1.- investigación preliminar del sistema de control
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1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control Distribuido (DCS) MOD 300 de
Taylor, actualmente implantado.
1.1.- Descripción y funcionamiento del Software que conforma al DCS.
1.2.- Plataforma de Comunicación que utiliza el DCS.
1.3.- Canales de Comunicación del DCS.
1.4.- Interrelación DCS-Planta.
2.- Estudio y análisis de la nueva tecnología en Sistemas de Control de ABB (Advant
OCS).
2.1.- Funcionamiento.
2.2- Plataforma de Comunicación.
2.3.- Compatibilidad.
2.4.- Tabla comparativa entre las diferentes tecnologías.
2.5.- Ventajas y desventajas.
3.- Plan estratégico de Actualización del Taylor MOD 300 (Sistema actualmente
implantado en la empresa), hacia el Advant OCS.
I Etapa:
Consola Configuradora.
Consola Histórica.
Consola del Operador (Area 100,200,300).
II Etapa:
Controladores.
4.- Análisis Costo-Beneficio.
5.- Discusión de los Resultados.
6.- Conclusión.
7.- Recomendaciones.
1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control Distribuido (DCS)
MOD-300 de Taylor, actualmente implantado.
El sistema MOD-300 es una plataforma de automatización totalmente expandible y
actualizable. Esta consiste en uno o más subsistema que pueden ser distribuido en forma
funcional y geográfica. La arquitectura del MOD-300 se define como diferentes equipos y
elementos del Software que son combinados para proveer los diferentes distintivos del
sistema. Los métodos usados para conectar estos elementos determinan que también este
sistema será capaz de adaptarse a los cambios de una tecnología.
El MOD-300 que se encuentra en Resilin, trabaja con un Software bajo ambiente
MS-DOS, cuyos programas de ejecución trabajan en lenguaje Pascal. Es un programa que
se encarga de monitorear y controlar todas las variables de campo que son configuradas en
la base de datos. También permite ejecutar acciones como tareas de supervisión ,
arranques e interrupciones, e interfaces en serie con equipo de terceras partes.
A nivel de Hardware esta compuesto por un conjunto de consolas donde se lleva a
cabo el manejo del proceso en planta. Una consola configuradora donde se efectúan
cambios a nivel de base de datos, controladores que proporcionan respaldo de seguridad
tanto para el equipo como para el conjunto de programas, a través de redundancia en los
procesadores de control, canales de comunicación de entrada y salida y las fuentes de
alimentación.
1.1.- Descripción y funcionamiento del Software que conforma el DCS
El Software del Sistema de Control Distribuido (DCS), esta conformado por una
Base de Datos local, que se encuentra en el centro de su estructura. Alrededor de la Base
de Datos está una base de Datos Administradora Residente (Database Manager- System
DBMS). Cada nodo del MOD-300 tiene una estructura idéntica de “Software”. En la
parte superior alrededor de la Base de Datos Administradora los programas de aplicación
que ejecutan el control, despliegues o funciones relacionadas al sistema. Dependiendo del
tipo de nodo, hay diferentes aplicaciones e información presente. La estructura del
Software no cambia, de tal forma que un módulo de control tiene exactamente la misma
base de datos Administradora que en una consola.
Un módulo de control puede usar la aplicación de Funciones de Control
Configurable (CCF-Configurable Control Funtions) para diseñar funciones de control
tradicionales. En este caso la Base de Datos local contiene todas las variables del proceso y
las funciones de control que son parte del módulo de control. El paquete de aplicación
CCF tiene acceso diferentes valores deseables (“Setpoint”) y las mediciones a través de la
Base Administradora de Datos.
El proceso puede incluir un programa de arranque automático, implantando un
programa en lenguaje de Control Taylor (TCL - Taylor Control Lenguaje). En este caso el
programa estaría escrito usando varios nombres de identificación (Tags) definidos en los
puntos de control por el CCF. La Base Administradora de Datos local acezará la
información requerida y modifica cualquier valor deseado u otro parámetro, como sea
requerido por el programa de arranque en TCL.
Durante el proceso de arranque pueden haber identificadores o elementos de otros
controladores que pueden ser coordinados. Estos identificadores son referidos en el
programa TCL en la misma manera de los identificadores locales. La Base Administradora
de Datos obtiene la información requerida y cambia los parámetros requeridos en cualquier
lugar del sistema. En efecto el programa de arranque en TCL hasta podría ser cargado en
otro nodo y haría las mismas funciones sin ninguna modificación.
Cada DBMS tiene la habilidad de accesar información de cualquier parte del
sistema. Los usuarios y hasta los programas de aplicación no tienen que hacer una distinción
si la información es local o remota.
Usando los servicios del DBMS provee un método consistente para que todos los
programas de aplicación interactúen con la información. En un sistema de tiempo real, es
crítico que la interacción con la Base de Datos sea tan rápida y eficiente como sea posible.
Por esta razón, diferentes métodos de acceso de información DBMS están disponibles.
Programas de Control
El MOD 300 integra tres estrategias de control poderosas para proporcionar
flexibilidad en la automatización de una gran variedad de aplicaciones de control de
procesos. Las estrategias de control incluyen, una forma fácil de uso, lenguaje estructurado
de bloques idealmente adecuados para aplicaciones de control continuo, un lenguaje
programable diseñado para control por carga o secuencial, y lógica en escalera para
ejecutar “Interlocking” a una velocidad y otras funciones de lógica de control.
Para satisfacer un rango de requerimientos, los usuarios del MOD 300 pueden
escoger el Lenguaje de Control Taylor (TCL). Todas las técnicas de control pueden ser
combinadas y ejecutadas en cualquier nodo. A través de la Base Administradora de Datos,
estas herramientas tienen acceso a cualquier parámetro de información dentro del sistema.
Este acceso es logrado a través de los nombres de identificación de los lazos de control,
lazos de elementos y mediciones de entrada, independientemente de donde
estas aplicaciones estén corriendo. La habilidad, para mezclar y combinar diversas
estrategias de control en el mismo equipo es una facilidad del sistema MOD 300.
Todos los tres lenguajes de control son respaldados como parte del esquema de los
controladores redundantes. Si un controlador falla, todas estas funcionen, incluyendo CCF,
TCL, TLL, son transferidos sin causar ninguna perturbación al controlador de respaldo sin
ninguna interrupción en el proceso. La selección de una estrategia de control es también del
tipo Entrada/Salida (I/O) usada.
Programas de Aplicación
El MOD 300 incluye paquetes de aplicación estándares y habilidad para integrar
aplicación de paquetes ya realizados. Aplicaciones estándar incluyen servicios de reportes,
registros de información histórica, Control Estadístico de Procesos (SPC), construcción de
despliegues, registros de alarmas y eventos. Una gran variedad de paquetes de aplicación y
paquetes industriales están disponibles incluyendo programas
especiales de otros fabricantes que corren en una variedad de sistemas operativos estándar.
Programas de Interfaces
El poder del DBMS y del servicio de mensajes Taylor (TMS Taylor Message
Services) permite que el sistema MOD 300 enlace las funciones de las computadoras de
planta y controladores programables, y efectuar interfaces con ellos. Computadoras de
planta pueden requerir información del MOD 300 simplemente haciendo referencia al
mismo nombre de identificación. Debido a la estructura de relación de la Base de Datos
MOD 300, la localidad del “Tag” no es requerido.
El MOD 300 proporciona un desempeño superior para enlazar funciones
administradoras de procesos y producción a través del uso del “Taylor Message Services”.
TMS está disponible a través de una gran variedad de plataformas de información abiertas.
Esto proporciona una consistente combinación de funciones a través de estas plataformas
que simplifica la integración de equipos múltiples de otros vendedores.
a) FUNCIONES DE CONTROL CONFIGURABLES
La Función de Control Configurable (Configurable Control Functions – CCF) es un
lenguaje de bloques estructurado de control para el manejo de proceso continuo y
discretos. Este consiste en módulos de “Software” para las funciones de control de
procesos continuos, manejo de elementos discretos, control de procesos secuenciales,
despliegues operacionales estándares y detección de alarmas. Los bloques de funciones
son amplios, y muy fácil de usar. La implantación de estrategias de control es simplificada a
través de la sofisticación de algoritmos usados. Funciones complejas son desmenuzadas en
una serie de opciones simples. El sistema proporciona valores inteligentes por omisión para
todas los opciones posibles, de tal forma que el usuario solo tiene que tratar con las
opciones que necesiten ser modificadas.
Las funciones que están proporcionada en el software CCF son derivadas de elementos de
control tradicionales como controladores de tipo panel, generador de funciones de señales y mó dulos
de lógica. Estos algoritmos básicos son mejorados a través de opciones que ahorran tiempo y que
están construidas dentro del software. El MOD 300 usa variables del proceso en la forma de
escalamiento de punto flotante, con unidades de ingeniería. Ejecución de aplicaciones matemáticas,
selección de señales o algoritmos de compensación son grandemente simplificadas, ya que factores de
escalamiento artificiales son eliminados. Cada entrada o salida desde el campo puede tener dirección
invertida con una simple selección.
b) ESTRUCTURA DEL LAZO CCF
El paquete CCF esta diseñado para implantar las funciones de control continuo y
discreto con la combinación de módulos funcionales individuales. Hay tres clases de
módulos principales: Módulos de clase de Lazo (LCM-Loop Class Module), Módulos de
Clase de Funciones (FCM-Function Class Module) y lazos de elementos. El LCM en una
colección lógica de FCM para ejecutar una función particular de control. Los FCM son
esencialmente parte del LCM. Los lazos de elementos son usados para controlar
elementos de campo con entradas y salidas discretas.
Cada módulo es asignado con un nombre único durante el proceso de
configuración.
Módulos de Clase de Lazo(LCM)
Los LCM pueden ser usados para definir lazos de identificación, lazos de control y lazos de
cálculos. Los LCM son construidos desde un FCM el cual proporciona una función especifica de
control basada en el tipo. La combinación de los FCM son agrupados en un LCM y estos juntos
forman el lazo de control.
Los LCM organizan las diferentes funciones de control y proporcionan las mejoras
convenientes para la interfaces con el operador y la interacción con otros paquetes de
software. Todos los despliegues estándares de la consola del MOD 300 están disponibles a
través del LCM.
