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CCAAPPIITTUULLOO IIII ::
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CCAAPPIITTUULLOO IIII AA..-- AANNTTEECCEEDDEENNTTEESS DDEE LLAA IINNVVEESSTTIIGGAACCIIÓÓNN.. Para el desarrollo del trabajo de investigación se consideraron como
referencia proyectos realizados anteriormente que guardan cierta relación
con lo que se refiere a sistemas de supervisión y control, entre ellos se
encuentran:
Amico y La Cruz (1998), quienes implementaron un sistema de control y
monitoreo a través de la Remota DPC 3330 Bristol Babcock para los equipos
de la Estación Repetidora Cerro Azul de PDVSA. Para instalar este tipo de
control se utilizó una metodología que consta de 9 fases: Estudio de la
situación actual, reconocimiento de la unidad DPC 3330, comunicación entre
el DPC y el computador, diagnóstico de la unidad DPC, comunicación con la
remota a través de modems, Identificación y selección de equipos a
supervisar y controlar, programación y carga de la unidad DPC, Diseño de
cajera de interconexión de equipos a la unidad DPC, e implementación del
sistema. Los resultados determinaron que con la automatización aumenta la
confiabilidad del servicio prestado por la instalación debido de que esta
dependen la mayoría de las operaciones de la filiales de Occidente, evitando
así la difícil programación de viaje de supervisión y control cada vez que se
desee saber el estado y condición de operación de algunos equipos.
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Brito y Guerrero (1998), también hicieron un estudio cuyo propósito fue
diseñar un prototipo de interfaz de comunicación, para la supervisión remota
de los trabajos de guaya a través del Sistema Monitor de Cabezal de Pozo
(WHM). La metodología se sustento en cuatro fases: Análisis los procesos
operacionales de producción, mantenimiento y reparación de pozos,
Evaluación de las tecnologías disponibles en el mercado, con la finalidad de
cumplir con las estaciones y los requerimientos de la empresa, Estudio de la
capacidad de medición y comunicación del sistema y por último
identificación y descripción de los elementos y equipos para diseñar la
interfaz de comunicación. Los resultados demostraron que la interfaz es
capaz de supervisar vía remota los trabajos de guaya, a través del WHM.
Cefi (1998) por su parte desarrollo un sistema de investigación y control a
distancia para el bombeo automático de crudo desde la Estación L.O.L de
Puerto Miranda a la Refinería Carbón. El estudio se desarrollo en dos fases:
la primera fue descripción de la situación actua l de la Estación,
determinación de los requerimientos técnicos y operacionales según las
necesidades operativas, y la segunda fase fue la evaluación de las
especificaciones mínimas del hardware y software para garantizar el buen
funcionamiento de la Estación. Los resultados obtenidos determinaron la
capacidad de controlar y supervisar el bombeo de crudo a distancia, desde la
sala de control, de una forma monitoreada, para poder tener control de los
procesos en forma eficiente y segura.
Duran y Avila (1998) quienes desarrollaron un prototipo de un sistema de
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supervisión y control para la optimización del proceso de tratamiento de gas
combustible en la planta Barua V en la división de operaciones de producción
de la empresa Maraven S.A, la cual consistió en tres etapas básicas;
levantamiento de información, especialidad de instrumentación y
especialidad de sistemas.
Los resultados obtenidos integran un sistema de supervisión y control que
proporciona el monitoreo y control del proceso de deshidratación de gas.
BB..-- BBAASSEESS TTEEÓÓRRIICCAASS..
Este estudio se realizó en función de las variables, las cuales se basa en
un sistema de supervisión y control para integrar las operaciones de
compresión de gas de las Miniplantas MPCL-1, MPCL-2 y la Reforzadora R1-
8 en la Planta PCCL-1 (Complejo Virtual Centrolago).
1. SISTEMA SUPERVISORIO.
Un sistemas supervisorio es un conjunto de equipos formado por
registradores e indicadores que permite la recolección de todos los datos
producidos durante un proceso dado, siendo estos almacenados en forma de
registros impresos o reportes de los operadores del sistema. Este conjunto
de equipos toman sus datos de los elementos primarios de medición las
cuales pueden ser: radios, analizadores de errores, monitores de vibración,
entre otros, según sea el proceso. En ese sentido, Balcells y Romeral (1998)
dice que un sistema de supervisión es capaz de visualizar un proceso desde
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la pantalla de un computador para evaluar las variables de un proceso
industrial en tiempo real, donde los procesos pueden ser controlados
manualmente, en forma neumática o automatizados.
En efecto un sistema supervisorio se trata de una aplicación software
especialmente diseñada para funcionar sobre ordenes de control de
producción proporcionando comunicación con los dispositivos de campo y
observando las variables de proceso en forma instantánea desde la pantalla
de la interfaz humano maquina (IHM), como también provee de toda la
información que se genere en el proceso productivo a diversos usuarios,
porque es capaz de adquirir y observar datos en forma remota. (El software
utilizado en el cuarto central del Complejo será iFIX-Dynamics, versión 2.21).
El aprovechamiento de estos sistemas radica en que deben ser de
arquitectura abierta, es decir capaces de crecer o adaptarse según las
necesidades cambiantes de la empresa, comunicarse con toda facilidad y de
forma transparente al usuario con el equipo de planta y por supuesto deben
ser programas sencillos de instalar, sin excesivas exigencias del hardware y
fáciles de usar. Además de estos elementos, un buen sistema debe ser
capaz de desempeñar eficazmente aspectos como: la probabilidad de crear
paneles de alarma, que exijan la presencia del operador para reconocer una
parada o situación de alarma, con registro de incidencias como también
deben ser capaces de generar históricos de señal de planta, que puede ser
volcados para su proceso sobre una hoja de calculo, otro aspecto importante
es la probabilidad de programación numérica que facilita la realización de
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cálculos aritméticos de elevada resolución sobre la computadora del
ordenador.
Es importante acotar que con estos parámetros se pueden desarrollar
aplicaciones basados en la PC, con captura de datos, análisis de señales,
presentaciones en pantalla, envío de resultados a disco e impresora, para así
poder apreciar de una mejor manera los resultados obtenidos. Así mismo,
todas estas acciones se llevan a cabo mediante un paquete de funciones que
incluyen zonas de programación en un lenguaje de uso general como los
lenguajes C, Pascal, Visual Basic, entre otros, la cual confiere una potencia
muy elevada y una gran versatilidad.
Un sistema de supervisión de forma monitoreada es realizado debido a
que el personal que no tiene información es inútil, incapaz de ver lo que
realmente esta pasando en el proceso, otra causa es porque es un sistema
de vigilancia esencial para la distribución de información administrativa de
alta calidad, igualmente se hace pensando en que se debe cubrir el medio de
conexiones de toda la empresa e incluir elementos para analizar la
información y tomar las decisiones apropiadas.
