800xA Simulator Mejorando la seguridad y productividad.
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800xA Simulator ABB S.A., Iván Villegas, 05 Junio, 2013 Mejorando la seguridad y productividad.
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800xA Simulator ABB S.A., Iván Villegas, 05 Junio, 2013
Mejorando la seguridad y productividad.
¿Qué es un Simulador?
El término “Simulador” se utiliza para describir todo, desde simuladores simples a los más complejos!
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800xA Simulatir Una Planta Virtual
Simulador de
Ingeniería Chequeo Capacitación al
personal
Entrenamiento
para
emergencias
Optimización de
cambios
Simulador de
IngenieríaChequeo
Capacitación al
personal
Entrenamiento Entrenamiento Entrenamiento
para
emergenciasemergenciasemergencias
Optimización de
cambios
Diseño Configuración DCS
Inicio de la
producción
Operación de la
planta Modificación
Verificación del diseño de equipos y Testeo Hazop (Hazard Oportunities)
Verificación y testeo de Sistemas de automatización y Seguridad Verificación de Procedimientos Operacionales
Entrenamiento de operadores Optimización y estudios de “¿qué tal si…?”
Prueba de modificaciones
• Producto multidisciplinario personalizado a la planta del cliente
• Simulador de acuerdo al ciclo de vida de la planta
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Tipos de Simulador Tipos emulados y estimulados
Emulados • Los procesos e instrumentos son modelos. • El Sistema de Control es diferente al de la
planta real • El entorno del Operador es diferente al de
una planta real. Estimulados
• Los procesos e instrumentos son modelos. • El Sistema de Control es idéntico al de una
planta real • El entorno del Operador es idéntico al de
una planta real.
800xA Simulator es un Simulador estimulado !
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800xA Simulator Solución Estimulada
Solución Estimulada Reutilización directa del código de
control del DCS de una planta real. Reutilización directa del HMI de
una planta real. I/O redirigidas desde HW de I/O
para comunicación de alta velocidad con el modelo dinámico que representa el proceso
Resultados
Garantiza el 100% de comportamiento idéntico al del sistema real
Transferencia efectiva y libre de error entre DCS y el simulador
Mantenimiento y costo operativo reducido.
Sistema en Planta Sistema en Simulador
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800xA Simulator – Parte del Sistema de Control
20 años de experiencia Más de 100 entregas
~40 Advant/Master Simulator Systems ~80 800xA Simulator systems
HMI soportados AdvaCommand 800xA Operator Workplaces
Controladores soportados
AC 800M Advant Master Melody Harmony (beta)
Mezcla de Controladores AC 800M + Melody AC 800M + Advant Master etc.
Planes futuros para nuevos controladores
Probado
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Minerales y Minería Petróleo & Gas Refinerías y Petroquímicas Energía Nuclear Pulpa y Papel 800xA Simulator es
independiente del área de negocios
Los modelos de proceso están más relacionados con el área de negocio.
Áreas de Negocios Claves para 800xA Simulator Mercados
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Top 5: Noruega Suecia USA Brasil Sudáfrica
Otros: Chile Canadá Reino Unido Emiratos Árabes Unidos Pakistán Australia Tailandia etc.
Área de Negocios Claves para 800xA Simulator Países
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800xA Simulator Componentes del 800xA + Características del Simulador
Sistema en Planta Sistema en Simulador • 800xA Simulator ofrece una mejora del sistema de
control 800xA • 800xA Simulator agrega funcionalidades de
simulación a los componentes del sistema para ser parte de un Simulador dinámico de Procesos Estimulado
• 800xA Simulator enlaza al sistema de Control con modelos dinámicos de proceso de terceros.
• Características del modo andar (Run) • Transferencia de I/O entre
controladores y el simulador. • Congelar simulación sin pérdida de
información. • Grabación y Reproducción. • Guarda imágenes instantáneas en
pantalla. • Sincronización entre el Simulador y el
Sistema de Control. • Ejecuta la velocidad en tiempo real, así
como más lento o rápido. • Reconocimiento de alarmas.
