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NIDOS

BI

UNIVERSIDAD DE ORIENTENÚCLEO DE MONAGAS

ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADASDEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

CURSO ESPECIAL DE GRADO – ÁREA ACPIESTRATEGIAS PARA LA AUTOMATIZACION INDUSTRIAL (EAI)

Asesor:Judith Devia EQUIPO CIM Palma Yddany Rojas Rosangi

LA DETECCION DE FALLASEN PROCESOS INDUSTRIALES

Maturín, Abril de 2015

(PARTE I)

DETECCION DE FALLAS

CONTENIDO

INTRODUCCION MARCO TEORICO

• DEFINICION DE FALLA• TIPOS DE FALLAS• DETECCION DE FALLAS• SISTEMAS SCADA EN LA DETECCIÓN DE

FALLAS• METODOS ESTADISTICOS EN LA

DETECCIONDE FALLAS• TIPOS DE DETECCION DE FALLAS

CONCLUSIONREFERENCIAS

DETECCION DE FALLAS

INTRODUCCION

  Las Industrias se caracterizan en su mayoría, por llevar a cabo procesos con un alto grado de complejidad y donde intervienen cuantiosas cantidades de materias, obreros, operarios, maquinarias y elementos tanto simples, los cuales no representan un factor tan riesgoso para estas, como elementos tóxicos, de naturaleza altamente agresiva o peligrosa que deben ser manipulados bajo rigurosas medidas de seguridad.

Ante esto, llevan a cabo ciertas actividades de planeación e investigación, dirigidas a encontrar, cual es la combinación clave entre instrumentos, técnicas, tecnologías y métodos que permitan controlar de forma óptima sus procesos, para lograr una correcta supervisión y monitorización de sus instalaciones.

Un factor fundamental elemental para lograrlo es encontrar la clave sobre, ¿Como apoyar la supervisión de procesos por medio de la detección de fallas?

DETECCION DE FALLAS

DEFINICION DE FALLA

  Según Chacón,L(2012) “Una falla, es la causa u evento que nos lleva a la

finalización de la capacidad de un equipo para

realizar su función adecuadamente o para dejar de

realizarla en su totalidad. Un elemento sujeto a una

falla muestra propiedades que cambian

gradualmente de un valor inicial a un límite fatal.”

DETECCION DE FALLAS

TIPOS DE FALLA

  Según Chacón, L(2012):

• Falla Parcial

• Falla Intermitente

• Falla Total

• Fallas Catastróficas

DETECCION DE FALLAS

El papel de los sistemas SCADA, en la detección de fallos, puede ir desde el simple disparo de alarmas, hasta la utilización de técnicas más sofisticadas ya integradas ó

susceptibles de ser integradas, de las cuales existen numerosos paquetes en el mercado,

los cuales incorporan tanto facilidades de control estadístico (SPC, Statistical Process

Control) como tecnología de sistemas abiertos (DDE, OLE, COM/DCOM, ActiveX y OPC) que permite una fácil integración con

otras aplicaciones.

DETECCION DE FALLAS

SISTEMAS SCADA EN LA

DETECCION DE FALLAS

SPC(Control de procesos estadísticos), se trata de un método de detección de fallos basado en la combinación de técnicas estadísticas y probabilísticas para establecer un modelo de comportamiento normal del proceso caracterizado por las medidas disponibles.

DETECCION DE FALLAS

DETECCION DE FALLAS

METODOS ESTADISTICOS DE DETECCIONDE FALLAS SPC• Variables aleatorias

• Variables controlables

• Control estadístico

• Predicciones

GRAFICO DE CONTROL (LabWindows SPC Toolkit)

Fuente: CEA-IFAC Sistemas de Supervisión  (Pág. 41)

TIPOS DE DETECCION DE FALLAS

• Utiliza solamente herramientas matemáticas o analíticas .

• Sus métodos generaran las señales adicionales que se comparan con las señales medidas

METODOS ANALITICOS

Detección de fallos ligada a tecnologías de sistemas abiertos.

TIPOS DE DETECCION DE FALLAS

MODELOS ANALITICOS

• Se apoyan en modelos matemáticos (lineales o no lineales).

• Generan señales adicionales que se comparan con las señales medidas

• Se basan en la generación de residuos

METODOS ANALITICOS

Detección basada en modelos analíticosFuente: Colomer J, Meléndez J, Ayza J (sf). CEA-IFAC Sistemas de Supervisión. (Pag 43)

TIPOS DE DETECCION DE FALLAS

RESIDUOS BASADOS EN OBSERVADORES

METODOS ANALITICOS

• Se basan en el filtro de Kalman(algoritmo).

• Identifican estado oculto del sistema

• Generación de residuos

Uso de observadores para generación de residuosFuente: Colomer J, Meléndez J, Ayza J (sf). CEA-IFAC Sistemas de Supervisión. (Pag 43)

TIPOS DE DETECCION DE FALLAS

MODELOS DE SEÑALES

• Extraer información de fallos de señales precedentes.

• Conocer los síntomas y los fallos que originan.

• Requiere de experiencia.• Aplica herramientas estadísticas,

de probabilidades, SPC. Según la naturaleza del proceso

METODOS ANALITICOS

DETECCION DE FALLAS

CONCLUSION

• La detección de fallos por su naturaleza investigativa y detectora, es fundamental dentro del proceso de supervisión de cualquier fabrica e industria, ya que es capaz de permitir a industriales la localización de alguna anomalía presente en sus procesos lo que repercutiría en la rapidez de la toma de decisiones que en este tipo de entornos es crucial.

• El apoyo que prestan los sistemas SCADA y su adaptabilidad a fusionarse con herramientas o sistemas abiertos dirigidos a apoyar de forma aún más eficiente la supervisión y monitorización de procesos, lo que representa una ventaja competitiva para cualquier industrial que la implemente.

• El uso de PSC, servirá para llevar a cabo un seguimiento de variables que forman parte de los procesos, basados en criterios estadísticos - probabilísticos solidos, que agilicen la detección de fallas.

REFERENCIAS

Cedeño A, López J. Detección de Fallas Parte I. [Documento en línea] Consultado el 19 de abril de 2015 en: http://es.slideshare.net/acpicegudomonagas/unidad-4-tema-7-equipo-dcs-deteccion-de-fallas

Chacón, L(2012).Las Fallas. [Documento en línea] Consultado el 19 de abril de 2015 en: http://es.slideshare.net/avanzado2/5-las-fallas.

Colomer J, Meléndez J, Ayza J (sf).”Sistemas de Supervisión”. Trabajo de

investigación de integrantes del Centro de Investigación CEA-IFAC.

Wikipedia Enciclopedia Libre. Filtro de Kalman [Pagina Web] Consultado el 19 de abril de 2015 en: http://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_de_Kalman

GRACIAS…