Revista Tecnología en Marcha

SCADA systems in the industrial automation

ResumenEl presente artículo se enfoca en la importancia de los sistemas de supervisión, control y adquisición de datos, conocidos como SCADA (por las siglas en inglés de Supervisory Control And Data Adquisition), como un aspecto fundamental de la automatización de los procesos de manufactura en la industria actual.Se destacan aspectos técnicos y funcionales de la implementación de sistemas SCADA, que le permiten al ser humano interactuar con los procesos en los diferentes tipos de industrias sin necesidad de asumir riesgos en la planta, ya que facilitan el control y toma de decisiones de manera remota desde una cabina de mando.Este tipo de software constituye un avance de gran impacto en la automatización industrial, ya que permite ilustrar gráficamente los procesos productivos en pantalla y crear alarmas y advertencias en tiempo real, para el manejo confiado y pleno del proceso que se desea controlar. Se presentan los ejemplos de dos industrias que han aplicado SCADA con el fin de mejorar sus procesos, obteniendo muy buenos resultados.

AbstractThis article focuses on the importance of monitoring systems, control and data acquisition, known as SCADA (for its acronym in English Supervisory Control And Data Acquisition), as a key aspect in the automation of manufacturing processes in the industry today.Technical and functional aspects of the implementation of SCADA systems are reflected, which enable humans interact with the processes in different industries without taking risks on the ground, allowing the control and decision making remotely from a control room. These systems or software, represent a huge impact on advancing industrial automation because, let graphically illustrate the production process on the display, create alarms and warnings in real-time and fully committed to the process to be controlled handling.Is mentioned the example of two industries that have implemented SCADA software, in order to provide improvements to their processes, achieving great results with the same.

Effect of bio activators' application and manual fruit thinning on yield and quality of melon (Cucumis melo L.) grown under protected cultivation in Costa Rica

ResumenSe evaluó el efecto del raleo manual de frutos y de la aplicación de los bioactivadores Algamix y Engordone sobreel rendimiento y la calidad del melón amarillo var. JMX-902. No se encontraron diferencias significativas con respecto a la firmeza del fruto, concentración de sólidos solubles totales, peso del fruto, rendimiento total, peso del fruto comercializable, rendimiento comercializable, y rendimiento por planta. Se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos para el número de frutos por planta; las plantas tratadas con solo Engordone y solo Algamix presentaron mayor número de frutos por planta con respecto a otros tratamientos, pero estos resultados no fueron distintos de los del Testigo. Se encontraron diferencias significativas al distribuir la producción según distintas categorías de peso; el rendimiento de frutos de melón con un peso de entre 601-800 gramos fue superior en plantas tratadas con solo Algamix respecto a los demás tratamientos; el rendimiento de frutos de melón con un peso de entre 801-1000 gramos fue superior en plantas tratadas con solo Engordone respecto a los demás tratamientos.

AbstractThe effects of manual fruit thinning and of applying the bio activators Algamix and Engordone on the yield and quality of yellow honey dew melon var. JMX-902, were evaluated. Significant differences were not found with respect to fruit firmness, total soluble solids concentration, fruit weight, total yield, marketable fruit weight, marketable yield, and yield per plant. Significant differences between treatments were found for the number of fruits per plant: Plants treated with Engordone alone and Algamix alone showed higher number of fruits per plant compared to other treatments, but these results were not different from the Control. Significant differences were also observed by distributing the output per weight categories: With respect to the other treatments, the yield of melon fruits weighting between 601-800 grams was higher in plants treated with Algamix alone, and the yield of melon fruits weighting between 801-1000 grams was higher in plants treated with Engordone alone.

