presentación emanuel machado trabajo especial de grado
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”EXTENSIÓN MATURÍN
HERRAMIENTA AUTOMATIZADA PARA LA INTEGRACIÓN DE DATOS DE CAMPO EN LAS ESTACIONES DE FLUJO O-16 Y J-20 CON ACCESO WEB, EN EL ÁREA EXTRAPESADO DE LA DIVISIÓN
CARABOBO, MORICHAL ESTADO MONAGAS.
Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al Título de Ingeniero de Sistemas
Autor: Tsu. Emanuel MachadoTutora: Ing. (MSc) Amelia Malavé
Maturín, Julio de 2014
CONTEXTUALIZACIÓN
DEL PROBLEMA
Capítulo I: El Problema
CONTEXTUALIZACIÓN
DEL PROBLEMA
DATOS DE CAMPO SOLO EN MODO LOCAL
HISTÓRICO EN MODO LOCAL
AUSENCIA DE DATOSEN TIEMPO REAL
RETARDOS EN LA OBTENCIÓN DE DATOS
DEBILIDAD EN LAS TENDENCIAS DE
PRODUCCIÓN
Capítulo I: El Problema
OBJETIVOS DE
LA INVESTIGACIÓN
OBJETIVO GENERAL
Capítulo I: El Problema
Desarrollar una herramienta automatizada para
la integración de datos de campo en las
estaciones de flujo O-16 y J-20 con acceso
web, en el área extrapesado del distrito
Morichal, división Carabobo, Estado Monagas,
con la finalidad de apoyar la toma de
decisiones y mejorar los niveles de producción.
OBJETIVOS DE
LA INVESTIGACIÓN
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Capítulo I: El Problema
1.) Describir el funcionamiento actual de los
sistemas de control de las estaciones de flujo
O-16 y J-20, para identificar el modo de
operación.
2.) Determinar los requerimientos necesarios a
fin de lograr una integración acorde a las
necesidades de la gerencia general.
3.) Diseñar la arquitectura del sistema propuesto
que permitará supervisar los procesos en las
estaciones de flujo O-16 y J-20.
4.) Construir la Interfaz Hombre-Máquina (HMI),
con el software InTouch 9.0, para supervisar
remotamente ambas estaciones.
5.) Ejecutar pruebas para validar la
comunicación entre las SCADA de las salas de
control y el sistema propuesto.
6.) Realizar la migración del HMI a la aplicación
Suite Voyager con la finalidad de tener acceso
vía web.
JUSTIFICACIÓN DE
LA INVESTIGACIÓN
DISPONER DE INFORMACIÓN
EN TIEMPO REAL
GARANTIZAR LA SEGURIAD DE
LOS DATOS DE CAMPO
ALMACENAR LOS PROCESOS
HISTÓRICOS
GARANTIZAR LA BASE DE
DATOS ACTUALIZADA
TOMAR DECISIONES
IMPULSAR LA GESTIÓN DEL NEGOCIO E INTEGRACIÓN DE
LOS NIVELES (MES)
Capítulo I: El Problema
ANTECEDENTES DE
LA INVESTIGACIÓN
Mendoza, L. (2013). “Desarrollo de un Sistema de Información para la Gestión y Control del mantenimiento de los equipos rotativos en el Departamento de Equipos Dinámicos de PDVSA, Distrito Morichal, División Carabobo ubicado en el Municipio Maturín, Estado Monagas.” Universidad de Oriente Núcleo de Monagas.
Rojas, A. (2013). “Herramienta Automatizada para el Control de los Procesos Operacionales del Tren de Prueba de la Macolla-J21-1, en el Área de Extrapesado del Distrito Morichal, PDVSA, Maturín, Estado Monagas.” Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño Extensión Maturín.
Jaime, S. (2012). “Migración de la base de datos del Sistema de Control Distribuido (MOD 300), al Sistema de Control y Supervisión, guardián del Alba (GALBA) ubicado en PDVSA distrito Morichal, división Carabobo, estado Monagas”. Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Bolivariana.
