Implementação de Base de Dados Gráfica para Projetos Elétricos

Vista previa del material en texto

INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY 
CAMPUS ESTADO DE MÉXICO 
c¡'j/7'/ 
61.81...JU'l J.1...L.a 
IMPLEMENTACIÓN DE UNA BASE DE DATOS GRÁFICA 
PARA EL DESARROLLO DE PROYECTOS ELÉCTRICOS 
TESIS QUE PARA OPTAR EL GRADO DE 
MAESTRO EN CIENCIAS COMPUTACIONALES 
PRESENTA 
FRANCISCO DE ASÍS LÓPEZ FUENTES 
Asesor: Dr. Juan Francisco Corona Burgueño 
Comité de Tesis: Dr. Jesús Sánchez Velázquez 
M.C. Ralf Eder Lange 
Jurado: Dr. Jesús Sánchez Velázquez 
M.C. Ralf Eder Lange 
Dr. Juan Francisco Corona Burgueño 
Atizapán de Zaragoza, Edo. Mex., Noviembre de 1998. 
Presidente 
Secretario 
Vocal 
4 
RESUMEN 
La integración de bases de datos, sistemas CAD y programas de aplicación, es un punto 
relevante no solo en los sistemas de información aplicados a la ingeniería, sino en otras áreas en 
donde se requiere conocer las imágenes e información de una entidad. En este trabajo se presenta 
un sistema en la cuál se vincula una bases de datos relacional, imágenes y programas de 
aplicación en lenguaje C. La base de datos es el punto central, ya que esta misma es utilizada 
para realizar consultas con imágenes y también cuando se requieren datos en los programas de 
cálculo eléctrico. Para tal objetivo se construyeron las tablas de los diferentes elementos que 
componen un sistema eléctrico en base al modelo relacional, así como también se dibujaron ó 
importaron imágenes, teniendo por un lado archivos DBF de datos y por el otro archivos GIF de 
imágenes respectivamente, el acceso a estos archivos y su presentación en pantalla es llevada a 
cabo durante una consulta. Para la presentación de las imágenes se eligió el formato GIF por las 
facilidades de manejar imágenes de fotografías y líneas de dibujos ó diagramas, sin gran pérdida 
de la información. Para construir las base de datos con archivos GIF se pueden utilizar un 
scanner, el software Core1Draw5, importar desde Internet ó construir mediante la opción Usar 
CAD del mismo sistema, el cuál permite dibujar y guardar la imagen bajo un formato GIF. Los 
archivos DBF de la base de datos pueden ser accesados y manipulados desde el AutoCAD Vl4, 
utilizando un driver para acceso a bases de datos externas de AutoCAD y funciones ASE, lo que 
permite que se puedan realizar consultas en SQL ó actualizaciones sobre cualquiera de las tablas 
de la base de datos del sistema construido, lo que permitirá que el sistema sea de utilidad para 
grupos de ingeniería enfocadas al área eléctrica. 
CONTENIDO 
CAPÍTULO 1: ANTECEDENTES Y OBJETIVOS DEL PROYECTO 
1. 1. El proceso de diseño en la ingeniería 
1.2. Justificación 
1.3. Objetivos 
1.4. Metodología seguida 
CAPÍTULO 2: ESTADO DEL ARTE 
2.1. Entorno de sistemas de bases de datos actuales 
2.1.1. Tecnología IDAPI 
2.1.2. Tecnología ODBC 
2.1.3. AppExpert 
2. 1.4. Tecnología POET 
2. 1. 5. Soluciones Cliente-Servidor 
2. 1.6 Data Pump for Windows 
2.1.7. TecnologíaOLEBD 
2.1.8. Redes de computadoras 
2.1.9. Integración de herramientas CASE 
2.1.1 O. Uso de sistemas expertos 
2.1.11. Tecnología BDE 
2.2. Entorno de los sistemas CAD para sistemas eléctricos 
2.2.1. El sistema LABVIEW de National Instruments 
2.2.2. El sistemas de automatización de planos de CFE 
2.2.3. El sistema CAD 22 de Klóckner Moeller 
2.2.4. El sistema Opti SE de Bentley 
2.2.5. Comparaciones y conclusiones 
5 
Página 
12 
12 
13 
14 
15 
17 
17 
18 
19 
20 
20 
21 
21 
21 
22 
22 
23 
23 
25 
25 
26 
27 
28 
28 
CAPÍTULO 3: Th'IPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA 
3. 1. Generalidades del sistema 
3 .2. Observación de estándares de la industria eléctrica 
3.3. Proceso para la elaboración de un proyecto para la planta industrial 
3.4. Diseño conceptual del sistema 
3.5. Estructuración de interfaz entre dbase III+ y programas de aplicación 
3.6. Construyendo y guardando dibujos en formato GIF 
3. 6. 1. Revisando los formatos de imágenes 
3.6.2. El formato de imagen gráfica (GIF) 
CAPÍTULO 4.: ESTRUCTURACIÓN DE LA BASE DE DA TOS 
4.1. Definición de entidades, relaciones y atributos de la base de datos 
4.1.1. Definición de entidades 
4.1 2. Definición de relaciones 
4. 1. 3. Definición de atributos 
4.2. Modelando los datos en base al modelo Entidad-Relación 
4.2.1. Ejemplo de modelado entre entidades 
4. 2. 2. Diagrama E-R final 
4.3. Representando los datos de acuerdo al modelo relacional 
4.3.1. Consideraciones de normalización 
4.4. Seleccionando un DBMS 
4.4.1. DBMS comerciales 
CAPÍTULO 5: ALGORITMOS DE CÁLCULO ELÉCTRICO 
5. 1. Introducción 
5.2. Algoritmos de cálculo de conductores eléctricos 
5.2.1. Algoritmo para el método de capacidad de corriente 
5.2.2. Algoritmo para el método de caída de voltaje 
5.2.3. Algoritmo para el método de cortocircuito 
29 
29 
32 
34 
25 
38 
40 
40 
41 
44 
44 
44 
46 
48 
53 
53 
55 
60 
60 
63 
63 
66 
66 
67 
68 
71 
73 
Página 
6 
7 
CAPÍTULO 6: FUNCIONALIDAD DE PROGRAMAS DE APLICACIÓN 81 
6.1. Arquitectura del sistema 81 
6.2. Funcionalidad de los programas de cálculo de conductores y la base de datos 83 
6.3. Funcionalidad de los programas de CAD y la base de datos en GIF 94 
6.4. Funcionalidad de los programas de consulta con la base de datos GIF y DBF 97 
6.5. Accesando la base de datos desde AutoCAD V.14. 102 
6.5.1. Accesando dBASE III+ desde AutoCAD V.14. 102 
6.5.2. Consultas SQL externas desde AutoCAD V.14. 105 
6.5.3. Modificando una relación de dBASE III+ desde AutoCAD V.14. 106 
6.5.4. Asociando hileras de una relación con objetos de AutoCAD V.14. 108 
CAPÍTULO 7: CONCLUSIONES 112 
BIBLIOGRAFÍA 114 
ANEXO A 116 
ANEXO B 126 
8 
LISTA DE FIGURAS 
Figura Página 
1.1 Plan de los estados de diseño de una planta industrial. 13 
2.1 Estado del arte para los sistemas de Bases de Datos. 18 
2.2 Diagrama de la arquitectura IDAPI. 19 
2.3 Lenguaje y el manejo de los datos evolucionan hacia un mismo modelo. 24 
3.1 Distribución del mercado mundial de sistemas operativos vendidos. 30 
3.2 Entorno informático del sistema. 31 
3.3 Interacción entre programas de aplicación y bases de datos. 36 
3.4 Enfoque conceptual de la interfaz gráfica. 37 
3.5 Formato general del archivo GIF. 48 
4.1 Diagrama E-R inicial para las entidades del ejemplo. 54 
4.2 Diagrama E-R inicial para las entidades interruptor, conductor, terminal. 55 
4.3 Diagrama E-R general para el sistema eléctrico normal. 57 
5 .1 Ejemplos para los cuáles requerimos realizar cálculos para conductores. 68 
5.2 Diagrama de flujo para cálculo por capacidad de corriente. 69 
5.3 Diagrama de flujo para cálculo por caída de voltaje. 72 
5.4 Diagrama con valores de impedancia para cálculo de cortocircuito. 74 
5.5 Diagrama de flujo para cálculo por cortocircuito. 77 
6.1 Arquitectura del sistema a implementar. 81 
6.2 Distintas opciones para accesar al sistema. 82 
6.3 Funcionalidad de los programas de análisis y la base de datos. 83 
6.4 Métodos para realizar el cálculo de un conductor eléctrico. 84 
6.5 Datos obtenidos del conductor durante el primer acceso a la base. 86 
6.6 Se obtiene de la base de datos el conductor correcto. 88 
6.7 Datos solicitados para accesar a MOTOR.DBF y obtener lpc. 89 
6.8 Acceso a la base de datos conociendo el área del conductor. 90 
6.9 Se obtiene de la base de datos el conductor correcto por caída. 92 
6.10 Funcionalidad de los programas CAD y la base de datos GIF. 95 
6.11 El sistema pregunta si guarda el dibujo como archivo GIF. 95 
6.12 Funcionalidad de los programas CONSULTA y la base GIF y DBF. 99 
6.13 El sistema extrae los datos y pregunta si desea ver la imagen. 101 
9 
LISTA DE FIGURAS (continuación) 
Figura Página 
6.14 Los datos en DAT y la imagen GIF son exhibidos en pantalla. 101 
6.15 Accesando a una base de datos externa. 103 
6.16 Seleccionando DB3 ambiente asociado con el driver dBASE III. 103 
6.17 El nombre del usuario y su password no son requeridos. 104 
6.18 Seleccionando la tabla MOTOR dela base de datos desde AutoCAD V.14. 104 
6.19 Colocando la condición de consulta en SQL para la tabla MOTOR. 105 
6.20 Información obtenida con la consulta en SQL. 106 
6.21 Seleccionando el atributo precio para una hilera de la tabla MOTOR. 107 
6.22 El dato de PRECIO para una hilera de la tabla MOTOR ha sido actualizado. 107 
6.23 Registrando el nombre de un "Link Path" para la relación MOTOR. 108 
6.24 Usando ASEROW para asociar un objeto de AutoCAD a una hilera. 109 
6.25 Asignando valores a la clave elegida de la tabla MOTOR. 109 
6.26 Valores de la hilera obtenidos con los datos de la llave indicada. 110 
6.27 Objeto a asociar con la hilera de datos. 110 
6.28 Los datos a desplegar en el dibujo. 111 
6.29 Datos extraídos de la tabla MOTOR asociados con un dibujo. 111 
lO 
LISTA DE TABLAS 
Tabla Página 
3.1 Normas y estándares observados en este proyecto. 32 
3.2 Funciones del driver para dBASE III+ a utilizar en este proyecto. 39 
3.3 Resumen de formatos de imagen de mayor uso. 41 
3.4 Capacidad de almacenamiento requerido para algunas imágenes. 43 
4.1 Definición de las entidades. 45 
4.2 Definición de las relaciones. 46 
4.3 Definición de atributos. 48 
4.4 Asignación de atributos a entidades. 56 
4.5 Anomalías que pueden existir en una relación. 61 
4.6 Formas normales. 61 
4.7 Relación Protpor. 62 
4.8 Relación Protmot (parcial). 62 
4.9 Relación Procond (parcial). 62 
4.10 Relación Conecta (parcial). 63 
4.11 Comparación entre DBMS. 65 
5.1 Datos de entrada y salida para el algoritmo de capacidad de corriente. 68 
5.2 Datos de entrada y salida para el algoritmo de caída de voltaje. 71 
5.3 Datos de entrada y salida para el algoritmo por cortocircuito. 76 
6.1 Programas que constituyen el proyecto analisis.prj. 83 
6.2 Tabla de CONDUC.DBF. 85 
6.3 Programas que constituyen el proyecto cad.prj. 94 
6.4 Programas que constituyen el proyecto consultabd.prj. 98 
6.5 Programas que constituyen el proyecto Despgif. prj. 98 
A. l Relación MOTOR 116 
A.2 Relación ARRANCADOR. 117 
A.3 Relación TRANSFORMADOR. 117 
A.4 Relación CONDUCTOR. l 18 
A.5 Relación MEDIDOR. 118 
A.6 Relación INTERRUPTOR. 119 
A.7 Relación ZAPATA 119 
11 
LISTA DE TABLAS (continuación) 
Tabla Página 
A.8 Relación TERMINAL. 120 
A.9 Relación TABLERO. 120 
A.10 Relación RELEV ADOR. 121 
A.11 Relación TUBERIA. 121 
A.12 Relación SOPOR TE. 122 
A.13 Relación Nillv1HITUB. 122 
A.14 Relación Nillv1HISOP 122 
A.15 Relación PROTRAFO. 122 
A.16 Relación PROCOND. 123 
A.17 Relación PROMOT. 123 
A.18 Relación F ALCOND. 123 
A.19 Relación F AL TRAFO. 123 
A.20 Relación F ALMOTOR. 124 
A.21 Relación CTRLMOTOR. 124 
A.22 Relación CONECTA 124 
A.23 Relación MEDTRAFO. 125 
A.24 Relación MEDMOT. 125 
A.25 Relación ARRENT AB. 125 
CAPÍTULO 1: ANTECEDENTES Y OBJETIVOS DEL 
PROYECTO 
1.1. EL PROCESO DE DISEÑO EN LA INGENIERÍA 
12 
La ingeniería para planificación y diseño de plantas industriales actualmente se extiende al 
análisis de que instalaciones son necesarias, donde y en que tamaño, para satisfacer los objetivos 
de una empresa. 