Study of influences of cutting variables on superficial integrity and deflections in milling of AISI 1010 steel

ResumenEste trabajo presenta un estudio experimental de la influencia de la velocidad de corte y el avance en el fresado en seco de una superficie plana de acero AISI 1010, utilizando una fresa cilíndrica de acero de corte rápido, sobre la microestructura, el tamaño del grano, la dureza, la rugosidad superficial y las desviaciones de la pieza maquinada. Los resultados muestran que, para las condiciones de corte establecidas, el fresado no provocó cambios en la microestructura del acero, mientras que aumentaron el tamaño del grano y la dureza de la pieza maquinada con relación a la pieza inicial. Los valores registrados de rugosidad superficial fueron apropiados, el efecto del avance fue variable, mientras que el menor valor de rugosidad se registró para el mayor valor de velocidad de corte. Las desviaciones de la pieza maquinada aumentaron con el incremento de los parámetros de corte, siendo la velocidad de corte la que mostró un mayor efecto. Finalmente, se seleccionaron las condiciones de corte más adecuadas, teniendo en cuenta los resultados obtenidos y las recomendaciones tecnológicas.

AbstractThis work presents the experimental study of influence of cutting speed and feed in dry plain milling of AISI 1010 steel, with a cylindrical milling cutter of high speed steel, in microstructure, grain size, hardness, surface roughness, as well as workpiece deflections. The results showed for cutting conditions that, milling did not cause changes in steel microstructure, while grain size and hardness grew up, with relation to original workpiece data. The measured values of surface roughness were acceptable; the feed effect was irregular, though the roughness lowest value for highest cutting speed was recorded. The increase of machining conditions caused an increase of workpiece deflections; while cutting speed produced a higher effect. Finally, the most suitable cutting conditions were chosen, in view of the presented results and technological recommendations.

Carotenoids in nutraceutical products comparison derived from two varieties of sweet potato and cassava

ResumenLa expectativa de vida en los países latinoamericanos es de 74 años y Costa Rica supera este valor. El Banco Mundial reconoció que Costa Rica y Chile son los países con mayor esperanza de vida en el continente. Costa Rica tiene un promedio de 80 años y Chile de 79 (Organización Panamericana de la Salud, 2014). Esta nueva población se interesa más por la salud, la longevidad y el bienestar, tendencias que obligan a los productores de alimentos a buscar nuevas alternativas, para adicionar beneficios nutricionales a sus productos. Las universidades y las instituciones públicas, como los ministerios de Salud y de Agricultura, deben constituirse en un motor en el logro de este objetivo.El proyecto de investigación "Desarrollo de alimentos nutracéuticos a partir de cultivos biofortificados para combatir el efecto del cambio climático en la seguridad alimentaria de Costa Rica", ejecutado en el Instituto Tecnológico de Costa Rica (TEC), liderado por la Escuela de Ingeniería en Agronegocios y con la participación de las escuelas de Química, Agronomía y Administración de Empresas, se ha iniciado con una visión etaria, es decir, se desarrollan los productos considerando las necesidades y características de tres poblaciones: niños menores de dos años, adolescentes y adultos mayores.Para el desarrollo de estos productos se ha utilizado variedades de camote y de yuca biofortificadas con carotenos. Es necesario conocer la diferencia nutricional entre un producto elaborado con las variedades biofortificadas y uno elaborado con las variedades más comúnmente utilizadas por la población costarricense.En este artículo se compara el contenido total de carotenoides en productos terminados elaborados a partir de dos variedades de camote y dos de yuca, una biofortificada y la otra no.Para implementar la comparación, se trabajó en el desarrollo de un colado infantil y un snack para adolescentes. En la elaboración del colado infantil se utiliza camote, entre otros ingredientes, y para los snacks, tanto camote como yuca. Se realizaron tres corridas de cada uno de los productos, utilizando la misma materia prima, los mismos aditivos, la misma maquinaria y las mismas condiciones de proceso. En promedio se determinó que, usando variedades biofortificadas, la cantidad de carotenoides totales es diez veces mayor que cuando se utilizan variedades comunes. En los productos elaborados con variedades no fortificadas el promedio es de 300 µg-βcaroteno/100 g. Este valor, en productos elaborados con cultivos biofortificados y utilizando exactamente las mismas técnicas de procesamiento, es de 4000 µg-βcaroteno/100 g.

