala la aplicación en nues o PC.
NOTA: Es a pa e se ealiza una ez el pun o an e io ya se ha ealizado. Po o a pa e, ambién debemos
ene en cuen a el apa ado de pues a en ma cha del sis ema comple o que hemos desc i o an e io men e en
o os capí ulos. Es deci , el sis ema debe es a comple amen e conec ado en e ambas pa es, y con sus
espec i as con igu aciones pa a con inua con es e apa ado.
- Pa i emos del comp imido del p ime apa ado, App_lab iew. a .
- Descomp imi emos es e mismo.
- Nos in oduci emos en la ca pe a p incipal ya desc i a an e io men e, APP_MB_TCP_RTU_ 35.
- Di ec amen e clica emos en el p oyec o p incipal, MB_TCP_RTU-AYCIA 03.l p oj.
- Seguido de ello, la e sión de Lab iew ins alada ab i á u p oyec o, y, pod emos ene uso
comple amen e de los apa ados de la aplicación ( i).
124
- Se hab á abie o una especie de en ani a del apa ado an e io , y end emos que clica sob e el
MB u_APP. i. Seguido de ello, se ab i á el panel on al de la aplicación pa a hace uso de ella.
Ilus ación 65: Ven ana de VI’s
- Pa a es e úl imo apa ado, es necesa io aplica bien la con igu ación de las comunicaciones como
ya ci amos en an e io es capí ulos.
- Una ez la con igu ación aplicada co ec amen e, se pod á pone en ma cha con un solo clic en la
lechi a de RUN. A iba a la izquie da. Ve Ilus ación 52.
Ilus ación 66: Pues a en ma cha de la aplicación
Anexo B. Manual del QP452.
126

128