• Características del modo Pausar (Freeze) • Guarda o carga las Condiciones
Iniciales (ICs) • Guarda y carga imágenes instantáneas. • Guarda instantáneas como condición
inicial. • Reanuda la simulación sin pérdida de
información.
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800xA Simulator
800xA Simulator agrega funcionalidades de simulación a los componentes del sistema 800xA para ser parte de un Simulador dinámico de Procesos Estimulado.
800xA Simulator enlaza al sistema de Control con modelos dinámicos de proceso de terceros
• IDEAS • Kongsberg O&G Tech. • RSI • Esscor (Invensys) • GSE • KSU • Westinghouse • Honeywell • Aspentech • CapeSoftware • Trax • Optimation • etc.
Conectado al modelo de procesos
El 800xA Simulator es independiente de las áreas de negocio. Los modelos de proceso están más relacionados con el área de negocio.
Sistema en planta Sistema en Simulador
800xA Simulator
Prueba las aplicaciones del sistema de control como parte de la verificación del sistema de control / Factory Acceptance Test
Prueba lógicas complejas del sistema de control como secuencias
Prueba lógicas para detención/seguridad del sistema Prueba y verifica el HMI del sistema de control Sintonización del controlador antes del comisionamiento Estudio de alarmas antes de la puesta en marcha Verificación de la lógica del Sistema de Control. Verificación del Sistema de Control
Verificación del sistema y pruebas
Chequeo Chequeo
Diseño Configuración DCS
Inicio de la
producción
Operación de la
planta Modificación
Usando el modelo en conjunto con lógica real del sistema permitirá una verificación funcional de los diseños precisa y representativa en una etapa temprana antes del comisionamiento.
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800xA Simulator
Inconsistencias entre la estrategia de control y el P&ID Estrategias de control que no funcionan
Secuencias de partida / detención, cambios de secuencias Errores en la programación de Secuencias. Tags, rangos, set points, retardos
Recomendación de cambios HMI de operación
Mejora de despliegues antes de la implementación Mejora del diseño de procesos y estrategias de control
Chequeo Chequeo
Diseño Configuración DCS
Inicio de la
producción
Operación de la
planta Modificación
Usando el modelo en conjunto con lógica real del sistema permitirá una verificación funcional de los diseños precisa y representativa en una etapa temprana antes del comisionamiento.
Verificación y prueba – Hallasgos comunes
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800xA Simulator
Entrenamiento enfocado al Operador: Seguridad Evitar parada de planta Incrementar producción Evitar el desgaste de equipo complejo y costoso Formación realista en un entorno seguro Permite el entrenamiento, que de otra manera no sería
posible o sería costoso. Mayor confianza:
Regularidad superior Flujos de proceso superior
Entrenamiento del Operador
Entrenamiento
del personal
Entrenamiento
para
emergencias
Entrenamiento
del personal
EntrenamientoEntrenamientoEntrenamiento
para
emergenciasemergenciasemergencias
Diseño Configuración DCS
Inicio de la
producción
Operación de la
planta Modificación
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800xA Simulator
Enfocado para la optimización y estudios para la modificación de: Cuellos de botella Estabilización de la producción Diagnóstico
Optimización de procesos y estudios de modificaciónes
Diseño Configuración DCS
Inicio de la
producción
Operación de la
planta Modificación
Optimización de
cambios
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800xA Simulator
Simulador de
ingeniería Chequeo Entrenamiento
del personal
Entrenamiento
para
emergencias
Optimización de
cambios
Simulador de
ingenieríaChequeo
Entrenamiento
del personal
Entrenamiento Entrenamiento Entrenamiento
para
emergenciasemergenciasemergencias
Optimización de
cambios
Diseño DCS Configuration Configuración DCS
Operación de la
planta Modificación
Verificación del diseño de equipos y Testeo Hazop
Verificación y testeo de Sistemas de automatización y Seguridad Verificación de Procedimientos Operacionales
Entrenamiento de operadores Optimización y estudios de “¿qué tal si…?”