Para el análisis y diseño de una planta industrial, se requieren una serie de pasos[ 1 ], como 
se indican en la figura 1. 1. 
Generalmente, en el diseño de una planta en principio se da espacio a las principales áreas, 
luego se emprende el diseño detallado de las entidades dentro de un área y finalmente se combinan 
los diseños de áreas hasta llegar a un plano total. 
13 
La planeación del sistema eléctrico en una planta industrial, de cierta manera sigue al 
diseño logístico que el ingeniero industrial ha definido con anterioridad. 
c_P_ro_d_u_c_t_o_~~ ', 
Mano de obra 
Proceso 
H 
i • 
1 
Equipo 
'"'"" r-----~---, 
Mano de obra 
indirecta 
Diseño de 
plano de 
planta 
1 
1 . 
Diseño del 
edificio 
Volumen 
Instalaciones 
Fig. 1. 1. Plan de los estados de diseño de una planta industrial 
1.3. JUSTIFICACIÓN 
La idea de la base de datos interactuando con archivos gráficos y programas de aplicación 
surge de la necesidad de que en los grupos de desarrollo de ingeniería eléctrica, durante el diseño 
de una planta industrial requieren de información técnica (datos) por ejemplo de un conductor, y 
sus características fisicas ( dimensiones ó ideas de como esta construido), razón por la cuál se ha 
pensado en imágenes de los equipos ó dimensiones de los mismos, en donde se requieran. Sin 
1-l 
embargo esta información muchas veces se encuentra esparcida en diferentes catálogos de 
proveedores, manuales técnicos ó estándares de diseño. 
Asimismo, la selección de conductores eléctricos, llega a ser un reto en el diseño ya que 
tenemos que cumplir con procedimientos como cortocircuito ó caída de tensión y observar normas 
y recomendaciones como los del IEEE ("Institute of Electrical and Electronics Engineers 1"), 
NEMA ("National Electrical Manufacturer Association2") ó NEC ("National Electric Code3"). 
Implementar programas de aplicación que interactuarán con la bases de datos podría apoyar en 
mucho la etapa de ingeniería. 
1.4. OBJETIVOS 
Al iniciar el presente proyecto, bajo el concepto de una Base de Datos Centralizada se 
buscan los siguientes objetivos: 
1. Representar información técnica de equipos eléctricos en una base de datos bajo un modelo 
relacional utilizando un DBMS ("Database Management Systems4") comercial. 
2. Crear dibujos y diagramas de un equipo ó sistema eléctrico bajo un sistema de CAD 
("Computer Aided Design5") propio y que nos permita guardar archivos en un formato gráfico 
comercial. 
3. Almacenar imágenes externas, como fotografias ( en archivos independientes a los archivos de 
datos técnicos) bajo el mismo formato gráfico definido en el punto anterior. 
4. Extraer datos técnicos de la base de datos y colocarlos automáticamente en programas de 
aplicación para seleccionar conductores eléctricos. 
I Organización: Instituto de Ingenieros Eléctricos y Ek~'!rónicos. 
'Organización: Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos de los Estados Unidos. 
' Estándares: Código El.:clrico Nacional de los estados Unidos. 
• Sistemas de Información: Sistemas de Gestión de Bases de Dalos. 
'Sistemas de Información: Diseño Asistido por Computadora. 
15 
5. Consultar una entidad de la base de datos (ej: motor) manipulando las interfaces 
correspondientes para obtener información desde archivos de datos y archivos de gráficos, 
llevándolos al mismo tiempo a la pantalla. 
1.5. METODOLOGÍA SEGUIDA 
La metodología seguida para lograr la implementación de estos objetivos se basó 
inicialmente en la investigación de los conceptos fundamentales de los formatos gráficos, como 
por ejemplo GIF("Graphics Interchange Format6"), así como de las técnicas de compresión de 
imagen digital con las que estaban vinculados estos formatos con la intención de crear un sistema 
CAD que guardará archivos bajo un formato gráfico. Ya anteriormente se había realizado la 
investigación con el fin de poder vincular la base de datos con la herramienta AutoCAD, pero ésto 
nos limitaba a la existencia del producto para poder construir nuestros archivos gráficos, por lo 
que decidimos dejar la posibilidad a éste y otros que manejaran un formato gráfico de uso más 
comercial. La investigación cambió hacía la búsqueda de un formato que nos permitiera 
implementar y salvar las imágenes construidas bajo un CAD propio. 
Así mismo se realizó la búsqueda de datos de los equipos que constituyen principalmente 
un sistema eléctrico en una planta industrial, utilizando catálogos de fabricantes y estándares como 
el del IEEE. Conociendo las entidades que se involucran en un sistema eléctrico se procedió a la 
construcción y al análisis de las relaciones, resultando un diagrama Entidad-Relación (E-R) que 
nos permitiría modelar el sistema de datos. 
Consultando los estándares del IEEE y del NEC sobre sus procedimientos de cálculo de 
conductores eléctricos, se establecieron algoritmos de selecciónde conductores para implementar 
en este proyecto. Estos algoritmos 5e programaron en lenguaje C, por considerar éste como un 
estándar del ANSI ("American National Standard Institute7"). 
6 Formato de Imagen: Formato de intercambio de gráficas. 
7 Organización. Instituto de Estándares Nacionales de los Estados Unidos. 
16 
s~ seleccionó un DBMS que nos permitiera construir la tablas del diagrama E-R, pero que 
al mismo tiempo nos permitiera interactuar con los programas de aplicación, extrayendo datos de 
las tablas, colocándolos y manipulándolos en los programas de aplicación, y comparando 
posteriormente con los datos existentes en las tablas para poder seleccionar un conductor. 
Se construye una interfaz de consulta que opera sobre las tablas de la base de datos, la cuál 
nos permite consultar datos técnicos y archivos gráficos al mismo tiempo, estos archivos podrán 
ser construidos por el CAD del mismo sistema ó importados desde otros sistemas y guardados 
como archivos gráficos en el disco duro de la computadora. Cabe mencionar que debido a que la 
memoria del sistema operativo MS-DOS es muy limitada, los archivos de datos y gráficos se 
encuentran en el disco duro después de la consulta y de allí son extraídos para una presentación 
en pantalla. 
Finalmente se realizaron diferentes pruebas para detectar algunos problemas en el sistema. 
17 
CAPÍTULO 2: ESTADO DEL ARTE 
A continuación realizamos una revisión del estado del arte de las bases de datos y de 
algunos sistemas CAD (Computer Aided Design) que sirven para realizar un trabajo específico en 
el desarrollo de la ingeniería para plantas ó procesos industriales, en estos sistemas CAD también 
se trabajan con formatos gráficos y se interactúan con bases de datos, tal y como es el objetivo del 
presente proyecto. 
2.1. ENTORNO DE SISTEMAS DE BASES DE DATOS ACTUALES. 
Actualmente han surgido algunas tendencias y conceptos importantes en la comunidad de 
las bases de datos que están haciendo más poderoso y de tecnología accesible los productos de 
bases de datos, algunas de estas tendencias y como se integran se muestra en la Fig. 2. 1. 
Una breve descripción de las características más irr.portantes de esta tecnología se indica 
más adelante. 
PROGRAMAS DE APLICACION en C, C++, JAVA, etc. 