Este tipo de sistema es una técnica que pone en prueba el desarrollo
tecnológico que día a día ofrecen los campos de la electrónica y computación
utilizando en sus instalaciones equipos, sensores, interfaz comunicacional
entre equipos periféricos y la computadora, manejo de programación para el
funcionamiento del sistema, entre otros. Además los resultados de un
proceso determinado pueden visualizarse de forma rápida sin necesidad de
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trasladarse al campo donde se realizan los procesos, por los que se obtienen
resultados de gran confiabilidad y precisión, como también ahorrase el
trabajo o tareas ejecutadas normalmente por el hombre.
El computador y el monitor son las piezas claves de este tipo de sistema,
porque debido a la exactitud en los resultados del proceso y la transmisión
de la información en el momento oportuno el usuario puede tomar las
medidas correctivas indispensables al instante en que la variable analizada
presente algunas anomalías.
Autor como Willard (1980) establece que en los procesos industriales
cada día se requieren de este tipo de sistema, para así poder tener una
vigilancia constante de todos los procesos y de esta forma poder detectar y
corregir inmediatamente las alteraciones que se presenten.
Lo importante de los sistemas de supervisión radica fundamentalmente en
que este contribuye a que exista menos posibilidades de error, aumentando
la producción y se incrementa la fiabilidad en los procesos.
1.1. Modo de operación de un sistema de supervisión.
El modo de operación de un sistema, es el reporte que establece la
instalación con el cuarto de control, y esta se clasifica en:
Reporte continuó, en este tipo de reporte las estaciones remotas envían
información al centro de control continuamente, obteniéndose así la máxima
velocidad de envío de información y requiere de distintas frecuencias para
cada una de las estaciones remotas.
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Reporte secuencial por división de tiempo, su característica es que cada
estación envía información en un período de tiempo predeterminado, debido
a que cada remota tiene un reloj interno que alimenta un convertidor de
códigos, la ventaja de este tipo de reporte con respecto al reporte continuó
es que las estaciones pueden transmitir a la misma frecuencia.
Pollin, se basa en la constante interrogación o supervisión ahora por parte
del centro de control, hacia las estaciones por medió de un código
predeterminado.
1.2. Software Supervisorio iFix-Dynamics.
IFIX-DYNAMICS es un paquete de software de automatización industrial
creado por Intellution, este provee funciones de adquisición y supervisión de
datos en tiempo real desde planta y/o cualquier otra aplicación a través de
ella. La interfaz con el operador se realiza a través del sistema, el cual es un
conjunto de programas que integran las funciones de adquisición de datos,
manejo de entrada y salida de información para procesos industriales, por
medio de los drivers como: GE9 (Driver Ethernet, desarrollado por Intellution
para equipos GE FANUC) correspondientes a los equipos de entrada/salida
(PLC GE FANUC), en tal sentido, establece comunicación directa con
equipos controladores y manejadores de entrada y salida de las plantas para
mostrarle al operador las variables y condiciones de operación, así para
conformar un medio de interacción con el proceso para modificar puntos de
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ajuste, además de ejecutar comandos, como: arranque, parada, entre otros.
Los programas pueden ser ejecutados en computadoras industriales como
Allen Bradley, Compac, IBM, Nematron, Gateway, HP y/o PC, del mismo
modo se requiere de una memoria RAM de 220 bytes, un monitor Super
VGA, además de un puerto paralelo necesario para la llave de seguridad y
un ratón compatible con Windows NT, aparte del computador necesita un
PLC GE Fanuc serie 90-70 ó 90-30 según sea la planta totalmente
configurado, módulo Ethernet y cable para conexión LAN del computador
personal con el PLC, y un cable para la conexión LAN de la red de
supervisión.
Para la realización de aplicaciones en el sistema de supervisión Fix o iFix
es necesario la configuración del UTILITARIO DE CONFIGURACION DEL
SISTEMA (SCU), el cual permite configurar un nodo local y crear un archivo de
configuración que podrá ser definido por el diseñador y a su vez contiene la
información siguiente: ubicación de archivos, configuración de la conexión de
red hacia otros nodos, configuración del manejador de Entrada/Salida, base
de datos a cargar, ubicación de mensajes y alarmas; y las tareas a ejecutar
en el inicio de iFix Dynamics.
§ Configuración de las Rutas, todos los archivos de configuración y
ejecutables de la aplicación se almacenan en la partición D del disco,
lo cual permite definir las direcciones o rutas de cada uno de los
archivos. Por tal motivo, el directorio raiz será D:\Dynamics, lo que
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indica que cada uno de los subdirectorios estarán contenidos dentro
de este directorio.
§ Configuración de Alarmas, en las opciones de configuraciones de
Alarma del nodo se debe de habilitar las funciones siguientes: Alarma
Sumary Service, el cual activa las tareas de la presencia de alarmas y
mensajes de eventos activos en tiempo real a la ventana del sumario
de alarmas como también la sirena . Alarma File Service, genera un
archivo diario de las alarmas y mensajes de eventos ocurridos y este
se almacena en el subdirectorio de alarmas del directorio raíz en el
disco duro. Alarm History Service, el cual envía las alarmas y mensajes
de eventos ocurridos a la ventana del histórico de alarmas.
§ Configuración de la Red, en donde se debe seleccionar y definir los
parametros siguientes: Network, selección del protocolo TCP/IP para la
configuración de una red de comunicación entre nodos. Remote Nodes:
se definen los nombres de los nodos remotos en una red de área local
(LAN) que se ingresaran a la configuración de la red. En la
configuración de la red entre los nodos remotos pueden configurarse
nodos redundantes en caso de que se desee un nodo primario y uno
de respaldo, es decir, se define un nodo Lógico para identificar los
nodos redundantes y se define un nodo de la configuración de la red
como un nodo Primario y otro nodo como el nodo backup.
§ Configuración de Nodos SCADA, el cual define los parámetros
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siguientes: Database Definition, se selecciona la base de datos
definida de la planta que será utilizada en la aplicación.
El software de supervisión Fix o iFix tiene funciones básicas como
son la adquisición y manejo de datos, donde son extraídos del
sistemas de control como PLCs General Electric (GE) o Allen Bradley
(AB), los cuales utilizan los I/O Driver Definition, manejador de
entradas/salidas que será utilizado para la aplicación. A continuación
se describen los pasos para su configuración:
CUADRO 1
MANEJADORES DE ENTRADAS/SALIDAS
Marca Modelo Driver Tipo de Red PLC 90-30 GE9 - GE Fanuc Ethernet Series 90
GE FANUC PLC 90-70 GE9 - GE Fanuc Ethernet Series 90
Ethernet
Serie 5 ABR – Allen Bradley RSLik ROCKWELL
ControlLogix OPC – OLE for Process Control Client
Ethernet
Fuente: Especificaciones para la Interfaz Humano Máquina basada en iFIX Dynamics de Intellution (2001).