AbstractCosta Rica's life expectation is the higest from Latin America. The average age for the whole continent is 74 years. The age for Costa Rica is 80 and for Chili is 79 (Organización Panamericana de la Salud, 2014). This situation is the result of an addition of variables, but it is obvious that this little country has a population that is worried about factors as life style and nutrition. Food manufactory and food producers should offer new products, with a superior concentration of nutrients, instead of fats and processed carbohydrates (as sugars and starches). The government institutions, as public universities and ministries had to become a motor and support to achieve this objective.A research group of the public university INSTITUTO TECNOLÓGICO DE COSTA RICA, stablished a study project called "Desarrollo de alimentos nutracéuticos a partir de cultivos biofortificados para combatir el efecto del cambio climático en la seguridad alimentaria de Costa Rica". The project is managed by a researcher of the Agrobusiness Department. Other Departments are collaborating too, as Chemistry, Business Management and Agricultural Engineering.The new products development is focused in different age populations. The age groups selected are children from six to twenty-four months old, teenagers and finally elderly people. For the first group, it had been developed "home- made baby foods" and for the second one baked snacks. Researchers used carotenoid bio fortified crops, as manioc and sweet potatoes. Both crops are produced at the North side of Costa Rica.To be sure that by using bio fortified crops is possible to obtain products with a higher concentration of nutrients, researchers made a comparison. They produced baby foods and nutraceutical snacks with biofortified crops and non-fortified crops. The total amount of carotenoid from the different samples was analyzed at the CITA (Centro Nacional de Investigación en Tecnología de Alimentos).As a result, it was found that the total amount of carotenoids is ten times higher in products prepared with bio fortified crops than in products prepared with non bio fortified crops. It is important to take into account that the samples were prepared using the same procedures, equipment and ingredients. For the food products elaborated with non bio-fortified crops, the total carotenoids content is in average 300 μg/100 wet material. The same valor, using biofortified crops is 4000 μg/100 wet material.

Study of arsenic removal in drinking water at household level using solar oxidation and coagulation-flocculation techniques

ResumenEn Costa Rica, a pesar de que se han hecho esfuerzos por abastecer de agua segura a las comunidades afectadas por la presencia de arsénico en el líquido, una parte de la población aún se encuentra expuesta, posiblemente debido a que no están conectadas a una red de acueductos. Es por ello que en este estudio se presentan dos soluciones a nivel domiciliar para eliminar el arsénico: una por oxidación solar (SORAS) y otra por un proceso de coagulaciónfloculación. En ambos casos, el arsénico es removido por adsorción o coprecipitación sobre los óxidos hidróxidos de hierro (III) formados.En el sistema SORAS se encontró que para reducir la concentración de arsénico de 200µg/L a menos de la norma (10µg/L), se necesitan entre 2h y 4h de exposición en un día soleado o nublado, respectivamente. En el sistema de coagulación-floculación, las condiciones óptimas para obtener niveles de arsénico por debajo de la norma fueron las siguientes: con floculante sintético, el pH fue 6 con 1 mg/L de FK-930-S (polímero de cloruro de polidialil-dimetilamonio) con dosis de FeCl3 12 mg/L; con floculante natural, el pH fue 6 con 250 mg/L de mozote (Triumfetta semitriloba), con dosis de FeCl3 de 14 mg/L. Un prototipo consistente en un recipiente de coagulación-floculación y otro de filtración en arena fue capaz de tratar 15 L de agua sintética con 200µg/L As y agua natural con 10 y 50µg/L. A pesar de estos resultados, es necesario evaluar ambas técnicas en las comunidades, incluyendo aspectos de capacitación y aceptación.

AbstractIn Costa Rica, even though there have been efforts to provide safe water to communities affected by the presence of arsenic, there is a part of the population still exposed because might not be connected to a network of aqueducts. Two solutions household level use for As reduction are presented: one is the solar radiation oxidation (SORAS) and second one is the flocculation - coagulation process. Both solutions showed reduced As concentration due to adsorption or co-precipitation on the iron (III) oxide hydroxides. The SORAS system needed 2h and 4h of exposure in a sunny or cloudy day respectively to reduce the arsenic concentration from 200μg / L to less than the standard (10 ug / L). For coagulation - flocculation system, best conditions were achieved at pH 6 with synthetic flocculant FK-930-S (polymer polydiallyl-dimethylammonium chloride) at 1 mg/L dose and FeCl3 12 mg/L dose; for natural flocculant it was achieved at pH 6 with mozote (Triumfetta semitriloba) at 250 mg/L dose, and FeCl3 14 mg/L dose. A prototype consisting in a coagulation-flocculation container and a sand filtration step was able to treat 15 liters of synthetic water with 200μg / L As and natural water with 10 and 50 ug / L. Despite these results, it is necessary to evaluate both techniques in communities, including aspects of training and acceptance.