Sistemas 
Expertos 
RDBMS 
Data Pump 
for 
Windows 
AppExpert 
(objetos expertos) 
Herramientas 
CASE 
Tecnología Cliente-Servidor 
ORDBMS 
BASES DE DATOS 
ORIENTADA A OBJETO 
1 1 
(OODBMS) 
OLEDB 
1 PQET 1 
Drivers 
1 
Tecnología IDAPI I ODBC 
BDE 
DBMS 1 SOL 1 
ARCHIVOS DE DATOS (BASE DE DATOS) 
Redes de computadoras 
Fig. 2.1. Estado del arte para los sistemas de Bases de Datos 
2.1.1. TECNOLOGÍA IDAPI ("INTEGRATED DATABASE API8 ") 
En esta tecnología sobresalen las siguientes características: 
18 
• Es una arquitectura basada en "drivers9 ". Por lo que para cada distinta fuente de datos, existe 
un driver distinto [2]. 
• Un driver dado puede soportar fielmente familias relacionadas de fuentes de datos (por ejemplo 
el driver dBASE soporta formatos de archivos de dBASE III+, IV y con ciertas limitaciones 
también formatos Foxpro). 
• Los drivers IDAPI son los responsables para todos los accesos a datos. Nuevos drivers puede'1 
ser instalados en cualquier tiempo. Esta arquitectura se muestra en la fig. 2.2. 
8 Sistemas de información, Interfaz de programa de aplicación de bases de datos integrada. 
9 Sistemas de información, Controladores para accesar a fuentes de datos. 
19 
C/C++ 
Pascal 
~---=-~~~ ~~---=-~~~ 
dBASE Express SQL Driver, 
Driver Link Oracle, Sybase 
IDAPI [Inte!J!.aled Daíabase API) 
Driver 
ODBC Socketl Paradox 
Fig. 2.2. Diagrama de la arquitectura IDAPI (lntegrated Database API). 
• La arquitectura IDAPI es orientada a objetos. Aunque el cliente "API 10 " es un "handle 11 " 
basado en API C, los API más internos están basados en objetos. Esto hace toda la 
infraestructura altamente extensible y comercial. 
• La infraestructura IDAPI también provee un neo conjunto de serv1c10s semejantes como 
administración de memoria, ordenamiento, drivers de lenguajes, etc., que son compartidos por 
todos los drivers. 
• El administrador del sistema IDAPI controla todos los recursos: cargado de drivers en 
demanda, administración de configuración, custodia de las trayectorias de los recursos, 
similares como abrir bases de datos. 
• IDAPI soporta dos clases de drivers. Drivers que entienden algún lenguaje de SQL 
("Structured Query Language 12 ") y otros que no lo tienen como dBASE y drivers de texto. 
2.1.2. ODBC ("OPEN DATA BASE CONNECTIVITY13 ") 
En esta tecnología sobresalen las siguientes características: 
10 Sistemas de información; Interfaz de programa de aplicación 
II Sistemas de información; Manija de interfaz a datos. 
12 Sistemas de información; Lenguaje de consulta estructurado 
13 Sistemas de información; Conectividad de bases de datos abiertas. 
20 
• Emplea un "socket
14 
" 0:C'BC (ver Fig. 2.2) que nos pennite accesar a alguna fuente de datos 
similares remota(3], para el cual algún driver es habilitado, como Access y Teradata. 
• El socket ODBC es construido usando los servicios del Driver SQL que son usados en la 
construcción de driver SQL nativo de IDAPI. 
• La principal diferencia entre ODBC y IDAPI es que ODBC es una solución sólo de SQL, 
mientras que IDAPI provee accesos unificados a través de Navegación y modos SQL. 
2.1.3. APPEXPERT 
Las carateristicas más sobresalientes son: 
• Son herramientas representadas por botones que se integran como herramientas de diseño y 
diálogo, teniendo una gran funcionalidad en una base de datos, al permitirle trabajar con 
Objetos Expertos. 
• Con los objetos expertos se pueden crear fácilmente botones de llamadas, listas de caJas, 
botones de radio y otros objetos. 
• AppExpert permite recorrer a través de los procesos creados y escritos en un código objeto 
visual para ejecutar funciones avanzadas, permitiendo de esta forma poder programar en una 
base de datos, empleando métodos visuales de dibujo ( círculos, líneas, cuadros, etc.). 
2.1.4. POET ("PERSISTENT OBJECTS AND EXTENDED DATABASE TECHNOLOGY 15 ") 
Donde entre sus características más sobresalientes tenemos: 
• Es una innovación en los sistemas de desarrollo de base de datos orientada a objetos para 
desarrollo de aplicaciones en lenguaje C++ de Borland. 
• POET da una fuerza total al modelo de objetos en C++. Con POET se puede almacenar y 
recuperar cada objeto completo en su forma nativa, sin modificación.• l B L 1 U 1 ~ CA <7'11 "IC/ 
14 Sistemas de Información; Puntos de conexión para comunicar procesos 
,i Sistemas de información; Tecnología de bases de datos extendidas y objetos persistentes. 
21 
• Este medio se enfoca en desarrollo de aplicaciones y olvida la administración sobre objetos. 
• POET proporciona una alta ejecución, alta productividad e incrementa el mantenimiento del 
código. 
2.1.5. SOLUCIONES CLIENTE-SERVIDOR 
Entre las características más interesantes se pueden mencionar: 
• Han surgido para ejecutarse en ambiente de diferentes computadoras para un acceso distribuido 
para manejo de datos en empresas. 
• También en ambientes en lo cuál estos datos se encuentran residentes en una sola 
computadora en la cuál la implementación cliente/servidor "sin compromiso" es realizada. 
2.1.6. "DATA PUMP FOR WINDOWS 16 " 
Con las características siguientes: 
• Provee a usuarios de bases de datos y desarrolladores la potencia y facilidad al mover datos y 
esquemas entre diferentes fuentes de bases de datos. 
• Se pueden crear fácilmente y mover bases de Datos completas desde una fuente a otra 
pudiendo las bases de datos de Borland realizar conexiones nativas a Bases de Datos de 
servidores como Borland Interbase, Oracle, Microsoft SQL, Sybase e Informix. 
• Mover datos bajo servidores de base de datos SQL desde un servidor a otro ó descender desde 
servidor a formatos de archivo local.2.1.7. TECNOLOGÍA OLEBD ("Object Linked Embeded in Database 17 ") 
Dentro de sus características tenemos: 
• Permite trabajar con objetos en bases de datos, usando interfaz OLE de clases básica abstracta. 
16 Sistemas de información; bomba para mover datos de otros DBMS en Windows. 
17 Sistemas de información: Objetos ligados embebidos en Bases de datos. 
22 
• En OLE se pueden crear sus propias interfaces y cada interfaz es un apuntador semántico y 
cada interfaz tiene una estructura [ 4]. 
• En OLE existen dos métodos para crear objeto componente: vinculación e incrustación en un 
documento, lo cual nos permite crear mecanismo cliente-servidor para trabajar en una misma 
máquina. 
• Otras tecnologías similares a OLE son OpenDoc para Windows y CORBA para Unix. 
2.1.8. REDES DE COMPUTADORAS 
Entre algunas de sus ventajas tenemos: 
• Usando las capacidades de sistemas abiertos en redes al accesar e integrar datos desde otros 
proyectos y transportar información a través de múltiples plataformas y distancias geográficas. 
• Permitir que los 1Jsuarios puedan establecer dependencias entre proyectos, cargar trabajos a 
través de departamentos, identificar y corregir recursos sobrecargados. 
2.1.9. INTEGRACIÓN DE CASE ("COMPUTER AIDED SYSTEM ENGINEER 18 ") 
Entre algunas de sus características están: 
• Soportar la mayoría de las fases del sistema, ciclos de vida desarrollo, diseño, codificación y la 
administración de sistemas complejos [5]. 
• Se incluyen metodologías híbridas orientadas a objetos, metodologías totales orientadas a 
objetos, manejo de datos, estructuración y tiempo real. 
• Los problemas en tiempo real son particionados en piezas más pequeñas y entonces modelados 
para crear una presentación gráfica de tareas, flujos, procesos, estados, eventos y acciones. 
• Compartir datos con procesadores de palabras externos, software de administración de 
proyectos y bases de datos ya existentes sobre clientes. 
• La calidad del software se asegura realzando ligas de soporte de hipertexto, análisis y diseño de 
modelos, códigos fuente, casos de prueba, reporte de problemas y cambio de solicitudes. 
18 Sistemas de infonnación; Ingeniería de sistemas asistido por computadora. 
23 
2.1.10. USO DE SISTEMAS EXPERTOS 
Entre los puntos sobresalientes podemos citar los siguientes: 
• Ayudar a crear modelos normalizados de un modelo de datos desde una estructura de datos, 
definiendo archivos existentes y reglas de negociación [ 6] y puede ser usado como una 
herramienta de ingeniería para construir sistemas. 
• Extensiones orientadas a objetos se habilitan al definir acciones ó tablas y especificaciones en 
columnas. 
• Soporte de subesquemas para múltiples usuarios trabajando en diferentes partes de un gran 
modelo de datos simultáneamente. Puentes bidireccionales son habilitados para Informix, 
Ingres, Oracle, etc. 
• Soportar la consolidación y compartición de información de diccionario en repositorios de 
proyectos durante el desarrollo de procesos. 
2.1.11. TECNOLOGÍA BDE ("BORLAND DATABASE ENGINE 19 ") 
Entre sus características podemos citar las siguientes: 
• Es el mecanismo de acceso a datos comunes como Delphi para Windows, dBASE para 
Windows y Paradox para Windows. 
• El nombre BDE es usado al referirse al paquete que consiste del núcleo tecnológico ( que 
incluye la infraestructura IDAPI (Integrated Database API) y el mecanismo de peticiones 
común) más tres drivers/engine de IDAPI (para Paradox, dBASE y Formato de texto) más el 
socket ODBC que hace algún driver ODBC en el driver IDAPI para aplicaciones BDE [2]. 
• BDE puede ser aumentado con el driver IDAPI SQL original opcional, que provee 
transparencia y eficaz conectividad al duplicar recursos en servidores SQL. 
• BDE es un único producto que provee un mecanismo común para bases de datos para PC's, 
solución que puede satisfacer la necesidad de casi cualquier aplicación de base de datos. 
• Asimismo se pueden desarrollar aplicaciones en dBASE/Paradox, así como aplicaciones en 
ambiente Cliente/Servido1 . 
19 Sistemas de Información: Motor para bases de datos de Borland 
24 
Finalmente las bases de datos orientadas a objetos (BDOO) son el siguiente paso en la 
evolución de las bases de datos, para soportar el análisis, diseño y programación Orientada a 
Objews (00). El modelo conceptual sobre las BDOO se pronostica que será la base de las 
herramientas CASE 00 totalmente integradas, las cuáles ayudan a generar la estructura de datos y 
los métodos. La evolución de los lenguajes [5] y el manejo de datos se representa en la Fig. 2.3. 