Lazos de Elementos
Los lazos de elementos son usados para elementos de control discretos como
motores, y válvulas. Entradas y salidas discretas son usadas en combinación para encender
o apagar señales de campo, y para censar el estado de los elementos de campo.
El lazo de elemento acepta varios contactos de arranque, parada y estatus de los
elementos de campo y los organiza como un objeto.
Alarmas de Proceso
Las alarmas basadas en las medidas del proceso son definidas como parte del
LCM. Las alarmas sobre el valor deseado SETPOINT, salida, desviación u otros
parámetros de control son definidos como parte del bloque de control PID. Cada alarma
tiene diferentes parámetros que pueden ser colocados bajo la base del tipo de alarma.
Cada tipo de alarma puede ser encendida o apagada dependiendo de la prioridad asignada
al tipo de alarma es colocada en ESTÁNDAR, MID o HIGH. El punto de disparo es
también colocado según el tipo de alarma
1.2.- PLATAFORMA DE COMUNICACIÓN QUE UTILIZA EL DCS.
Diseño
El diseño de sistema de comunicación para el MOD-300 está dirigido para
facilitar la transmisión de información entre el control de procesos y los elementos de
información. Altos niveles de seguridad y confiabilidad son también cruciales en el
diseño. Dentro del sistema MOD-300, diferentes elementos administradores y
controladores deben esperar por ciertas reglas o estándares para comunicarse
eficientemente. El sistema Suministra protocolo estándares e interfaces como primer
significado de comunicación dentro y entre los elementos diferentes.
La aproximación del sistema se parece a una estructura con estratos de
funciones de comunicaciones independiente. En esta estructura, se encuentran
subfunciones que están relacionadas y agrupadas para formar un estrato. Cada estrato
de funciones está relativamente independiente de los otros estratos. Los estratos están
arreglados por una jerarquía lógica, y se encuentran integrados para proporcionar un
conjunto total de servicio en un sistema de comunicación amplio
Modelo de referencia ISO/OSI
La arquitectura estándar para diseños de comunicaciones para el sistema
MOD-300 está copiado después del “Architectual Reference Model” por la
Organización de Estándares Internacionales (ISO), para Interconexión de Sistema
Abiertos (OSI). El modelo de Referencia de la ISO es un estándar de industrias
reconocidas, el cual esta ganando aceptación rápidamente como base de enlace de
elementos inteligentes en un ambiente de aplicación distribuida. El modelo de
Referencia de la ISO (figura 1), esta compuesto de siete estratos, cada uno
proporciona un subconjunto. El modelo tiene intensión de proporcionar un grado de
conformidad en el diseño de redes de comunicación. Esta conformidad facilita el
intercambio de información entre un centro de las redes a través de los linderos
geográficos. La estructura habilita a cualquier estrato a ser cambiado o mejorado sin
afectar substancialmente a otros estratos. Esto proporciona facilidad adaptarse a
cambios de tecnología y estándares de comunicaciones a medida que esto ocurra.
Ver Figura 4.1.
APLICACIÓN
PRESENTACION
SECCION
TRANSPORTE
RED
INFORMACION DE ENLACE
FISICO
Figura 4.1.-. Modelo Referencial ISO/OSI
Fuente: Manual del DCS de Resilin
Aplicación:
Es el más alto estrato de la arquitectura OSI. Los protocolos de éste estrato
sirve directamente al usuario proporcionando un servicio de información distribuida
apropiada a una aplicación, a su administración, y al sistema de administración.
Presentación:
Proporciona los servicios para representar información a usuarios en una
forma que preserva significado, mientras resuelve diferencias de sintaxis, e incluyen
una conversión de códigos, reformateo de información e información oculta. No hay
estratos de presentación en las comunicaciones del MOD 300 porque estos servicios
no son necesarios para la operación del sistema.
Sección:
Proporciona interacción entre las aplicaciones de proceso del usuario. Estos
no son requeridos en el MOD 300 y, entonces, el estrato de sección no está presente.
Transporte:
Proporciona servicios de transferencia transparente de la información entre las
aplicaciones de procesos. Esta es responsable de la integridad de la información a
través de una verificación y una recuperación de los errores, reconocimiento de
mensajes e identificación y descarte de mensajes duplicados. Este también maneja la
retransmisión de mensajes manteniendo un temporizador de recomprobación por cada
uno . Si a este se le agota el tiempo antes de que el correspondiente reconocimiento es
recibido, el mensaje es retransmitido. En el sistema MOD 300, esto es efectuado tres
veces antes de que la indicación de error sea dada.
Red:
Es responsable por el direccionamiento físico de los mensajes desde la fuente
hasta el destino. Si el mensaje no es enviado dentro del tiempo destinado, este se
asegura que nunca sea enviado, de esta forma se evita el problema de tener mensajes
flotando en el sistema por largos períodos de tiempo. Este estrato es también
responsable de notificar a la tabla de población del sistema (lista de elementos activos
y sus direcciones mantenidas por cada sistema), cuando un elemento no pueda más
ser aceptado.
Información de Enlace
Proporciona servicios para la transferencia de información entre el final físico
de enlace entre los diferentes componentes del sistema. Este ejecuta verificación de
diagnóstico del estrato físico y del medio físico.
Redes de áreas locales (LAN)
Una red de área local es una línea de comunicación que permite al usuario
distribuir funciones realizadas a través de varios procesadores para incrementar el
desempeño, expandibilidad y confiabilidad. LAN permite que muchos y variados
elementos intercambien gran cantidad de información a altas velocidades. La
transmisión de información proporciona mínimos retardos.
Los LAN´s están generalmente identificados por sus tipologías (Orden de
Conexión), y sus métodos de acceso. La topología común de redes incluyen la
Estrella, el Bus y el Aro. En la estrella, todas las comunicaciones van a través, y
todas están controladas por un maestro central; por ejemplo una computadora con
varios terminales. Las comunicaciones en este LAN tipo estrella es controlada por el
maestro y entonces no hay conflictos entre los nodos. El Bus consiste en un camino
físico de comunicación con nodos atados a este. El anillo esta arreglado en un gran
lazo, con mensajes viajando alrededor de el en una dirección de un nodo a otro hasta
que ellos alcancen sus destinos. Ya que no hay un controlador maestro para controlar
la comunicación en el bus y el anillo de la red, ellos deben tener un métodos de
control de acceso para determinar cual de los nodos puede transmitir en un momento
dado.
1.3.- CANALES DE COMUNICACIÓN DEL DCS.
Redes de Comunicación Distribuida (Distributed Communications Network –
DCN)
La estructura básica del sistema MOD 300 es un anillo de tipo espinazo
(Backbone), conocido como DCN, con diferentes subredes conectadas a este, y
entradas permitiendo conexión a otros equipos (tales como controladores
programables y computadoras). El hecho de que este haya sido diseñado utilizando
modelos disponibles y con un conjunto de estándares por la ISO y IEEE es
significante. Implicando que el sistema es capaz de abarcar instalaciones existentes y
redes propias como también verse en futuros desarrollos estándares de redes. Esto
permite la combinación de capacidades y costos con los requerimientos de control e
información de las plantas de procesos.
Cada subsistema del sistema MOD 300 proporciona los elementos funcionales
y soporta operaciones para una porción de la planta de control y esquemas de
administración. El DCN es el medio de comunicación que permite la distribución
funcional y geográfica de estos subistemas.
Estructura Física
El DCN, figura 4.2, está diseñado de elementos de comunicaciones llamados
nodos, y los caminos de comunicación entre los nodos son llamados enlaces. La
topología estilo anillo permite mayor efectividad de implantación de estrategias de
control critica en las redes.
Figura 4.2. Estructura Típica de un Anillo DCN.
Fuente: Manuel del DCS en Resiln
El DCN es una red del tipo anillo alrededor de la cual los mensajes viajan de
un nodo al otro. Físicamente, este es un cable coaxial gemelo o de fibra óptica
interconectando los nodos.
El DCN para el Módulo Multibus (D/M) es usado para conectar cada
subsistema a cada uno de las redes. En el caso de configuraciones de DCN dual, hay
dos módulos D/M en cada estrato físicos y enlace de información del protocolo de
comunicaciones.
El DCN funciona simultáneamente y proporciona cambios de comunicación
paralela para que la información viaje a través del sistema. El uso del anillo dual
pueda mejorar el tiempo de respuesta promedio en más de un 50%. Además, este
proporciona un alto grado de seguridad, ya que una falla de uno de los cables causa
que el restante asuma todos los servicios, con un tiempo de cambio que es totalmente
despreciable.
Direccionamiento de los Mensajes
Con la existencia de los anillos DCN duales, parecería que una decisión debe
ser hecha con relación a cual DCN debería ser usado para la transmisión de un
mensaje en particular. En el sistema Taylor MOD 300 la selección del bus para la
transmisión de mensajes es una función interna del sistema de comunicación y es
totalmente transparente, el operador y los procesadores de aplicaciones AP
(Aplicación Processor, el cual es un usuario directo del Sistema de comunicaciones,
tales como TCL o el paquete de construcción de despliegues). Ya que es una
aplicación del “Software” y no de los equipos dependientes, proporciona medidas
adicionales de seguridad de modo que uno de los cables está obligado a asumir
cuando falle el otro.
El estrato red del protocolo de comunicaciones es responsable de decidir cual
DCN será utilizado para un mensaje dado. Si los dos caminos son posibles, entonces
la carga de comunicación es dividida alternando los mensajes en una media, y
después en la otra. Si un camino no es disponible, entonces el estrato red debe enviar
mensajes en el camino que todavía está valido.
Cada dos segundos, cada nodo genera en el sistema un mensaje corto que le
dice a los otros que está funcionando en un DCN media en particular. Cada nodo
recibe este mensaje y recuerda cuales nodos están activos. Los nodos que no se han
reportados por varios ciclos se asumirá que no están disponibles. Esta información es
recolectada y mantenida para cada uno de los cables DCN al cual el nodo está
conectado.
Los mensajes son pasados alrededor del DCN usando el protocolo de
comunicación, el Token-Passing actúa con cada nodo como soporte de mensajes de
una dirección en particular. Cada nodo es responsable de reconocer su propia
dirección y aceptar solo los mensajes diseccionados a él. Cuando un mensaje es
colocado en el anillo, este es visto por los nodos esencialmente al mismo tiempo. El
nodo que origina la transmisión remueve el mensaje del anillo cuando un ciclo
completo ha sido hecho.
