Sistema de Monitorización y Asistencia de Fondeo para

Sistema de Monitorización y Asistencia de Fondeo para

Sistema de Monitorización y Asistencia de
Fondeo para Embarcaciones
G. González Filgueira, M. Rivera Domínguez
Escuela Politécnica Superior. C/Mendizábal s/n. 15403 Ferrol, Universidad de A Coruña, España
e-mail: [email protected], [email protected]
Resumen — En la industria cada vez se precisan más sistemas
objeto de automatización. En este artículo se examina la
posibilidad de programar un sistema de control inteligente que
permita leer, interpretar y modificar todos los parámetros
involucrados en la maniobra de fondeo de una embarcación. El
sistema ha sido desarrollado siguiendo el estándar en electrónica
naval NMEA (National Marine Electronics Association), de
forma que a través de varias transformaciones multiprotocolares NMEA-RS 232 y RS 232/RS 485, los datos puedan
ser leídos por un autómata programable y mediante el desarrollo
de un interfaz de control, sea posible visualizar y modificar todos
los elementos a través de una pantalla táctil. Finalmente se utiliza
un sistema SCADA para comprobar el correcto funcionamiento
del proceso de control.
Palabras clave — Automatización, Navegación marina,
Control centralizado, Control Programable, Autómatas
Programables, Control de sistema de comunicación, Sistema
SCADA.
L
I. INTRODUCCIÓN
maniobra de fondeo y la posterior permanencia en el
fondeadero, constituye una etapa en la fase de navegación
marítima en la marina mercante. Suele anteceder a la fase de
detención en puerto o fase portuaria en los momentos de
espera debido a la congestión de la instalación portuaria. Se
trata pues, de mantener al buque inmovilizado durante un
tiempo de espera que se intenta que sea mínimo.
El uso recreativo del mar determina la utilización de la
embarcación, tanto en navegación como permaneciendo
detenida, para la realización de multitud de actividades; es por
ello que la embarcación permanece en esta condición de
fondeo un tiempo importante, sobre el total de su tiempo de
utilización. A mediados del siglo XX, la popularización de la
actividad náutica ha propiciado la creación de una numerosa
flota de yates [1] [2] que representan un aspecto más del uso
lúdico del mar. La adaptación de este tipo de embarcaciones a
la actividad a realizar [3], con la consiguiente diferenciación
respecto a otros tipos de buques, constituye una de las
características de evolución de los buques: la especialización
en tráficos o actividades. En consonancia con esta actividad,
los equipos deberán adaptarse a las peculiaridades de su
utilización. La condición de fondeo constituye una fuente de
preocupaciones para la tripulación de las embarcaciones de
A
recreo. Esto se debe a varios factores: tripulaciones reducidas,
falta de profesionalidad o inexperiencia de los tripulantes,
cansancio tras una navegación larga, desconocimiento de la
zona, simple falta de atención durante la maniobra [4] [5] [6]
o la permanencia, ya que el objetivo de la actividad es el
recreo de los participantes. Esta preocupación es acusada
cuando se decide fondear [7] en una cala o abrigo para
descansar o pasar la noche, lo que lo hace especialmente
peligroso si las condiciones meteorológicas cambian durante
este período de tiempo.
El objetivo de este trabajo es desarrollar, a través del
empleo de un autómata programable, un sistema de control
inteligente [8] [9] que permita leer, interpretar [10] y
modificar todos los parámetros que intervienen durante la
maniobra de fondeo de una embarcación.
II.
DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA DEL PROCESO DE CONTROL
A. Método empleado
El sistema ha sido desarrollado siguiendo el estándar en
electrónica naval NMEA (National Marine Electronics
Association), de forma que a través de varias
transformaciones multi-protocolares NMEA-RS 232 y RS
232/RS 485, los datos puedan ser leídos por un autómata
“Siemens S7-224-XP”, y mediante el desarrollo de un interfaz
de control, sea posible visualizar y modificar todos los
elementos a través de una pantalla táctil (Fig. 1). Para
conseguir esto se parte de una visión de conjunto, donde los
dispositivos necesarios que actuarán como sensores están
formados por la instrumentación naval disponible en cualquier
embarcación.: anemómetro digital y veleta, ecosonda y sonda
corredera con sensor de temperatura, sensores inductivos
marinos. Todas estas señales son transmitidas en protocolo
NMEA, y a través de una conexión RS 232. El autómata
programable solo permite conexión a sus puertos de
comunicaciones a través de RS-485, por lo que se debe
integrar una tarjeta de conversión PPI RS-232/RS-485. Este
tipo de tarjeta configurable, permite la comunicación entre el
PC y el autómata, cuando es necesario cargar el software en el
mismo a través de protocolo PPI, y además actúa como
moderador de las tramas NMEA cuando la conexión es entre
la tarjeta y el autómata. Para que esto ocurra, siempre se deben
realizar los ajustes necesarios, modificando el ratio de
evitar así conflictos en la transmisión.
Fig. 1. Sistema de intercomunicación a través de un PLC
.
transmisión a 4800 baudios, y en modo local, para que la
comunicación sea efectiva. El autómata por si solo, carece de
un interfaz capaz de interpretar tramas NMEA, por lo que se
debe de programar uno, configurando sus puertos de entrada a
modo Freeport, y desarrollar un algoritmo que permita
interpretar la información necesaria.
Además del desarrollo del programa de control del
autómata también se desarrolla mediante un software de
supervisión y control la interfaz que controlará la Pantalla. La
información tiene que ser visualizada a través de una pantalla
táctil, conectada a través de un conector MPI con otro de los
puertos de comunicaciones del autómata. La pantalla se
programará empleando un sistema SCADA HMI como
corresponde al WinCC de Siemens, describiendo todas las
pantallas que intervienen en la aplicación.
El sistema se encarga de obtener las lecturas de los
parámetros de velocidad del viento, dirección del viento,
velocidad de la corriente bajo la embarcación y de la
profundidad, a través de las tramas NMEA. Existen muchos
fabricantes que no facilitan directamente dichas tramas
estándar, sino a través de una tarjeta convertidora. Estas
tramas se clasifican según el tipo de periférico que las envíe,
para posteriormente, filtrarlas según la información que sea
necesaria. Con dicha información el autómata procesara
ciertos cálculos aritméticos, que después enviara a la pantalla
para su visualización.
Este trabajo será de aplicación en todo el ámbito naval,
aunque especialmente pensado para el ámbito de los yates de
media y gran eslora. En este caso el prototipo ha sido
desarrollado con productos Raymarine que emplean el
protocolo de su propiedad SeaTalk. Esto implica la utilización
de una tarjeta convertidora SeaTalk-NMEA, que además filtra
y ordena la señal de los sensores, por lo que no se necesita
emplear un dispositivo multiplexor adicional. Solo en el caso
que interese la integración de cualquier dispositivo de otra
marca, por ejemplo una unidad GPS/PLOTTER de la marca
SIMRAD, sería necesaria la integración de dicho multiplexor,
para entregar al autómata toda la información “estructurada” y
B. Parametros Característicos
A la hora de realizar la maniobra de fondeo, es necesario
conocer ciertos parámetros característicos de la embarcación,
de forma que los cálculos a realizar sean los más precisos
posibles. De estos parámetros correspondientes, se pueden
diferenciar dos grupos, los pertenecientes a las características
constructivas de la embarcación, y aquellas que definen las
características del ancla que se va a emplear para realizar el
fondeo. Se precisan los siguientes parámetros [11] para
caracterizar la embarcación:
a) Eslora, o longitud entre perpendiculares, a la longitud
máxima de la embarcación.
b) Manga, o anchura de la embarcación.
c) Puntal, o altura de la embarcación.
d) Coeficiente de Bloque o relación entre el volumen de la
carena de un casco y el paralelepípedo que lo contiene. Este
parámetro es determinante, y suele ser suministrado por el
astillero donde ha sido construida la embarcación.
e) Calado, o mínimo nivel de agua necesario para que la
embarcación no corra peligro de embarrancamiento.
f) Peso aparente de la cadena, es la relación de la masa de
cadena en función de su longitud.
Además también es necesario conocer el tipo de ancla con
el que se va a realizar el fondeo [12], puesto que existen gran
cantidad de ellas con diferentes características, y con
propiedades que varían según las condiciones en las que se
necesiten emplear.