Capítulo II: Marco Teórico
BASES TEÓRICAS
SISTEMAS
SCADA
APLICACIÓN
WEB
SISTEMAS DE
INFORMACIÓ
N
SISTEMAS DE
CONTROL
Modelo de
Automatizaci
ón
Piramidal
ERP
MES
SISTEMA DE CONTROL
SCADA
PROCESOS E INSTRUMENTACIÓN
Capítulo II: Marco Teórico
BASES LEGALES
Constitución de la República Bolivariana de Venezuela , Art.110
Ley Orgánica de Ciencia, Tecnología e Innovación de Venezuela, Art. 15
Ley Orgánica de Hidrocarburos, Art. 1, Art.5
Capítulo II: Marco Teórico
Modalidad y
Tipo de Investigación
Proyecto Factible
•Representa una solución viable a un problema planteado.
Descriptiva
•Permite lograr caracterizar un objeto de estudio o situación concreta.
Capítulo III: Marco Metodológico
UNIDAD DE ESTUDIO
Sistemas de
Control
HMI
ENLACES DE COMUNICACIÓN
ALMECENAMIENTO DE DATOS
Tableristas4
Supervisores2
Superintendente1
Gerentes4
Capítulo III: Marco Metodológico
TÉCNICAS E INSTRUMENTOS
DE RECOLECCIÓN DE DATOS
•Conversaciones informales con personal involucrado, objeto de
obtener datos e información relevante
Entrevista
• Revisión de fuentes bibliográficas de la empresa.
Revisión Documental
Observación Directa
• Verificar actividades en sitio de trabajo
Capítulo III: Marco Metodológico
TÉCNICAS DE
ANÁLISIS DE DATOS
Descripción detallada de situaciones, eventos,
instrucciones, comportamientos, experiencias
y actitudes
Análisis Cualitativo
Análisis de Contenido
Realizar diagnóstico y agrupar contenidos
significativos de entrevistas, texto,
manuales entre otros.
Capítulo III: Marco Metodológico
DESCRIPCIÓN SITUACIÓN ACTUAL
Ubicación de las Estaciones de Flujo
Capítulo IV: Resultados
Descripción Situación Actual
Funcionamiento de las Estaciones de Flujo O-16 y J-20
Capítulo IV: Resultados
TK-28000
TK-10001
FLUIDO MULTIFASICO DE
MACOLLAS
FLUIDO MULTIFASICO DE
MACOLLAS
BOMBAS DE
TRANSFERENCIA DE
CRUDO DILUIDO A
TRATAMIENTO
GAS HACIA PLANTA COMPRESORA
CRUDO HACIA COMOR
CG-02
CG-01
SG-01
SG-02
SG-03
DG-01
DG-02
CALENTADOR GENERAL DE PRODUCCIÓN
SEPARADOR GENERAL DE PRODUCCIÓN
DEPURADOR DE GAS
TANQUES DE ALMACENAMIENT
O
DESCRIPCIÓN SITUACIÓN ACTUAL
Sistemas de Control de Estaciones de Flujo
Capítulo IV: Resultados
O-16 J-20
Arquitectura Semi distribuida Sistema de control
Cantidad de macollas 11 19
Enlace Radio enlace 2.5 gb Wimax
Radio enlace 2.5 gb Wimax
Controlador PLC(3) DCS
REQUERIMIENTOS
Funcionales
Capítulo IV: Resultados
Gestor de Contenido
Link de cada interfaz
Visualización de Ambientes
Informes de macollas
Resumen y tendencia de producción
REQUERIMIENTOS
No Funcionales
Capítulo IV: Resultados
HARDWARE
PLC gama alta.