La transferencia de información (Como un mensaje compuesto de
información en “bits”) involucra una serie de actividades y funciones coordinadas.
Cada comunicación proporciona una clase o nivel diferente de actividades, pero todas
usan el mismo significado por el cual la información es actualmente transferida entre
el usuario y el sistema de Comunicaciones.
Petición
Es un servicio bidireccional y es usado donde una respuesta al requerimiento
original es esperada. Este servicio indicará al usuario original si la transferencia ha
sido exitosa o no. El sistema de comunicación mantiene una copia de la información
que es originalmente transferida así como la información de respuesta.
El DCN ofrece una escogencia de la prioridad asignada a cada mensaje. Los
dos niveles disponibles son altos y bajos. En general, si el sistema de
comunicaciones tiene acciones a ser ejecutadas en más de un servicio de transferencia
de información pendiente, una transferencia de alta prioridad tendrá preferencia sobre
una prioridad de transferencia baja.
La longitud de mensajes el cual puede ser transmitido con un requerimiento de
servicio simple por un usuario esta limitada a 2045 “Bytes”. Una transmisión de alta
prioridad está limitada a 64 “Bytes”.
El DCN en conjunto con el “Software” de comunicaciones y el DBMS
proporciona el significado de compartir la inteligencia funcional y de proceso
residente en cada nodo, resultando en una verdadera arquitectura con la capacidad de
acceso información de cualquier punto del sistema.
El “Software” de comunicación proporciona los servicios para la transferencia
de información entre elementos físicos (Nodos) a través del DCN. Este administra los
recursos de comunicación en el DCN, mientras el sistema de operación local
proporciona servicios para administrar el ambiente de operación local por cada
subsistema.
Administrador de la Base de Datos
El MOD 300 Taylor está basado en una arquitectura funcionalmente y
geográfica. La misma Base de Datos esta distribuida a través de los nodos de acuerdo
a la funcionalidad, desempeño, confiabilidad, etc. Por ejemplo, la información
requerida para explorar una variable de proceso y ejecutar una función de control,
podría estar residente en cualquier nodo, mientras el histórico de planta extendido,
para condiciones seleccionadas por el usuario residiera en el nodo que ejecuta la
función de procesamiento de la información. Para soportar comportamiento inter-
nodo real de esta Base de Datos un mecanismo de acceso general es requerido. Esto
es conocido como el manejador de la Base de Datos (DBM Data Base Manager).
El DBM (figura 4.3), esta residente en cada nodo del sistema, y se comunica
con el mismo para obtener la información requerida, independientemente de donde
esa información este almacenada. En otras palabras, los operadores, los ingenieros y
los administradores no necesitan estar concernientes ellos mismos con todo tipo de
información, organización, técnicas de acceso, localidad de la información o si la
organización o la localidad de información ha cambiado. Uno solamente requiere de
la información; el DBM hace el resto. Esto es conocido como independencia de
información.
Las otras principales funciones del DBMS son, proporcionar integridad de la
información, acceso en tiempo real a la Base de Datos y Seguridad de la información
en contra de destrucción o modificaciones desautorizadas. El DBM logra esto a
través del uso de niveles de acceso o autoridad para usuarios identificados. pueden
ser aplicados a operadores humanos como también a aplicaciones de procesos.
El DBMS (Data Base Manager System), es también responsable de conocer
donde reside en el sistema la información requerida. Si esta, localizada en otro nodo
el requerimiento es pasada a la porción del DBMS residente en este nodo. Si
recibiendo un requerimiento el DBMS local no sabe dónde está localizada la
información, este busca a través de los nodos del sistema hasta que encuentre donde
la información reside.
Figura 4.3. Ejemplo del Administrador de Base de Datos
Fuente: Manual del DCS de Resilin.
En la figura 4.3 se observa la manera en la cual el DBMS interactúan con el
“Software” de comunicación para proporcionar facilidad de operación desde la
Consola.
1.4.- INTERACCION DCS-PLANTA
El Sistema de Control Distribuido DCS, interactua con el proceso de la Planta
a través de una serie de lógicas ejecutables en el sistema. Una de sus funciones es el
manejo y monitoreo de los diferentes procesos que se llevan a cabo en Planta. El
proceso de monitoreo se lleva a cabo en unos terminales conformados por paneles o
pantallas, en la cual el operador a través de variables y gráficos visualiza el
desempeño del proceso en un área determinada. El operador en los paneles aparte de
monitorear el proceso puede influir sobre él, de manera de ejecutar cambios en el
proceso de la planta con el fin de mejorar el sistema de producción.
El DCS interactua con los diferentes equipos de planta a través de los PLC,
que son los encargados de ejecutar las lógicas correspondientes a los equipos
específicos. En Resilin el proceso de Control se lleva acabo principalmente por la
ejecución de: abrir y cerrar válvulas, control de temperatura en los equipos, control de
nivel de tanques, arranque y parada de bombas o motores, entre otras ejecuciones.
Las lógicas que se encargan de ejecutar las acciones antes mencionadas son
ejecutadas por los PLC, estos a su vez reciben la orden y proceso indicado a través de
DCS.
El DCS es el encargado de recibir las mediciones correspondientes de campo,
luego según la lógica y procedimiento correspondientes, envía la información hacia
los PLC para que estos ejecuten la lógica necesaria para mover o activar los distintos
equipos encontrados en el proceso, en otras palabras los PLC son los encargados de
interactuar directamente con los equipos de campo, con un previo control ejecutado
por el DCS, ya que el Sistema de control Distribuido es el encargado de controlar
todo el Proceso de Planta.
Un ejemplo de Control seria el que se ejecuta con los Blenders de Resilin.
Los Blenders son unos tanques encargados de almacenar y mezclar el producto
originado en el proceso, para luego transferirlo hacia los silos de almacenamiento
para ser ensacados. Los Blender trabajan con una serie de válvulas que controlan el
paso de producto, y por sopladores para ayudar el paso de producto rápidamente.
Estos Blenders también están conformados en su interior por dispositivos que miden
el peso total del producto, esto para controlar su llenado a través de los paneles de
control presentes en el DCS.
El operador puede llenar un Blender por medio de una serie de activación de
válvulas, en la cual abren y cierran para crear una ruta que permita llegar y llenar el
Blenders seleccionado. Luego que el operador ejecuta estas lógicas el DCS lleva esta
información al PLC correspondiente que contenga las lógicas de activación de las
válvulas de los Blenders, para que este ejecute la selección ordenada por el operador.
En la siguiente figura se muestra los 5 Blenders existentes en planta. Tal cual a la que
ve el operador en el panel, la cual esta compuesta por válvulas controladas y otros
dispositivos de uso para cualquier ejecución.
Figura: 4.4.- Blenders con sus respectivas válvulas y rutas
Fuente: Software del DCS.
2.- Estudio y análisis de la nueva tecnología en Sistemas de Control de ABB
(Advant OCS).
El Advant OCS (Open Control System)con Software MOD 300 es un sistema
abierto distribuido e integrado por procesos de automatización. Consta de una familia de
computadoras y unidades de microprocesadores basados en una operación de
comunicación cerrada, conectada a una red de computadoras.
El Advant OCS ofrece soluciones en vigor a los componentes principales de
automatización. Entre ellos se encuentran:
El Proceso de control, que posee una amplia gama de módulos de control que van
de pequeñas instalaciones, a lógicas más avanzada como soportes de control reguladoras
de canales de entradas y salidas por subsistemas mas completos.
Con la Interacción del Operador, la unión Hombre-máquina, y los sitios de trabajos
de los operadores avanzados serán en un futuro la tecnología utilizada por cualquier
usuario.
El Manejo de la Información se apoya en la poderosa funcionalidad de proveer la
información correcta desde el momento de su fabricación. Una plataforma abierta deja por
resolución de normas o propiedades de aplicación para la planificación de la producción, y
así optimando su control o administración.
La Comunicación entre subsistemas mayores ocurre entre los Sistemas de
Comunicación Distribuidos que están conectado a una red de computadoras (DCN), con
interfaces especiales que proveen de servicios a una amplia gama de requisitos de
integración. Las estaciones de comunicación están conectadas a una red que tiene como
red de mando a una que se une a la planta y que va conectada a una red de computadoras.
El DCN es un sistema redundante de alta velocidad con una señal de paso basada
en la norma 802,5 en la IEEE. Una red de comunicación determinista como el DCN
provee una comunicación robusta y oportuna, que previene colisiones de los datos que
puedan aminorar otros tipos de datos en la red durante el proceso de transmisión. La fibra
óptica que el DCN tiene disponible por aplicaciones requiere aislamiento para una distancia
de transmisión más larga o para protección en áreas arriesgadas .
El sistema Advant OCS con MOD 300 es un software que puede ser resumido
por los siguientes principios:
• Integración
• Distribución
• Seguridad
• Franqueza
• Uso de líneas amistosas
• Expandibilidad
• Inversión segura.
En las siguientes secciones se explicará como estas tendencias o principios son aplicados en
el Advant OCS System.
Integración.
Lo primordial del Advant OCS es que el concepto de automatización industrial sea
funcional, estructural y de integración de información.
Distribución
El Advant OCS de subsistemas de controladores, consiste en un centro de
operaciones, en una sala de ingenieros o consola de ingeniería y una central de manejo de
información. El tiempo real de proceso en la Base de Datos es enteramente distribuido a los
módulos y controladores, que controladores son completamente funcionales y capaces de
mejorar la lógica de control, así como el control de regulación y el de cálculos avanzados.
Este asegura que todo proceso se puede ejecutar inmediatamente y que los datos no
tendrán que pasar por el proceso de envío y retorno de resultado. Por consiguiente, se
puede estructurar el sistema de mando según los requisitos del proceso sin restricciones
impuestos por limitaciones en el sistema de mando. El resultado es un “limpia” estructura
con un grado de alta integridad.
El sitio de trabajo del operador provee funcionamientos de plantwide eficaces por
el gerente de información de manera constante y de fácil uso. El operador solo necesita
especificar la etiqueta de un aparato para obtener información de cualquier parte del
sistema. El integro manejo de la información resulta ser la recopilación de información
como la de reportes y análisis. Además, aumenta la fiabilidad del proceso operacional
alcanzado en el Advant OCS, por el uso de las garantías de sistemas avanzados,
responsabilidad del usuario, funciones redundantes y herramientas de diagnósticos
avanzados.