Prueba de modificaciones
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800xA Simulator
Simulador de
ingeniería Chequeo Entrenamiento
del personal
Entrenamiento
para
emergencias
Optimización de
cambios
Simulador de
ingenieríaChequeo
Entrenamiento
del personal
Entrenamiento Entrenamiento Entrenamiento
para
emergenciasemergenciasemergencias
Optimización de
cambios
Diseño DCS Configuration Configuración DCS
Operación de la
planta Modificación
Verificación del diseño de equipos y Testeo Hazop
Verificación y testeo de Sistemas de automatización y Seguridad Verificación de Procedimientos Operacionales
Entrenamiento de operadores Optimización y estudios de “¿qué tal si…?”
Prueba de modificaciones
Ormen Lange: Diseño de procesos de verificación
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800xA Simulator
Simulador de
ingeniería Chequeo Entrenamiento
del personal
Entrenamiento
para
emergencias
Optimización de
cambios
Simulador de
ingenieríaChequeo
Entrenamiento
del personal
Entrenamiento Entrenamiento Entrenamiento
para
emergenciasemergenciasemergencias
Optimización de
cambios
Diseño DCS Configuration Configuración DCS
Operación de la
planta Modificación
Verificación del diseño de equipos y Testeo Hazop
Verificación y testeo de Sistemas de automatización y Seguridad Verificación de Procedimientos Operacionales
Entrenamiento de operadores Optimización y estudios de “¿qué tal si…?”
Prueba de modificaciones
Ormen Lange: Puesta en marcha 3 semanas antes de lo previsto
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800xA Simulator
Simulador de
ingeniería Chequeo Entrenamiento
del personal
Entrenamiento
para
emergencias
Optimización de
cambios
Simulador de
ingenieríaChequeo
Entrenamiento
del personal
EntrenamientoEntrenamientoEntrenamiento
para
emergenciasemergenciasemergencias
Optimización de
cambios
Diseño DCS Configuration Configuración DCS
Operación de la
planta Modificación
Verificación del diseño de equipos y Testeo Hazop
Verificación y testeo de Sistemas de Control y Seguridad Verificación de Procedimientos Operacionales
Entrenamiento de operadores Optimización y estudios de “¿qué tal si…?”
Prueba de modificaciones
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800xA Simulator
Simulador de
ingeniería Chequeo Entrenamiento
del personal
Entrenamiento
para
emergencias
Optimización de
cambios
Simulador de
ingenieríaChequeo
Entrenamiento
del personal
Entrenamiento Entrenamiento Entrenamiento
para
emergenciasemergenciasemergencias
Optimización de
cambios
Diseño DCS Configuration Configuración DCS
Operación de la
planta Modificación
Verificación del diseño de equipos y Testeo Hazop
Verificación y testeo de Sistemas de automatización y Seguridad Verificación de Procedimientos Operacionales
Entrenamiento de operadores Optimización y estudios de “¿qué tal si…?”
Prueba de modificaciones
Los operadores de centrales eléctricas nucleares suecas tienen que ser certificados cada año en las instalaciones de entrenamiento de simulador a cargo de KSU
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800xA Simulator
Simulador de
ingeniería Chequeo Entrenamiento
del personal
Entrenamiento
para
emergencias
Optimización de
cambios
Simulador de
ingenieríaChequeo
Entrenamiento
del personal
Entrenamiento Entrenamiento Entrenamiento
para
emergenciasemergenciasemergencias
Optimización de
cambios
Diseño DCS Configuration Configuración DCS
Operación de la
planta Modificación
Verificación del diseño de equipos y Testeo Hazop
Verificación y testeo de Sistemas de automatización y Seguridad Verificación de Procedimientos Operacionales
Entrenamiento de operadores Optimización y estudios de “¿qué tal si…?”
