El tiempo es oro en el tráfico globalizado de contenedores y los tiempos de carga y descarga cortos reducen los costes. El puerto Khalifa Port del emirato Abu Dhabi es un ejemplo de cómo un manejo inteligente minimiza la duración de las escalas de buques cargueros y portacontenedores. Puesto que el funcionamiento de un puerto de contenedores no difiere, en esencia, del de una instalación de producción compleja, se utiliza en este caso el sistema de automatización PSS 4000 de Pilz, de eficacia industrial probada. Supervisa procesos automatizados eficientes en distintas secciones del recinto portuario y garantiza la interacción segura de personas y máquinas en condiciones climáticas extremas.
Khalifa Port, Emiratos Árabes Unidos
La actividad en el nuevo puerto inaugurado a finales de 2012 es intensa. A lo largo de los buenos dos kilómetros de longitud que describen la línea del muelle hay enormes grúas que cargan y descargan gigantescos buques portacontenedores. Las maniobrables carretillas pórtico transportan los contenedores entre puntos de transferencia definidos. En estos puntos, las grúas apiladoras automatizadas transfieren los contenedores a los puestos de almacenamiento intermedio, en espera de la orden de carga rápida en los camiones portacontenedores.
El nuevo puerto de contenedores, que se extiende aproximadamente cuatro kilómetros mar adentro, es un proyecto insignia que los representantes de los estamentos oficiales suelen mostrar orgullosos a los visitantes extranjeros. La instalación se encuentra a medio camino entre las urbes de Abu Dhabi y Dubái y es parte integrante de la zona industrial Kizad Industrial Zone que, con más de 50 kilómetros cuadrados de superficie, se adentra cada vez más en las arenas del desierto. El proyecto está bajo la tutela de la empresa Abu Dhabi Ports Company (ADPC) y tiene por objeto garantizar la prosperidad de la región. El objetivo es que Khalifa Port se convierta en el puerto de contenedores más importante de la región: en él pueden fondear buques de hasta 16 metros de calado. La temperatura anual media del Golfo es de 26,5 grados y hay días en que el mercurio supera holgadamente la marca de 40 grados a la sombra. Se trata, por tanto, de condiciones de trabajo y ambientales que sin duda pueden calificarse como extremas.
Los gruístas están sentados en una estación de control centralizada
El puerto Khalifa Port refleja las aspiraciones de Abu Dhabi también en otros apartados: La moderna terminal apuesta por la tecnología más avanzada para gestionar el manejo, el control y la seguridad. Los procesos logísticos están casi completamente automatizados, existen sistemas de transportes tripulados y no tripulados que cooperan estrechamente y desde una estación de control centralizada se controlan y supervisan distintas partes de los procesos logísticos a través de ordenadores y pantallas. Para que la terminal funcione sin fallos y sin accidentes se requiere una solución de control, automatización y seguridad integrada que no pierda detalle de todo lo que sucede y que reaccione de forma inmediata y proporcional a la situación en caso de peligro.
Un estudiado conjunto de grúas de carga y descarga tripuladas en el lado de atraque, sistemas de transporte móviles y grúas apiladoras automatizadas sin gruista en la zona central de la instalación garantizan la carga y descarga rápida y fluida de los camiones y barcos.
Cada bloque de la zona de contenedores se compone de una grúa apiladora lado mar y otra lado tierra que se desplazan sobre carriles compartidos. Las grúas apiladoras del lado tierra cargan y descargan los camiones, las grúas del lado mar sacan los contenedores del interior del bloque y los dejan listos para que las lanzaderas móviles los transfieran a las grúas de carga del muelle.
La automatización fiable y eficiente de las grúas es indispensable
La automatización de las grúas de Khalifa Port se encargó a TMEIC Corporation. TMEIC ofrece soluciones para los sectores de automatización, sistemas de accionamiento y tecnología de motores y de control industrial a escala internacional. La división “Material Handling”, con sede en Roanoke, West Virginia (EE.UU.) es uno de los principales proveedores de soluciones para el control de grúas y la automatización de terminales.
El cliente, la empresa Abu Dhabi Ports Company, exigía un sistema innovador y flexible para la automatización y seguridad. Se requerían posibilidades de comunicación seguras vía Ethernet y también la opción de comunicarse con otros dispositivos de automatización.
TMEIC decidió actualizar sus propios conceptos de control y emprendió la búsqueda de un sistema programable de seguridad potente y homologable que permitiese la comunicación vía Ethernet en condiciones climáticas extremas.