Se espera proveer el lugar de trabajo de la ingeniería y la configuración de un
sistema de control distribuido ejecutado por la asociación de ingeniería como tarea
requerida en un proyecto de automatización.
El sitio de trabajo del Advant OCS promueve la eficacia de proyecto en ingeniería
y es también satisfactorio por el puesto de mantenimiento y el sitio de documentación, y por
el uso de herramientas de la ingeniería avanzada.
El banco de datos en el área de la informática, es accesible por todas partes del
sistema, es exactamente de la misma manera como el tiempo real procesa el banco de
datos, y deja por integración la información más valiosa. Además, hay servicios que
proveen acceso a datos en cualquier computadora conectada a la red de la planta.
Fiabilidad
El Advant OCS es un equipo caracterizado por su alta fiabilidad y disponibilidad,
diseñada para trabajar en ambientes industriales, de cualquier modo, a pesar de todas las
precauciones razonables. Esto se dá porque los componentes y las funciones del sistema
son automáticas y continuas.
Iniciación
El uso de tecnologías abiertas sea nacional e internacional como norma asegura
que el Advant OCS provee todavía iniciación de fácil uso.
Usuario Amistoso
El terminal de usuarios siempre se ha tenido en mente para el Advant OCS. Es un
significativo sistema de automación especializado en usuarios que no son expertos en el uso
de las computadoras. Por lo contrario se pueden concentrar en especificar y llevar a cabo
el control en forma planeada de una manera familiar y hacer productos de calidad al costo
más bajo posible.
Las interfaces usadas son consistentes sobre todo en alinear el producto. Este
mejora el aprendizaje de las curvas, aun cuando el rango de deberes del operador es
amplio.
La ingeniería es hecha por configuración en lugares de programación. Funciones de
bloques representadas gráficamente por el manejo de tareas de mando más exigentes, y se
utiliza las herramientas más modernas para la elaboración de las gráficas de procesos.
El DCN se configura a si mismo. El usuario solo tiene que conectar físicamente las
estaciones simultáneas, mientras el mismo sistema proyecta la topología de la red y
establece el requerimiento por medio de vías de comunicación. Esto es importante
particularmente para grandes sistemas y para cuando se amplían las existentes instalaciones.
Capacidad de Expansión
Para salvaguardar la inversión del Advant OCS en el futuro, ABB tiene un gran
términos interno de compatibilidad. El sistema permite a los usuarios iniciar sistemas de
control a pequeñas escalas y luego expandirlo paso a paso dentro de sistemas cubierto por
toda la planta o por múltiples plantas.
El proceso de expansión es posible sin modificaciones a los equipos ya existentes,
excepto por las conexiones adicionales necesarias para la comunicación con el nuevo
equipo. El sistema designado, permite en línea, adicionar subsistemas sin interrupciones de
uno u otro proceso o sistema de comunicación. El usuario solo necesita configurar las
nuevas muestras requeridas en la sala de operadores y definir la señal en los controladores
existente, para ser recíprocos con el nuevo subsistema . Las funciones de comunicación
son efectivas para separar las aplicaciones del programa, facilitando la extensión o
reestructuración del sistema por simple configuración sin reescribir algún programa.
Garantía de Inversión
En conjunto con los rápidos avances en tecnología y los grandes cambios en los
negocios, la flexibilidad y el ciclo de vida, es vital para la justificación de costo de los
Sistemas de Control y de información.
ABB desarrolla un compromiso por sumas evolucionarías increméntales, evitando
radicalmente cambios arquitectónicos que podrían arriesgar su inversión. Continuando con
los soportes, la expansión y las mejoras a las grandes bases de instalaciones de sistemas.
Se planea seguir con el esfuerzo en un futuro. Por designación de normas internacionales y
por compromiso de ellos hacia planta de abrir sistemas de arquitectura, teniendo a
condición la habilidad de adaptar y evolucionar el sistema y también los cambios
necesarios de tecnologías.
Funciones de Control Configurable:(CCF)
Es el software que posee una gran capacidad en la librería de funciones para un
programador. Esta estructura de bloques es fácil de implantar y de representar, las
funciones de control de diagramas de proceso. El CCF es ideal para el manejo continuo y
manipulación de mecanismo, el interlocking y la manipulación de alarmas.
Lenguaje de Control Taylor:
El Taylor Controlador de Lenguaje (TCL) es una estructura con un procedimiento
de alto nivel que satisfacen al programador. El TCL tiene un control secuencial por lote, una
aritmética compleja y funciones lógicas y la supervisión de las tareas de arranque y paro. La
unidad relativa permite al usuario escribir en el TCL secuencias que pueden ser ejecutadas
en diferentes equipos de planta sin reprogramar.
Lógica Taylor de Escalera
La Lógica Taylor de Escalera (TLL), provee rápidas escaleras lógicas de mando o
manuales, procedimientos controlados en industrias normales o estándar. Es ideal por los
mecanismos de interlocking (PLC’s), para el control del motor y por la secuencia de
mecanismos programables por barril.
En una planta privada el TLL puede ser usado e implantado con un pequeño
adiestramiento.
Advacontrolador serie 400
Se encuentran a disposición dos tipos de Advant controladores 400, uno de estos
tipos es el Advant controlador 410 (AC410) y el otro es el Advant controlador 460
(AC460). Estos controladores serán utilizados más tarde como tecnología avanzada del
Advant basada en procesadores Motorola 68040 en el AC460. El AC460 es ideal para
aplicaciones que no requieren un procesador de redundancia. El AC460 es requerido dado
a una serie de aplicaciones donde implican una alta capacidad y cumplimiento 1 a 1 en
redundancia (proceso crítico).
Proceso de I/O
La comunicación del Advant OCS como proceso es a través de varios tipos de
censores que están conectados a interfaces de unidades de procesos, o de unidades de
entradas y salidas. Las interfaces son disponibles por los siguientes tipos de señales:
• Entradas analógicas por voltaje o corriente, RTD y entrada a la termocupla.
• Salidas analógicas por voltaje o corriente.
• Entradas digitales separadas y sin separar 5, 24, 48, 125 VDC, 115VAC, 230VAC
de entrada.
• Salidas digitales separadas y sin separar 0-60, 125VDC, 115VAC, 230VAC
transistor.
• Los pulsos digitales de baja y alta velocidad son los pulsos mostrados por contar.
El sistema selecciona un soporte de proceso de entrada y salida para opciones
encontradas como requerimientos en distintos proyectos. Las estrategias de entradas y
salidas pueden ser independientemente selectiva en las técnicas de control de preferencia,
y con algunas estrategias de combinación de entrada y salida que sean válidas para el
manejo del lenguaje. La selección puede estar basada en la minimización de los costos de
instalación y/o presupuestos de costos, o por mayor disponibilidad.
El cableado representa una gran parte del costo de instalación de un sistema de
control de proceso. Estos costos tienen un orden de reducción y un amplio rango de
control de unidades de entrada y salida que están disponibles.
SERIE 100 DE I/O:
La serie 100 (S100) I/O disponibles para la serie Advant controlador 400. Posee
con entradas y salidas directas, consiste en entradas y salidas moduladas con 4 a 32
canales de tipos dependientes. El Advant controlador 410 incluye un S100 con una tarjeta
integrada de entrada y salida. El Advant controlador 460 dispone de una interfaz en la
entrada y salida del S100 a través de un modulo de interfaz.
SERIE 800 I/O:
La serie Advant controlador 400 tiene a su disposición la serie 800 (S100) de
entrada y salida, como distribuidor y como módulo, en el cual los sistemas de entradas y
salidas se encuentran comunicados con el Advant controlador serie 400 sobre el Advant
Fieldbus 100 (AF 100). Las entradas y salidas del S800 poseen una fácil instalación de
ellas mismas ya moduladas y también en el cableado. Este módulo de entradas y salidas
es sumamente modularizado y flexible y puede ser combinada en muchas de aplicaciones.
Estas se pueden montar con muchas configuraciones dadas a su amplia variedad de
requerimientos.
Taylor Remoto I/O (TRIO)
El proceso de I/O para el sistema de señales remotas es el TRIO campo de
transmisión que está conectado a grupos de inteligencia, de alta formalidad y a campos
montados en bloques. Los bloques del TRIO son pequeños, y pueden ser instalados
Individualmente en máquinas, montados en cajas de conexiones, o agrupados en casillas y
paneles.
Los bloques del TRIO están aprobadas por un número de agencias. Por ejemplo,
La Factory Mutual tiene lo mejor en bloques TRIO por usos en clase 1, división 2,
grupo A, B,C y D ubicadas al azar. Por definición , estas son localizadas en cualquier
concentración de gases inflamables o vapores donde exista condiciones anormales, por lo
tanto el TRIO no tiene la necesidad de ser montado en designaciones especiales.
Operador de Interfaz
El equipo necesario entre el hombre y la máquina para su comunicación con el
Advant OCS viene incluido en todo tipo de aparatos, para terminales de videos
monocromados, de avance y un sitio de trabajo para el operador con gráficas de color y
alta resolución.
ADVANT STATION SERIE 500:
Es una serie de subsistemas que utilizan el RISC como base de funcionamiento en
las principales industrias, la estructura de la red de trabajo, gráficas sobresaliente y la
flexibilidad de los sistemas de operación.
El sitio de trabajo disponible para el Advant Station serie 500 presenta una amplia
variedad de funciones en el Sistema combinados con un software básico y el Advant
Software. Estos paquetes de software disponible son el Advant Software operador de
interfaces, Advaestructua software de ingeniería, Advainforme software de manejo de
información y el software Grupo 300.
Advacommand
Las plantas requieren un eficiente sistema de trabajo con personal de operaciones
en un consistente manejo de procesos de información, y de un fácil uso de manejo. La
pantalla Advacomando maneja la cantidad de información con un operador de información
y una duración normal o anormal de condiciones de operaciones. Este provee un estilo de
presentación estándar de información.
Advabuild
Es una familia de herramientas de ingeniería. El advaestructura es una ingeniería de
planta integrada y posee una capacidad de documentación con la configuración de la Base
de Datos del DCS. La Base de Datos del DCS es una herramienta creada y también es
una estructura de operación básica.