Definición de canales, donde el nombre del canal de comunicación y su
descripción se definirán de acuerdo a la instalación.
§ Configuración de la Seguridad, este permite configurar el sistema
para diversos usuarios, como: Operadores, Mantenedores y
Administradores de Sistema.
§ Configuración de las Áreas de Alarmas, el donde define las áreas
de las alarmas del sistema según los equipos o áreas del proceso
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asociado al sistema, es decir, que no se puede definir un número
estándar de áreas de alarmas por aplicación, sin embargo, se dispone
de un máximo de treinta (30) caracteres para los nombres de las áreas
de alarmas.
2. SISTEMA DE CONTROL.
El control automático ha jugado un papel vital en el avance de la ciencia y
de la ingeniería. Su aplicación en los procesos industriales modernos se han
convertido en parte fundamental de operaciones, tales como el control de
presión, temperatura, humedad, viscosidad y flujo de las industrias de
transformación. Esto se debe a los avances en la teoría y practica del control
automático, que brindan medios para lograr el funcionamiento óptimo de
sistemas dinámicos, mejorar la productividad, liberarse de la monotonía de
muchas operaciones manuales rutinarias y repetitivas, reducir los costos de
producción y mejorar el mantenimiento preventivo y correctivo del sistema de
control.
Para Distefano (1992) un sistema de control es “un ordenamiento de
componentes físicos unidos o relacionados de tal manera que mandan,
dirigen o regulan al mismo sistema o a otro”. La parte que va a ser controlada
se denomina planta o proceso, donde es afectada por las señales aplicadas,
llamadas entradas, y produce señales de interés particular, llamadas salidas.
Para producir un comportamiento deseado del proceso, se emplean
controladores automáticos que compara el valor real de la salida del proceso
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con la entrada de referencia (valor deseado), determina el error y produce
una señal de control que reducirá el error a cero o a un valor muy pequeño.
2.1. Tipos De Sistema De Control.
Para Harrison y Bollinger (1974), los sistemas de control se distinguen en
dos tipos:
§ SISTEMA DE CONTROL A LAZO CERRADO, en la práctica, se utiliza
indistintamente la denominación control retroalimentado o control de lazo
cerrado. La señal de error actuante, es la que diferencia entre la señal de
entrada y la de retroalimentación (que puede ser la señal de salida o una
función de la señal de salida y sus derivadas), entra al controlador para
producir error y lleva la salida del sistema a un valor deseado. El término
lazo cerrado implica siempre el uso de la acción de control retroalimentado
para producir el error del sistema. Este sistema esta conformado por: el
elemento de control primario, el controlador y el actuador, tal como se
muestra en la figura 1.
FIGURA #1. SISTEMA DE CONTROL DE LAZO CERRADO. Fuente : Harrison (1989).
SEÑAL DE ERROR
AMPLIFICADOR DECODIFICADOR
SENSOR
ACTUADOR PLANTA ENTRADA
DETECTOR DE ERROR ENTRADA
SALIDA
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ELEMENTO PRIMARIO DE CONTROL: también conocido como detector o
elemento de medición, es la parte de un lazo o de un instrumento que
detecta el valor de una variable de proceso y la convierte en una señal
adecuada, que se utiliza para comparar la salida con la señal de entrada de
referencia en el controlador. Este elemento es el camino de retroalimentación
en el sistema de lazo cerrado. Como las características dinámicas y estáticas
del sensor o elemento de medición, afectan la indicación del valor efectivo de
la variable de salida, este juega un papel importante en la determinación del
comportamiento global del sistema de control.
CONTROLADOR: es un dispositivo que tiene una salida que puede ser
variada para mantener una variable controlada en un valor dado o dentro de
limites específicos, o para alterar la variable en una forma especifica. Este
dispositivo elabora una señal de error, que suele estar a un nivel de potencia
muy bajo y la amplifica a un nivel suficientemente alto para producir una
señal apropiada, esta señal también puede ser de una naturaleza no
adecuada para la salida del controlador, por lo que este debe convertirla para
adaptarla a los requerimientos necesarios de la señal de control. Los
controladores se clasifican de la siguiente manera:
ü Controlador proporcional: es aquel dispositivo corrector final en el
cual no es obligado a tomar una posición de todo o nada, si no que tiene
un rango continúo de posiciones posibles, donde la posición exacta que
toma es proporcional a la señal de error. En otras palabras, la salida del
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bloque del controlador es proporcional a su entrada Maloney (1997). La
palabra proporcional se aplica debido que la corrección introducida es
directamente proporcional al error existente en el sistema. El valor de
la corrección introducida es definido por una banda proporcional la
cual es el porcentaje del rango completo del controlador que debe
cambiar el valor medido del 100% del dispositivo corrector. La mayoría
de los controladores proporcionales tiene una banda proporcional
ajustable, generalmente variable de un porcentaje de unas cuantas
unidades hasta un porcentaje de algunos cientos.
ü Controlador proporcional e integral (pi): Es aquel que se utiliza en
algunas situaciones de procesos, donde los cambios de cargas son
grandes y rápidos, y el punto de ajuste puede variar considerablemente,
el modo de control proporcional e integral es el más adecuado. Este
modo de control realiza reajustes de la posición del dispositivo
corrector considerando los siguientes aspectos: la magnitud de la señal
de error, esta es la parte proporcional, y la integral del tiempo de la señal
de error, la magnitud del error multiplicada por el tiempo durante el que
sea persistido.
La parte de control proporcional posiciona el dispositivo corrector en
posición al error en proporción al error existente, y la parte integral
detecta la persistencia de ese pequeño error (offset). Con el paso del
tiempo, la parte integral aleja en el caso de una válvula, la posición de la
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misma, ayudando a reducir el offset. Entre mayor tiempo persista el error,
mayor distancia se moverá la válvula. En algún momento el error se
reducirá a cero y el movimiento de la válvula cesará y deja de moverse
porque, a medida que pasa el tiempo, la integral de tiempo del error ya no
aumenta, debido a que el error ahora es cero.
ü Controlador proporcional derivativo (pd): Es el empleado en los
sistemas de control cuando la respuesta de un sistema con una entrada
escalón unitario (entrada igual a uno) posee un sobrepaso máximo sobre
la entrada de referencia relativamente grande y un poco oscilatoria, la
cual tiene una señal de error correspondiente. Kuo (1996), expresa que,
para reducir el sobrepaso máximo de la respuesta escalón se incrementa
el tiempo del sistema. Esto significa conocer la pendiente, el controlador
puede anticipar la dirección del error y emplearla para mejorar el proceso.