Estos parámetros son necesarios, para los cálculos que
requiere el programa, a través de unos algoritmos matemáticos
que constituyen una parte importante de la automatización.
C. Análisis Teórico
Diversas magnitudes físicas afectarán al fondeo de la
embarcación. Para modelar su comportamiento se debe de
conocer las ecuaciones físicas que rigen aquellas.
La acción del viento para las embarcaciones de motor se
obtiene a partir de la expresión [13]:
3
(1)
T =
k ⋅v2 ⋅ B ⋅ H
v
64 1
v
Que es la tensión del viento siendo k1: constante que
depende del resguardo del fondeadero; Vv: velocidad del
viento en m/sg; B: manga de la embarcación; H: altura
efectiva desde la línea de la flotación hasta el techo de la
caseta más alta con manga superior a B/4 (Fig. 2).
En aquellos casos en que actúe la corriente marina se
determinará ésta en función de la superficie mojada de la
embarcación, de acuerdo con la siguiente expresión:
4
Tc = 0 , 25833 ⋅ (d ⋅ δ + b ) ⋅ (B + 2T ) ⋅ vc ⋅  vc ⋅ L pp  5


(2)
Donde d, b serán coeficientes que dependen del tipo de proa
(cilíndrica o con bulbo); δ coeficiente de bloque; Lpp eslora
entre perpendiculares; B manga; T calado; vc velocidad de la
corriente.
La tensión Tx en cualquier punto de una catenaria en
Siendo s: longitud de cadena largada; f profundidad en
metros; Pa peso unitario de la cadena en el agua.
Finalmente la velocidad máxima soportada viene dada por:
3
(8)
T = ⋅ v2
⋅B⋅H
m
4
max
Donde vmax es la velocidad máxima, B: manga de la
embarcación; H: altura efectiva desde la línea de la flotación
hasta el techo de la caseta más alta con manga superior a B/4.
III. PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN
Fig. 2. Sistema de fuerzas actuantes ante el viento de dirección variable.
función de la tensión en el vértice es:
(3)
T x = To + Td = To + f .Pa
donde T0 es la fuerza de agarre del ancla en el fondo, Td es
el peso de la cadena, f es la profundidad en m. (considerando
la altura de la proa), Pa es el peso aparente de cada metro de
cadena.
Para el caso de la acción conjunta del viento y la corriente,
la expresión de la fuerza total actuante [14], dependerá de los
valores angulares α1 y α2 que formen el viento y la corriente
incidentes con la línea de crujía en la posición de equilibrio
final:
(4)
T = T cos α + T cos α
o
V
1
c
2
La longitud de cadena a largar vendrá determinada por la
expresión:
Sx =
(2 ⋅ Tx + Pa ⋅ f )
f
(5)
Pa
donde f es la profundidad en m. (considerando la altura de
la proa); Pa es el peso aparente de cada metro de cadena; Tx es
la fuerza que actúa sobre la embarcación.
El coeficiente de seguridad viene dado por la siguiente
expresión:
(6)
T = Tipo de fondeadero ⋅ Poder de agarre
01
La máxima profundidad del tenedero (Fig. 3) en el que se
puede fondear para una condición de viento dada, vendrá
determinado por el cálculo de la raíz positiva en f, de la
ecuación siguiente:
T02 = Pa ⋅
(s
2
− f
2⋅ f
2
)
(7)
y
Tv
T
Lpp
B
H
Tc
T
T0
S
A
C
f
α
T0
Td=p.S
Fig. 3. Parámetros principales del fondeo con cabo y efecto del ángulo.
x
A. Protocolo NMEA
El protocolo NMEA 0183 o NMEA, es una especificación
combinada, eléctrica y de datos, para la comunicación entre
dispositivos electrónicos marinos. El estándar NMEA emplea
un protocolo de comunicación serie basado en ASCII, que
define cómo se transmite la información a través de líneas o
tramas desde un dispositivo talker o emisor, y uno o varios
listeners o receptores. Un elevado número de sensores pueden
devolver datos a un único puerto serie de un ordenador. La
información NMEA se transmite por dos vías, es decir, existe
un puerto de entrada y uno de salida. La información que sale
de un equipo por el puerto "NMEA OUT" entra en otro por el
puerto "NMEA IN".