Orientado por los procesos 
COBOL 
FORTRAN 
e 
PL/1 
IMS 
VSA 
ISAM 
Smalltalk 
C++ 
Ada 
CODASYL 
CASE 00 y BDOO integrados 
BDOO 
BD relacional 
Orientado por datos 
Fig. 2.3 Los lenguajes y el manejo de datos evolucionan hacia un mismo modelo conceptual [7] 
Las BDOO ofrecen un mayor desempeño que las bases de datos relacionales, para 
aplicaciones. Sin embargo la coexistencia de BDOO y BD relacionales es requerida, ya que 
todavía se emplean a menudo un modelo relacional como una forma de estructura de datos dentro 
de una BDOO. Así como también, ya que en el mundo empresarial la mayor parte de las bases de 
datos existentes son relacionales, los futuros modelos de BDOO deben incorporar el modelo 
relacional para facilitar la migración y no encarecer una base de datos empresarial. 
25 
2.2. ENTORNO DE LOS SISTEMAS CAD PARA SISTEMAS ELECTRICOS 
Actualmente los departamentos de ingeniería emplean software CAD/CAE (Computer 
Aided Designf'Computer Aided Engineering20 ") que les permite reducir los ciclos en sus diseños, 
reducir desperdicios de materiales, incrementar funcionalidad a sus productos y proporcionar una 
mayor calidad a sus trabajos. Existiendo así diferentes aplicaciones de software CAD para 
diferentes disciplinas como son: área eléctrica, área electrónica, área de instrumentación, etc., para 
efectuar un trabajo específico en el proyecto de una planta industrial. A continuación revisamos 
algunos casos de software con aplicaciones a CAD y vinculadas a bases de datos que guardan 
alguna semejanza con los objetivos de este proyecto. 
2.2.1. EL SISTEMA LABVIEW DE NATIONAL JNSTRUMENTS 
Entre sus características más destacadas tenemos: 
• Este sistema se plantea como una solución para adquirir, analizar y monitorear datos, de la 
forma en que el usuario lo requiera. El LABVIEW es un sistema de programación gráfica para 
el control y adquisición, análisis y monitorización de datos, ofreciendo un método de 
programación [7] con la cuál se ensamblan objetos llamados Instrumentos Virtuales (Vis), 
empleando librerías de Interfaz Gráfica de Usuario (GUI), análisis, entrada/salida, adquisición 
de datos y comunicación serie. 
• LABVIEW ofrece también la posibilidad de realizar interfaces para control de instrumentos e 
interfaces para procesos CAM ("Computer Aided Manufacturing21 ") al trabajar conjuntamente 
con SCADA("Supervisory Control and Data Acquisition22 "). 
• Incorporando el modelo de Instrumentación Virtual, permite al usuano crear sus propios 
instrumentos con PC' s estándar y con un hardware específico. Este software aprovecha las 
capacidades de conectividad, análisis (cálculo) y monitoreo de las PC 's para darle flexibilidad y 
potencia al implementar cada una de los instrumentos a integrar en un sistema de control. 
'º Sistemas de información; Ingeniería asistida por computadora. 
21 Manufactura; Manufactura asistida por computadora. 
2
' Instrumentación; Adquisición de datos y control de supervisión. 
26 
• Inicialmente se crea el panel frontal que incluirá ~ontroles interactivos para gestionar el control 
del sistema a diseñar, ubicando los controles, indicadores y paneles de representación a 
seleccionar desde un menú, que una vez integrados en el panel, sirven para controlar el sistema. 
• Para programar el VI ("Virtual Instrument23 "), se diseña un diagramade bloques (no se emplea 
un programa en código fuente), este diagrama de bloques se crea mediante la selección de 
objetos desde el menú de funciones y se interconectan con hilos para pasar los datos desde un 
bloque al siguiente [7]. Estos bloques integran desde simples funciones aritméticas hasta rutinas 
de análisis y adquisición avanzada, operaciones de Input/Output o de red. 
• Al estar integrada por bloques, la ejecución está determinada por el flujo de los datos en el 
bloque y no por estructuras de código fuente usadas en lenguajes de programación. Por lo que 
se podrán crear diagramas de bloques que pueden realizar varias tareas simultáneas. En 
consecuencia se pueden ten~r ejecutando múltiples Vls simultáneamente. 
2.2.2. SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN DE PLANO~ NORMALIZADOS PARA 
SUBESTACIONES DEL IIE 
Con las características siguientes: 
• Para la modulación cada plano se conceptualiza como una imagen que se va a ensamblar a 
partir de un conjunto de piezas básicas. Para el proceso de ensamblado basta conocer la 
posición y orientaci0n de cada una de las piezas básicas que constituyen el dibujo. Siempre se 
emplearán las mismas piezas y el resultado del ensamble podrá ser distinto para cada diseño. 
• Se desarrolla el concepto de símbolo atómico parametrizado [8] como una descripción 
prototípica de un segmento del dibujo que aparece con frecuencia en los planos. Por lo que 
para dibujar la instancia de un símbolo sólo se requiere dibujar la plantilla básica y tomar los 
valores de las propiedades variables de la lista de parámetros. Este concepto también permite 
dar valores por omisión a los parámetros, dichos valores son los más frecuentes para las 
propiedades de un símbolo dado. 
• Para cada símbolo atómico existe una función específica que dibuja una instancia del símbolo 
cada vez que se solicita. Los argumentos de la función son los valores de los parámetros del 
23 Instrumentación; Instrumento Virtual 
27 
símbolo atómico para la instancia por construir. Si el valor de un parámetro no se específica, 
será tomado de la plantilla del símbolo atómico. 
• El sistema está constituido de manera central por las declaraciones de todos los objetos que 
constituyen un proyecto, la interfaz al usuario y un conjunto de funciones adicionales. Las 
declaraciones de todos los objetos están en un archivo que mantiene la biblioteca de objetos del 
sistema. Dichos objetos gráficos se describen mediante dibujos de AutoCAD, en archivos con 
extensión c.'wg. Dentro del modelo de las declaraciones se organizan en una jerarquía, de modo 
que una clase de objetos hereda los parámetros de la clase superior. 
• El proceso de interfaz permite que el usuario especifique, mediante cajas de diálogo, los valores 
de todos los parámetros del proyecto que difieran de los valores especificados en el modelo. 
Una vez que los parámetros se especifican, se invoca a la función constructora del proyecto [8], 
la cual toma los valores de sus parámetros del modelo propio y comienza la creación de los 
planos componentes, en el orden en que fueron declarados en el prototipo correspondiente. 
2.2.3. SISTEMA CAD 22 DE KLOCKNER MOELLER 
Entre las características a destacar se encuentran: 
• Realiza en forma automática todas las posibilidades que se requieren comparar cuando se 
realiza un esquema de un equipo eléctrico, liberando al proyectista de una rutina que requiere 
gran tiempo. 
• Puede establecer esquemas con símbolos individuales o bien grupos de símbolos. 
• Ofrece una biblioteca de símbolos que se pueden ampliar de acuerdo a las necesidades del 
proyectista, estos símbolos se pueden desarrollar a través de pantallas gráficas. 
• Economía de materiales, ya que el sistema ofrece en forma óptima, listas de piezas, 
instrucciones transversales, listas de control, de pedido, regleta de bornes y cables, de acuerdo 
al esquema final. 
• Puede realizar planos de distribución de aparatos dentro de un equipo eléctrico, así como 
también la distribución automática de la ocupación de bornes. 
28 
2.2.4. SISTEMA "OPTI SE" DE BENTLEY 
• Es un sistema para esquemas eléctricos inteligentes desarrollado por la compañía Bentley para 
usuarios de microcomputadoras que desean realizar bosquejos eléctricos para todo tipo de 
industrias, procesos, fuerza, utilización, transporte y manufactura. Ofreciendo comandos que 
permiten que el sistema sepa qué hacer y qué elementos incluir en cada operación. 
• Soporta varios estándares como son ANSVIEEE, NEMA, DIN ("Deutche Industrie Norm24 "), 
IEC, BS ("British Standard25 ") así mismo pennite la definición de estándares propios. 
• Soporta conexión a una base relacional vía ODBC (Open Database Connectivity) para 
remisión, reportes y control de proyectos, en un ambiente multiusuario para un proyecto 
grande. La base de datos puede estar en línea por medio del cuál todos los comandos gráficos 
pueden también actualizar la base de datos ó estar fuera de línea por lo que los procesamient0s 
serán por lotes para cargar, remitir, controlar y reportar. 
• Para proyectos estándares considera ·m diseño automático al definir un flujo de trabajo que 
automáticamente crea, actualiza, controla y remite reportes, compilando sin edición gráfica. 
2.2.5. COMPARACIONES Y CONCLUSIONES 
Estos sistemas, funcionan correctamente cuando se trata de analizar y evaluar el diseño de 
un sistema eléctrico ó un proceso en la industria, realizando en forma casi automática decisiones 
de análisis de ingeniería, sin embargo muchos de estos sistemas no presentan un conocimiento de 
como son los equipos fisicamente y las alternativas que puedan seguirse para dar un criterio de 
diseño. El conocimiento por imágenes de como son los equipos puede brindar a los grupos de 
ingeniería una mejor integración en el desarrollo de un sistema eléctrico y no solo la modificación 
de planos. Actualmente diversos trabajos de ingeniería se enfocan a la ingeniería de campo, en 
donde los antiguos sistemas instalados deben ser reemplazados ó modificados para hacer un 
sistemas más eficiente, y donde es importante que el ingeniero de diseño sepa identificar los 
equipos eléctricos existentes y cuáles pueden ser las alternativas actuales de solución. El presente 
sistema trata en ese sentido de apoyar a los grupos de ingeniería también. 
24 Estándares; Norma Industrial Alemana 
" Estándares; Normas Británicas 
29 
CAPÍTULO 3: IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA 
3.1. GENERALIDADES DEL SISTEMA. 
El presente sistema tiene como objetivo el de apoyar el desarrollo de ingeniería para 
sistemas eléctricos industriales que se elaboran utilizando como herramienta de trabajo las 
computadoras personales, por lo que se requiere seleccionar un sistema operativo para esta 
plataforma de desarrollo. La idea de realizarlo para una plataforma de computadoras personales, 
radica prácticamente en que, por el bajo costo, son las más utilizadas en los grupos de ingeniería 
que no requieren un gran poder de cómputo. 