Advainform
La tecnología utilizada por el Advant maneja información empleada en el software
del Advainforme, éste facilita la integración de procesos y funciones de manejos de
producción. El Advainform es un sistema abierto para llevar a cabo la ejecución de la
tercera parte de los datos e integración de aplicación.
Batch 300
La amplia variedad de grupos de procesos de aplicación posee una gran demanda
dada a la flexibilidad en sus procesos de control y sistemas manejados en grupos. El Batch
300, al igual que las características estándares del sistema, ofrece el
Grado de flexibilidad requerida para encontrarse en grupos de aplicaciones de demanda.
El Batch 300, es basado en el flujo de trabajo del comité SP88 y por la norma
NAMUR , el Batch 300, va más allá de los grupos de proceso de control tradicional, e
incluye el manejo de la producción de recetas y grupos, en unidad y manejo del historial.
Por Medio de Ventanas
Esta es una área fija del protector de pantalla que siempre es accesible. La
sección superior de las ventanas incluyen menú de área y mensajes de acceso, acceso
de alarmas, información de alarmas, como un dato. El tiempo de dato también incluye
una llave de funciones dinámicas y un diálogo de área.
Pantalla de Área
En la pantalla de área del Windows, está la pantalla de procesos gráficos, la
pantalla estándar, la pantalla de ruteo y la tercera pare de las pantallas.
PANTALLA DE JERARQUÍA:
Las pantallas de operación son organizadas dentro de una jerarquía, la pantalla
estándar es una memoria residente que incluyen etiquetas y datos de gráficos. Cuando
las etiquetas y gráficos son usados en áreas, grupos y pantallas secuenciales, esto
conforma una estructura de jerarquía, como está descrita en el siguiente diagrama:
Figura:4.12. – Pantalla de Jerarquía del Operador (AdvaComand)
Fuente: Advant OCS (pag 2-54).
CARACTERÍSTICAS DEL ADVANTCOMMAND:
El AdvantCommand ofrece una extensiva lista de características de
navegación de fácil uso. En vista de las características de las etiquetas, se realiza una
inspección específica de información para llevarlos a una etiqueta de elementos
asociados. Esta característica, esta aplicada a pantallas de jerarquía y gráficos de
usuarios, (ver figura 2.9).
Figura:4.13. – Ejemplo de Etiqueta visto en Pantalla.
Fuente: Advant OCS (pag 2-55).
Pantalla del Operador
El operador puede opinar y manipular el proceso para varios tipos diferentes
de pantallas. A continuación las siguientes descripciones de algunas pantallas:
Pantalla General:
Presenta al operador una vista general de los procesos de entradas y salida, y
es utilizado para identificar problemas en las áreas de la planta e indica la condición
de las alarmas de entradas y salidas contenidas en la pantalla.
Figura:4.14. – Pantalla General.
Fuente: Advant OCS (pag 2-56).
Pantalla de Alarmas de Área
Presenta al operador una lista de alarmas con tiempos ordenados.
Figura 4.15. – Pantalla Alarma de Area.
Fuente: Advant OCS (pag 2-57).
Pantalla de Condiciones de Grupo
Provee una pantalla configuradora al usuario de los procesos asociados de
grupos, soporte de pantallas, condiciones y alarmas de estado.
Figura:4.16. – Pantalla de Condiciones de Grupo
Fuente: Advant OCS (pag 2-58).
Pantalla Detallada de Lazos
Provee al operador dinámicas en línea de lazos sintonizados. Los parámetros
sintonizados incluidos son: límites de alarmas, alarmas capacitadas/incapacitadas,
alarmas empleadas, ganancia, borrar, valores de proporción, lazos de proporción, y
lazos procesados ON/OFF.
Pantalla: 4.17. – Pantalla Detallada de Lazos por un PID
Fuente: Advant OCS (pag 2-59).
Pantalla de Gráficas de Uso
Usa la estática y dinámica de color, símbolo de datos y tiene acceso directo a
una variable en el sistema por el nombre de la etiqueta.
Figura:4.18. – Pantalla de Gráficas de Uso.
Fuente: Advant OCS (pag 2-60).
Pantalla de Tendencia de Tiempo Real
Presenta un proceso de datos en la forma de una característica grabada.
Figura:4.19. – Pantalla de Tendencias de Grupos.
Fuente: Advant OCS (pag 2-61).
Pantalla de Estructura:
Para una pantalla los datos de dinámicas son obtenidos por la estación de
procesos en el cuál la pantalla es llamada. La pantalla se coloca al día con los ciclos o
con los eventos que ocurren hasta que la pantalla se cierra.
Esta pantalla ofrece características convenientes semejantes como pantalla
básica, pantalla solapadas, y para bajar menús, haciendo el operador una interacción
efectiva y eficiente.
SISTEMA DE ALARMAS
Este sistema maneja el proceso de alarmas y eventos con detección
comprensiva, de notificación y un corte opcional de alarma y mensajes de eventos.
La información de las alarmas y eventos pueden ser enviados al historial y reportes,
utilizando el proceso TCL.
DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO
El Advant Station serie 500, el operador de consola presenta el estado de los
sistemas en la pantalla de verificación de condiciones, solo con mirar los nodos y los
enlaces de comunicación, que incluyen todos los equipos periféricos y los procesos de
entrada y salida de la tabla de interfaz.
La condición del sistema de información es extremadamente usada durante la
instalación y también la comisión del sistema de control, especialmente si el sistema
es totalmente configurable a sí mismo.
ADVANTBUILD SOFTWARE DE INGENIERIA:
El Advant OCS, ofrece una variedad de herramientas de ingeniería efectivas
para proyectos específicos matemáticos y de requerimiento de aplicación. El sistema
está basado en herramientas incluidas en el AdvaBuild, por el Advant Station, y un
configurador multibus con un PC generador que es ofrecido como parte del sistema.
Este incluye, un soporte al MOD300 en la página de estructura y consola de
configuración.
Advabuild como Herramienta de la Ingeniería
El software del AdvaBuild está integrado en la ingeniería de planta, como
herramienta de base de datos del configurador del DCS. Este software soporta las
siguientes funciones de proyectos de ingeniería:
• Configuración de la Base de Datos.
• Documentación de proyectos como caracteres de función y reporte de Base
de Datos.
El software AdvaBuild, consiste en una familia de módulos llamados
estructuras, estos son integrados en un armazón. El armazón o estructura consiste en
tres componentes básicos:
• Usuario de interfaz.
• Base de Datos común.
• Armazón de estructura.
Estructura en Línea
La estructura en línea soporta, compilación, instalación, incremento de
tumbar lazos, y la decompilación en la Base de Datos del MOD300.
Normas de configuración del Advantbuild:
ADVAINFORM SOFTWARE DE MANEJO DE INFORMACIÓN
Este software es una herramienta comprensiva de manejo de información para
proceso de datos integrados dentro de una computadora de ambiente. Los procesos, el
historial y el reporte de datos para el Advant OCS son integrados sencillos con
sistemas existentes y paquetes de aplicación ubicados en toda la planta.
Funciones Básicas del Advainform
Sus funciones básicas son:
• Pantalla de presentación de objetos.
• Presentación numérica de datos historiales.
• Distribuidor de alarmas y eventos, distribuidos por el TCL en una cartelera
de mensajes en la pantalla de los operadores.
• Pantalla de sistemas de condiciones.
• Sistema de manejamiento útiles.
• Sistema de menú.
• Soporte de membrana.
Estas funciones son primordiales en la configuración y soporte de herramienta
para desarrollar e integrar el manejo de funciones de información, esto provee un
medio para la ejecución las interrogantes en la Base de Datos y los Datos observados
en demanda.
ADVAINFORM REPORTES
Este software es utilizado por el configurador, para itinerarios y reportes
ejecutados. Con el Advainform de reportes, se puede ejecutar procesos de reporte e
información historial. Los reportes pueden ser visualizados en la pantalla y ser
enviados a imprimir o ser almacenados en un registro.
Los reportes es un paquete opcional que se puede correr en el Advant Station
como manejo de información o en el Advant Station como operador de trabajo.
Los reportes tienen dos funciones básicas:
• Configuración de reportes.
• Ejecución de reportes.
EL SPC (ESTATICAL PROCESS CONTROL)
En un proceso de eventos no aleatorio pueden causar fluctuaciones en la
calidad del producto. El paquete del SPC es utilizado para identificar las
fluctuaciones no aleatorias e indicar cuando un producto es movido fuera del control
estadístico.
El SPC da la habilidad de detectar y corregir problemas a grandes variaciones
de procesos con técnicas de control tradicional.
Configuración del SPC
Todos los atributos de la configuración del SPC pueden ser modificados en
línea por el usuario de entrada. Un corte histórico puede ser configurado para el
análisis.
Alarmas del SPC
Una alarma en el SPC, en general, ocurre cuando el proceso se mueve fuera
del control estadístico. Las alarmas del SPC son manejadas por el paquete de alarma
de eventos. Las alarmas son de rutas, y se activan en el SPC por indicadores de
alarmas de todos los nodos configurados para recibir las alarmas.
ADVAINFORM CON CONEXION AL MATLAB:
Esta opción ofrece un soporte para cálculos avanzados (incluyendo matrices y
álgebra vectorial) y representaciones gráficas(de 2 y 3 dimensiones). La opción del
Matlab puede ser integrada como la tercera parte del software para el MathWords,
Inc, en el Advant OCS.
La conexión al Matlab esta compuesta de una interfaz fuera de línea y una
interfaz en línea. La interfaz fuera de línea es un soporte de lectura, escritura y
funciones lógicas, estos pueden ser llamados por el Matlab rápidamente de una
manera asincrona. La interfaz en línea, es usada por el Matlab como una máquina
matemática. A través de la interfaz en línea puede ejecutar un guión del Matlab o la
forma de función en ciclo.
Los datos de entrada son leídos para el proceso de ejecución y el resultado es
distribuido como salida a los objetivos del OCS. La plataforma para la comunicación
al Matlab, es él sitió de manejo de información. Si se necesita leer los datos del
histórico, la opción del AdvaInform History, debe ser instalado en el mismo sitio de
manejo de información como la conexión al Matlab, para el acceso a el nodo Advant.