En el estándar NMEA 0183 el ratio de transmisión debe de
ser de 4800 baudios, con 8 bits de datos sin paridad, y con un
único bit de parada. La Estructura del mensaje NMEA es
igual, para cualquier tipo de trama. La comunicación
comienza con la emisión del carácter “$” seguida de dos letras
que identifican el emisor del mensaje. Los tres caracteres que
siguen son los identificadores de trama, seguidos de los
campos de información separados por comas. El final del
mensaje se ejecuta cuando se recibe un final de carro ASCII.
En el caso de que uno de los campos de información no esté
disponible, el campo se omite, pero las comas delimitadoras
son enviadas igualmente, sin espacios entre ellas. En caso de
que sea necesario, la trama dispone de un “Checksum”
compuesto por un * y dos dígitos hexadecimales, que
representan el OR-Exclusive, de los caracteres dentro de la
trama, sin incluir “$” y “*”. Finalmente la estructura del
estándar
queda
del
siguiente
modo:
$TTSSS,D1,D2,….<CR><LF>. Aunque el protocolo NMEA
esta estandarizado internacionalmente, muchos fabricantes de
equipos introducen sus propios identificadores de trama. En el
presente
caso,
se
ha
empleado
instrumentación
RAYMARINE, por lo que es necesaria una tarjeta
convertidora SeaTalk (Protocolo empleado en productos
Raymarine) a NMEA. Para el presente trabajo, el identificador
de emisor será siempre “$II” ya que todos los sensores
provienen de la instrumentación marina y el sistema solo
actuará como supervisor, nunca emitirá tramas hacia la
instrumentación.
B. Estándar RS-232C
El puerto serie RS-232C, es la forma más comúnmente
usada para realizar transmisiones de datos entre ordenadores.
El RS-232C consiste en un conector tipo DB-25 de 25 pines.
Las señales con las que trabaja este puerto serie son digitales,
de +12V (0 lógico) y -12V (1 lógico), para la entrada y salida
de datos, y a la inversa en las señales de control.
C. Modo Freeport
El modo Freeport de funcionamiento, permite configurar
los puertos serie del autómata S7-224, de forma que se pueda
variar, las velocidades de lectura de los mismos. Se trata de un
modo extendido en comunicación de maquinaria industrial,
empleado por ejemplo para la configuración con una
impresora o la conexión de un lector de código de barras. Para
su activación se utilizan las marcas especiales SMB30 y
SMB130 de lectura y escritura que son instrucciones del
autómata programable que controlan la comunicación
Freeport en los puertos 0 y 1, respectivamente. Estos bytes
configuran la comunicación Freeport en los respectivos
puertos y permiten seleccionar si se debe soportar el modo
Freeport o el protocolo del sistema.
IV.
INICIO
SI CPU
RUN Y
PRIMER
CICLO
DESACTIVA
MODO
FREEPORT,
ACTIVA MODO
PPI
SELECTOR
A MOTOR
POSICION
1O2
SELECTORA
DEL MOTOR
EN LARGAR
ACTIVA MODO
FREEPORT
RECEPCION
SELECTORA
DEL MOTOR EN
VIRAR
ACTIVACION
GIRO MODOR A
IZQUIERDAS
ACTIVACIÓN
GIRO MOTOR A
DERECHAS
SI CPU PASA DE RUN A
TERM
SI SE
DETECTA UN
IMPULSO DEL
CUENTA
VUELTAS
SI SE
DETECTA UN
IMPULSO DEL
CUENTA
VUELTAS
SUMA CADENA
RESTA CADENA
NUEVO
IMPULSO
NUEVO
IMPULSO
Fig. 4. Diagrama de flujo del programa principal.
SOLUCIONES Y RESULTADOS
A. Soluciones
Las tareas a realizar que debe supervisar el sistema de
control son:
a) Desarrollo del algoritmo de control del autómata para
permitir la lectura e interpretación de la información.
b) Desarrollo de las pantallas de control.
c) Realización del montaje de un simulador.