Tarjetas de I/O
Sistema de control
distribuido de
Foxboro, I/A Series
Servidor Web HP ProLiant DL300
Servers
Tarjeta de
Comunicación
Computador de
escritorio
Enlace de radio con
tecnología Wimax
REQUERIMIENTOS
No Funcionales
Capítulo IV: Resultados
SOFTWARE
Windows XP WindowMaker Suite Voyager
Intouch 9.0 WindowViewer Servidor HTTP Apache
ARQUITECTURA DEL SISTEMA PROPUESTO
Capítulo IV: Resultados
CONSTRUCCIÓN DE LA INTERFAZ HOMBRE-MÁQUINA (HMI)
Capítulo IV: Resultados
PASO 1:
Creación de un nuevo Proyecto
En IntouchBarra de menú del
software seleccionar la pestaña fichero
Se elige la opción nuevo
Capítulo IV: Resultados
PASO 2:
Desarrollo de Ventanas
Seleccionar Icono de hoja blanca
Colocar nombre de ventana
Seleccionar color y
símbolos
CONSTRUCCIÓN DE LA INTERFAZ HOMBRE-MÁQUINA (HMI)
Capítulo IV: Resultados
PASO 3:
Desarrollo de Ventanas
Opción de Símbolos Seleccionar color y
símbolos
Tamaño y Rotación
CONSTRUCCIÓN DE LA INTERFAZ HOMBRE-MÁQUINA (HMI)
Capítulo IV: Resultados
PASO 4:
Definición del
Tagname
Tipos de TagnameTipos de datos del
Tagname
Características de los
Tagname
CONSTRUCCIÓN DE LA INTERFAZ HOMBRE-MÁQUINA (HMI)
•Tags registros internos de InTouch MEMORY •Registros de enlace con otros programas I/O •Tags de tipo indirecto INDIRECT
•Tags de los grupos de alarmas GROUP VAR
•Tag asociado a los gráficos históricos HISTTREND
•Información acerca de los tags que están siendo visualizados en una gráfica histórica TagID
•Puede disponer de un valor 0 ó 1 Discrete
•Tagname de 32 bits con signo. Su valor va desde -2.147.483.648 •hasta 2.147.483.647
Integer
•Tagname en coma flotante. Su valor va entre ±3.4e38. Todos los cálculos son hechos en 64 bits de resolución, pero el resultado se almacena en 32 bits
Real
•Tagname alfanumérico de hasta 131 caracteres de longitud Message
TIPOS DE TAGNAMESTIPOS DE DATOS DE LOS TAGNAMES•Visualiza las características principales del tagname Main
•Visualiza las características del tag que va a crear (valor mínimo/máximo, etc.) Details •Visualiza las condiciones de alarma del tag Alarms
•Le permitirá de visualizar las características del tagname tanto de detalles como de alarma Details&Alarms
•Visualiza Miembros caso de ser supertag Members
CARACTERÍSTICAS DE LOS TAGNAMES
Capítulo IV: Resultados
PASO 5:Animación de
Los Objetos
Animation
Links
Animación de
Los Objetos Valor
discreto
Animación de
Los Objetos Valor
discreto Analógico
CONSTRUCCIÓN DE LA INTERFAZ HOMBRE-MÁQUINA (HMI)
ANIMATION LINKSANIMACIÓN DE OBJETOS VALOR DISCRETO ANIMACIÓN DE OBJETOS VALOR DISCRETO ANALÓGICO
Capítulo III: Marco Metodológico
CONSTRUCCIÓN DE LA INTERFAZ HOMBRE-MÁQUINA (HMI)
Capítulo IV: Resultados
RUNTIME
Windows Viewer
Capítulo IV: Resultados
CONSTRUCCIÓN DE LA INTERFAZ HOMBRE-MÁQUINA (HMI)
Capítulo IV: Resultados
Pruebas de Comunicación entre los SCADA de las
Salas de Control y el Sistema Propuesto
PRUEBAS SEÑALES ANALÓGICASSEÑALES DE SALIDAS ANALÓGICAS
MIGRACIÓN DEL HMI A LA APLICACIÓN WEB SUITE VOYAGER
Capítulo IV: Resultados
SUITE VOYAGER
APLICACIÓN WEB
MIGRACIÓN
MIGRACIÓN DEL HMI A LA APLICACIÓN WEB SUITE VOYAGER
Capítulo IV: Resultados
REPORTES Y SEGUIMIENTODE LOS PROCESOS: ACTIVEFACTORY
Capítulo IV: Resultados
Realizar diagnóstico y agrupar contenidos significativos de entrevistas, texto, manuales
entre otros.