Los sistemas operativos más usuales para computadoras personales son: DOS ("Disk 
Operating Systems"26), "DOS/Windows27 ", "OS/228 ", "UNIX29 ", "System ?3° ". La Fig. 3.1 
muestra la distribución de los sistemas operativos[9] a nivel mundial en 1993, en donde se puede 
apreciar que DOS/Windows (versión 3.x) ocupa aún posición del mercado. Actualmente alrededor 
del 40% de los usuarios de Windows (3.x) están migrando a Windows 95, que también ofrece 
DOS. 
26 Sistemas de infonnación; Sistema Operativo de Disco de Microsoft, Corp. 
" Sistemas de información: Sistema Operativo que usa ventanas y soporta DOS de \!icrosofl. Corp. 
29 Sistemas de información; Sistema Operativo de IBM, Corp. 
29 Sistemas de información; Sistema Operativo de Multiplataformas de AT&T, Corp. 
30 Sistemas de información; Sistema Operativo para Macintosh computers de Apple, Corp. 
mJ UNIX 
11105/2 
o DOS 
El System 7 
II DOS/Windows 
rn Otros 
Fig. 3. 1. Distribución del mercadomundial de sistemas operativos vendidos en 1993. 
30 
Por considerar que DOS es un sistema operativo para microcomputadoras de fuerte uso y 
que aún nuevas versiones de Windows lo soportan, lo hemos elegido como plataforma en la cuál 
se pueda implementar el presente sistema. 
En el capítulo cuatro (sección 4.4) se compararon distintos DBMS (Database Management 
Systems) que podrían ser viables para este proyecto, tales como Paradox, [nformix SQL 4.5, 
Acces 97 ó dBASE III+. Para este sistema, la base de datos es donde se guardará la información 
de cada equipo que se utiliza en un sistema eléctrico industrial, y con la base de datos los 
programas de aplicación interactuarán !Jara obtener los datos que se requieran en el 
procedimiento de cálculo de un conductor eléctrico. 
Se ha decidido utilizar como DBMS el dBASE III+, ya que por medio de tablas 
guardamos los datos (textos) en archivos DBF, de los equipos y elementos de un sistema eléctrico 
como son cables, transformadores, interruptores, y nos permiten realizar una ;nterfaz con 
programas de aplicación elaborados en lenguaje C. Para los objetivos iniciales del proyecto se 
considera suficiente el uso de dBASE III+, considerando también de que no consume gran 
cantidad de recursos del computador. Esta base conceptual del sistema se podría considerar 
posteriormente para ser utilizada para otras plataformas y DBMS, pero conociendo los drivers de 
los respectivos DBMS para que sus funciones sean consideradas en los programas de aplicación en 
lenguaje C que este sistema presenta para dBASE III+. 
31 
De igual forma con programas de interfaz se podrán invocar consultas de los diferentes 
equipos considerados en la base de datos, definiendo más adelante en este capítulo las llaves 
requeridas para cada tabla para que la consulta pueda ser realizada exitosamente. En el Capítulo 6 
(Funcionamiento de los programas de aplicación) se definen exactamente para cuáles consultas 
está planeado el sistema. Ya que dBASE III+ no cuenta con el lenguaje de consulta SQL 
(Structured Query Language), se debe realizar un programa de interfaz amigable al usuario para 
realizar la consulta de los equipos. Un entorno informático del sistema se da en la Fig. 3.2. 
Plataforma de desarrollo 
Sistema O erativo 
Ambiente de programación 
Entorno del sistema/DBMS 
Base de 
Datos 
dBASE 
Borland C/C++ 
MS-DO 
Computadora Personal 
Fig.3.2. Entorno informático del sistema 
Para el desarrollo e implementación de este sistema se han consderado los siguientes 
puntos técnicos a resolver: 
• Diseñar la parte conceptual de la base de datos, como son las siguientes: definir las entidades, 
los atributos de cada entidad, las relaciones, el diagrama E-R (Entidad - Relación), las distintas 
afinidades en base al modelo relacional, las normalización requerida para estas afinidades y el 
diccionario de datos. 
• Desarrollar los programas de aplicación para sistemas eléctricos; para este caso se consideran 
los m¿todos de sobrecorriente, caída de voltaje y cortocircuito para el cálculo de conductores 
de acuerdo a los algoritmos del capítulo 5. 
32 
• Implementar un s:stema CAD (Computer Aided Design) y los mecanismo para poder crear y 
guardar dibujos bajo formato GIF (Graphical Interchange Format), el cual brindará las 
facilidades de poder incorporarse al sistema de bases de datos. 
• Desarrollo e integración de interfaces entre la bases de datos, los programas de aplicación y el 
sistema CAD, permitiendo una consistencia en el sistema. 
3.2. OBSERVACIÓN DE ESTÁNDARES EN LA INDUSTRIA ELÉCTRICA 
Generalmente cuando se elabora el proyecto de un sistema eléctrico para una planta 
industrial, se requiere realizarlo con observancia en normas y estándares de la industria eléctrica, 
;JOr lo que en el presente trabajo, los conceptos, componentes, simbología eléctrica, 
recomendaciones de cálculo y diseño eléctrico, se elaborarán con la observancia en las normas y 
estándares indicadas en la tabla 3. 1. 
También se han considerado para los criterios de diseño de la base de datos, información 
sobre las relaciones que guardan entre sí los dispositivos y componentes de una instalación 
eléctrica industrial, así como las recomendaciones de manuales clásicos en la industria eléctrica 
que se hace referencia en la bibliografía. En diversas ocasiones los propios fabricantes de equipo 
tienen citad1s recomendaciones especiales o adicionales en el procedimiento de selección de sus 
equipos, como son equipos auxiliares que se deben incluir en un pedido. Así como también 
ilustraciones correspondientes a la construcción y aplicación del equipo. 
Prepara estándares de seguridad para equipo eléctrico incluyendo 
aplicaciones y prueba de equipo en conformidad con estos 
Underwriters Laboratories31 estándares. Los fabricantes que tienen sus productos aprobados 
(UL) 
11 Estándares; Laboratorio Asegurador 
por UL, como cumplimiento a estos estándares, son autorizados a 
usar la etiqueta UL en el equipo. 
33 
Tabla 3.1. Normas y estándares observados en este proyecto (continuación) 
ANSI/IEEE Std 9111984, Estándares relacionados con la simbología eléctrica y diagramas 
IEEE. Y ANSI/IEEE Std lógicos para las plantas industriales. 
315-1975 (CSA 299-1975) 
ANS/!IEEE Std 14111986, 
IEEE 
ANSI1EEE Std 100-1984 
ANSI/IEEE C37.2-1979 
Es llamado comúnmente el libro roJo del IEEE, fue publicado 
como una recomendación práctica por IEEE, una sociedad 
internacional de profesionistas no lucrativa, dividida en 36 
sociedades y consejeros cubriendo los diferentes sectores de la 
ingeniería eléctrica. Uno de estos es la Industry Applications 
Society, que comprende 27 comités técnicos involucrados en las 
aplicaciones de los sistemas eléctricos a la industria. De estos, el 
Power Systems Engineering Committe es el interesado con los 
sistemas eléctricos para plantas industriales y es el responsable 
para el desarrollo y actualización de estas recomendaciones [ 1 O]. 
Estándar en que se establecen los diversos vocablos empleados en 
los sistemas eléctricos y su significado 
Estándar en el que se establece un número de acuerdo a la función 
para cada dispositivo eléctrico que compone un sistema eléctrico 
Prepara estándares que establecen dimensiones, rangos y 
NEMA (National Electrical eJecuc1ones requeridas para eqmpo eléctrico para su 
Manufacturers Association) 
!ES -Aplica/ion Vol.1981 
manufactura. Sus estándares son ampliamente usados en la 
preparación de especificaciones de compra. 
En este volumen la IES cubre todos los aspectos de iluminación, 
incluye vistas, recomendaciones de niveles de iluminación, 
cálculos de iluminación y diseño. 
Publica documentación estándar especificando requerimientos 
"National Fire Protection para protección de incendios y seguridad. El considerado para 
Association32 " (NFPA) este trabajo por ser de interés para la ingeniería eléctrica en las 
plantas industriales es: National Electrical Code (NEC). 
12 Estándares; Asociación nacional de protección contra el fuego. 
34 
Tabla 3 .1. 'formas y estándares observados en este proyecto ( continuación) 
ANSI no escribe estándares. Esta asociación promueve y 
coordina el desarrollo de estándares nacionales estadounidenses y 
aprueba como American National Standard estos documentos que 
American National Standards tienen que ser preparados en acorde con regulaciones ANSI. Los 
!nstitute (ANSI) estándares ANSI de interés a la ingeniería eléctrica para plantas 
industriales son: ANSI Yl.1-1972 y ANSI Y32.9!197. 
3.3. PROCESO PARA LA ELABORACIÓN DE UN PROYECTO 
ELÉCTRICO PARA UNA PLANTA INDUSTRIAL. 
Para el desarrollo de la presente base de datos, requerimos definir como es el entorno del 
diseño de un sistema eléctrico en una planta industrial, por lo que a continuación describimos la 
planeación, desarrollo, criterios y procedimientos más usuales para el proyecto: 
1. Partimos inicialmente de un anteproyectode distribución de equipo, maquinaria y áreas de 
producción, contemplada para la planta industrial, realizando aquí las consideraciones básicas 
de diseño como: seguridad, confiabilidad, datos confiables para el equipo eléctrico, análisis Je 
confiabilidad, costos, simplicidad de operación, regulación de voltaje y mantenimiento. 
2. En base a la distribución del equipo a conectar (carga eléctrica) se definen zonas de carga 
eléctrica dentro de la planta, teniendo en cuenta las consideraciones básicas de diseño. 
3. Definidas las zonas de carga dentro de la planta industrial, se realiza una planeación para 
diseñar el sistema de distribución, en base al siguiente procedimiento: examen de la carga, 
análisis de la demanda en sus diferentes divisiones (demanda, carga máxima, factor de 
demanda, demanda máxima, factor de diversidad, factor de carga, demanda coincidente), 
35 
4. Conociendo el tipo de sistema de distribución a emplear (radial simple, radial expandido, 
sistema primario, sistema secundario, bus en anillo, etc.) a continuación definimos: 
• longitudes desde nuestros centros de carga, hasta los equipos 
• características de las líneas de alimentación. 
• cargas por alimentadores principales y circuitos derivados. 
• equipo de medición y protección de acuerdo con las características de la carga. 
• capacidades de los equipos y elementos eléctricos involucrados en el sistema. 
5. Definidos la capacidad de los elementos eléctricos involucrados en el proyecto, se definen las 
dimensiones fisicas de los mismos y se realizan la localización fisica dentro del plano de 
distribución de equipo de la planta industrial, empleando algún paquete gráfico teniendo 
presente las consideraciones básicas de diseño. 