Prueba de modificaciones
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800xA Simulator Topología Típica
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Caso de un proyecto de simulador– Evolución Ejemplo -> HMI upgrade -> full upgrade
Proyectos de evolución del sistema de control ¿Por qué usar 800xA Simulator?
Probar y verificar los cambios de la aplicación de control y HMI “Comisionamiento Virtual” Pruebas de situaciones críticas
Gestión de ráfaga de alarmas, gestión de alarmas, secuencias complejas y lógica de cierre
Capacitar a los operadores en el nuevo HMI y el sistema de control previo a la puesta en marcha
Puesta en marcha más rápida y producción a plena capacidad como un efecto positivo de la calidad del trabajo hecho.
El concepto Evolución de ABB asegura un camino rentable y seguro en el futuro, protección de los activos de producción, así como sus inversiones en hardware, software y el conocimiento
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¿Porqué necesitamos simuladores?
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¿Porqué 800xA Simulator? Invertir para reducir las pérdidas y aumentar la producción
Ejemplo de ARC 2007: La industria de procesos globales
pierde $ 20 mil millones, o el 5% de la producción anual, debido a paradas imprevistas y la mala calidad
Para casi todas las industrias de procesos globales
80% de estas pérdidas se pueden prevenir y
40% son principalmente el resultado de un error del operador
HPI (Hydrocarbon Processing Industry) Market Data 2003 Source: J&H Marsh & McLennan, Inc
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¿Porqué el Simulador?
Beneficios de seguridad: Reduce el riesgo para las personas, el
ambiente y los equipos a través del entrenamiento y testeo.
El error humano es un aspecto crítico en la mayoría de los accidentes
Aprenda a dominar el proceso en un ambiente seguro y realista.
Notificación de control de pruebas antes de ser transferidos a planta
Costo beneficio: Incrementa la calidad del producto y
productividad Reduce las paradas de planta y el tiempo
para reiniciar las faenas Costo de comisionamiento reducido Entrenamiento antes de que inicie la
producción
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¿Porqué 800xA Simulator?
BP estudio sobre los beneficios de OTS: En un período de 5 años, BP instaló OTS en cuatro de sus
principales sitios químicos en el Reino Unido. Cuatro categorías cuantificables:
1. ahorro de arranque inicial de 8 días, 2. 1 día salvado en ejecuciones posteriores de cambio global, 3. 2 días de producción salvadas cada año a partir de la recuperación
mejorada de perturbaciones, 4. 1 por ciento de mejora en los costos a través de un mejor control de
la planta.
En otro sitio, BP estima que su OTS ha ahorrado casi 20 millones de dólares durante un período de 5 años dado un retorno de la inversión simple en más de veinte veces su inversión original.
Uses and Benefits of Dynamic Simulation for Operator Training Systems, Dr. Tom Fiske, ARC Insights, August 9, 2007
Justificación - Resultados de negocios realizada
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Instalaciones de 800xA Simulator Kårstø - Noruega
El primer transporte de gas a planta el 25 de
Julio de 1985 1 de Octubre del 2000: gas desde Åsgard (y
otros sitios) 90 MSm3 de gas /24 hrs Procesos:
Ajuste de temperatura y presión Eliminación de agua Separación de gas de enfriamiento y
húmedo Fraccionamiento de gas húmedo Condensado del área de Sleipner
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Instalaciones de 800xA Simulator Ormen Lange 2004 Q1 → Verificación del diseño del
proceso Modelo del proceso de Kongsberg Maritime
2004 Q3 → Ingeniería de lógicas de control
Un sistema de simulación de ingeniería 800xA conectado al modelo del proceso
Verificación de las lógicas de partida. Secciones incluidas uno a uno.