B. Flujo información: Instrumentación – Autómata
Para la recepción por parte del autómata de información
procedente de los instrumentos se precisa identificar, como
primer paso, qué y cuantas de las tramas recibidas, son
necesarias, para así prever que subprogramas se deben de
implementar en el programa principal (Fig. 4). Para ello se
conecta la salida de la tarjeta NMEA/RS-232 al puerto serie
de un ordenador. Mediante la aplicación de Windows hiperterminal, configurándola a 8 bits sin paridad, 4800 baudios,
sin control de flujo, se recibe la información mostrada en la
Tabla I. Para la presente aplicación solo son necesarias las
tramas, DBT, BWC, MWV y VHW, ya que el resto, aunque
también trasmiten información, no resultan aprovechables.
Una vez identificadas las tramas necesitan ser leídas en el
autómata. Para ello se tiene que activar el modo Freeport
(SMB30) (Fig. 5), que permitirá ajustar el puerto de
comunicaciones a la velocidad necesaria, y configurar los
parámetros del control de recepción de mensajes, compuesto
Número
1
2
3
4
5
6
7
8
9
PANTALLA PRINCIPAL
PRINCIPAL (OB1)
TABLA I. TRAMAS DE ENTRADA
Trama
$IIMTW,31.1,C*10
$IIDBT,,f,,M,,F*3F
$IIBWC,,,,,,,T,,M,,N,*01
$IIMWV,092.0,R,0.0,N,A*36
$IIMWV,180.0,T,0.0,N,A*32
$IIVHW,,T,,M,0.00,N,0.00,K*55
$IIVPW,0.00,N,0.00,M*52
$IIVWR,092.0,R,0.0,N,0.0,M,0.0,K*42
$IIVWT,180.0,R,0.0,N,0.0,M,0.0,K*46
por:
a)
Activación del control de recepción de mensajes
(SMB87).
b) Carácter de inicio del mensaje (SMB88).
c) Carácter para fin de mensaje (SMB89).
d) Longitud máxima del mensaje (SMB94).
Debido a que las tramas NMEA tienen el mismo
encabezamiento y final, se puede configurar la marca SMB88
para que cuando se reciba el carácter “$” se active la
recepción de mensaje, y finalice el mismo cuando sea recibido
el carácter “<LF>” (Salto de línea). Ambos caracteres están
presentes en todas las tramas (Fig. 6).
Una vez configurados los parámetros, para iniciar el
funcionamiento, solo se necesita activar el puerto y ponerlo a
la escucha, especificando el número de puerto, y el buffer,
donde se va almacenar el mensaje recibido. Para ello se
emplea:
INICIALIZACION DEL MODO FREEPORT Y INICIO DE MENSAJE
RECEPCION (SBR_0)
INICIO
EN
CADA
CICLO
CONFIGURA Y
ACTIVA MODO
FREEPORT
SI SE DISPARA
EVENTO 23 DE
INTERRUPCION
POR INICIO DE
MENSAJE
LANZA
INTERRUPCION
INICIO MENSAJE
HABILITAR TODAS LAS
INTERRUPCIONES
ACTIVA BUFFER
PARA
RECEPCION
POR PUERTO 0
Fig. 5. Inicialización del modo Freeport.
Fig. 6. Posición trama corredera (VHW) (Figura superior) y Posición
tramas profundidad (DBT) (Figura inferior).
RCV Nº Puerto, Buffer
En este caso, el puerto empleado es el 0, siendo el inicio del
buffer la posición VB100, por lo que el comando queda:
RCV, 0, VB100
De este modo, se consigue que el autómata programable sea
capaz de recibir las tramas entrantes, pero aun no es capaz de
filtrar la información. Para ello cada vez que se reciba una
trama, se necesita configurar un evento de interrupción de
forma que el autómata programable sea capaz de obtener la
información y procesarla, antes de la recepción de la siguiente
trama. Para ello, se emplea el evento 23, que se desencadena
cada vez que el carácter final es recibido. En lo que se refiere
a complejidad de programación esta opción es muy sencilla y
rápida, ya que se emplea una única interrupción por trama
recibida.