MANUAL DE USUARIO
INTRODUCCIÓN
ACCESO A
SUITEVOYAGER
VISUALIZACIÓN
DE LOS
AMBIENTES
USO DEL ACTIVE
FACTORY
REPORTES DE
TENDENCIAS DE
PRODUCCIÓN
NORMA
GGPIC (Guia de
Gerencia de
proyectos de
Inversión de
Capital) PDVSA
Capítulo IV: Resultados
Realizar diagnóstico y agrupar contenidos significativos de entrevistas, texto, manuales
entre otros.
VISUALIZACIÓN DE LA HERRAMIENTA
EJECUCIÓN DE LA
HERRAMIENTA
AUTOMATIZADA
CONCLUSIONES
Capítulo IV: Resultados
1.) Se describió el funcionamiento actual de los sistemas de control de
las estaciones de flujo O-16 y J-20, identificando la ubicación y el modo
de operación de cada uno.
2.) Se determinaron los requerimientos necesarios a fin de lograr una
integración acorde a las necesidades de la gerencia general,
permitiendo identificar el hardware, software y los instrumentos
requeridos para el desarrollo de la herramienta web.
3.) Se estableció y describió detalladamente la arquitectura del sistema
propuesto que permita supervisar los procesos en las estaciones de flujo
O-16 y J-20, siempre tomando en cuenta las características del proceso
operativo y las indicaciones del personal de ingeniería de procesos (IDP).
4.) Se construyó la Interfaz Hombre-Máquina (HMI), con el software
InTouch 9.0, para supervisar remotamente ambas estaciones, realizando
los despliegues gráficos o interfaz hombre-máquina (IHM) que
posteriormente fueron exportadas al software web SuiteVoyager.
5.) Se realizaron pruebas de lazo y de integridad para validar la
comunicación entre los instrumentos de campo, el PLC y el SCADA. Para
verificar que el sistema pueda monitorear las variables operacionales
(presión, flujo, temperatura, flujo de gas, posición de las válvulas de
control) desde cualquier sitio a través de la web.
6.) Se procedió a realizar la migración del HMI a la aplicación Suite Voyager
con la finalidad de tener acceso vía web. Con la implementación de esta
herramienta automatizada, se podrán tomar decisiones acertadas desde la
gerencia general en tiempo real.
RECOMENDACIONES
Capítulo IV: Resultados
1.) Desarrollar un programa de mantenimiento preventivo y un
constante acondicionamiento de los equipos, para mantener el
sistema en óptimas condiciones.
2.) Dar importancia a la masificación de esta herramienta, en los
procesos de extracción y producción de crudo de la industria
petrolera.
3.) Mantener la calibración de los instrumentos a tono y sin errores
en escalamientos de unidades de ingeniería en las variables de la
base de datos de la aplicación.
Realizar diagnóstico y agrupar contenidos significativos de entrevistas, texto, manuales
entre otros.
PARA EL LOGRO DEL TRIUNFO SIEMPRE HA SIDO
INDISPENSABLE PASAR POR LA SENDA DE LOS SACRIFICIOS.
SIMÓN BOLÍVAR
Capítulo III: Marco Metodológico
GRACIAS POR SU
ATENCIÓN
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”EXTENSIÓN MATURÍN
HERRAMIENTA AUTOMATIZADA PARA LA INTEGRACIÓN DE DATOS DE CAMPO EN LAS ESTACIONES DE FLUJO O-16 Y J-20 CON ACCESO WEB, EN EL ÁREA EXTRAPESADO DE LA DIVISIÓN
CARABOBO, MORICHAL ESTADO MONAGAS.
Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al Título de Ingeniero de Sistemas
Autor: Tsu. Emanuel MachadoTutora: Ing. (MSc) Amelia Malavé
Maturín, Julio de 2014
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