Emissions of Air Toxic Compounds in Mobile Source for the Greater Metropolitan Area of Costa Rica in 2007

ResumenSe realizó una estimación de las emisiones de compuestos tóxicos generados por la flota vehicular en la Gran Área Metropolitana de Costa Rica para el año 2007. El cálculo se realizó mediante factores de emisión obtenidos con el modelo MOBILE 6 de la EPA, así como los datos de actividad aportados por la Dirección Sectorial de Energía y el Ministerio de Obras Públicas y Transportes.Del total de 914.486 toneladas emitidas por fuentes móviles, de los contaminantes tóxicos evaluados, el 46% está asociada al benceno y el 26,8% al formaldehído. Las emisiones provienen principalmente de automóviles particulares y microbuses o transporte de carga liviana a gasolina, que representan el 70% del total.

AbstractWe estimated emissions of toxic compounds generated by the vehicle fleet in the GAM for 2007. This calculation was performed using emission factors obtained with the model of the EPA MOBILE 6 and activity data provided by the Energy Sector Management and the Ministry of Public Works and Transportation.Of the total 914,486 tons emitted by mobile sources of toxic pollutants evaluated, we have that 46% is associated with Benzene and Formaldehyde 26.8%. The emissions are mainly caused by private cars and light duty cargo or minibuses of gasoline powered, which represent 70% of total emissions.

Preliminary assessment. Treatment of mercury from fluorescent light bulbs and street lighting

ResumenLa actividad que se estudia es un proceso para inertizar el mercurio de las luminarias (desechos de bombillos y fluorescentes). Este consiste en triturar y mezclar los desechos con azufre aplicando calentamiento para formar un polímero de sulfuro de mercurio, que resulta un producto sólido, inerte, estable y de baja lixiviación que se puede depositar en un relleno sanitario. El calentamiento causa la generación de vapores de azufre molestos y de olor desagradable, por lo que se realizó un cambio del método de tratamiento sin calentar, mediante el uso de una mezcla del desecho de luminaria con azufre y mortero (cemento y arena). Las pruebas de laboratorio preliminares presentan resultados positivos para efectuar pruebas a nivel de planta piloto con este nuevo método a temperatura ambiente. Este proyecto se desarrolló en una de las actividades productivas del Centro de Investigación en Protección Ambiental (CIPA) del Tecnológico de Costa Rica.

AbstractThe activity under study is a process for inerting mercury lights (fluorescent bulbs and waste). This is crushed and mixed waste sulfur heating applying a polymer to form mercury sulfide to yield a solid, inert, stable and low leaching, which may be disposed in a landfill. The heating causes annoying vapor generation sulfur odor which is unpleasant, so that a change of the treatment method was performed without heating by using a luminaire scrap mixture with sulfur and mortar (sand and cement), where preliminary laboratory tests show positive results, for testing at pilot plant with this new method at room temperature. This project was developed in one of the productive activities has the Center for Research in Environmental Protection (CIPA) of the Technological Institute of Costa Rica.

Evaluation of nitrate quantification techniques for in-line analysis in drinking water

ResumenEn este artículo se presentan los resultados de un estudio para determinar el potencial uso de cuatro técnicas para la cuantificación de nitratos en muestreo continuo: cromatografía iónica, espectrofotometría de absorción ultravioleta utilizando un equipo de mesa y dos miniespectrofotómetros con inyección de la muestra en flujo continuo, uno para mediciones en el ámbito de radiación visible y el otro optimizado para mediciones de absorción de radiación ultravioleta. Las variables consideradas son el consumo de reactivos y accesorios, la toxicidad de los desechos, la respuesta al analito, el límite de detección (LD), el límite de cuantificación (LC), la linealidad en el ámbito de interés y la sensibilidad.La espectrofotometría de detección de absorción ultravioleta con inyección de la muestra en flujo continuo resultó ser la mejor de las técnicas evaluadas para análisis en línea; su respuesta es lineal entre 0-10 mg/L, que es el ámbito recomendado por la OMS para la concentración de nitratos en agua potable; tiene un bajo consumo de reactivos y accesorios, no genera residuos peligrosos, tiene LD 0,002 mg/L y LC 0,006 mg/L y una sensibilidad adecuada para responder rápidamente a la concentración del analito sin saturación de la señal, cumpliendo con las características deseables para un sistema de análisis en línea.