Normalmente este sistemas posee una entrada grande provocando un
sobrepaso alto, esto conlleva a que el controlador derivativo calcule la
pendiente instantánea de la entrada prediciendo el sobrepaso adelante en
el tiempo y haciendo un esfuerzo correctivo antes de que el sobrepaso
excesivo ocurra. Este proceso trae como consecuencia un mayor
amortiguamiento de la señal, reduciendo el tiempo de levantamiento y el
sobrepaso máximo, al igual incrementa la ganancia, con la salvedad de
que estos controladores no son para sistemas ligeramente amortiguados
o inicialmente inestables.
ü Controlador proporcional integral derivativo (pid): Kuo (1996)
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afirma, que las discusiones anteriores se observa que el controlador PD
puede añadir amortiguamiento a un sistema, pero no afecta la respuesta
de estado estable. El controlador PI puede mejorar la estabilidad relativa
y el error en estado estable al mismo tiempo, pero el tiempo de
levantamiento se incrementa. Esto conduce a emplear un controlador
PID para que se empleen las mejores características de los
controladores PI y PD. Existen procesos que pueden presentar
problemas de control muy difíciles que no pueden ser manejados por el
control proporcional más integral, específicamente en aquellos que
poseen las siguientes características de proceso: cambios de carga muy
rápidos y mucho tiempo de atraso entre la aplicación de la acción
correctiva y la aparición de resultados de esa acción correctiva en la
medición.
ACTUADOR: es un dispositivo de potencia que produce la entrada a la
planta de acuerdo con la señal de control, de modo que la señal de
retroalimentación corresponda a la señal de referencia, interviniendo
directamente sobre la variable de proceso. La salida de un controlador
automático alimenta a un actuador o accionador, que bien puede ser un
motor o una válvula neumática, un motor hidráulico o uno eléctrico.
§ SISTEMA DE CONTROL A LAZO ABIERTO, son sistemas de control
en los que la salida no tiene efecto sobre la acción de control, se denominan
sistemas de control a lazo abierto. En otras palabras, en un sistema de
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control a lazo abierto la salida ni se mide ni se retroalimenta para compararla
con la entrada. En cualquier sistema de este tipo, no se compara la salida
con la entrada de referencia. Por lo tanto, para cada entrada de referencia
corresponde una condición de operación fija. La figura 2 muestra un
diagrama esquemático de un sistema de control a lazo abierto.
FIGURA # 2. DIAGRAMA SISTEMA DE CONTROL A LAZO ABIERTO. Fuente : Kuo,1990. 3. EQUIPOS DE ADQUISICIÓN DE DATOS.
El desafío constante que toda industria tiene planteado para ser
competitiva ha sido el motor impulsor de nuevas tecnologías para conseguir
una mayor productividad. Debido a que ciertas etapas en los procesos de
fabricación se realizan en ambientes nocivos para la salud, con gases
tóxicos, ruidos, temperaturas extremadamente altas, etc., unido a
consideraciones de productividad, llevo a pensar en la posibilidad de dejar
ciertas tareas tediosas, repetitivas y peligrosas a entes al que no pudieran
afectarle las condiciones ambientales adversas: había nacido la maquina y
con ella la automatización.
Surgieron empresas dedicadas al desarrollo de los elementos que
hicieran posible tal automatización; debido a que las maquinas eran
diferentes y diferentes las maniobras a realizar, se hizo necesario crear unos
PLANTA CONTROLADOR ENTRADA SALIDA
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elementos estándares que, mediante la combinación de los mismos, el
usuario pueda realizar la secuencia de movimiento deseada para solucionar
su problema de aplicación particular.
Los controladores de estado sólido de hoy en día constan de un conjunto
de funciones básicas, donde requieren un método de programación, equipo
lógico, interface de operador, interfaces de comunicación a E/S y los
sistemas de programación, un sistema operativo y una plataforma/paquete
de hardware. Los controladores utilizado empleados en los últimos años son
los PLC´s
3.1. Controlador Lógico Programable (Plc).
Los PLC son controladores, en general, basados en un microprocesador
que acepta señales de entrada para evaluarlas y generar salidas apropiadas
para controlar máquinas o procesos. Los controladores lógicos
programables o PLC son de control lógico y su función lógica queda
determinada por un programa introducido por el usuario, en el cual este
indica como funcionan los dispositivos de salida en respuesta de las de
entrada. Dado que el programa en cuestión se almacena en el proceso
controlado mediante la programación.
El NEMA (The National Electric Manufactutres Association) define a los
Controladores Lógicos Programables como un aparato electrónico que opera
digitalmente y usa memoria programable para almacenamiento interno de
instrucciones, con el fin de implementar funciones específicas tales como
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lógica, secuencia, temporización, conteo y aritmética, y de esta forma
controlar máquinas o procesos por medió de módulos de entrada o salida,
discretas o analógicas.
Su función principal es sustituir la lógica de relés y facilitar el uso de
dispositivos conectados en calidad de entradas o salidas porque actualiza el
estado de las entradas y basándose en el programa del usuario controla los
dispositivos conectados en las salidas. Dichos dispositivos de entrada y
salida (E/S) pueden ser de tipos distintos de márgenes de tensión y
corriente (analógicos o digitales). Ejemplos de ellos pueden ser los
siguientes: Interruptores de nivel, Termostatos, Pulsadores, Selectores de
varias posiciones, válvulas, Alarmas luminosas o sonoras, Solenoides,
Electroválvulas, Transductores, entre otros.
§ Partes de un Controlador Lógico Programable (PLC).
Un Controlador Lógico Programable está compuesto por cuatro secciones
básicas, en la figura 3 se muestran los componentes primarios que lo
conforman
FIGURA #3. SECCIONES BÁSICAS DEL PLC. Fuente: Allen Bradley. (1992).
MÓDULOS
DE
ENTRADA
PROCESADOR
MEMORIA
MÓDULOS
DE SALIDA
FUENTE DE PODER
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Procesador: es la parte principal del sistema, porque toma las decisiones
en función de la información que recibe, procesa, almacena y transfiere. De
acuerdo con el (CIED,1993) las instrucción del programa en el PLC, permiten
al procesador realizar operaciones como temporizaciones, conteo,
operaciones aritméticas, comparaciones y manipulación de datos. El
procesador a su vez esta constituido por:
1. CPU: esta formada por la unidad de control y la unidad operativa. La
misma esta encargada de ir tomando ordenadamente la instrucciones
del programa de trabajo, guardándolas en la memoria, descodificar o
interpretar dichas instrucciones, y generar las señales que gobiernan
el sistema (unidad control), así como también ejecutar las operaciones
de tipo aritmético o lógico que entrañe la implementación de las
instrucciones (unidad operativa). El generador de impulsos de reloj
sincroniza la realización de las operaciones entre diversos órganos
que intervienen.