ADVACONTROL SINTONIZADOR DE LAZOS PARA WINDOWS
Este es un paquete de software para controladores PI y PID en línea y fuera de
línea de auto-sintonización en el sistema Advant OCS. Se extiende hasta un
computador personal bajo Windows 3.11 o superior. El AdvaControl sintonizador de
lazos intercambia datos con el nodo utilizando el protocolo EXCOM o servicios de
soporte DDE. Los datos historiales van camino al manejo de retorno y modelo de
análisis de procesos avanzados, que puede estar fuera de línea un dato crudo
guardado en el disco.
La simulación del lazo cerrado, es usada en uno u otro modelo de procesos
identificados o descripción de procesos definidos por el usuario. El usuario define los
modelos de procesos que pueden ser usados para sintonizar el cálculo de control,
dando una posibilidad de obtener excelentes parámetros de incumplimiento para con
los lazos de prioridad puestos en marcha en la planta.
La utilización del AdvaControl sintonizador de lazos para Windows extiende
su capacidad y requiere un menor AMPL adicionales en el sistema de configuración
en el Advant OCS. El uso normal de este no requiere configuración en el sistema
OCS.
DESCRIPCIÓN DEL HARDWARE
Advant Controlador Serie 400
El Advant Controlador Serie 400,esta designado a una tarea como sistema de
integración simplificado. Esto es una escala para grandes y pequeñas aplicaciones y está
designado para la integración fácil con otros sistemas. Los controladores corren con un
sistema del software MOD 300, CCf, TCL, TLL y son completamente compatibles con el
sistema MOD 300 de instalaciones ya existentes.
Figura: 4.20.- Sistema de Arquitectura
Fuente: Advant OCS (pag 3.1).
El Advant Controlador Serie 460, es un controlador con un alto fin, este puede ser
usado en muchas situaciones diferentes. Cuando es cargado con el software MOD 300,
este sistema es ideal para demandar soluciones funcionales el cual se necesita una
redundancia confiable.
Compatibilidad
El Advant Controlador es compatible con las instalaciones existentes. La serie
6000, SC y el Advant Controlador, pueden coexistir en el mismo DCN, TCL, CCf, y TLL,
estos son disponibles en el Advant Controlador serie 400.
ADVANT CONTROLADOR SERIE 460
Esta serie provee altas capacidades de procedimientos y un gran rango de
capacidades de comunicación. El CPU esta basado por 68040/25Mhz Motorola. El
módulo controlador del CPU está disponible con 8 MB de RAM (aproximadamente 4MB
por aplicaciones) o 16 MB de RAM (aproximadamente 11 MB por aplicación).
Este controlador tiene un soporte de 1:1 en redundancia. El Advant Controlador
serie 460 tiene una tarjeta de archivo que sostiene a tres controladores; El controlador del
CPU puede ser configurado en tres parejas de controladores redundantes, y tres
controladores individuales de no-redundancia, o alguna combinación entre redundante y no
redundante. Con la pareja de modelos de CPU controladores sin redundancia están
situados de lado a lado en los gabinetes.
El nodo del Advantcontrolador 460 (AC460) consiste de un subgabinete
RF52214-SLOT. EL CPU controlador ejecuta algoritmos, también supervisa aplicaciones
y manejos de datos. Él modulo CARRIER SC510, trae información asía el sistema. El
AC460, tiene una función de redundancia 1:1 opcional de un CPU. La fiabilidad del
AC460 se maximiza por una designación de redundancia incorporadas en el CPU, con
procesos de I/O, comunicaciones y fuentes. Con estos componentes salen eventos y
características individuales.
Figura:4.21.-Controlador Advant 460
Fuente: Advant OCS (pag 3-2)
CPU de Redundancia del AC460
El Backup (memoria de respaldo) del CPU corre en paralelo con un CPU primario,
reflejando y colocando al día la base de datos en un tiempo menor de 5 milisegundo a
través de una alta y rápida conexión de comunicación. El Backup del CPU detecta los
rasgos y las funciones de control son transferidas por todo el Software de programas de
aplicación que son transferidos al Backup. Los archivos del CPU se remueven y
reemplazan mientras el operador continua en el sistema.
Fuente Reguladora de Redundancia
El AC460 puede utilizar cuatro fuentes reguladoras, con subgabinetes que tienen
dos reguladores de voltaje primario, y puede tener uno o dos reguladores de voltajes
redundantes. El primer regulador provee una fuente a un numero singular de Eslot o
ranuras. El segundo provee una fuente a un numero par de Eslot. El tercero y cuarto
regulador pueden ser numerados por fuentes de redundantes.
Cálculos de Memoria
El CPU (PM510) provee suficiente memoria RAM para sus aplicaciones. Por
encima de 11 Mbytes, son disponibles para programas de aplicación. La memoria es
generalizada mas no un factor limitante cuando es medido el sistema, como fuera, estos es
conveniente para un calculo de memoria y para verificar que estas aplicaciones no excedan
la capacidad de memoria.
Calculo de Carga del CPU
Los calculos de carga del CPU no intentan dar un valor absoluto pero indica la
magnitud de la carga generada por las diferentes partes. Este calculo también provee una
base determinada donde la optimización puede ser más efectiva y si es posible representar
menor carga al CPU.
Para reducir la carga del CPU se analiza las aplicaciones para determinar donde se
puede realizar de formas más efectivamente:
• Proporciona una base lenta.
• Fase de Lazos.
• Disminución de Actividades que Proporciona una disminución en el TLL.
• La disminución de actividades proporciona una disminución en los Lazos CCF.
Advantcontrolador de Interfaz y Módulos Personales
El Advantcontrolador es una familia de producto que fue designada para una fácil
integración con otros sistemas. Los módulos personales, son usados para comunicaciones
de I/O y otros sistemas de CPU del AC410 y el AC460 modulo Carrier.
El modulo personal (a veces llamados submodulos) contiene un perfil de protocolo
utilizando una nueva interfaz es necesitada en diferentes módulos personales, él puede ser
simplemente taponada dentro de la ranura. Con esta arquitectura visionaria, emergen
tecnologías tales como base de campo y la gran rapidez de la fibra óptica que facilitan la
integración dentro del sistema. La integración con controladores de lógicas programables y
otros mecanismos digitales son además simplificados.
Figura:4.22.- Advant Controlador Carrier para modelos personales
Fuente: Advant OCS (pag 3-23)
Conexión S100 I/O
El Modulo personal (CI540) S100 I/O es usado en una de las dos posiciones
disponibles en un modulo carrier y pueden soportar no más de cinco subgabinetes.
Cuando la pareja de módulos personales S100 I/O son instalados, estos pueden
ser configurados como un bus S100 I/O redundante o como dos buses independientes
S100 I/O no redundante. Normalmente, una pareja de módulos personales reside en
separar una tabla carrier cuando es utilizado el AC460.
TAYLOR REMOTE I/O (TRIO)
El módulo personal TRIO CI520 usa una de las 2 posiciones disponibles en un
Modulo Carrier y un soporte TRIO Bus de campo. LAN (por encima de 30 bloques
TRIO).
Dos módulos TRIO pueden ser configurados para ser usados como un redundante
LAN o como dos noredundante LAN´s. Normalmente una pareja de módulos personales
de TRIO puede residir en una tabla Carrier Separada cuando es utilizado el AC460.
Conexión MVI (Multi Vendor Interface)
El módulo personal MVI CI532V, provee un serial de interfaz para un mecanismo
externo tal como PLC.
Estos dos puertos seriales RS-832 son Modelos MVI, el cual usa una de las dos
ranuras del Carrier disponible.
Cuando se instala una pareja de Modulos MVI, estos pueden ser configurados uno
y el otro funciona como una interfaz redundante, o como 2 independientes interfaz no
redundante. Normalmente, una pareja de Modulos MVI redundante recide en tablas
separadas, cuando es utilizado el controlador AC460.
El MVI el accesible a software de interfaz, productos tales como el controlador
interfaz programable o por usuarios de aplicaciones escritas en TCL.
Interfaz de Mecanismo Inteligente (HART)
El HART es parte del Advant Controlador 460 y es usado para visualizar y
manipular variables para unir mecanismos inteligentes.
Es un módulo Software de Módulos residente en el CPU de el Advant controlador
AC460.
Este provee un método para CCF y TLL, con acceso a valores de entrada, para un
mecanismo inteligente, y un método para llamar parámetros residentes en el sistema.
Figura:4.23.-Interfaz de Mecanismo Inteligente (HART)
Fuente: Advant OCS (pag 3-27).
Procesos I/O
El Advant OCS con MOD 300 Software, soporta una amplia variedad de
opciones I/O. Las estrategias I/O pueden ser seleccionadas independientemente de la
preferencia de técnicas de control. En algunas combinaciones de estrategias de I/O es
valido el control de lenguaje. Las siguientes opciones son disponibles en I/O local y
remoto:
• S100 I/O.
• S800 I/O.
• TRIO.
S100 I/O: El sistema local I/O, S100 I/O, es usado para el controlador Serie
400. El proceso de interfaces S100 puede ser usado tanto para el controlador AC410
como para el AC460. La interfaz consiste de uno o más gabinetes de I/O con varias tablas
I/O. Las unidades de conexión, especificación, están divididas en distintos grupos
dependiendo las funciones a realizar.
Las unidades de conexión tienen terminales adicionales para la distribución de la
fuente y sensores. ( Ver figura 4.24)
La serie S100 I/O puede ser conectado de los siguiente tipos de fuentes conocidas.
• 120/230 V AC, 50/60 Hz.
• 24/48 V DC (Por un convertidor DC/DC, proviene del aislamiento entre la
fuente en línea y S100I/O.
• 24 V DC (puede ser un fundamento para gabinetes I/O serie 100.
Este sistema en Serie S100 I/O puede tener una redundancia doble y ser usado
como un regulador especial de voltaje. (Ver figura xx).
Figura:4.24.-Configuración del S100 I/O
Fuente: Advant OCS (pag 3-30).
S800 I/O: El S800 es un módulo distribuido, en sistemas I/O el cual está
comunicado con el Advant Controlador serie 400 y con el Advant Fieldbus 100 (AF 100).
El S800 I/O provee una fácil instalación de módulos I/O y procesos de cableado.