2005 Q3 – Gabinetes de control enviados a planta
15.000 I/O en total, principalmente HART y Profibus
2006 Q2 – Programación de lógicas de
control terminadas Entrenamiento del operador
2 sistemas simulados de entrenamiento usados (1 licenciado para el inicio de la producción)
Instalaciones del simulador cerca del centro de operación
Operadores entrenando en paralelo con casos de estudio del proceso y actualizaciones de las lógicas de control en el simulador de ingeniería
Planta de gas natural Ormen Lange
El mayor proyecto industrial en Noruega
Alrededor de 20% del gas a UK proviene de OL
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Instalaciones de 800xA Simulator Ormen Lange cont.
Ormen Lange planta de gas natural El proyecto industrial más largo en
Noruega
2007 Q3 – Inicio de la producción Adelantado por 3 semanas Continúan con el uso de simuladores
2007 Q4 – Acuerdo Sentinel y servicios para 2 sistemas de simulación 800xA
Optimización de procesos y estudios de modificación. Ejemplos:
Se agrego una nueva sección de proceso (electrificación) al entrenamiento del operador
Prueba de todos los cambios en el simulador antes de implementarlos en la planta real (ej. Reutilizar actualizaciones)
Detección de los errores de lógicas de control remanentes mientras se hacían casos de estudio en el simulador
2008 Q4 – Uptime de 99 % TU 28.10.2008 “Según el Manager de
producción Hollen,la planta en Nyhamna tiene un uptime de 99%”
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Instalaciones del simulador 800xA LKAB Kiruna, KA3-KK4
Procesamiento de oro KA3 Planta concentradora KK4 Planta de pellets
Diseño del proceso Entrenamiento de operador Modificaciones
Project report: At LKAB’s new processing and pelletizing plant, a simulator for ABB’s automation solution provides major capabilities for increasing operational reliability and quality in production. “On the simulator, we can train operators and test changes to control systems and processes, free of interference. It saves time and raises the quality of daily processing in the plant,” says Mats Renfors at LKAB.
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Instalaciones del simulador 800xA Södra Cell Värö Bruk
Project report: “The simulator is very useful for configuration, test runs and training”, says Södra Cell Värö’s Control systems Supervisor Tommy Pettersson.
Evaporación
Prueba del sistema de control Entrenamiento del operador
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Instalaciones del simulador 800xA SCA Obbola & Östrand
Caldera de recuperación Prueba del sistema de control Entrenamiento del operador
Project report: Until now the main use for the (Östrand) simulator has been education. The simulator was part of the system from ABB that controls the new recovery boiler from Andritz. This was ready in October 2006. Andritz also delivered the process model. From day one, the new recovery boiler was run by experienced operators, largely due to training in the simulator. “No one was allowed to operate the recovery boiler without one week of simulator training”, Fredrik Jönsson explains.
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Instalaciones del simulador 800xA Ringhals, Forsmark, Oskarshamn (y Barsebäck)
KSU – Kärnkraftsäkerhet och Utbildning AB Studsvik y junto a las plantas de energía nuclear
Prueba del sistema de control Simulador para entrenamiento del operador
Replicas de la sala de control a escala completa Certificación de operadores
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Instalaciones del simulador 800xA Proyectos en Chile
Sierra Gorda Laguna Seca – Minera Escondida Los Colorados – Minera Escondida OGP1 – Minera Escondida
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¿Porqué 800xA Simulator ?
Simulador de
Ingeniería Chequeo Entrenamiento
del personal
Entrenamiento
para
emergencias
Optimización de
cambios
Simulador de
IngenieríaChequeo
Entrenamiento
del personal
Entrenamiento Entrenamiento Entrenamiento
para
emergenciasemergenciasemergencias
Optimización de
cambios
Diseño Configuración DCS
Inicio de la
producción
Operación de la
planta Modificación
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