6. Una vez concluida la distribución de equipo y alimentadores eléctricos, debemos realizar un 
plano (plano de cédulas) ó catálogo de ( specificaciones con las características de 
construcción de cada elemento involucrado, para la compra de estos. 
3.4. DISEÑO CONCEPTUAL DEL SISTEMA 
El criterio conceptual general para el presente proyecto es el siguiente: 
l. Como primer paso se crea una base de datos utilizando dBASE III+, con las tablas que nos 
ofrece este manejador, en base a diagramas de entidad-relación [ 11] y tablas de las consultas 
requeridas para el sistema que se piensa implementar. 
2. Las tablas de entidades y de relación entre entidades contienen los atributos de los elementos 
eléctricos que constituyen un sistema eléctrico industrial, y nos permitirán realizar consultas 
directas, como las siguientes: 
• Características propias de un conductor ( como peso, precio, resistencia, etc.). 
• Característica propia de un transformador (como fabricante, capacidad, precio, etc.). 
36 
3. En la base de datos se pueden hacer consultas directas entre ent:dades, relacionando las 
diferentes entidades, estas consultas podrían ser como las siguientes: 
• Seleccionar un interruptor para un transformador en base a su voltaje. 
• Consultar diferentes tipo de interruptores para un transformador. 
• Consultar las diferentes protecciones eléctricas de un conductor. 
4. Cun programas elaborados en C, se pueden realizar cálculos para conductores. Los datos que 
sean requeridos como son resistencia, área, admitancia del conductor, serán extraídos de la 
bases de datos utilizando programas Dl\1L [12], y usado en los programas de aplicación. Una 
vez terminado el proceso de cálculo en los programas de aplicación, obtenemos valores 
óptimos con los cuáles podemos accesar en forma independiente a la base de datos y 
seleccionar el conductor adecuado. Este proceso ~e ilustra en la Fig. 3.3. 
Programas de 
aplicación 
Programas de 
consulta 
Modelado y captura del 
diseño Otras consultas 
[ 
Proceso de 
cálculo del 
conductor 
Resultados del 
conductor 
Mayor 
información 
del conductor 
Intercambio de datos 
Extracción de datos 
Programa 
de 
interfaz 
Funciones 
del driver 
del DBMS 
Extracción de datos 
Base de 
datos en 
dBASE III+ 
Fig. 3.3. Interacción entre programas de aplicación y la base de datos. 
5. Para guardar las partes gráficas de un eqmpo ó componente ( como son vistas laterales, 
frontales, dimensiones, fotografias), se realizan ajenas al dBASE 111+ y se consideraran dos 
opciones (ver figura 3.4): 
• Que el dibujo se haya elaborado dentro del CAD (Computer Aided Design) propio del 
sistema, con lo que se podrá registrar bajo un formato GIF (Graphics Interchange 
Format) propio del CAD del sistema. 
37 
• Usando un software independiente, lo que nos permitirá que los dibujos puedan ser 
elaborados por sistemas CAD externos como AutoCAD V.12, CadKey, CorelDraw ó 
algún otro que permita manejar formatos de archivos de imágenes raster del tipo GIF, 
estás imágenes posteriormente podrán ser invocadas por programas de aplicación e 
interfaz elaborados en lenguaje C, para donde se requieran presentar. Esto nos brinda 
mayor facilidad de construir partes gráficas desde distintos sistemas CAD sin limitarnos 
a las especificaciones de un fabricante específico, sino a un estándar en la industria. 
Construcción del dibujo 
Imágenes GIF 
Consulta 
Programa 
de interfaz 
Acceso desde AutoCAD, para 
consultas SQL y aplicaciones ASE 
Funciones 
del driver del---91 
DBMS 
Representación interna 
Base de 
datos en 
dBASE 
Conector GIF Conector.dbf 
Otro sistema externo 
que soporte GIF 
Construcción 
del dibujo 
Fig. 3 .4. Enfoque conceptual de la interfaz gráfica. 
Datos 
Diámetro 
Peso 
Costo 
6. Cuando se requiere realizar una consulta y se necesita que en esa consulta se ilustren las partes 
gráficas de un dispositivo específico, el programa de interfaz para consulta, invocará una 
función que es la que nos deberá permitir ver las características gráficas del equipo consultado 
además de los datos que están en dBASE 111+, lo cuál nos permitirá realizar una ficha técnica 
de especificaciones. 
38 
además de los datos que están en dBASE 111+, lo cuál nos permitirá realizar una ficha técnica 
de especificaciones. 
7. El sistema podrá hacer consultas de los distintos equipos, sin necesariamente tener que invocar 
las características gráficos de éstos. 
8. Con el CAD del propio sistema se podrán construir sistemas eléctricos, con símbolos propios 
del sistema y guardarlos en formato GIF, pennitiendo la manipulación de estos dibujos en otros 
sistemas CAD que soporten fonnatos tipo GIF. 
9. Las tablas de dBASE 111+ pueden ser accesadas desde AutoCAD (por ejemplo V.14), y 
realizar consultas SQL y aplicaciones a dibujos con fonnato DXF33 y DWG34 , utilizando las 
funciones ASE [13] de AutoCAD. 
3.5. ESTRUCTURACIÓN DE LA INTERFAZ ENTRE dBASE 111+ Y LOS 
PROGRAMAS DE APLICACIÓN. 
En este sistema hemos usado los diferentes conceptos de programas, todos ellos escritos en 
lenguaje C: 
• Programas de aplicación: que son aquellos programas que nos permiten obtener un 
resultado específico para un uso particular, en este caso los programas de aplicación 
serán para los algoritmos de cálculo eléctrico de conductores que nos permitirán realizar 
una selección adecuada del conductor eléctrico por tres métodos distintos. 
• Programas de consulta: Son los programas que permiten realizar una consulta a la base 
de datos, a diferencia con los programas de aplicación , los programas de consulta no 
requerirán devolver un dato nuevamente al programa para ser procesado y obtener un 
resultado, sino que los datos solicitados solo aparecen a la vista del usuario. Estos 
33 DXF: Formato de imagen; Drawing Interchange Formal/ Formato de Intercambio de Dibujo. 
34 DWG: Formato de imagen; Formato de dibujo propio de AutoCAD. 
39 
• Programas de interfaz: son los programas que nos perr,liten abrir y accesar la base de 
datos, en este caso se utilizarán cada vez que se requiera conocer un dato, ya sea por el 
programa de aplicación ó de consulta. Las funciones del driver de comunicación para 
dBASEIII+ que invocarán los programa de interfaz se indican en la tabla 3.2. 
Tabla 3.2. Funciones del driver para dBASE III+ a utilizar en este proyecto. 
f[t:i::::Jill~,:.:,;_:,m_'.,:_:,:_:,,_.:,;_:,u_;,;_:,:_·_:_;_·tv,:_:,;_:,:_:_:_:_:_.:_:_i_:_:_:_:_:_:_:_:_¡¡_¡:_:_:_:_:_:_:_:_:_:_:!_:_:=_I_.:_:_:_:_ 
::::::::=:::::::::::::::::::::::::::::·-·.·. 
dbfopen 
dbfclose 
dbf get _ number 
dbfget_string 
dbfnext rec 
dbfeof 
Para abrir la comunicación y tabla consultada de la base de datos. 
Para cerrar la comunicación y tabla consultada de la base de datos. 
Cuando se obtiene un dato numérico de la base de datos que se 
utilizará en un programa de aplicación. 
Cuando se obtiene un dr.to caracter de la base de datos que se utilizará 
en un programa de consulta. 
Se utiliza para pasar al registro siguiente. 
Para marcar el fin de un archivo o del último registro en una tabla en la 
base de datos. 
La interacción de estas funciones con la base de datos Jada es dividida en pasos que nos 
permiten controlar la base de datos y accesar a las tablas dentro del DBMS (Database 
Management Systems). Estos pasos son los siguientes: 
1. Conexión a bases de datos. Este es el modo de acceso a una base de datos. La base de datos 
requiere que la conexión sea realizada antes de que el proceso pueda tomar lugar. 
2. Abriendo la comunicación. La cual es realizada por el driver para dBASE III+. 
3. Compilando la declaración original. Este paso define un cadena. 
4. Extracción o lectura de datos. Es el siguiente paso una vez ejecutada la solicitud, el propósito 
de este es mover tupla por tupla a través del conjunto de tuplas resultante, selecciona la tupla 
actual, y la sitúa en el búffer de salida. 
5. Cerrando la comunicación. Este es realizado por el driver con la instrucción "clase( )35 ". 
3
' Sistemas de información; Cerrar la comunicación con la base de datos 
40 
3.6. CONSTRUYENDO Y GUARDANDO EN FORMATO GRAFICO. 
3.6.1. REVISANDO LOS FORMATOS DE IMÁGENES 
Para la construcción de los dibujos se utiliza un CAD implementado para este sistema, a 
través del cuál se podrán con.;truir los diferentes dibujos que constituyen la base de datos gráfica. 
Es importante que una vez que el dibujo quede construido en el sistema CAD, éste sea guardado 
en un archivo electrónico, para que pueda ser invocado por el sistema cuando se requiera 
consultar las características gráficas de equipo eléctrico. Los formatos de imagen son la vía por la 
cual una descripción de la imagen queda guardada en un archivo electrónico. Hay dos tipos 
básicos de formato de imagen: 
• Formato por barrido: similares a las fotografias, dividen la imagen en un arreglo de 
pixeles(cuadros pequeños) y entonces describen cada pixel en términos de su color. 
• Formato por vector: describen a una imagen como un grupo de formas definidas 
matemáticamente, con colores y otros atributos que están relacionados con la forma. 
Un importante atributo de la imagen controlado por el formato es el color, el cuál es 
determinado por el número de bits asociados con cada pixel[14], algunas son: 
• Imagen de 16 colores ( 4-bit color) 
• Imagen de 256 color (8-bit color) 
• Imagen de color real ( 16-bit color) 
• Imagen en blanco y negro (1 bit color) 
El color propio es definido acorde al espacio de colores[ 14 ], de los cuáles los siguientes 
son los más comunes: "Palette36 ", RGB("Red, Green,Blue37 "), CMYK ("Cyan,Magenta, Y ellow, 
Black38 ") y escala de gris. En la tabla 3.3. se resumen los tipos de imágenes, el formato de imagen 
y el algoritmo de compresión utilizado. 
36 Palette: Código de colores usado en la computación; Gama de colores limitada. 
37 Red, Green, Blue: Código de colores usado en la computación; Rojo, Verde y Azul. 
38 Cyan.,Magenla. Y ellow, Black: Código de colores usado en la computación; Cyan. Magenta, Amarillo y Negro. 
Tabla 3.3 Resumen de formatos de imagen de mayor uso 
WWW: fotografias en línea, escenas realistas, 
imá enes de tono continuo. 