AbstractThe potential of four analytical methods for the quantification of nitrate is determined to be used in a continuous sampling set up: ion chromatography and the ultraviolet spectrophotometric screening, both in their benchtop version, Cadmium reduction with post-reaction and visible light absorption measurement and the direct ultraviolet spectrophotometric absorption screening but using mini-spectrophotometers and in flow injection of the sample and analysis (FIA) techniques. Accessories, toxicity of the reaction products, response, detection and quantification limits, linearity in the range of interest and sensitivity are considered for the evaluation. The direct measurement of ultraviolet absorption with flow injection was the best of the evaluated techniques. It has a linear response in the 0-10 mg/L range, WHO recommended range for drinking water, low reagents and accessories consuming, LOD 0,002 mg/L, LOQ 0,006 mg/L, and good sensitivity in the investigated range, meeting the required characteristics for in-line monitoring systems.

Integral assessment (financial, economic, social, environmental and productivity) of using bagasse and fossil fuels in power generation in Nicaragua

ResumenEn este artículo se presentan los resultados de una evaluación integral del uso del recurso energético bagazo de caña y derivados del petróleo para la generación de energía eléctrica en Nicaragua. Para ello se utiliza un modelo de evaluación que integra fácilmente, mediante el uso de la lógica difusa, los elementos de evaluación financiera, económica, social, ambiental y de productividad. Se determinó que el empleo del bagazo de caña es integralmente rentable y presenta más beneficios que el uso de derivados del petróleo para la generación de energía eléctrica en Nicaragua.

AbstractThis article presents an evaluation of the use of the energy resource bagasse from sugar cane and petroleum products in electricity generation in Nicaragua using an evaluation model that easily integrates, using fuzzy logic, elements of financial, social, economic, environmental and productivity assessment. It was determined that the use of bagasse to generate electricity is fully profitable, but, the use of petroleum is not fully profitable to generate electricity in Nicaragua.

Employ of technology in education: the primary teacher and their basics skill in technology in mathematics classroom

ResumenEl uso adecuado e inteligente de los recursos tecnológicos es indispensable para el desarrollo de un país. En esta investigación se realiza un diagnóstico de las competencias de los educadores de primaria respecto a estos recursos y su utilización en la clase de matemáticas en Costa Rica. El objetivo es describir una muestra de docentes de primaria y obtener evidencias sobre sus conocimientos actuales, principalmente para el manejo de dichos recursos, y, en segundo lugar, determinar si se ajusta a lo que ocurre en la lección de matemáticas. Esto forma parte del preámbulo para poder definir rutas específicas de formación continua y capacitación adecuadas a la realidad de los docentes de primaria en el país.Los resultados señalan que muchos educadores no desarrollan las competencias básicas en el uso de TIC en la formación inicial ni en las capacitaciones del Ministerio de Educación Pública. Esto puede ser un indicador de que los esfuerzos y presupuestos económicos que el país ha invertido en este tema no necesariamente se están traduciendo en capacitaciones pertinentes para los educadores.

AbstractThe appropriate and intelligent use of technology resources is essential for the development of a country. This research focuses on competencies of elementary educators about technology resources and how they use it in mathematics classroom. The objective is to describe a sample of Elementary teachers and, thus, obtain evidence regarding to the teachers knowledge about ICT, mainly for management of technological resources into mathematics classroom. This is a preamble to define specific routes for lifelong learning and training for Elementary teachers in Costa Rica.The results indicate that many teachers do not develop basic skills in the use of ICT in the initial training or in the training of the Ministerio de Educación Pública in this issue are not necessarily being translated into relevant training for educators.