En la interrupción, se comprueba que el identificador viene
de la instrumentación, y si es correcto se activa la luz de
funcionamiento, pasando al filtrado de trama. Si no es así se
vuelve a activar la recepción del buffer a la espera de una
trama válida. A continuación, si la trama es validada, la
interrupción compara los identificadores de trama, y según de
donde proceda la trama que se recibe, se llama a su subrutina
asociada.
El funcionamiento de cada subrutina es similar, según la
posición de memoria que ocupa cada coma, se identifica las
posiciones de los caracteres con la información. Ejemplo:
$IIDBT,2.8,f,0.85,M,0.46,F*14
Valor Necesario: X2 = Profundidad en Metros.
Sin embargo, como se ha comentado con anterioridad, la
trama puede ser más o menos larga según el número de
caracteres del valor transmitido. Por ello, dentro de la
subrutina, según sea distancia entre comas, se diferencia
varios modos de filtrado, que diferirán según sea la
procedencia de la subrutina.
Una vez se ha identificado y copiado los caracteres de la
información, es necesario hacer una conversión, dado que el
valor obtenido no es un número, sino una sucesión de
caracteres. En el S7-200 no existe esta función por lo que
realizamos un método alternativo.
En carácter ASCCI “0” tiene el valor de 48 decimal, siendo
el resto de los números consecutivos. Si se convierte cada
carácter a entero y restamos 48, la diferencia es el número en
formato entero, por lo que solo se necesita convertirlo a real,
dado que son valores flotantes, y ensamblarlos todos para que
ocupen sus posiciones de décimas, unidades, decenas,
dividiendo o multiplicando por potencias de 10 según sea
necesario. Con los valores ya en número real, lo movemos a
una posición de memoria, en la cual se almacenara el
parámetro, permitiendo su exportación para enlazar con la
pantalla, y así según se modifica el valor en el autómata, este
pueda ser visualizado en la pantalla, con un mínimo retraso.
Las variables que son necesarias en cálculos, son copiadas a
variables de operación, sobre las que se realizan los cálculos
pertinente que una vez finalizados, copian los resultados en a
las variables correspondientes.
Dado que la ejecución del autómata programable es lineal,
no se puede diseñar una subrutina para que se ejecute
constantemente, salvo si la colocamos en el OB1 principal.
Sin embargo esto ralentizaría demasiado el ciclo del autómata,
interrumpiendo la entrada de datos. Para evitar esto, la
ejecución de las subrutinas depende de las tramas recibidas.
De esta forma, cada vez que se ejecuta una trama, se ejecuta a
continuación las subrutinas de cálculo asociadas, de forma que
los valores de operación están siempre almacenados en
memoria, por lo que no hace falta tener la subrutina
constantemente en funcionamiento. Así el ciclo del autómata
es suficientemente rápido, para recibir la información,
procesarla, y transmitirla, como si se tratara de un servidor
informático.
Siguiendo los requerimientos del sistema indicados en el
punto anterior, se ha implementado un diagrama de flujo sobre
el programa, que satisface dichas especificaciones.
C. Autómata – Pantalla
Tanto para realizar las operaciones en el autómata, como
para exportar los valores hacia la pantalla, se debe definir
previamente, variables asociadas a posiciones de memoria.
Mediante este método, se minimiza los errores que se puedan
cometer a la hora de programar las ecuaciones, además de
controlar que información se guarda y cual se desecha. Se
diferencia entre variables para Pantalla y variables para
Autómata que comparten mismas posiciones de memoria
(Tabla II). La pantalla del menú principal en el sistema
SCADA muestra las dos opciones desde las que se puede
acceder: la configuración del sistema y el inicio de la
aplicación. La configuración del sistema permite indicar la
tipología del ancla, las características de la misma y las
características del barco.
El inicio de la aplicación consta de 4 sub-aplicaciones
TABLA II
VARIABLES DEL AUTOMATA Y HMI.