WWW: dibujo lineal, letras, imágenes basadas en 
una ama de colores. 
WWW: imágenes de calidad para PostScript. 
Fotografias, escenas realistas, imagen de tono 
continuo, im resión de alta resolución. 
Esquemas, mapas, dibujos de línea, impresión de 
alta resolución. 
Representación (scanner) de color verdadero ó 
imá enes en escala de ris. 
Representación (scanner) de documentos, 
imá enes en blanco ne ro. 
GIF 
"PDF40 " 
"TIFF41 " 
TIFF 
TIFF 
PDF 
TIFF 
PDF 
3.6.2. EL FORMA TO DE IMAGEN GRÁFICA (GIF) 
3.6.2.1. Razones para la utilización del formato GIF 
41 
JPEG 
LZW 
Descompresión ó LZW 
JPEG 
Descompresión ó JPEG 
Descompresión ó "LZW42 " 
Descompresión ó JPEG 
Descompresión 
El formato de imagen gráfica (GIF), es una patente de Compuserve, este formato es del 
tipo barrido y soporta de 2 a 256 colores [ 14], el color propio soportado es del tipo palette y su 
extensión de nombre de archivo es .gif. 
Algunas razones para la selección del formato GIF son : 
• Comparte especificaciones que fueron específicamente desarrolladas para el maneJo de 
imágenes de baja resolución para desplegar en pantalla. 
• Este tipo de formato continúa siendo usado ampliamente en diferentes software como Word, 
Corel, entre algunos,por lo cual los dibujos construidos en este sistema podrán ser manipulados 
por otras aplicaciones que soporten formato GIF. 
• GIF trabaja mejor para distinguir colores con bordes precisos como líneas de dibujos ó letras. 
39 JPEG: Formato de imagen; Joint Photographic Expert Group /Grupo de Expertos Fotográficos Unidos. 
40 PDF: Formato de imagen; Portable Document Formal I Formato de Documento Portable. 
41 TIFF: Formato de imagen; Tag lmage File Format/ Formato de Archivo de Imagen Etiquetada. 
42 LZW: Algoritmo de compresión de imagen; Lempel-Ziv-Welch. 
ó 
42 
• Para vistas en línea de imágenes basadas en una gama de colores (palette ), GIF ofrece lus 
beneficios de amplio soporte de plataformas, baja compresión[ 14] y tamaño de archivo 
pequeño. 
3.6.2.2. Especificaciones del formato GIF-13 
GIF está basado en stream (flujo de bits) y este contiene series de paquetes de datos, 
llamados bloques, junto con información adicional del protocolo. A causa de este arreglo, los 
archivos GIF pueden ser leídos como si ellos fueran streams continuos de datos [ 15]. Hay un 
número de diferentes categorías de bloques de datos y cada uno de los diferentes bloques 
definidos caen dentro de una de estas categorías. Los bloques pueden ser encontrados casi en 
cualquier parte dentro del archivo y esto dificulta el arreglo interno del archivo. Cada bloque 
puede también contener sub-bloques. Los sub-bloques comienzan con un solo byte de cuenta el 
cuál puede estar en el rango de 1 a 255 e indica el número de bytes de datos que sigue al byte de 
cuenta. Múltiples sub-bloques pueden concurrir en grupos contiguos (byte de cuenta, bytes de 
datos, byte de cuenta, etc.) donde la secuencia de uno ó más sub-bloques de datos son 
determinados por el byte de cuenta con un valor igual a cero. El valor de pixel también define el 
máximo número de colores dentro de una imagen. El rango de valores para pixel es de O a 7 los 
cuáles representan de 1 a 8 bits. Las datos de imágenes guardados en formato GIF son siempre 
comprimidos por el algoritmo LZW. La estructura de los archivos GIF presenta un arreglo como 
el se muestra en la Fig. 3. 5. 
Contiene solo seis bytes, todos de identificador 
Describe los parámetros globales para toda imagen GIF, como alto y ancho de la 
pantalla, color de la pantalla, entre algunos parámetros. 
Es opcional pero recomendado para imágenes donde la representación de colores 
precisos son deseables. 
p;~gpfpfji / Define la actual posición y extensión de la imagen dentro del espacio definido por 
itgá IW > el descriptor de pantalla. 
-~íllí~ít!~í ;;e~!c:~7~~e~u:~oq:: ~:~ :: ~:::.atamente seguido por descriptor de imagen y 
llliff~!¡Jii;fl> Los archivos GIF son comprimidos con LZWy los datos de la imagen codificada 
son almacenados como una serie de sub-bloque de datos . ............... --,:,.;,¡ 
Indica el fin del stream de datos GIF. 
Fig. 3.5. Formato general del archivo GIF. 
43 El formato GIF y la variante del UW utilizada es propiedad de Compuserver 
43 
3.6.2.3. Compresión y empaquetado de imagen 
La conversión de la image'l desde una serie de valores de pixel a stream de caracteres 
transmitidos ó almacenados involucra una serie de pasos: 
• Establecer el tamaño del código: Define los bits necesarios para representar los datos reales. 
• Comprimir los datos: Comprime la serie de pixeles de imagen a una serie de códigos de 
compresión. 
• Construir una serie de bytes: Tomar el conjunto de los códigos de compresión y convertir a un 
conjunto de bytes. 
• Empaquetar los bytes: Empaquetar conjunto de bytes dentro de bloques precedidos por bytes de 
cuenta y dato. 
La necesidad de compresión de imágenes se hace patente cuando se calcula el número de 
bits por imagen resultante de la tasa de muestreo típicas y los esquemas de cuantización [ 16]. Las 
cantidades de almacenamiento requerido para algunos tipos de imágenes se indican en la tabla 3.4. 
Tabla 3.4. Capacidad de almacenamiento requerido para algunas imágenes 
Tipo de imagen Número de Número de Número Número de bits 
pixeles/color bits/pixel de colores requeridos 
Una baja resolución, calidad de 
TV, imagen de vídeo a color. 512x512 8 3 ::: 6 X 106 
Un negativo de fotografía de 24 x 
36-mm escaneado a 12 µm. 3000 X 2000 8 3 = 144 X 106 
Una radiografía de 14" X 17" 
escaneada a 70 µm. 5000 X 6000 12 1 = 360 X 106 
Una escena de mapeo temático 
LANDSAT de percepción remota. 6000 X 6000 g44 645 = 1.72 X 109 
Para la compresión de los datos, el formato GIF usa el algoritmo LZW46 (Lempel-Ziv 
Welch) adaptado para formato GIF, el cuál convierte una serie de valores de datos[ 15] en una serie 
de códigos los cuáles pueden ser valores sin clasificar o un código designando una serie de 
valores. Si se usara caracteres de texto como una analogía, el código de salida consiste de 
caracteres o un código representando una cadena de caracteres . 
...., Pixeleslbanda espectral 
•
5 Banda espectral no térmica 
'
6 El algoritmo l.2W es una patente de Unisys 
CAPÍTULO 4: ESTRUCTURACIÓN DE LA BASE DE 
DATOS 
44 
4.1. DEFINICION DE ENTIDADES, RELACIONES Y ATRIBUTOS DE LA 
BASE DE DATOS. 
4.1.1. DEFINICION DE ENTIDADES. 
Para la planeación de un sistema eléctrico, se requieren definir los elementos que la 
constituyen así como vocablos técnicos de mayor uso en la planificación. Para evitar confusiones 
dentro del desarrollo del mismo, es por ello que para la presente base de datos, presentaremos a 
continuación, en primer plano, la definición de términos eléctricos a usar, de acuerdo a los 
estándares de la sección 3.2. En este proyecto las entidades[ 11] son los componentes ó 
dispositivos principales de un sistema eléctrico industrial, como son transformador, motor ó 
cable, por mencionar algunos y se definen en la tabla 4.1. 
45 
Tabla 4.1. Definición[l 7] de las entidades 
Conductor 
Transformador 
Interruptor 
Re levador 
Medidor 
Tablero 
(de distribución) 
Es una sustancia o cuerpo que permite a una corriente eléctrica pasar 
continuamente a lo largo de éste. 
Es un dispositivo eléctrico estático que consiste de una bobina, dos ó 
más bobinas acopladas, con o sin un núcleo magnético, para introducir 
un mutuo acoplamiento entre circuitos. 
Dispositivo diseñado para abrir ó cerrar un circuito. 
Es un dispositivo eléctrico que está diseñado para interpretar 
condiciones de entrada y salida en una descripción principal y después 
de que se específica que condiciones son alimentadas, responde a la 
causa operando un contacto o algo similar de cambio en asociación con 
el control del circuito eléctrico. 
Es un dispositivo que mide y registra el valor integral de una cantidad 
con respecto al tiempo, se usa en plantas para monitorear, contar, 
planear, operaciones de seguridad, conservación de la energía y 
mantenimiento de equipo. Los utilizados para esta hase de datos y de 
mayor uso en sistemas eléctricos de plantas industriales son los 
siguientes: 
Amperímetros. 
Volt íme tras 
Wallmetros 
Varmetros 
Medidor de factor de Potencia 
Medidor de Frecuencia 
Sincronoscopio 
Medidores de Tiempo 
Es el panel o estructura metálica donde se instalan en forma permanente 
los dispositivos eléctricos para el control y protección del sistema 
eléctrico de una planta industrial. 
46 
Tabla 4.1. Definición[ 17] de las entidades ( continuación) 
Motor 
Es una máquina para el propósito de producción de fuerza mecánica ó 
torque mecánico. 
Arrancador 
Dispositivo eléctrico diseñado para controlar la puesta en marcha de 
máquinas eléctricas, controlando su intensidad de arranque. 
Terminal 
Es un accesorio que nos permite conectar dos equipos, tiene dos sub-
entidades: TAV y TBV. 
Soporte ría Es un accesorio que nos permite instalar sobre él un sistema de cables. 
Tubería 
Canalización metálica ó de PVC que nos permite alojar en su interior un 
sistema de hilos ó cables. 
4.1.2. DEFINICIÓN DE LAS RELACIONES O VÍNCULOS 
En este sistema de base de datos, las relaciones ó vínculos son las asociaciones que se 
pueden establecer entre varias entidades[ 11 ], de las que ya se han definido en el apartado 4.1. 1. Se 
pueden establecer así un conjunto de relaciones y conjunto de entidades con los datos que se 
registren en la base de datos. La definición de las relaciones se presentan en la Tabla 4.2. 