TMEIC se percató casi inmediatamente de que las especificaciones de este encargo no podían implementarse con tecnología convencional. El hecho de que Pilz fuera conocido por sus soluciones de seguridad como proveedor integral de automatización segura y los contactos existentes hicieron que TMEIC se interesara por el sistema de automatización PSS 4000 de Pilz.
Comunicación rápida y segura con SafetyNET p
PSS 4000 supervisa todas las funciones relativas a la seguridad de las grúas portuarias. El sistema de automatización PSS 4000 garantiza una interacción sincronizada entre competentes de hardware y software, equipos de red y Ethernet en tiempo real SafetyNET p. Gracias a la distribución y transferencia sistemática de las funciones de control a la periferia, es posible implementar numerosos proyectos de forma más flexible y sencilla con este sistema que con las soluciones convencionales. En lugar de un control centralizado, existe ahora un programa de aplicación modular en un proyecto centralizado. El resultado es un manejo sencillo y unificado en el marco del proyecto global. El sistema ha demostrado sobradamente su eficacia en muchas aplicaciones de diferentes ramas industriales y, desde hace algún tiempo, interviene también en instalaciones logísticas complejas a cielo abierto.
Cada uno de los 15 bloques de la parte central de la instalación de contenedores dispone de un control programable PSSuniversal PLC autónomo ubicado en un armario de distribución climatizado local lado tierra. En el lado mar hay otro armario de distribución climatizado que contiene una unidad remota PSSuniversal I/O. Cada PSSuniversal PLC supervisa todas las funciones relativas a la seguridad de su zona como, por ejemplo, parada de emergencia, puertas protectoras, supervisión de posiciones, reja fotoeléctrica de seguridad y escáneres, y conmuta las habilitaciones pertinentes. Se utilizan tanto entradas y salidas digitales como contactos de relé. Cada grúa dispone además de su propio sistema PSSuniversal I/O.
Este moderno concepto de control se basa en la potente tecnología Ethernet. Todos los componentes de control y datos de vídeo se transmiten a través de una red troncal de fibra de vidrio que permite acceder a toda la información en cualquier punto. Como protocolo para la interconexión relativa a la seguridad se utiliza Ethernet en tiempo real SafetyNET p para el intercambio fiable y la sincronización de datos de control, datos Fail-safe y estados. Cada bloque se compone de un control PSSuniversal PLC y tres cabeceras de E/S y está conectado con la estación de control a través de una conexión Ethernet segura. Todas las grúas pueden operarse manualmente desde la estación de control. Entre la estación de control y la grúa han de intercambiarse señales de selección y de parada de emergencia seguras para que sea posible detener la grúa de forma segura en una situación de emergencia.
Automatización y Seguridad en un solo sistema
El sistema de automatización PSS 4000 procesa datos de seguridad y automatización en el sistema completo: el control lee todas las entradas y transmite el estado al control superior utilizando el protocolo EGD (Ethernet Global Data). Este control PLC procesa el programa de control y envía la información vía protocolo EGD de vuelta al control PSSuniversal PLC, que conmutará oportunamente las salidas de automatización.
“Inicialmente queríamos el sistema de automatización PSS 4000 sólo para procesar las señales relativas a la seguridad. Sin embargo, en cuanto vimos el abanico de posibilidades de este sistema tan flexible, decidimos usar PSS 4000 para realizar también las E/S de automatización. La ventaja es que no había necesidad de insertar más módulos IO en los repletos armarios de distribución. El resultado es que hemos liberado espacio y ahorrado dinero”, afirma Javier Rizo, Director de ventas de Material Handling, TMEIC.
Después de realizar pruebas exhaustivas, la instalación se entregó conforme a lo previsto al operador y, desde entonces, funciona sin interrupciones con un alto índice de productividad y total fiabilidad.
TMEIC y Pilz han creado conjuntamente una solución verdaderamente innovadora que será la nueva referencia en materia de logística portuaria. “Con el sistema de automatización PSS 4000 hemos conseguido mucho más de lo esperado. La solución es un éxito en toda regla”, subraya Javier Rizo.
Otros futuros proyectos en el horizonte
En España y Australia se están finalizando otros proyectos de este tipo en los que la solución con PSS 4000 vuelve a demostrar su idoneidad para estos requisitos especiales. “Puedo imaginarme otros muchos campos de aplicación adicionales para el sistema de automatización PSS 4000 de Pilz. Doy por hecho de que seguiremos colaborando en varios proyectos pioneros en el futuro”, afirma Javier Rizo. Asociaciones como esta y similares son las que abren nuevos campos de aplicación, crean crecimiento y generan un valor añadido real al cliente.