2. Memoria: es el elemento capaz de almacenar ordenadamente las
instrucciones u ordenes que realiza el control lógico programable, así
como los datos y resultados alcanzados. La memoria sustituye el
cableado entre componentes, de manera que el trabajo o la aplicación
del control lógico programable se puede alterar, cambiando
simplemente el programa de las instrucciones contenidas en la
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memoria. En ella se almacenan ordenadamente las instrucciones que
ha de ejecutar el resto del sistema para obtener los resultados
esperados. Sin embargo, el PLC tiene la capacidad de romper la
secuencia de las instrucciones y producir saltos en los programas, de
acuerdo con los resultados parciales que se estén obteniendo.
La unidad de entrada y salida: se encarga de transformar los datos
provenientes del mundo exterior en el código que es capaz de interpretar la
máquina, así como de sacar al exterior, en forma útil, los resultados
provenientes de la realización del programa de instrucciones.
Allen-Bradley (1992) define a las entradas del PLC como la interface entre
el procesador y los dispositivos conectados como entradas, mientras que
considera a las salidas del PLC como la interface entre el procesador y los
dispositivos conectados como salidas. Los tipos de interfaces se clasifican
según la naturaleza de la señal que procesan, como:
1. Interfaces discretas: procesan señales lógicas, es decir que solo
puedan tomar dos valores, como on/off, 0/1 o encendido/apagado, sus
entradas pueden ser contactos de relay, botones pulsadores, celdas
fotoeléctricas, entre otros, y sus salidas a alarmas, válvulas,
contactores y selenoides, dependiendo del numero de terminales.
2. Interfaces analógicas: procesan señales que pueden tomar infinidad
de valores, donde sus entradas pueden ser transductores de
temperatura, presión, humedad, flujo, potenciómetros, entre otros, y
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las salidas válvulas y actuadores lógicos, accionadores de motores,
medidores analógicos, graficadores, etc.
3. Interfaces especiales: también llamadas interfaces inteligentes, estas
emplean otro microprocesador de uso dedicado para el procesamiento
de señales de naturaleza más compleja, como las provenientes de
contadores alta frecuencia, codificadores de posición, convertidores
de fibra óptica, entre otros.
Fuente de poder: el cual convierte la energía disponible (AC en la
mayoría de los casos) en los niveles de energía DC necesarios para operar
la circuiteria de estado sólido en el procesador y en las secciones de entrada
/ salida.
Chasis: provee la contención apropiada para los módulos del procesador,
de las interfaces de entrada / salida, de la fuente de poder y otros, así como
de puntos para distribuir la corriente DC operacional a los módulos. Según
Allen-Bradley (1992), el chasis consiste de una estructura principal y de una
tarjeta de circuito impreso llamada plano posterior (backplane) o tarjeta
madre, a su vez este esta dividido en ranuras llamadas slots, en las que se
insertan los modulos de interfaces de entrada / salida. La capacidad de los
chasis esta determinada por el número de slots que tenga. En tal sentido, se
disponen de chasis de 4, 8, 12, y 14 slots, donde cada uno puede manejar
interfaces de entrada / salida de 8, 16, y 32 puntos terminales de E/S.
33
§ Ciclo del Controlador Lógico Programable (PLC).
La función del PLC es ejecutar el control de un proceso o máquina
actualizando el estado de las entradas para detectar los cambios de las
variables basándose en el programa del usuario y también actualiza el
estado de las salidas para controlar los dispositivos que ejecutan el
control final. Este proceso de funcionamiento se conoce como ciclo de
trabajo del PLC, la figura 4, muestra un esquema sobre el ciclo de trabajo
del PLC.
FIGURA #4. ESQUEMA CICLICO DEL PLC. Fuente: Guerrero (1998).
Este se ejecuta con una rapidez que se mide en KiloBytes/miliseg., la cual
esta determinada por el módulo del PLC y por el tipo de información que se
este procesando, donde esta compuesto por distintas secciones y cada una
de ellas ejecutan funciones especificas, como:
1.Chequeo y diagnóstico: es esta sección el controlador realiza el chequeo
y diagnóstico de todo el sistema, y habilita al PLC para su
funcionamiento. El controlador efectúa un chequeo general del sistema
ACTUALIZACIÓN DE LA SALIDA
ACTUALIZACIÓN DE LA MEMORIA
CHEQUEO
DIAGNÓSTICO.
BARRIDO DE LAS INTERFASES DE
ENTRADA
CONSULTA AL PROGRAMA DEL
USUARIOO
34
cuando este se enciende (generalmente 15 segundos) y en
funcionamiento efectúa chequeos particulares (en el orden de
milisegundos).
2. Actualización de la señal de entrada: también conocido como scan, es la
sección en la que se realiza un barrido de las señales conectadas a las
interfaces de entrada para el análisis de su estado y para la construcción
de la tabla imagen de entrada.
3. Escritura en la memoria de datos: se realiza el almacenamiento en
memoria de los datos obtenidos de la actualización de las señales de
entrada.
4. Consulta al programa de usuario: en esta sección se realiza la evaluación
de los datos provenientes de la actualización de las señales de entrada
con la lógica del programa introducido por el usuario, en el que se
establece como funcionan los dispositivos de la salida en función a los de
entrada.
5. Actualización de las señales de salida: se realizan los cambios en las
señales conectadas a las interfaces de la salida, en función del resultado
de la evaluación de los datos de entrada con la lógica del programa. En
cada ciclo se construye la tabla imagen de la salida antes de la
actualización de la salida.
6. Wacth dog timer, Esta función impide el enclavamiento del ciclo de
trabajo en la sección de consulta al programa del usuario, dada la
existencia de errores en la programación, y consiste en la predisposición
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de un tiempo prudencial establecido por el usuario, que de ser
transcurrido y no haberse cerrado el ciclo de trabajo detiene el proceso
que el PLC esta controlando. Generalmente, el tiempo que el watcth dog
timer vigila para la realización de ciclo de trabajo completo es de tres
veces mayor que el ciclo de trabajo normal (usualmente son de 125, 250
o 500 milisegundos).
4. REDES INDUSTRIALES.
En los últimos años las redes se han basado en arquitecturas abiertas
que admiten el intercambio de información entre los diferentes niveles de la
arquitectura de automatización industrial. Estas redes no son más que redes
de comunicación que operan bajo ambiente industriales, y están orientadas a
la comunicación de datos entre unidades que desarrollan un proceso. La
integración de información se inicia desde el nivel más bajo escalando hasta
los niveles superiores, visualizando como una unidad integrada, todo el
proceso productivo de la organización. Estas redes industriales se dividen
en:
4.1. REDES DE CAMPO.
Es la interconexión de dispositivos de campo (transmisores, actuadores,
válvulas, etc) con el sistema de control local (PLC), por tanto es la que se
encarga de proveer los servicios de comunicación necesarios para permitir el
manejo de la información desde y/o hacia la instrumentación de campo de
36
una instalación automatizada. Sus características funcionales deben soportar
las aplicaciones en el tiempo real y van orientadas hacia la implementación
de sistemas distribuidos operando bajo condiciones de ambiente industriales.