PLC
SIMBOLO
DIRECCIÓN
COMENTARIOS
TV
TC
TO
VD600
VD604
VD608
TENSIÓN VIENTO
TENSIÓN CORREDERA
TENSIÓN COMBINADA
HMI
NOMBRE
CONEXION
LONGITUD
DIRECCIÓN
TV
TC
TO
CONEXIÓN_1
CONEXIÓN_1
CONEXIÓN_1
4
VD600
VD604
VD608
4
4
VISUALIZACIÓN
MAXIMA VELOCIDAD DE VIENTO SOPORTADA
Vv
2Cancelar
Vvmax
1 Volver
Tv(Tiro Viento)
0000,00
Tc(Tiro Corriente)
0000,00
T=Tv + Tc (Tiro Total)
0000,00
Cadena N (m)
000,00
Cadena A (m)
000,00
logrado acercar al público general, algo que hasta el momento
era accesible a unos pocos dada la preparación requerida. Por
otro lado se obtiene un sistema cómodo en el sentido que es
compatible con un funcionamiento normal de la embarcación,
detecta averías en el sistema de fondeo, y se encarga de
supervisar todos los parámetros del proceso. El sistema
diseñado presenta múltiples ventajas entre las que destaca la
asistencia a tripulación inexperta, dotación de una mayor
seguridad en horario nocturno, gran versatibilidad, limita
errores por intervención humana, y presenta grandes
posibilidades de ampliación. En este sentido se puede emplear
en cualquier tipo de embarcación que cuente con la
instrumentación necesaria. Además se podría utilizar en
estaciones de investigación expuestas a cambios bruscos de la
climatología.
Fig. 7. Ejecución de fondeo con viento y corriente.
AGRADECIMIENTOS
principales:
a) Fondeo Real (Fig. 7). El sistema lee los parámetros de la
instrumentación y ejecuta simultáneamente, las subrutinas de
cálculo, implementadas en el autómata, a continuación,
muestra un protocolo, con los paso a seguir, y la cantidad de
cadena necesaria, según las condiciones reales (Fig. 8).
b) Fondeo Simulado. Corresponde a la misma aplicación
que el Fondeo Real, salvo que en lugar de emplear los valores
actuales, leídos de la instrumentación, permite al usuario,
introducir los datos, para hacer una estimación del posible
fondeadero.
c) Mantenimiento de la Situación, corresponde al modo de
supervisión automático. El usuario, introduce unos parámetros
límite de forma que el autómata chequea los valores. En caso
de que estos valores se vieran rebasados dentro de un margen
de tolerancia, por encima del valor configurado, el autómata
dispararía las alarmas correspondientes, avisando a la dotación
de la embarcación de inminente situación de Peligro.
d) Lectura de Parámetros. Por último el modo de
supervisión de parámetros, donde se podrán visualizar todos
los parámetros a tiempo real, mediante gráficas o diagrama de
barras [13].
Este trabajo ha sido parcialmente financiado por la Xunta
de Galicia con referencia PGIDIT06DPI009E.
REFERENCIAS
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
V. CONCLUSIONES
En el presente trabajo se ha obtenido un sistema automático
para la adquisición, mantenimiento y supervisión de los datos
necesarios en una embarcación, asistiendo al patrón o
encargado de la misma, a la hora de realizar la maniobra de
fondeo correctamente. Con el desarrollo de este sistema se ha
000000
000000
[13]
Arrancar m olinete?
Arrancar molinete?
Tipo de
Tipo de
Fondeadero
Fondeadero
¿MOLINETE
¿MOLIN
ETE
FRENADO?
FRENADO?
¿ESTOPOR
¿ESTOPOR
LIBERADO?
LIBERADO?
¿MOLINETE
DESFREN
A DO?
¿MOLINETE
Volver
VolverFig.
DESFRENADO?
SI
SI
SI
SI
SI
SI
DESVIRA R CA DENA
DESVIRAR CADENA
8. Ejecución de fondeo con viento y corriente.
Fig. 8. Maniobra de Fondeo.
[11]
[12]
MANIOBRA
MANIOBRA DE
DE FONDEO
FONDEO
A cepte la
la longitud
longitudde
de cadena
cadena a
a largar
largar
Acepte
calculada ó
óintroduzca
introduzca una
una a
a su
su criterio...
criterio...
calculada
[10]
NO
NO
NO
NO
NO
NO
[14]
Robert. B. Zubaly, Applied Naval Architecture, Centreville (MA):
Cornell Maritime Press. ISBN 0-87033-475-1. 1996.
D.J. Eyres. Ship construction. 6th ed. Elsevier, 2007.
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