Estos módulo I/O son muy modularizados y flexibles, y pueden ser combinados para
muchas aplicaciones. También pueden ser montados en muchas configuraciones propias,
en una amplia variedad de exigencias.
TRIO (TAYLOR REMOTE I/O): El corazón del sistema es una variedad de
multicanal análogo y discretos de I/O, esto puede ser localizado en un punto de control
cerrado. Estos bloques se comunican con el Sistema a través de un bus de campo con 30
bloques para ser conectados a un bus.
SERIE 6000 ARMARIO DE SUBGABINETE
El Advant controlador 460 es montado en un gabinete con una longitud y tamaño
relativamente pequeño en comparación con las versiones anteriores. Esta compuesto de
accesos posteriores para ubicar los subgabinetes S100 I/O, las Fuentes de poder, entre
otros. También cuenta con ranuras arriba y abajo del mismo para la ventilación de los
equipos.
La siguiente figura muestra un gabinete general de configuración
Figura:4.25.-Gabinete General de Configuración serie 6000.
Fuente: Advant OCS (pag 3-121).
2.2.- PLATAFORMA DE COMUNICACION
Sistema de Comunicación
El sistema de Comunicación designado para el Advant OCS con MOD 300 es el
indicado a facilitar la transmisión de los datos por medio de procesos de control y
mecanismos de información. Los altos niveles de seguridad y integridad son cruciales para
el diseño. Dentro del Sistema, el diferente manejo y mecanismo de control muestran que
toda comunicación permanece segura y en orden para garantizar un alto nivel de
efectividad. El sistema provee un protocolo general e interfaces como primer medio de
comunicación dentro y en medio de mecanismos de simulación.
Cabe destacar que el sistema de Comunicación (DCN) que utiliza el ADVANT
OCS es idéntico al que usa el TAYLOR MOD 300, por lo que sus especificaciones son
totalmente iguales y trabaja bajo los mismos parámetros y plataformas de comunicación.
Esta similitud representa una gran ventaja al momento de emigrar hacia la nueva versión, ya
que él (DCN) actualmente implantado no representa ningún conflicto para la nueva versión
Advant OCS.
2.3.- COMPATIBILIDAD
Según el estudio realizado entre las dos tecnologías, Advant OCS y Taylor MOD
300 (sistema actualmente implantado en Resilin), se pudo constatar que es sumamente
compatible y principalmente en aquellas áreas en las cuales se hace necesario el cambio de
equipos para emigrar de una tecnología a otra.
Una de las áreas, que despertó interés, fue el cableado de comunicación con los
diferentes equipos en Planta y los controladores, ya que al momento de realizar este estudio
se planteo la necesidad de despejar esta duda, dado la empresa no está en la disposición
de cambiar el cableado existente en planta para emigrar a la nueva tecnología. Después de
analizar el funcionamiento y conexión de los controladores AC460 y entrevistar a los
diferentes técnicos encargados en la materia por parte de la empresa suplidora del Advant
OCS (ABB), llegamos a la conclusión que la interconexión del cableado de los
controladores actualmente implantado en planta son perfectamente compatibles con los del
AC460 que se desea implantar. El único cambio que se debe tomar en cuenta es que el
sistema de interconexión entre el cableado en planta y el sistema de conexión del AC460 es
un convertidor entre las dos interfaz, ya que las entradas de interconexión que usa el
AC460 son más pequeñas que las que existen actualmente en cableado de la planta. Por
otro lado los Controladores AC460 son perfectamente compatibles con los equipos e
instalaciones existentes en la Planta, incluso puede coexistir con el mismo DCN, TCL,CCF
y TLL.
Otra área que genero interés fue el DCN actualmente implantado en Resilin, ya que
este es el encargado de mantener la comunicación entre los diferentes nodos existentes en
el proceso de control (paneles de los operadores, histórico y consola configuradora). El
estudio realizado arrojó como resultado que el DCN actualmente implantado en Resilin, es
totalmente compatible para trabajar con el Advant OCS, y al momento de realizar la
instalación de dicho sistema, el DCN no sufrirá ningún cambio ya que su plataforma es
totalmente compatible y usada por el Advant OCS.
Otra compatibilidad que poseen estos sistemas es que la base de datos existentes
en el sistema implantado actualmente puede ser llevada fácilmente al sistema nuevo (Bajo
ambiente Windows) a través de un software de conversión que posee la empresa ABB.
Este software pasa de un sistema a otro todos los datos existentes en el sistema viejo, con
la particularidad que los coloca bajo ambiente Windows (Ambiente que usa el Advant
OCS). EL traspaso de esta base de datos se hace con una fiabilidad del 100%, ya que este
es un paso delicado por que se estaría trabajando con la base de datos de la empresa.
Este software también se encarga de transferir todas las pantalla y gráficos existentes en el
viejo sistema.
2.4. -TABLA COMPARATIVA ENTRE LAS DIFERENTES
TECNOLOGIAS.
CARACTERISTICAS TAYLOR MOD 300 ADVANT OCS
SOFTWARE
1.- Trabaja bajo ambiente
MS-DOS.
2.- Gráficos de pantalla en
forma bidimencional.
3.- Solamente corre con
programas bajo MS-DOS,
limitado con versiones
existentes en el mercado.
1.- Trabaja bajo ambiente
Windows.
2.- Gráficos de pantalla en
forma tridimensional o
bidimencional.
3.- Compatibles con
versiones existentes en el
mercado para la actualización
de Programas de control.
COMUNICACIÓN
1.- La comunicación entre
los controladores
programables y las
computadoras del DCS es a
través del DCN.
1.- Usa el mismo sistema de
comunicación que la versión
anterior (TAYLOR MOD
300).
HARDWARE
1.- Los Controladores
Poseen una redundancia de
11:1 y en el mejor de los
casos 3:1
2.- Su capacidad de
almacenaje y control es
limitada.
1.- Los Controladores
poseen una redundancia 1:1
2.- Su capacidad es superior
a los anteriores ya que puede
almacenar y controlar 5
Veces más que la versión
anterior
2.5.- VENTAJAS Y DESVENTAJAS
La ventajas que arroja la implementación de la tecnología Advant OCS en la
empresa Resilin es muy amplia, ya que como se ha visto el sistema Advant representa un
paso hacia delante muy grande para la empresa, dejando atrás la tecnología obsoleta que
no esta de acorde con los planes futuristas de la empresa.
La empresa Resilin al momento de implantar el sistema Advant OCS, estaría
entrando a una etapa en la cual el Sistema de Control Distribuido estaría abiertos a los
avances tecnológicos, tanto en software y hardware, lo cual permite contar con programas
avanzados que permitan llevar un mejor control del proceso que actualmente se maneja con
el sistema viejo implantado.
Otra gran ventaja que representa este sistema, es que contaría con un sistema
actual el cual no tendría problemas en el momento de los suministros de que este sistema
usa varios componentes que suministrados por varias empresas que se encuentran en el
mercado nacional, por ejemplo, los monitores usados por las consolas son Marca Hewlett
Packard, esto permite que su mantenimiento no sea exclusivamente de ABB lo cual
ahorraría a la empresa dinero al momento de su mantenimiento o reparación.
Otra ventaja es que debido a que el Sistema Advant OCS es un sistema de control
abierto y trabaja bajo un ambiente Windows, esto permite que se actualice con facilidad y
sin perdida de tiempo sus componentes de Hardware y Software. Esta ventaja tiene
mucho significado ya que como sabemos el sistema TAYLOR MOD 300 que se encuentra
en Resilin le queda un corto periodo de tiempo en el suministro de componentes muy corto
debido a los años que este sistema tiene en el mercado.
A nivel de Operadores facilita y amplia el manejo del proceso en planta ya que el
Advant OCS por ser un Sistema que trabaja bajo ambiente Windows, permite abrir y ver
varias pantallas de proceso a la vez en un solo monitor, es decir, permite controlar e
interactuar con diferentes procesos que se llevan a cabo en la Planta.
Desventajas
Las desventajas que representa la implementación de este sistema son nulas, para la
función que este sistema ejercería en la empresa, pero cabe destacar que el Advant OCS
debido a que es un sistema abierto que trabaja bajo Windows NT y puede trabajar en red
con la gerencia de planta, trae como consecuencia que si existe en la red un virus
informático este se contagiaría como lo hace cualquier computadora que trabaje bajo
Windows NT (en el caso de Resilin, casi todas las computadoras trabajan bajo Windows
NT). Pero este inconveniente se puede prevenir mediante la implementación de un sistema
antivirus constante, que revise el sistema cada vez que este tenga contacto con un red
exterior (contacto con computadoras ajenas al DCS que se encuentren dentro de la red de
Resilin).
3.- PLAN ESTRATEGICO DE ACTUALIZACIÓN DEL TAYLO MOD
300 (SISTEMA ACTUALMENTE IMPLANTADO EN LA EMPRESA), HACIA
EL ADVANT OCS CON MOD 300 DE ABB.
I Etapa
Para emigrar hacia la nueva tecnología Advant, la compañía responsable de su
ejecución ABB, tendría que hacer previamente una copia de la base de datos que
actualmente se está corriendo en Resilin, a su vez esta copia incluiría una copia de todas las
pantallas, y una copia del histórico. Estas copias se hacen con el objetivo de actualizarlas,
es decir, llevarlas del ambiente que ellas corren (MS-DOS), hacia el Windows que seria el
nuevo ambiente a instalarse. Este cambio se hace en su totalidad a través de un Software
especial para estos casos que posee la empresa ABB, el cual hace todo el traslado de
datos y gráficos con una fiabilidad del 100% en todos los aspectos.
Este respaldo que toma ABB de la base de datos se haría una semana antes de
instalar los nuevos equipos en sala de control como lo son; las consolas de operadores e
ingeniería.
Consola Configuradora
El primer paso para la actualización, seria instalar la nueva consola de ingeniería o
consola Configuradora. Este es el primer paso y el más importante ya que aquí se
instalaría además de la consola con sus computadoras nuevas, la base de datos bajo
ambiente Windows. Para realizar esta instalación la empresa ABB calcula un tiempo
estimado de 2 a 3 horas aproximadamente, y requeriría de una pequeña parada de planta,
ya que se tendría que tumbar todos los nodos del proceso para volverlos a levantar bajo el
nuevo sistema Windows.