Estas redes permiten implementar sistemas de supervisión y control
complejo, que automaticen las operaciones de plantas con diferentes
procesos industriales, por dicha razón existen varias entre ellas se
encuentran:
1. Red ControlNet, es una red abierta, determinista y de alta velocidad
usada para transmitir información en tiempo crítico. Proporciona control y
servicios de mensajes en tiempo real para las comunicaciones entre
dispositivos similares.
Como vínculo de alta velocidad entre controladores y dispositivos de
E/S, una red de este tipo combina las capacidades de las redes DH+ y
universal de E/S remotas existentes, además, se puede conectar una
serie de dispositivos, inclusive computadoras personales, controladores,
dispositivos de interface de operador, variadores de velocidad, módulos
de E/S y otros dispositivos, como también combina la funcionalidad de
una red de E/S y una red de mensajes entre dispositivos similares,
proporcionando el rendimiento requerido para datos de control crítico,
tales como actualizaciones de E/S y enclavamiento de controlador a
controlador.
ControlNet admite de igual forme transferencia de datos no críticos,
tales como carga y descarga de programas y mensajes.
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CUADRO 2
DATOS ESTADÍSTICOS DE REDES CONTROLNET
Regímenes Longitud de cable Núm. máx. de nodos Transmisión: 5
Mbps
1000 m (3,280 pies) con 2 dispositivos
99
tiempo de actualización de red: 2-100 ms
250 m (820 pies) con un máximo de 48 dispositivos longitud fija de cable de derivación para toma 1 m (3 pies)distancia máxima 6 km con repetidores
99
Fuente: Página web: www.spanish\articles\communication_es.htm.
2. Red DH+ , es una red de área local diseñada para admitir programación
remota y adquisición de datos para aplicaciones de planta. También puede
usar módulos de comunicación DH+ para implementar una pequeña red de
dispositivos similares, cuya función es transferir datos a otros controladores o
computadoras de alto nivel y es el vínculo para programar múltiples
controladores. La red DH+ acepta configuraciones de conexión en cadena y
de línea troncal/línea de derivación.
CUADRO 3
DATOS ESTADÍSTICOS REDES DH+
Vel. de transmisión de datos:
Longitud máximo del cable:
Número máximo de nodos:
57,6 kbps
3,048m (10,000 pies)
64 por vínculo
99 vínculos por red
Fuente:Página web: www.SPANISH\articles\Communication_es.htm.
38
4.2. REDES DE SUPERVISIÓN Y CONTROL.
Se caracterizan por ser redes de área metropolitana (WAN) e
interconectan las redes de control (PLC) de instalaciones de producción,
generalmente dispersas en un área geográfico determinada, con centro de
control, principalmente por medio de señales de radio, microondas y
satélites.
Esta red por lo general es ETHERNET porque es la capa física más
popular de la tecnología usada actualmente ya que permite un buen
equilibrio entre velocidad, costo y facilidad de instalación.
Su norma fue definida por el Instituto para los Ingenieros Eléctricos y
Electrónicos (IEEE), Adhiriéndose a esta norma los equipo y protocolos de
red pueden interoperar eficazmente, en otras palabras es un medio
compartido, por lo que hay reglas para enviar los paquetes y evitar conflictos,
como también proteger la integridad de los datos. A pesar de que las señales
eléctricas que circulan por los medios ethernet, viajan a cerca de la velocidad
de la luz, por tanto requieren un tiempo finito para viajar de un extremo de
una gran red a otro.
Las normas Ethernet asumen que no va a llevar más de un determinado
tiempo para que una señal sea propagada entre los extremos más alejados
de la red, pero si la red es excesivamente grande, esta presunción no se
cumple, y la red no funcionará correctamente.
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CUADRO 4
DATOS ESTADÍSTICOS DE REDES ETHERNET
Opciones de cables:
Veloc. transmisión de datos:
Longitud máx. cable:
Long. máx. cable derivación:
Núm. Máx. de nodos:
10Base 5 10Mbps 500m 50m 100
10Base 2 185m 30
10BaseT 100m 1
Fuente: Página web: www. SPANISH\articles\Communication_es.html
Barrios (1996) expresa que las redes de comunicación están diseñadas
bajo niveles establecidos y estas se relacionan a través de convenciones
intuitivas denominadas protocolos. El protocolo utilizado por Ethernet es
TCP/IP que proporciona transmisión fiable de paquetes de datos sobre
redes, su nombre proviene de dos protocolos importantes Transmission
Contorl Protocol (TCP) y el Internet Protocol (IP) que juntos llegan a ser más
de 100 protocolos diferentes definidos en este conjunto.
5. PLANTA COMPRESORA DE GAS COMBUSTIBLE.
Una planta compresora de gas es una facilidad turbo compresora capaz
de comprimir aproximadamente entre 75 a 280 MMPCED (millones de pies
cúbicos estándar diarios) de gas, desde presiones que van desde 20 PSIG
(libra por pulgada cuadrada) hasta 1800 PSIG según los requerimientos
operacionales; son utilizadas en la recuperación secundaria de crudo y la
conservación del gas al ser inyectado de nuevo al yacimiento.
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Su función principal es la de incrementar la presión de gas proveniente de
las Estaciones de Flujos, hasta acondicionarlo en sus especificaciones de
presión a efectos de su distribución. Este tipo de planta esta básicamente
compuesta por dos conjuntos de equipos, unos asociados al proceso de
compresión propiamente dicho (compresores, depuradores, intercambiadores
de calor) y otros asociados al elemento motriz (Turbina semi Industrial o
Gererador de gases y Turbina de Potencia).
4.1 Componentes de una Planta Compresora de Gas.
1. Depurador, es un recipiente metálico en posición vertical u horizontal,
que mediante mallas y bandejas internas tiene la función de retener el líquido
presente en el corriente de gas, su ubicación por lo general es en la entrada
de la planta porque recibe el gas proveniente de las estaciones de flujo.
Su función es retener agua y productos pesados que lleva el gas de
proceso en su recorrido. El siguiente cuadro representa en forma resumida
las características de este equipo.
CUADRO 5
CARACTERÍSTICAS DE UN DEPURADOR
Componentes Descripción funcional § Interno: placa de choque y
desmister § Externo: válvula de control
de nivel y de seguridad
Retener agua y productos pesados que lleva el gas de proceso en su recorrido
Fuente: Manual de operación y mantenimiento de plantas modulares.
