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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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.

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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

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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.

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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

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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.

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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”.

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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).

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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.

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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.

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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

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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.

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Figura: 4.4.- Blenders con sus respectivas válvulas y rutas

Fuente: Software del DCS.

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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

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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

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• 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

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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.

Page 32: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 33: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 34: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 35: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 36: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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).

Page 37: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 38: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 39: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 40: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 41: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 42: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 43: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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:

Page 44: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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).

Page 45: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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:

Page 46: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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).

Page 47: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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).

Page 48: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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).

Page 49: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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).

Page 50: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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).

Page 51: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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).

Page 52: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 53: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 54: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

• 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:

Page 55: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 56: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 57: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 58: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 59: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 60: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 61: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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).

Page 62: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 63: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 64: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 65: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 66: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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).

Page 67: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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)

Page 68: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 69: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 70: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 71: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

• 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).

Page 72: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 73: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

Figura:4.25.-Gabinete General de Configuración serie 6000.

Fuente: Advant OCS (pag 3-121).

2.2.- PLATAFORMA DE COMUNICACION

Page 74: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 75: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 76: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 77: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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).

Page 78: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 79: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 80: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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).

Page 81: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 82: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 83: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 84: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 85: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.

Page 86: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 87: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

Page 88: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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

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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.

Page 90: 1.- Investigación Preliminar del Sistema de Control ...

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.