Consola Histórica
El siguiente paso cambiaría los módulos o paneles con sus respectivos monitores, lo
que no amerita que la planta esté parada ya que solamente con apagar el nodo
correspondiente para conectarlo y volverlo a levantar es suficiente. Es decir este cambio de
consolas se puede hacer en línea.
Consola del Operador (Area 100,200,300)
Este cambio al igual que el histórico se puede ejecuta en línea sin necesidad de
parar planta, ya que solamente con apagar el nodo y volverlo a levantar es suficiente para
poner el área 100, 200 o 300 activa y corriendo bajo el nuevo sistema. Antes de apagar el
nodo y cargar el nuevo ambiente, se procede a conectar el nuevo panel del operador, y una
vez conectado se ejecuta la acción antes mencionada. Mientras se esta conectando la
nueva estación el operador puede seguir trabajando en el panel viejo y bajo ambiente
Windows.
Cabe destacar que al momento de levantar el Sistema de Control Distribuido
nuevo (Advant OCS) la única consola que contara con las nuevas paneles es la de
Ingeniería, ya que como se explicó anteriormente el resto de las consolas seguirán
trabajando con los paneles viejos pero bajo el nuevo ambiente ADVANT OCS, mientras
se cambian una a una en línea con el proceso.
Es importante resaltar que el Advant OCS trabaja con gráficos tridimensionales,
pero al momento de hacer la conversión de gráficos del sistema viejo al nuevo, los gráficos
en el Advant permanecen de la misma forma como estaban en el antiguo sistema. Para
modificar estos gráficos, se puede hacer en linea,osea con la planta en funcionamiento ya
que el Windows que conforma al Advant OCS tiene unos comando que permite cambiar
cómodamente estos gráficos sin ningún tipo de trauma para el Sistema. Cabe destacar que
la transformación de estos gráficos seria muy importante ya que se vería reflejado en la
pantalla de los operadores el proceso que manejan de forma más amigable y nítida.
El cambio y la instalación total antes mencionadas del ADVANT OCS con sus
respectivas consolas tiene un tiempo no mayor a 6 días. Esto se deriva de la investigación
que se hiciera en conjunto con la empresa ABB para el caso Resilin.
II Etapa
Controladores
La segunda etapa que contempla los cambios de los controladores existentes en
planta por los nuevos controladores AC460. Representa el paso definitivo para la
transformación del sistema al Advant OCS, ya que con la implementación de los nuevos
controladores el sistema trabajaría cómodamente por que estaría bajo un plataforma de
interconexión con el DCS totalmente actualizada y modernizada.
Para lograr el cambio de los viejos controladores por los nuevos la empresa
instaladora (ABB), necesita que la planta de Polietileno Lineal (Resilin), este parada por un
periodo de tiempo no mayor de 10 días. Ya que en este periodo de tiempo los
controladores necesitan estar totalmente desconectados para reemplazarlos por los nuevos.
Cabe resaltar que los controladores son pieza fundamental en el proceso de control de la
Planta, ósea que al parar los controladores el proceso de control dejaría de funcionar y por
consiguiente el proceso de la Planta
Este cambio se puede hacer perfectamente sin ninguna perturbación, ya que Resilin,
tiene un cronograma de parada de planta por periodo de 30 días cada 18 meses
aproximadamente. Este periodo de parada la empresa lo usa para realizar mantenimientos
a los equipos de planta, reemplazo de equipos dañados y también ampliación de planta
para aumentar la producción de la misma.
Luego de realizado un estudio de factibilidad, entre la empresa instaladora ABB y
Resilin, se llega a la conclusión que estas paradas programadas cada cierto tiempo, es
perfectamente viable para hacer la conversión de los controladores, ya que la empresa en
este periodo esta totalmente parada.
Antes de realizar esta parada para la conversión de los controladores, la empresa
ABB a través del Advant OCS (sistema que ya debe estar instalado), hace un copy de
información de los viejos controladores hacia archivos del Advant. Este proceso se lleva a
cabo para guardar toda información almacenada en esos controladores, y una vez
instalados los nuevos (AC460) se procede a la carga de esa información a través del DCN.
El Advant OCS esta perfectamente programado para transferir esta información a los
nuevos controladores, sin ningún tipo de perturbación ya que como se menciono
anteriormente al sistema es totalmente compatible, y dentro de sus funciones contempla el
paso anteriormente mencionado.
4.- ANÁLISIS COSTO-BENEFICIO
Luego de haber realizado un estudio de la nueva tecnología Advant OCS, y de
considerar las etapas para la transformación de la vieja tecnología actualmente implantada
en la empresa hacia la nueva, se llega a una conclusión para el costo de dicha
transformación. Los costos que a continuación se presentan se discutieron con la empresa
suplidora e instaladora del Advant OCS (ABB).
El proyecto estaría dividido en dos etapas de inversión que podría ser continuas o
en dos pasos. La primera etapa cubre el costo del nuevo, software, el cual implica la
instalación del mismo, de la consola configuradora y las consolas de los operadores (Area:
100,200,300 y Histórico), el cual esta presupuestada en $150.000
Es importante recalcar que cada operador tendrá dos pantallas o monitores, lo
mismo que la consola Configurador y el Histórico.
La segunda etapa de la inversión que seria la parte de los controladores (AC460)
estaría dada por un controlador, con sus respectivos componentes electrónicos, cables de
interfaz y convertidor para la interfaz. Esta etapa esta valorada en su totalidad por
$100.000 aproximadamente.
Beneficios
Con la conversión del TAYLOR MOD 300 hacia el ADVANT OCS, seda un
paso gigantesco hacia el próximo milenio, ya que la compañía contaría con un Sistema de
Control Distribuido de vanguardia, y a la vez garantiza él optimo funcionamiento del
proceso de la planta. La planta de Polietileno Lineal (RESILIN), es una planta que maneja
un proceso de producción muy complejo, y de hay que necesita que su sistema de Control
Distribuido (DCS) sea actualizado, ya de esta manera, le permite integrarse con paquetes
de software utilizados hoy día.
Otro beneficio que trae la conversión es que debido a que el proceso, es critico
necesita controladores que garanticen la operatividad de la planta como lo son los AC460,
estos controladores a parte de ser muchos más rápidos y eficaz que el instalado
actualmente en planta, garantizan una redundancia de 1:1, esto hace que el proceso que
maneja la planta en el ámbito de controladores sea sumamente fiable.
Otra gran ventaja es que el ADVANT OCS es un sistema abierto, es decir,
permite que la gerencia no este aislada del proceso, ya que el ADVANT OCS corre bajo
un ambiente Windows NT, que le permite comunicarse a través de la red con el Proceso
de la planta. Esta interconexión se logra a través de paquetes de Software adecuado que
permiten su fácil comunicación.
5.- DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS
El DCS (TAYLOR MOD 300) es un Sistema de Control Distribuido que se
encarga de monitorear y Controlar los diferentes procesos que maneja la empresa Resilin.
Este sistema a medida que a transcurrido el tiempo se torno obsoleto y poco avanzado
para las metas que se plantea la empresa, ya que Resilin en sus comienzos fue instalada
para trabajar con una cantidad especifica de polietileno Lineal al año.
Hoy en día después de varios años la empresa ha aumentado su capacidad de
producción debido a varios proyectos de ampliación que ha experimentado. Esto obedece
a que el sistema encargado de manejar el proceso, como lo es el Sistema de Control
Distribuido (DCS) de la empresa no se encuentre acorde con estos ajustes, ni con los que
vendrán en un futuro muy cercano. Por otro lado él (DCS) presenta un Sistema en
desacorde con los nuevos avances tecnológicos en está materia, y que además presenta el
riesgo de sufrir en cualquier momento la falta de accesorios y respuesta para su optimo
funcionamiento, ya que la empresa suplidora de estos respuestos(ABB), retiró del mercado
este sistema hace mucho años y por lo tanto se corre el riesgo de dejar de percibir estos
asesorios, ya que el tiempo que da esta empresa para garantizar el suministros de estos
respuestos esta expirando.
De acuerdo a los objetivos planteamiento se realizo una investigación minuciosa del
funcionamiento del Sistema de Control Distribuido (DCS) TAYLOR MOD 300 de ABB,
para determinar cual tecnología existente en el mercado, seria la más viable para su
optimización.
La investigación arrojo como resultado el ADVANT OCS con MOD 300, sistema
que es representado por la misma empresa del TAYLOR MOD 300 (Sistema actualmente
utilizado en Resilin) ABB, el cual reúne todos los requisitos necesarios para ser
implementado y sustituir al actual.
Se estudió la nueva tecnología (ADVANT OCS con MOD 300) en todos sus
aspectos, tanto al nivel de Hardware como de Software, para poder compararlo con el
Sistema actualmente implantado. Este estudio abarca todos los aspectos técnicos que
contempla su instalación y reemplazo de la actual. También se estudio el impacto que
tendría este nuevo Sistema en el proceso de producción de la empresa, cuyos resultados
son sumamente satisfactorios, ya que se comprobó, que su implementación seria todo un
éxito impactante en el desarrollo actual y futuro de la empresa Resilin.
Se estudió todo lo concerniente al impacto que tendría este sistema (ADVANT
OCS) con respecto al Taylor MOD 300, de estos que se elaboró un análisis en el cual se
expresan las ventajas y desventajas que tendría como resultado la empresa Resilin en
relación con la actualización de dicho Sistema de Control. Estos resultados fueron
netamente positivo, ósea que las ventajas del Sistema Advant son enormes con respecto a
la desventaja que podría tener.
En esta investigación se realizó un estudio minucioso para determinar el costo
monetario que arrojaría la conversión hacia el nuevo sistema y los beneficios que se
obtendrá con dicha Actualización, tanto para el Proceso Producción de Polietileno Lineal
en la empresa como para la Gerencia de Resilin.
Se diseñó un plan estratégico para la conversión de la antigua tecnología hacia el
ADVANT OCS con MOD 300. Este plan fue diseñado en conjunto con el departamento
técnico de ABB (empresa encargada de su instalación). En este plan se especifica
detalladamente los pasos necesarios para la actualización del sistema, así como también el
tiempo que tardara su ejecución. Este diseño fue realizado para el caso específico de la
Empresa Resilin, ya que otras empresas del ramo Petroquímico pueden presentar una
situación similar a la planteada en Resilin pero nunca será igual el plan estratégico de
actualización.
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