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2. Intercambiador de calor, son estructuras metálicas articuladas a un
ventilador instalado en cada una de las descargas de cada compresor del
proceso de compresión y tiene la función de recibir el gas de la descarga de
cada etapa de compresión para enfriarlo y mantenerlo a una temperatura
aproximada de 115°F a efectos de evitar daños en los compresores de la
etapa siguiente por efectos de elevadas temperaturas.
3. Compresores Centrífugos, su uso es amplio dentro de estos tipos de
plantas, y no son mas que maquinas dinámicas de flujo continuo, con
impulsores o impelentes instalados en un motor y cuya función es comprimir
el gas y elevar su temperatura. El siguiente cuadro presenta las
características básicas que describen el funcionamiento de estos equipos:
CUADRO 6
CARACTERÍSTICAS DE COMPRESORES CENTRÍFUGOS
Principios de funcionamiento
Descripción funcional
Un compresor logra incrementar la presión del gas por una combinación de aletas guías, difusores e impulsores que rotan o giran aumentando la aceleración del gas y convirtiéndola en energía de presión.
§ La presion se logra por la combinación de aletas guias, impulsores y difusores. § El gas pasa por la parte central del
impulsor moviéndose en dirección axial, luego esta se cambia a radial y se acelera al aproximarse al impulsor debido al giro de éste. § El gas sale del impulsor por la parte
central , va al difusor y de aquí, al siguiente impulsor.
Fuente : Manual de operación y mantenimiento de plantas modulares.
4. Caja de Engranaje, son mecanismos de multiplicación de velocidad que
acoplada entre el compresor de las etapas permite incrementar la velocidad
42
de la turbina de potencia que esta por el orden de los 5000 RPM a unas
12500 RPM aproximadamente. Su apariencia se ilustra en la figura 5.
FIFURA #5. COMPONENTES BÁSICOS DE LA CAJA DE ENGRANAJE. Fuente: Manual de operación y mantenimiento de plantas modulares.
5. Generador de gases, es un motor de tecnología aerodinámica el cual
produce y suministra energía calorífica cinética para movilizar el eje de una
turbina de potencia, el cual esta compuesto por compresores que son
mecánicamente independiente y giran a velocidades distintas y ubicado
dentro de una planta de compresión de gas en los módulos de compresión.
Donde el gas suplido a la cámara anular es quemado y los gases
resultantes de esta combustión, mueven dos turbinas donde cada una acopla
un compresor axial respectivo (ver figura 6.)
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FIFURA #6 COMPONENTES DEL GENERADOR DE GAS. Fuente: Manual de operación y mantenimiento de plantas modulares.
ü Compresor axial, su función es alojar un cojinete, el cual permite la
succión de aire axial del compresor y soportar la maquina en su parte
delantera.
ü Combustor, se ubica en el cuerpo trasero del compresor y esta
compuesto por cuatro secciones remachadas entre sí a fin de permitir
una combustión mas uniforme y la mejor deshidratación de la entrada
de gases calientes.
ü Turbina de alta presión, costa de dos etapas de toberas enfriadas por
convención y/o películas de aire, un rotor de dos etapas y un cuerpo
intermedio que dirige los gases de escape del Generador de gas a la
turbina de potencia.
6. Turbina de potencia, este equipo esta acoplada aerodinámicamente al
generador de gases y su función es convertir la energía cinética que tiene los
gases que provienen del generador en energía mecánica para ser
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transmitida a los compresores. Y esta constituido por la carcasa (cuerpo de la
turbina) y un rotor.
5.2 Proceso de Plantas Compresoras de Gas.
El proceso de este tipo de planta se estructura en forma general en
cuatro etapas como se ilustra en el siguiente diagrama de flujo.
Para explicar con detalles el proceso se tomo como modelo el gráfico 7
porque es un sistema típico de este tipo de planta, donde su proceso se
inicia cuando el gas y el condensado asociado son recibidos por el
separador de entrada (V-12), posteriormente los líquidos son separados y
acumulados en el tanque de almacenamiento de crudo V-14, desde donde
son bombeados hacia la estación de flujo, este tanque también recibe
líquidos desde el tanque de condensado V-18 por bombeo y el tambor de
venteo V-13 por medio de bombas y del separador de gas combustible y de
SUCCION
PROCESO DE COMPRESION DEL
GAS
COMPRESION
DESHIDRATACION
DISTRIBUCION
FIN
La planta está diseñada y construida para tratar el gas natural recolectado en las Estaciones de Flujo. El gas de las diferencias Estaciones de Flujo entra a la planta por el “módulo común de entrada” donde es depurado y luego conducido a las etapas de compresión. El gas es comprimido y luego es enviado al módulo de deshidratación. En el módulo de deshidratación se realiza el tratamiento de absorción de agua y luego pasa a la distribución.
En el módulo común de entrada, el gas es distribuido para ser usado como gas para inyección y/o como gas de levantamiento.
45
arranque. La presión del gas, al dejar el separador de entrada (V-12) va al
múltiple común de succión de los módulos para pasar al depurador de
succión de la primera etapa V-1 donde se minimiza el porcentaje de
humedad, posteriormente entra (el gas) al compresor de primera etapa C-1
incrementando la presión de 30 PSIG (Libra/pulgada cuadrada) a 284 y la
temperatura a 329 °F. El gas es descargado a un enfriador E-1 a fin de
llevar la temperatura a 115 °F que es el parámetro de operación segura
para los equipos, sucesivamente el gas pasa al depurador V-2 de la
segunda etapa, y al salir es succionado por el compresor C-2 para
aumentar la presión a 623 PSIG aproximadamente, donde es descargado al
enfriador E-2 para disminuir de nuevo la temperatura, finaliza el proceso en
el depurador de descarga del módulo y a través de dos válvula de descarga
el gas es enviado a otras estaciones.
FIFURA #7 PROCESO DE COMPRESIÓN DE GAS. Fuente: Manual de operación y mantenimiento de plantas modulares.
46
CC.. DDEEFFIINNIICCIIÓÓNN DDEE TTEERRMMIINNOOSS BBÁÁSSIICCOOSS.. Acoplamiento: acción de unir entre sí dos piezas, de modo que ajusten
exactamente. (Pequeño Larousse,1992).
Alarma: Dispositivo que señala la existencia de una condición anormal por
medio de cambios discretos audibles y/o visibles, con el sentido de llamar
la tensión (Manual iFIX-DYNAMICS,1999).
Automatización: reemplazo de labores humanas o animales por máquinas,
las operaciones de una máquina se logra de manera automática. Es la
simplificación de equipos, dispositivos y programación con el fin de ejecutar
acciones mecánicas o de calculo que son repetitivas y definidas con
frecuencia. (Hernández, 1996)
Compresores centrífugos: es una maquina dinámica de flujo continuo, con
uno o mas impulsores o impelentes instalados en un rotor cuya función es la
de comprimir el gas y elevar su presión. Su función principal es lograr
incrementar la presión del gas por una combinación de aletas guías,
difusores e impulsores que rotan o giran aumentando la aceleración del gas y
convirtiéndola en energía de presión. (Operación y Mantenimiento de plantas
Modulares,2001).