Tabla 4.2. Definición de las relaciones 
Nombre de 
·· .. la relación 
Falcond 
Faltrafo 
Falmot 
Relaciona las entidades cable y relevador, para determinar las fallas en los cables y 
sus protecciones. 
Relaciona las entidades transformador y relevador, para determinar las fallas en 
los cables y sus protecciones. 
Relaciona las entidades motor y relevador, para determinar las fallas en los cables 
y sus protecciones. 
47 
Tabla 4.2. Definición de las relaciones (continuación) 
Nombre de Definición 
la relación 
Relaciona las entidades motor y arrancador, para determinar que controlador se 
Ctrlmot adapta a diferentes tipos de motores. 
Nos permite relacionar las entidades conductor e interruptor con el fin de obtener 
Procond un interruptor adecuado para un conductor dado. 
Nos permite relacionar las entidades transformador e interruptor con el fin de 
Protrafo obtener un interruptor adecuado para un transformador dado. 
Relaciona las entidades cable con tubería, nos permite determinar los conductores 
Numhitu 
que pueden ser alojados en una tubería. 
Relaciona las entidades cable con soporte, nos permite determinar los 
Numhisop 
conductores que pueden ser alojados en un soporte. 
Esta relaciona las entidades transformador, cable y conector, con los que 
Conecta podemos determinar las características de un conector y cable para una capacidad 
de transformadores. 
Se obtiene de relacionar la entidad medidor y cable, con el fin de determinar las 
Medcond características de los medidores que deben utilizarse para los distintas 
capacidades de cables. 
Se obtiene de relacionar la entidad ,nedidor y transformador, con el fin de 
Medtrafo determinar las características de los medidores que deben utilizarse para los 
distintas capacidades de transformadores. 
Se obtiene de relacionar la entidad medidor y motor, con el fin de determinar las 
Medmot características de los medidores que deben utilizarse para los distintas 
capacidades de motores. 
Relaciona las entidades tablero y arrancador para definir la cantidad y tamaño de 
Arrentab los arrancadores que pueden ser colocados en un tablero. 
Relaciona las entidades tablero e interruptor para definir la cantidad y tamaño de 
Intentab los interruptores que pueden ser colocados en un tablero. 
48 
4.1.3. DEFINICIÓN DE A TRIBUT03 
En esta sección definiremos losconceptos[ 17] de los atributos de las entidades, que 
integran la base de datos, las definiciones pueden aplicar a diferentes entidades [elementos] que 
integran un proyecto eléctrico industrial. La letra dentro de corchetes indica el símbolo de la 
unidad de medida de acuerdo al sistema SI ( del The International System of Units, y que fue 
adoptado por la Conferencia General sobre Pesas y Medidas, como el sistema internacional oficial 
de mediciones en 1960). La Tabla 4.3. muestra la definición de estos atributos. 
Tabla 4.3. Definición[ 17] de atributos 
..................... 
·.· ··•·•NomtJ.re aei•••*66ttto•••····· 
El voltaje nominal de un sistema es aproximadamente el nivel de voltaje 
Voltaje Nominal [kVJ en el cuál el sistema normalmente opera. 
Voltaje Máximo de 
Diseño [kVJ 
Voltaje Mínimo de 
operación [kVJ 
Es el máximo voltaje que puede ocurrir en un sistema bajo condiciones 
de operación normal, ¡Jara el cuál los equipos y otros componentes del 
sistema son diseñados para operar satisfactoriamente. 
Es el mínimo voltaje que puede ocurrir en un sistema bajo condiciones 
de operación normal, en el cuál los equipos y otros componentes del 
sistema pueden aún operar satisfactoriamente. 
Es el voltaje obtenido al realizar un ajuste en los taps (derivaciones) de 
Voltaje ae Taps [kVJ un transformador de potencia, en relación al voltaje nominal del sistema 
al que se encuentra conectado. 
Es el potencial que se aplica al circuito de control ó auxiliar de un 
Voltaje de Control [V} dispositivo eléctrico para que este funcione. 
Nivel de Aislamiento Es el valor del potencial máximo no 'disruptivo de aislamiento a 60 Hz., 
[kVJ también conocido como voltaje eficaz de baja frecuencia. 
Nivel Básico de 
Impulso [kVJ 
Corriente de Corto 
circuito [kAJ 
Es el voltaje que se aplica como una medida de la resistencia de 
aislamiento, para soportar un pulso de voltaje de parámetros normales. 
También se conoce como BIL. 
Es la máxima corriente simétrica eficaz que el interruptor, dispositivo ó 
elemento puede interrumpir ó soportar con seguridad. 
49 
Tabla 4.3. Definición[l7] de atributos (continuación) 
\\!\i\!\i!i!!í!::111::111!í~l!jj\\\:l: 
Es la máxima corriente contin~a eficaz a 60 Hz , que el dispositivo ó 
Corriente Nominal[AJ elemento puede transportar sin exceder el incremento permisible de 
temperatura. 
Capacidad de Máxima corriente asimétrica eficaz que un interruptor puede soportar 
lnterropción Máxima en un momento sin dañarse. Generalmente equivale a 1.6 veces la 
[k.AJ corriente de cortocircuito. 
Corriente de entrada Es la corriente que requiere un dispositivo sensar para que funcione. 
{AJ 
Corriente de Es la corriente que se produce cuando un motor trabaja al 25% 
Sobrecarga [AJ excedido de su carga total. 
Corriente a Plena Es la corriente que se presenta cuando el motor ha superado su 
Carga [AJ momento de inercia después de un intervalo inicial de tiempo. 
Corriente de A"anque Es la corriente requerida por el motor al inicio de su operación para 
[AJ superar su momento de inercia. 
Consumo[VAJ Es la potencia requerida por una carga final para su funcionamiento. 
Frecuencia [Hz] Es el número de repetición de una onda senoidal de corriente alterna 
durante un segundo. 
Potencia [WJ {HP J Es el producto de la caída de tensión instantánea en voltios a través de 
la carga y la corriente instantánea en amperios dentro de la carga, en 
cualquier instante. El término puede denotar uso o aplicación para 
propósitos de energía ó propósitos de control. 
Resistencia [ ohm J 
Admitancia[AJ 
Inductancia [L J 
Reactancia [ ohm J 
Es la oposición que opone el conductor al paso de la energía eléctrica, y 
esta es la causa principal de la pérdida de energía eléctrica. Parte real de 
la impedancia. 
Capacidad de conducción o transporte de corriente, de un hilo o cable 
bajo condiciones de estado térmico. 
Propiedad de un dispositivo eléctrico en virtud de la cuál una corriente 
en el tiempo produce un voltaje a través del dispositivo. 
Es la parte imaginaria de la impedancia en un elemento. 
50 
Tabla 4 .3. Definición[ 17] de atributos ( continuación). 
1r11m11¡1:111111111111ii:::: 
Impedancia { ohm J Es el valor pasivo en un comp_onente eléctrico en el que se involucran 
los valores de resistencia, inductancia y capacitancia del mismo. 
Potencia reactiva Parte imaginaria de la potencia compleja Q, que tiene unidades de 
[VARJ voltamperios reactivo (V AR). 
Potencia activa [watts] Es la potencia real en un sistema eléctrico, conocido también como 
potencia media ó simplemente potencia. 
Potencia aparente{VAJ Producto del voltaje rcm y la corriente rcm, se expresa como VI con 
unidades de voltamperios (V A). 
Factor de potencia 
Capacitancia {FJ 
Cociente entre la potencia media y la potencia aparente; igual a coseno 
del ángulo teta, siendo teta el ángulo de fase entre el voltaje y la 
corriente senoidal. 
Razón de la carga almacenada a la diferencia de voltaje entre las dos 
placas ó alambres conductores. 
Tiempo de Ajuste{sj: Es el tiempo con que se calibra un dispositivo de protección para que 
envíe una señal de apertura del circuito en caso de falla 
Tiempo de disparo {s] Es el tiempo ( generalmente dado en ciclos sobre una base de 60 Hz), 
desde el instante en que la bobina de disparo es energizada, hasta que la 
corriente de falla es clarificada. 
Fases 
Tipo 
Material 
Aislamiento 
Función 
Se entiende como las líneas de la fuente ó de carga sm incluir al 
elemento neutro. 
Este atributo nos define la clasificación que maneja el fabricante en su 
producto. 
Se emplea en esta base de datos para especificar el tipo de materia ó 
elemento con que está construido un conductor o aislamiento. 
Es el atributo que nos indica el tipo de material que se emplea como 
medio aislante entre dos materiales conductores. 
Define la operación que va a realizar el dispositivo ó entidad dentro de 
un sistema. En un medidor especifica el tipo de medición que realiza y 
en un relevador el tipo de protección que ejecuta. 
51 
Tabla 4.3. Definición[l 7] de atributos (continuación) . 
.. )N°Qryl;)rir4itiímii~i t 
Calibre 
Configuración 
Escala 
Clase 
Mecanismo 
Medio de extinción 
Conexión 
Enfriamiento 
Accesorios 
Sel'Vicio 
Estructura 
Tablillas 
Clasificación 
Tamaño NEMA 
Representación mediante un n~mero del área de un conductor, en el 
sistema AWG (American Wire Gauge) ó MCM (Mil Circular Mil). 
Nos indica la posición que se debe seguir al momento de instalar un 
sistemas de cables o líneas de conducción de energía eléctrica. 
Es el atributo que nos indica el rango de medición de un instrumento o 
de un dispositivo de protección 
Nos indica la clasificación de los instrumentos de medición de acuerdo a 
su precisión. 
Atributo que en una entidad medidor nos representa el fundamento de 
operación del dispositivo. 
Es la sustancia que se emplea en la entidad interruptor para desaparecer 
gradualmente una corriente de cortocircuito. 
Atributo que indica en la entidad transformador la forma en que se 
encuentran conectados la bobina primaria y secundaria del mismo. 
Es el medio interno ó externo que se emplea para enfriar las bobinas o 
núcleo de un transformador. 
Dispositivos complementarios que se emplean para el correcto 
funcionamiento de una entidad. 
Indica la especificación seguida al construir la entidad (equipo) para 
operar correctamente en un medio ambiente definido. 
Atributo que en una entidad tablero nos especifica el arreglo modular 
que tiene la construcción del mismo. 
Terminales de conexión en un tablero, que nos permiten interconectar 
equipos entre sí instalados en el mismo tablero o recibir conexiones 
externas. 
Atributo que en una entidad motor nos indica el principio de operación 
y construcción, como es inducción, síncrono, etc. 
Indica el número NEMA que corresponde a un rango de potencia del 
arrancador de un motor, de acuerdo