Control: Acción de medir el valor de la variable controlada del sistema, y
aplicar al sistema la variable manipulada para corregir o limitar la desviación
del valor medido, respecto al valor deseado (Distefano,1984).
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Controlador: Dispositivo que tiene una salida que puede ser variada para
mantener una variable controlada en un valor específico o dentro de límites
específicos, o para alterar la variable en una forma específica
(Montanero,1991).
Controlador Automático: Dispositivo que varia su salida automáticamente
en respuesta a una entrada directa o indirecta de una variable de proceso
medida (Montanero,1991).
Depurador: es un recipiente metálico en posición vertical u horizontal, que
mediante mallas y bandejas internas tiene la función de retener el liquido
presente en la corriente de gas, como agua y productos pesados. Esta
ubicada a la entrada de la planta donde reciben el gas proveniente de las
Estaciones de Flujo y en los módulos de compresión esta instalado en la
succión de primera etapa y en las descarga de cada compresor. (Operación y
Mantenimiento de plantas Modulares, 2001).
Despliegues (Display): Figuras que representan la planta o proceso. El
ControlView contiene dos tipos principales de despliegues: despliegues
gráficos y despliegues de tendencias (Manual iFIX-DYNAMICS,1999).
Elemento Final de Control: Dispositivo que cambia directamente el valor de
la variable manipulada de un lazo de control (Distefano,1999).
Elemento Primario: Detector o sensor, es la parte de un lazo o de un
instrumento que primero percibe el valor de una variable de proceso, y que
luego asume un predeterminado e inteligible estado o salida. El elemento
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primario puede estar separado o integrado con otro elemento funcional del
lazo (Harrison,1974).
Instrumento: Dispositivo usado directa o indirectamente para medir y/o
controlar una variable. El término incluye válvulas de control, válvulas de
alivio y dispositivos eléctricos, tales como indicadores y botones pulsadores
(Operación y Mantenimiento de plantas Modulares,2001).
Intercambiador de calor: es una estructura metálica articulada a un
ventilador e instalado en cada una de las descargas de cada compresor del
proceso de compresión, su función es recibir el gas de la descarga de cada
etapa de compresión para enfriarlo y mantenerlo a una temperatura
aproximada de 115 °F a efectos de evitar daños en el compresor de la etapa
siguiente por efectos de elevadas temperaturas. (Operación y Mantenimiento
de plantas Modulares,2001).
I/O Driver: son programas de interfaz entre cualquier nodo y los PLC.
(Manual iFIX-DYNAMICS,2000).
Lazo: Una combinación de uno o más instrumentos interconectados para
realizar la medida y/o control de la variable de un proceso (Bollinger,1992).
Nodo: es un dispositivo activo conectado a la red, como un ordenador o una
impresora. Un nodo también puede ser dispositivo o equipo de la red como
un concentrador, conmutador o un router (Manual iFIX -DYNAMICS,1999).
Optimización: Técnica por medio de la cual se hace tender hacia un límite,
bien sea mínimo o máximo, el valor numérico de una variable.
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Planta: Equipo o conjunto de piezas que funcionan conjuntamente con el
objetivo de realizar una operación determinada. Se puede definir una planta
como cualquier objeto físico que debe ser controlado.(Corripio,1983)
Proceso: Cualquier operación de secuencia u operaciones que incluyen un
cambio en el estado de energía, de composición, de dimensión, o de otra
propiedad que puede ser definida con respecto a un dato (Corripio,1983).
Protocolos: es el conjunto de normas para comunicarse dos o más
entidades (objetos que se cambien información). (Gallardo,2000).
PSIG: Pressurt Square Inch Gauge, Libra/pulgada cuadrada. Unidad de
presión, que equivale a 0.0703 Kg./cm2. (Muller, 2000)
Relé: Interruptor eléctrico que es actuado remotamente por una señal
eléctrica (Corripio,1983).
Rótulo (Tag): Cada registro en la base de datos es llamado rótulo. Identifica
una variable de un proceso que es controlada o monitoreada. También se le
conoce como punto (Manual iFIX-DYNAMICS,1999).
Sistema: Combinación de componentes que actúan conjuntamente y
cumplen un determinado objetivo.(Ogata, 1993).
Sistemas de Control: Combinación de componentes que actúan
conjuntamente con el objetivo de mantener la variable controlada en un
intervalo de valores predeterminados (Harrison,1987).
Tag: es un código de instrucciones de control de proceso que desarrolla una
tarea especifica. (iFIX-DYNAMICS,2000).
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DD.. SSIISSTTEEMMAASS DDEE VVAARRIIAABBLLEESS..
La siguiente investigación se encuentra orientada a dos variables de
estudio:
§ Sistema de supervisión y de control, son sistemas que se utilizan para
recolectar información proporcionada por ciertos equipos (hardware)y llevarla
después hasta un Centro de Control (CC), donde se visualizan los procesos
desde una pantalla de un computador (software), Balcells (1998),
operacionalmente es la unión de un conjunto de elementos y/o componentes
físicos que permiten detectar, reportar y establecer las fallas o anomalías que
se presenten en las mediciones de las variables relacionadas con el proceso
de compresión de gas, como: temperatura, presión, entre otros.
El mismo es medido a través de las dimensiones e indicadores siguientes:
VVAARRIIAABBLLEESS DDIIMMEENNSSIIOONNEESS IINNDDIICCAADDOORREESS
SISTEMA SUPERVISORIO Y
CONTROL.
Hardware.
Software.
- IHM. - PLC. - Controllogix. - Cable RG11. - IFIX-Dynamics. - Protocolo de comunicación
§ Compresión de gas, es aquella presión que se logra al someter al gas
natural proveniente de las estaciones de flujo, a un nivel distinto al original
mediante el uso de compresores industriales, con el propósito de enviar
dicho gas a otros procesos donde se requiere incrementado de su presión.
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(PDVSA,2000), operacionalmente es el tratamiento que se le aplica al gas
mediante el uso de equipos específicos como compresores que logran
incrementar la presión inicial que posee el gas natural del petróleo, para que
esta alcance un nivel requerido.
Esta variable se encuentra estructurada a través de las dimensiones e
indicadores siguientes:
VVAARRIIAABBLLEESS DDIIMMEENNSSIIOONNEESS IINNDDIICCAADDOORREESS
COMPRESIÓN DE GAS.
Deshitatación.
Compresión.
Enfriamiento.
- Depuradores
- Compresores
- Ventiladores